Рождение земли. Строение и состав современной земли

Содержание

Слайд 2

Литература: Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика: геологические приложения физики сплошных сред

Литература:
Теркот Д., Шуберт Дж. Геодинамика: геологические приложения физики сплошных сред (в

2-х частях). - М.:Мир, 1985
Зоненшайн Л.П., Кузьмин М.И., Натапов Л.М. Тектоника литосферных плит территории СССР (в 2-х томах).- М.:Недра,1990
Хаин В.Е., Ломизе М.Г. Геотектоника с основами геодинамики.- М.: изд-во МГУ, 2005 (2-е издание)
Хаин В.Е. Тектоника континентов и океанов (год 2000). – М.:Научный мир, 2001
Сорохтин О.Г., Ушаков С.А. Развитие Земли. – М.:изд-во МГУ, 2002
Лобковский Л.И., Никишин А.М., Хаин В.Е. Современные проблемы геотектоники и геодинамики. – М.:Научный мир, 2004
Слайд 3

РОЖДЕНИЕ ЗЕМЛИ

РОЖДЕНИЕ ЗЕМЛИ

Слайд 4

Масштабность Вселенной 1 св.год = 10000 млрд км 1 а.е. =

Масштабность Вселенной 1 св.год = 10000 млрд км 1 а.е. = 150

млн км (расстояние от Земли до Солнца)

Наша Галактика:
около 100 млрд звезд
Местная группа Галактик:
24 члена
Скопления Галактик:
малые (до 100 членов)
средние (100-500 членов)
большие (более 500 членов)

Слайд 5

Образование Вселенной (Большой Взрыв) 15-20 млрд лет назад До Большого Взрыва:

Образование Вселенной (Большой Взрыв) 15-20 млрд лет назад

До Большого Взрыва: сингулярное состояние вещества
∆х→0

ρ→∞ T→∞
После Большого Взрыва:
10-6c (T=1013°С): образование протовещества – протоны (p+), нейтроны (n), фотоны (ν), электроны (e-) и позитроны (e+)
1-10c (T=1010°С) : реакция p++e-→ n+ν, аннигиляция e- +e+
10-300c (T=109°С): синтез первых элементов H1 и He2
Слайд 6

Эволюция Вселенной 300000 лет: первичное структурирование Вселенной (до B5) Эволюция звезд:

Эволюция Вселенной

300000 лет: первичное структурирование Вселенной (до B5)
Эволюция звезд:
Термоядерное горение
C6

– Fe26
Захват медленных нейтронов
Co27 – Bi83
Взрывы Сверхновых
быстрые нейтроны
тяжелые элементы
Слайд 7

Крабовидная туманность – расширяющееся облако вещества, выброшенного при взрыве Сверхновой. Диаметр

Крабовидная туманность – расширяющееся облако вещества, выброшенного при взрыве Сверхновой. Диаметр –

около 12 световых лет, расстояние - около 6500 св.лет (созвездие Тельца)
Слайд 8

Образование Солнечной системы около 5 млрд лет назад Протосолнечное газо-пылевое облако

Образование Солнечной системы около 5 млрд лет назад

Протосолнечное газо-пылевое облако
Коллапс (взрыв близкой

Сверхновой?)
Отделение твердых частиц от газа
Образование планетезималей
Первичная дифференциация
Состав:
70% H
28% He
2% - более тяжелые элементы
Масса:
99,87% - Солнце
0,13% - все остальные объекты (0,1% - Юпитер)
Слайд 9

До 2006 года в состав Солнечной системы включали: 9 крупных планет,

До 2006 года в состав Солнечной системы включали:
9 крупных планет, 7

из которых имеют спутники;
спутники планет (всего – 67);
астероиды (более 2000, самый крупный – Церера с радиусом 480 км);
кометы
Слайд 10

Общие характеристики Солнечной системы: Все планеты и астероиды обращаются вокруг Солнца

Общие характеристики Солнечной системы:
Все планеты и астероиды обращаются вокруг Солнца в

одном направлении, совпадающим с направлением вращения Солнца
Плоскости орбит планет и большинства астероидов совпадают (исключение – Плутон)
Ось вращения Солнца перпендикулярна осредненной плоскости орбит планет
Большинство планет вращается вокруг своих осей в том же направлении, что и Солнечная система в целом (исключения – Венера, Уран и Плутон)
Слайд 11

В 2006 году Международный астрономический союз (МАС, IAU) принял новую классификацию

В 2006 году Международный астрономический союз (МАС, IAU) принял новую классификацию

объектов Солнечной системы:
самый удаленный (40 а.е.), мелкий (радиус 1200 км) и «эксцентричный» Плутон исключен из класса планет;
введен новый класс объектов – карликовые планеты (dwarf planets), пока их три, но появляются новые (транснептуновые) объекты
Слайд 12

Размеры планет

Размеры планет

Слайд 13

Слайд 14

Слайд 15

Массы планет (крупных и карликовых) – в сумме 0,13% от массы Солнца

Массы планет (крупных и карликовых) – в сумме 0,13% от массы

Солнца
Слайд 16

Меркурий

Меркурий

Слайд 17

Венера

Венера

Слайд 18

Земля

Земля

Слайд 19

Марс

Марс

Слайд 20

Астероиды

Астероиды

Слайд 21

Юпитер

Юпитер

Слайд 22

Сатурн

Сатурн

Слайд 23

Уран

Уран

Слайд 24

Нептун

Нептун

Слайд 25

Карликовые планеты в поясе Койпера и «разбросанном диске» в сравнении со спутниками крупных планет

Карликовые планеты в поясе Койпера и «разбросанном диске» в сравнении со

спутниками крупных планет
Слайд 26

Кометы

Кометы

Слайд 27

Комета МакНота над Краковом (13.01.2007)

Комета МакНота над Краковом (13.01.2007)

Слайд 28

Химическая дифференциация Земли

Химическая дифференциация Земли

Слайд 29

СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ЗЕМЛИ

СТРОЕНИЕ И СОСТАВ ЗЕМЛИ

Слайд 30

Источники данных для определения состава глубинных оболочек Земли Глубинная геофизика (в

Источники данных для определения состава глубинных оболочек Земли

Глубинная геофизика (в основном

– сейсмология)
Петрология (ксенолиты глубинных пород)
Метеориты
Термодинамическое моделирование
Слайд 31

Слайд 32

Оболочки: A – кора Раздел Мохоровичича B – подкоровая мантия A+B=литосфера

Оболочки:
A – кора
Раздел Мохоровичича
B – подкоровая мантия
A+B=литосфера
C – астеносфера
B+C=верхняя мантия
D’ –

нижняя мантия
D’’ – переходная зона
Раздел Гутенберга
E – внешнее ядро
G – внутреннее ядро
Слайд 33

Изменение основных физических параметров в недрах Земли

Изменение основных физических параметров в недрах Земли

Слайд 34

Массы основных оболочек твердой Земли

Массы основных оболочек твердой Земли

Слайд 35

Типы земной коры

Типы земной коры

Слайд 36

Состав земной коры

Состав земной коры

Слайд 37

Отличия континентальной и океанской коры Химический состав Мощность Возраст

Отличия континентальной и океанской коры

Химический состав
Мощность
Возраст

Слайд 38

Состав мантии Земли

Состав мантии Земли

Слайд 39

Фазовые переходы в мантии

Фазовые переходы в мантии

Слайд 40

Достоверная информация о мантии Земли Недеплетированная мантия (за исключением верхних нескольких

Достоверная информация о мантии Земли

Недеплетированная мантия (за исключением верхних нескольких десятков

километров) имеет гомогенный состав, подобный составу лерцолита (60% оливина + 30% пироксена +шпинель+ гранат + плагиоклаз)
Верхняя часть мантии под раздвигающимися срединно-океанскими хребтами деплетировна в результате частичного плавления (80% оливина + 20% пироксена ); остаточная порода – дунит (100% оливина)
Частичное плавление верхней мантии обусловлено присутствием свободной воды на глубинах до 400 км
Фазовые переходы в мантии обусловлены увеличением давления с глубиной (400 км – оливин принимает структуру шпинели, пироксен – граната; 670 км – шпинель и гранат принимают структуры ильменита и перовскита), без изменения химического состава
Слайд 41

Слайд 42

Ядро состоит из однородного вещества, температура плавления которого (сплошная линия) возрастает

Ядро состоит из однородного вещества, температура плавления которого (сплошная линия) возрастает

с глубиной быстрее, чем действительная температура (пунктирная линия)
Для генерации магнитного поля Земли температура должна возрастать по адиабатическому закону (линия А); противоречие с сейсмологическими данными
Внутреннее и внешнее ядро имеют несколько различный состав и разные температуры плавления
Слайд 43

Состав ядра Земли

Состав ядра Земли

Слайд 44

Достоверная информация о ядре Земли Основной элемент в ядре Земли –

Достоверная информация о ядре Земли

Основной элемент в ядре Земли – Fe

(плотность, распространенность, проводимость)
Во внешнем ядре земли необходимо допустить интенсивную конвекцию (вариации магнитного поля Земли)
Внутреннее ядро – сплав Fe и Ni, внешнее – смесь Fe и S (плотность, температура плавления при высоких давлениях)