Страница 5 из 20
Полюсное сжатие дает нам право назвать фигуру Земли сфероидом (эллипсоидом вращения). Но настоящая форма Земли далека и от шара, и даже от сфероида.
Дело в том, что шар и сфероид – геометрические фигуры с идеальной поверхностью. Земля же в этом отношении далеко не идеальна: поверхность суши испещрена крупными неровностями – разновысотными горными цепями и равнинами, в том числе впадинами (отрицательными равнинами). Поэтому в профиле Земля имеет крайне неправильную форму. Может показаться, что только поверхность Мирового океана свободна от рельефа. Но и здесь всё не так просто. В одних частях поверхность океанов опускается ниже остальных частей; в других – поднимается выше (это явление связано, судя по всему, с воздействием на Мировой океан двух противоположно направленных видов энергии – гравитации и притяжения Луны и/или Солнца).
Точнее всего фигуру Земли изображает, конечно, геоид – фигура, поверхность которой совпадает с усредненной поверхностью Мирового океана (в спокойном состоянии), мысленно продолженной под континентами. Геоид имеет много общего с эллипсоидом вращения, но, в отличие от последнего, характеризуется неровной поверхностью. Свою лепту в такую «неидеальность» геоида вносит неравномерное распределение масс внутри Земли.
Для изучения распределения физико-географических процессов по поверхности Земли и с точки зрения геосистемной дифференциации не принципиально важна истинная фигура планеты. Для ландшафтных исследований достаточно знать о том, что Земля пусть и не представляет собой идеальный шар, но, во всяком случае, она шарообразна.
Можно долго размышлять над тем, что произошло бы с планетой, если бы она приобрела кубическую форму, пирамидальную, коническую, цилиндрическую, параллелепипедную… Но это, конечно, всё фантасмагорические теории, не имеющие под собой ничего, кроме способности человека к абстрактному мышлению и фантазированию.
Размеры Земли. Невелики относительно размеров Юпитера, Сатурна и тем более Солнца. Земля по отношению к Солнцу настолько же мала, насколько мало маковое зернышко в сравнении с апельсином. Иными словами, наша планета имеет оптимальные размеры – достаточные для того, чтобы на ней могло существовать человеческое общество и недостаточные для того, чтобы быть еще одним громадным безжизненным шаром, «безнадежно» блуждающим вокруг Солнца.
Перейдем от размышлений к конкретике. Земля имеет следующие параметры. Экваториальный радиус – 6378, 2 километров, полярный – 6356, 9 километров. Полярное сжатие, как говорилось, объясняется вращением Земли вокруг своей оси. Разница в 21 километр практически не сказывается на развитии географической оболочки. Длина экватора – 40 074 км, длина меридиана 40 008 км. И вся площадь земной поверхности равна, следовательно, 510 млн. кв. км.
Подводя итоги вышесказанного, хотелось бы в очередной раз подчеркнуть, что все геофизические, геодезические и астрономические характеристики, которыми обладает Земля, подобраны таким образом, чтобы на ней могла существовать атмосфера, гидросфера, а значит и жизнь.
Строение Земли
Земля, как и другие планеты Вселенной, состоит из концентрических оболочек, называемых геосферами. Слоистое строение имеют практически все природные образования. И на самой Земле в мире живой и неживой природы почти любой природный объект обладает слоистой структурой – будь то обычный камень или дерево. Видимо, слоистость – это всеобщая особенность строения почти всех естественных материальных объектов.
Вещество Земли находится в четырех состояниях: твердом, жидком, газообразном, плазменном. В процессе изучения физико-географических закономерностей ландшафтной оболочки Земли последнее состояние – плазменное – редуцируется. И поэтому мы говорим, что Земля состоит из твердой части, жидкой части и газообразной. Твердая Земля занимает наибольшую часть объема и массы и ограничивается поверхностью земной коры (на суше и под океаном).
«Твердая» Земля
Эта часть нашей планеты состоит из трех геосфер: земной коры, мантии, ядра. Земная кора, объединяемая с верхней частью верхней мантии (до астеносферы), называется литосферой. Но часто под литосферой неправильно понимается только земная кора – без верхней части верхней мантии. Такое определение литосферы неполноценно, поскольку земная кора функционально объединяется с этой частью мантии, составляя с ней одно целое в тектоническом (динамическом) отношении. Именно верхняя мантия содержит в себе энергетические источники для азональных процессов в земной коре и на ее поверхности. А это очень важно.
Строение земной коры. Земная кора делится на четыре типа: 1 – материковая (континентальная) кора; 2 – океаническая; 3 – кора переходного (промежуточного, геосинклинального) типа; 4 – рифтогенная. Материковая кора составляет тело континентов (включая подводные окраины материков) и прилежащих к ним материковых островов. Океаническая кора образует ложе Мирового океана. Промежуточный (геосинклинальный) тип земной коры свойственен переходным зонам. Этот тип коры специалисты обычно делят на два подтипа: субокеаническая, субматериковая. Рифтогенная слагает срединно-океанические хребты.
Материковая земная кора. Материковая земная кора толще океанической из-за того, что последняя отличается отсутствием «гранитного» слоя. Наибольшей толщины континентальная кора достигает под горными системами, которые имеют мощные «корни» и сами по себе высоко поднимаются над уровнем Океана. «Корни» гор зеркально повторяют неровности внешнего рельефа.
Материковая земная кора состоит из трех слоев: осадочного, «гранитного», «базальтового».
Поверхность осадочного слоя (стратисферы) вместе с почвой образует дневную поверхность. На щитах древних платформ данный слой почти отсутствует (представлен незначительным покровом четвертичных пород в несколько сантиметров). То есть щиты – это места выхода на поверхность «гранитного» слоя, сильно метаморфизированного и состоящего из смятых в мелкие сложные складки горных пород докембрия.
Осадочный слой состоит из пластов осадочных горных пород различного возраста, кроме докембрийского. Все они «выпали» осадком на поверхность в водной или воздушной среде, а также накопились в результате химических реакций и отложения биогенного материала.
«Гранитный» слой состоит не только из гранита, но и из гнейсов, кристаллических сланцев и пр. То есть его составляют метаморфические и магматические породы.
При изучении «базальтового» слоя ученые испытывают большие трудности. Самая глубокая скважина пока не достигла и глубины 13 км. Этого абсолютно недостаточно не то что для детального изучения «базальтового» слоя, но и даже для «гранитного».
Электромагнитные исследования говорят о том, что «базальтовый» слой состоит из пород, которые близки к базальтам. Они являются магматическими по генезису, но намного сильнее метаморфизированы, чем породы вышележащего слоя.
Граница Мохо отделяет базальтовый слой от мантии. Здесь наблюдается резкое возрастание скорости сейсмических волн.
Континентальная земная кора имеет среднюю толщину 50 км. На равнинах – от 30 до 40, в горах – до 70 километров. Для сравнения: океаническая земная кора – от 5 до 10 километров.
Мощность осадочного слоя материковой земной коры колеблется от 0 до 25 километров. Остальную толщину земной коры этого типа занимают «гранитный» и «базальтовый» слои.
Мантия. Еще более труднодоступна для человека мантия. Она занимает приблизительно 83% от объема всей Земли (земная кора – 1%). Мантия граничит с ядром на глубине около 3000 км. Вся мантия делится на верхнюю, среднюю и нижнюю. О последних двух частях сказать что-либо существенное и полезное практически невозможно. Существует предположение, что они находятся в кристаллическом состоянии. Часть верхней мантии – астеносфера – разжиженная, вязкая оболочка, по которой «скользят» блоки литосферы (т. н. литосферные плиты) вместе со своими континентами.