Yer mantiyasi- Yer qobig'i va Yer yadrosi o'rtasida joylashgan "qattiq" Yerning qobig'i. Hajmi bo'yicha Yerning 83% (atmosferasiz) va massasi bo'yicha 67% ni egallaydi.
U yer qobig'idan Mohorovichik yuzasi bilan ajratilgan bo'lib, unda er qobig'idan mantiyaga o'tish davrida bo'ylama seysmik to'lqinlarning tezligi keskin 6,7-7,6 dan 7,9-8,2 km/sekundgacha oshadi; Mantiya Yer yadrosidan sirt (taxminan 2900 km chuqurlikda) bilan ajralib turadi, bunda seysmik to'lqinlar tezligi 13,6 dan 8,1 km/sekundgacha pasayadi. Yer mantiyasi quyi va yuqori mantiyaga bo'linadi. Ikkinchisi, o'z navbatida, (yuqoridan pastga) substratga, Gutenberg qatlamiga (seysmik to'lqinlar tezligining pasayishi qatlami) va Golitsin qatlamiga (ba'zan o'rta mantiya deb ataladi) bo'linadi. Yer mantiyasining tagida qalinligi 100 km dan kam boʻlgan qatlam mavjud boʻlib, unda seysmik toʻlqinlarning tezligi chuqurlashgan sari ortib ketmaydi yoki hatto bir oz pasaymaydi.
Er mantiyasi Yer shakllanishi paytida qattiq holatda bo'lgan yoki qattiq kimyoviy birikmalarning bir qismi bo'lgan kimyoviy elementlardan iborat deb taxmin qilinadi. Ushbu elementlardan ustun bo'lganlar: O, Si, Mg, Fe. Zamonaviy g'oyalarga ko'ra, Yer mantiyasining tarkibi toshli meteoritlar tarkibiga yaqin hisoblanadi. Toshli meteoritlardan Yer mantiyasiga eng yaqin tarkibi xondritlardir. Mantiya moddasining to'g'ridan-to'g'ri namunalari Yer yuzasiga olib kelingan bazalt lavalari orasidagi tosh bo'laklari deb taxmin qilinadi; Ular, shuningdek, portlash naychalarida olmos bilan birga topilgan. Shuningdek, O'rta okean tizmalarining yoriqlari tubidan qazilgan tosh bo'laklari mantiya materialini ifodalaydi, deb ishoniladi.
Yer mantiyasining o'ziga xos xususiyati, aftidan, fazaviy o'tishlardir. Yuqori bosim ostida olivinda kristall panjaraning tuzilishi o'zgarib, atomlarning zichroq to'plami paydo bo'lishi, shuning uchun mineral hajmi sezilarli darajada kamayishi eksperimental ravishda aniqlangan. Kvarsda bunday fazali o'tish bosimning oshishi bilan ikki marta kuzatiladi; eng zich modifikatsiya oddiy kvartsdan 65 °C zichroqdir. Bunday fazaviy o'tishlar Golitsin qatlamidagi seysmik to'lqin tezligining chuqurlik bilan juda tez oshishining asosiy sababi hisoblanadi.
Yuqori mantiya to'g'ridan-to'g'ri er qobig'ining ostida joylashgan yer sharining qobiqlaridan biri. Oxirgi Mohorovichicdan qit'alar ostida 20 dan 80 km gacha (o'rtacha 35 km) va okeanlar ostida suv yuzasidan 11-15 km chuqurlikda joylashgan sirt bilan ajratilgan. Seysmik to'lqinlarning tarqalish tezligi (Yerning ichki tuzilishini o'rganishning bilvosita usuli sifatida ishlatiladi) er qobig'idan yuqori mantiyaga o'tishda ortadi, sakrashga o'xshash, taxminan 7 dan 8 km / s gacha.Yuqori mantiya. 900 km chuqurlikda (mantiyani yuqori va pastki qismlarga bo'lishda) va 400 km chuqurlikda (yuqori, o'rta va pastki qismlarga bo'linganda) deb taxmin qilinadi. 400-900 km chuqurlikdagi zona Golitsin qatlami deb ataladi. Yuqori mantiya, ehtimol, yuqori qismida eklogit aralashmasi bo'lgan granat peridotitlaridan iborat.
Eklogit - ko'p miqdorda kvarts va rutil (tarkibida temir, qalay, niobiy va tantal TiO 2 - 60% titan va 40% kislorod aralashmasi bo'lgan mineral) piroksendan tashkil topgan metamorfik jins.
Yuqori mantiya tuzilishining muhim xususiyati - past seysmik to'lqinlar tezligi zonasining mavjudligi. Turli tektonik zonalar ostida, masalan, geosinklinallar va platformalar ostidagi yuqori mantiya tuzilishida farqlar mavjud. Mantiyaning yuqori qismida yer qobig'idagi tektonik, magmatik va metamorfik hodisalarning manbai bo'lgan jarayonlar rivojlanadi. Ko'pgina tektonik farazlarda yuqori mantiya muhim rol o'ynaydi; masalan, er qobig'i yuqori mantiya materialining erishi natijasida hosil bo'lgan deb taxmin qilinadi. , tektonik harakatlar yuqori mantiyadagi harakatlar bilan bog'liqligi va hokazo.Yer mantiyasining eng yuqori qismi namunalari asosan o'ta asosli (peridotit va piroksenit) va asosiy (eklogit) jinslardan iborat. Odatda Yer mantiyasi deyarli butunlay olivindan [(Mg, Fe) 2 SiO 4 ] iborat, deb ishoniladi, unda magniy komponenti (forsterit) kuchli ustunlik qiladi, ammo chuqurlik bilan, ehtimol, temir komponentining nisbati (fayalit). ) ortadi. Avstraliyalik petrograf Ringvud Yer mantiyasi gipotetik jinsdan tashkil topganligini taxmin qiladi, uni u pirolit deb atagan va uning tarkibi 3 qismli perimit va 1 qism bazalt aralashmasiga mos keladi. Nazariy hisob-kitoblar shuni ko'rsatadiki, Yerning pastki mantiyasida minerallar oksidlarga parchalanishi kerak. 20-asrning 70-yillari boshlariga kelib, Yer mantiyasida gorizontal notekisliklar mavjudligini ko'rsatadigan ma'lumotlar ham paydo bo'ldi.
Hech shubha yo'qki, er qobig'i er mantiyasidan ajratilgan; Yer mantiyasining differensiallanish jarayoni bugungi kunda ham davom etmoqda. Yerning yadrosi er mantiyasi tufayli o'sib bormoqda, degan taxmin mavjud. Yer qobig'i va Yer mantiyasidagi jarayonlar bir-biri bilan chambarchas bog'liq; xususan, Yer qobig'ining tektonik harakatlari uchun energiya Yer mantiyasidan kelib chiqadi.
Yerning pastki mantiyasi- 660 chuqurlikdan (yuqori mantiya bilan chegara) 2900 km gacha cho'zilgan Yer mantiyasining tarkibiy qismi. Pastki mantiyadagi taxminiy bosim 24-136 GPa ni tashkil qiladi va pastki mantiya materiallari to'g'ridan-to'g'ri o'rganish uchun mavjud emas.
Pastki mantiyada seysmik to'lqinlarning tezligi g'ayritabiiy darajada past bo'lgan va gorizontal va vertikal bir xilliklarga ega bo'lmagan qatlam (D qatlam) mavjud. Fe va Ni ning yuqoriga qarab silikatlarga kirib borishi natijasida hosil bo'ladi, deb taxmin qilinadi, ular bu oqimlar bilan eritiladi. Bu juda muhim, chunki ba'zi tadqiqotchilar subduktsiya plitasining qismlari chegaradan 660 km uzoqlikda to'planishiga ishonishadi va ular eksponent ravishda og'irlashadi va yadrogacha cho'kib ketadi va D qatlamida to'planadi.
Yer qobig'i- Yerning eng tashqi qattiq qobig'i. Yer qobigʻining pastki chegarasi interfeys deb hisoblanadi, yuqoridan pastga oʻtganda boʻylama seysmik toʻlqinlar tezligini 6,7-7,6 km/sek dan 7,9-8,2 km/sek ga keskin oshiradi (qarang Mohorovich yuzasi). Bu kamroq elastik materialni yanada elastik va zichroq material bilan almashtirish belgisi bo'lib xizmat qiladi. Yer qobig'i ostidagi yuqori mantiya qatlami ko'pincha substrat deb ataladi. Er qobig'i bilan birgalikda litosferani tashkil qiladi. Yer qobig'i qit'alarda va okean ostida har xil. Materik qobig'ining qalinligi odatda 35-45 km, tog'li mamlakatlarda - 70 km gacha. Materik poʻstining yuqori qismi oʻzgarmagan yoki birmuncha oʻzgargan choʻkindi va vulkanik jinslardan iborat boʻlgan turli yoshdagi toʻxtovsiz choʻkindi qatlamdan tashkil topgan. Qatlamlar ko'pincha katlanmış, yirtilgan va bo'shliq bo'ylab ko'chiriladi. Ba'zi joylarda (qalqonlarda) cho'kindi qobiq yo'q. Materik qobig'ining qolgan butun qalinligi seysmik to'lqin tezligiga ko'ra an'anaviy nomlar bilan 2 qismga bo'linadi: yuqori qismi uchun - "granit" qatlami (bo'ylama to'lqin tezligi 6,4 km / sek gacha), pastki qismi uchun - a. “Bazalt” qatlami (6,4 -7,6 km/sek). Ko'rinib turibdiki, "granit" qatlami granit va gneyslardan, "bazalt" qatlami esa bazalt, gabbro va turli nisbatlarda juda yuqori darajada metamorflangan cho'kindi jinslardan iborat. Ushbu 2 qatlam ko'pincha Konrad yuzasi bilan ajralib turadi, ularning o'tish paytida seysmik to'lqinlarning tezligi keskin ortadi. Ko'rinib turibdiki, er qobig'ida kremniyning tarkibi chuqurlik bilan kamayadi va temir va magniy oksidlari miqdori ortadi; Bu er qobig'idan substratga o'tish paytida yanada ko'proq sodir bo'ladi.
Okean qobig'ining qalinligi 5-10 km (suv ustuni bilan birga - 9-12 km). U uchta qatlamga bo'linadi: dengiz cho'kindilarining yupqa (1 km dan kam) qatlami ostida bo'ylama seysmik to'lqinlarning tezligi 4-6 km / sek bo'lgan "ikkinchi" qatlam mavjud; uning qalinligi 1-2,5 km. Ehtimol, u serpantinit va bazaltdan, ehtimol cho'kindi qatlamlari bilan tuzilgan. O'rtacha qalinligi taxminan 5 km bo'lgan pastki, "okean" qatlami 6,4-7,0 km / sek seysmik to'lqin tezligiga ega; u, ehtimol, gabbrodan iborat. Okean tubidagi cho'kindi qatlamining qalinligi o'zgaruvchan, ba'zi joylarda esa umuman yo'q. Materikdan okeanga o'tish zonasida qobiqning oraliq turi kuzatiladi.
Yer qobig'i doimiy harakat va o'zgarishlarga duchor bo'ladi. O'zining qaytarilmas rivojlanishida ko'chma hududlar - geosinklinallar uzoq muddatli transformatsiyalar orqali nisbatan tinch hududlar - platformalarga aylanadi. Geosinklinal va platformalar, materik va okeanlarning rivojlanishini, butun yer qobig‘ining rivojlanish sabablarini tushuntiruvchi bir qancha tektonik farazlar mavjud. Hech shubha yo'qki, yer qobig'ining rivojlanishining asosiy sabablari Yerning chuqurroq ichki qismida yotadi; Shuning uchun er qobig'i va yuqori mantiya o'rtasidagi o'zaro ta'sirni o'rganish alohida qiziqish uyg'otadi.
Yer qobig'i izostaziya (muvozanat) holatiga yaqin: er qobig'ining har qanday qismi qanchalik og'irroq, ya'ni qalinroq yoki zichroq bo'lsa, u substratga shunchalik chuqurroq botiriladi. Tektonik kuchlar izostaziyani buzadi, lekin ular zaiflashganda er qobig'i muvozanatga qaytadi.
25-rasm - Yer qobig'i
Yer yadrosi - radiusi taxminan 3470 km bo'lgan markaziy geosfera. Yer yadrosining mavjudligi 1897 yilda nemis seysmologi E. Vichert tomonidan asos solingan, uning chuqurligi (2900 km) 1910 yilda amerikalik geofizik B. Gutenberg tomonidan aniqlangan. Yer yadrosining tarkibi va uning kelib chiqishi haqida umumiy fikr mavjud emas. Ehtimol, u temirdan (nikel, oltingugurt, kremniy yoki boshqa elementlar aralashmasi bilan) yoki uning oksidlaridan iborat bo'lib, ular yuqori bosim ostida metall xususiyatlarini oladi. Yadro birlamchi Yerning o'sish davrida yoki undan keyingi davrda (birinchi marta norveg geofiziki V. M. Goldshmidt tomonidan 1922 yilda ifodalangan) gravitatsiyaviy farqlanishi natijasida hosil bo'lgan yoki temir yadro protoplanetar bulutda paydo bo'lgan (nemis olimi A. Eyken) haqida fikrlar mavjud. , 1944, amerikalik olim E Orovan va sovet olimi A.P.Vinogradov, 60-70-yillar).
Mohorovichik sirt - er qobig'i va er mantiyasi o'rtasidagi interfeys.Mohorovichic yuzasi seysmik ma'lumotlar asosida o'rnatiladi: Mohorovichic yuzasi orqali o'tish paytida (yuqoridan pastga) bo'ylama seysmik to'lqinlarning tezligi keskin 6,7-7,6 dan 7,9-gacha oshadi. 8,2 km/sek , ko'ndalang - 3,6-4,2 dan 4,4-4,7 km/sek gacha. Turli geofizik, geologik va boshqa ma'lumotlar shuni ko'rsatadiki, moddaning zichligi ham keskin oshadi, taxminiy 2,9-3 dan 3,1-3,5 t/m3 gacha. Ehtimol, Mohorovichic yuzasi turli xil kimyoviy tarkibdagi qatlamlarni ajratib turadi. Mohorovichic yuzasi uni kashf etgan A. Mohorovichic nomi bilan atalgan.
Birinchi uchta geosferaning etakchi roli, shubhasiz, er qobig'iga tegishli, chunki uning umumiy massasi boshqa ikkita qobiqning umumiy massasidan bir necha baravar katta. Shuning uchun er qobig'idagi ma'lum bir kimyoviy elementning nisbiy tarkibi to'g'risidagi ma'lumotlar ko'p jihatdan uning butun biosferadagi tarkibini aks ettiruvchi deb hisoblanishi mumkin.
Yerning tashqi qattiq qobig'i - er qobig'ining 99% dan ortig'i faqat 9 ta asosiy elementdan iborat: O (47%), Si (29,5%), Al (8,05%), Fe (4,65%), Ca ( 2,96%, Na (2,50%), K (2,50%), Mg (1,87%), Ti (0,45%). Jami – 99,48%. Ulardan kislorod mutlaq ustunlik qiladi. Boshqa barcha elementlar uchun qancha qolganini aniq ko'rishingiz mumkin. Bu og'irlik bo'yicha, ya'ni vazn ulushida.
Yana bir baholash varianti mavjud - hajm bo'yicha (hajm foizlari). Bu elementlar tomonidan hosil qilingan o'ziga xos mineral birikmalardagi atom va ion radiuslarining o'lchamlarini hisobga olgan holda hisoblanadi. Yer qobig'idagi eng ko'p tarqalgan elementlarning hajmi foizlarda (V.M. Goldshmidt bo'yicha): O - 93,77%, K - 2,14%, Na - 1,60%, Ca - 1,48%, Si - 0,86%, Al - 0,76 %, Fe – 0,68%, Mg – 0,56%, Ti – 0,22%.
Kimyoviy elementlarning atomlarini og'irlik va hajm bo'yicha taqsimlashda sezilarli farqlar aniq: Al va ayniqsa Si ning nisbiy tarkibining keskin pasayishi (atomlarining kichik o'lchamlari tufayli va kremniy uchun, undan ham ko'proq darajada, kislorod birikmalaridagi ionlar) litosferada kislorodning etakchi roli yanada aniqroq ta'kidlangan.
Shu bilan birga, litosferadagi ba'zi elementlarning tarkibida "anomaliyalar" aniqlandi:
eng engil elementlarning (Li, Be, B) tarkibidagi "chuqurlik" nukleosintez jarayonining o'ziga xos xususiyatlari bilan izohlanadi (bir vaqtning o'zida uchta geliy yadrosining birikmasi natijasida uglerodning ustun shakllanishi); radioaktiv parchalanish mahsulotlari bo'lgan elementlarning nisbatan yuqori miqdori (inert gazlar orasida Pb, Bi va Ar).
Yer sharoitida yana ikkita elementning tarkibi anormal darajada past: H va He. Bu ularning "o'zgaruvchanligi" bilan bog'liq. Bu elementlarning ikkalasi ham gazlardir va bundan tashqari, eng engildir. Shuning uchun atomik vodorod va geliy atmosferaning yuqori qatlamlariga ko'chib o'tishga intiladi va u erdan tortishish ta'sirida ushlab turmasdan, ular kosmosga tarqaladi. Vodorod hali to'liq yo'qolgan emas, chunki uning katta qismi kimyoviy birikmalar - suv, gidroksidlar, gidrokarbonatlar, gidrosilikatlar, organik birikmalar va boshqalar tarkibiga kiradi. Inert gaz bo'lgan geliy esa radioaktiv parchalanish mahsuloti sifatida doimo hosil bo'ladi. og'ir atomlardan iborat.
Shunday qilib, er qobig'i asosan silikon va metall ionlari bilan bir-biriga bog'langan kislorod anionlari to'plamidir, ya'ni. u deyarli faqat kislorodli birikmalardan, asosan alyuminiy, kaltsiy, magniy, natriy, kaliy va temirning silikatlaridan iborat. Bundan tashqari, siz allaqachon bilganingizdek, litosferaning 86,5% teng elementlardan iborat.
Eng keng tarqalgan elementlar odatda makroelementlar deb ataladi.
Tarkibi foizning yuzdan bir qismi yoki undan kam bo'lgan elementlar mikroelementlar deyiladi. Bu kontseptsiya nisbiydir, chunki ma'lum bir element bir muhitda iz element bo'lishi mumkin, boshqasida esa uni asosiy element deb hisoblash mumkin, ya'ni. makroelementlar (Masalan, organizmlarda Al mikroelement, litosferada esa makroelement; tuproqlarda temir makroelement, tirik organizmlarda esa mikroelement).
Muayyan muhitda ma'lum bir elementning mazmunini belgilash uchun "klark" tushunchasi qo'llaniladi. Bu atama F.U nomi bilan bog'liq. Amerikalik geokimyogari Klark birinchi bo'lib keng qamrovli tahliliy materiallar asosida har xil turdagi jinslar va umuman litosferadagi kimyoviy elementlarning o'rtacha miqdorini hisoblashni amalga oshirdi. Uning hissasi xotirasiga A.E. Fersman 1924 yilda ma'lum bir moddiy muhitdagi har qanday o'ziga xos elementning o'rtacha tarkibini ushbu kimyoviy elementning klarki deb atashni taklif qildi. Klark o'lchov birligi g / t (chunki ko'p elementlarning past klark qiymatlari bilan foiz qiymatlaridan foydalanish noqulay).
Eng qiyin vazifa butun litosfera uchun klarklarni aniqlashdir, chunki uning tuzilishi juda boshqacha.
Tog' jinslari ichida silikatlar kislotali va asosli bo'linadi.
Kislotalilarda Li, Be, Rb, TR, Ba, Tl, Th, U, Ta kontsentratsiyasi nisbatan oshadi.
Ulardan asosiylari Cr, Sc, Ni, V, Co, Pt.
Keling, V.F.ga ko'ra turli xil elementlarning klarklarining tartibini keltiramiz. Barabanov:
10000 g/t dan ortiq - O, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K.
1000-10 000 - Mn, Ti.
100-1000 - C, F, P, S, Cl, Rb, Sr, Zr, Ba.
10-100 - Pb, Th, Y, Nb, La, Ce, Nd, Li, B, N, Sc, V, Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ga.
1-10 - Eu, Dy, Ho, Er, Yb, Hf, Ta, W, Tl, U, Ge, As, Br, Mo, Sn, Sc, Pm, Sm, Be.
0,1-1,0 - Cd, Bi, In, Tu, I, Sb, Lu.
0,01-0,1 - Ar, Se, Ag, Hg.
0,001-0,01 - Re, Os, Ir, Ru, Rh, Pd, Te, Pt, He, Au.
Ushbu gradatsiyaga ko'ra, klark qiymati 1000 g / t dan yuqori bo'lgan elementlar makroelementlar sifatida tasniflanadi. Klark qiymati past bo'lganlar mikroelementlardir.
Klarksni hisobga olish, albatta, kimyoviy elementlarning migratsiya jarayonlari qonuniyatlarini to'g'ri tushunish uchun zarurdir. Tabiatdagi elementlarning har xil ko'pligi muqarrar oqibatlarga olib keladiki, ularning ko'pchiligi uchun laboratoriya sharoitida va tabiatdagi xatti-harakatlarida sezilarli farqlar mavjud. Klarkning kamayishi bilan elementning faol kontsentratsiyasi kamayadi va suvli eritmalardan va mustaqil mineral turlarini shakllantirishning boshqa usullaridan mustaqil qattiq fazani cho'ktirish imkonsiz bo'ladi. Shuning uchun mustaqil mineral hosil bo'lish qobiliyati nafaqat elementning kimyoviy xossalariga, balki uning klarkiga ham bog'liq.
Misollar: S va Se kimyoviy jihatdan to'liq analoglar bo'lib, ularning tabiiy jarayonlardagi harakati boshqacha. S ko'pgina tabiiy jarayonlarda etakchi element hisoblanadi. Vodorod sulfidi tub cho'kindilarda va er qobig'ining chuqurliklarida sodir bo'ladigan kimyoviy jarayonlarda, bir qator metallar konlarini hosil qilishda katta rol o'ynaydi. Oltingugurt mustaqil minerallar (sulfidlar, sulfatlar) hosil qiladi. Vodorod selenid tabiiy jarayonlarda muhim rol o'ynamaydi. Selen boshqa elementlar tomonidan hosil qilingan minerallarda nopoklik sifatida dispers holatda topiladi. K va Cs, Si va Ge o'rtasidagi farqlar o'xshash.
Geokimiya va kimyo o'rtasidagi eng muhim farqlardan biri shundaki, geokimyo faqat o'ziga xos tabiiy sharoitlarda sodir bo'ladigan kimyoviy o'zaro ta'sirlarni hisobga oladi. Bundan tashqari, bu ma'noda klarklarni (hech bo'lmaganda ularning buyurtmalarini) hisobga olish har qanday geokimyoviy konstruktsiyalar uchun asosiy talabdir.
Klarklari past bo'lgan bir qator elementlarning mustaqil mineral fazalari va hatto juda keng tarqalgan. Sababi, tabiatda ma'lum elementlarning ortib borayotgan kontsentratsiyasining shakllanishini ta'minlaydigan mexanizmlar mavjud bo'lib, buning natijasida ularning tarkibi ba'zi hududlarda klark darajasidan bir necha baravar yuqori bo'lishi mumkin. Shuning uchun, elementning klarkidan tashqari, uning kontsentratsiyasining klark tarkibiga nisbatan qiymatini ham hisobga olish kerak.
Klark konsentratsiyasi - ma'lum bir tabiiy material agregatidagi (tosh va boshqalar) kimyoviy element tarkibining uning klarkiga nisbati.
Ayrim kimyoviy elementlarning ruda konlarida kontsentratsiya koeffitsientlariga misollar: Al – 3,7; Mn - 350; Cu - 140; Sn - 250; Zn - 500; Au - 2000 yil.
Shu asosda, past klarklar bo'lgan elementlar sizga allaqachon ma'lum bo'lgan ikkita sifat jihatidan farq qiladigan guruhga bo'linadi. Tarqalishi yuqori CC qiymatlari bilan tavsiflanmaganlar deyiladi tarqoq(Rb, Ga, Re, Cd va boshqalar). Yuqori CC qiymatlari bilan yuqori konsentratsiyalarni shakllantirishga qodir - kamdan-kam(Sn, Be va boshqalar).
Erishilgan CC qiymatlaridagi farqlar insoniyatning moddiy-texnik faoliyati tarixidagi ma'lum elementlarning turli rollari bilan bog'liq (qadim zamonlardan beri ma'lum bo'lgan klark qiymati past bo'lgan Au, Cu, Sn, Pb, Hg, Ag... - va keng tarqalgan Al, Zr...).
Er qobig'idagi elementlarning kontsentratsiyasi va tarqalishi jarayonlarida izomorfizm - mineral tuzilishida elementlarning bir-birini almashtirish xususiyati muhim rol o'ynaydi. Izomorfizm - o'xshash xususiyatlarga ega kimyoviy elementlarning kristall panjaralarda o'zgaruvchan miqdorlarda bir-birini almashtirish qobiliyati. Albatta, bu nafaqat mikroelementlarga xosdir. Lekin aynan ular uchun, ayniqsa, tarqoq elementlar uchun, ularning taqsimlanishining asosiy omili sifatida yetakchi ahamiyat kasb etadi. Mukammal izomorfizm o'rtasida farq mavjud - almashtiriladigan elementlar har qanday nisbatda bir-birini almashtirishi mumkin (faqat tizimdagi ushbu elementlar tarkibidagi nisbatlar bilan cheklangan) va nomukammal - almashtirish faqat ma'lum chegaralarda mumkin bo'lganda. Tabiiyki, kimyoviy xossalar qanchalik yaqin bo'lsa, izomorfizm shunchalik mukammal bo'ladi.
Izovalent va geterovalent izomorfizm farqlanadi.
Kimyoviy bog'lanish turining umumiyligi kimyogarlar ionlik darajasi - kovalentlik deb ataydi. Misol: xloridlar va sulfidlar izomorf emas, lekin sulfatlar va manganatlar izomorf.
Izovalent izomorfizm mexanizmi. Hosil bo'lgan birikmalar va hosil bo'lgan kristall panjaraning kimyoviy formulasining bir xilligi. Ya'ni, agar rubidiy potentsial ravishda kaliy bilan bir xil elementlarga ega birikmalar hosil qilish qobiliyatiga ega bo'lsa va bunday birikmalarning kristalli tuzilishi bir xil bo'lsa, u holda rubidiy atomlari uning birikmalarida kaliy atomlarini almashtirishga qodir.
Kimyoviy elementlarni makro va mikroelementlarga, ikkinchisini esa noyob va disperslarga bo'lish katta ahamiyatga ega, chunki tabiatda hamma kimyoviy elementlar mustaqil birikmalar hosil qilmaydi. Bu asosan yuqori klarkli yoki past klarkli, lekin mahalliy darajada yuqori konsentratsiyalarni hosil qila oladigan (ya'ni kamdan-kam) elementlarga xosdir.
Tabiatda dispers holatda va hamma joyda bo'lish (faqat turli konsentratsiyalarda) barcha kimyoviy elementlarning xususiyatidir. Bu fakt birinchi marta V.I. Vernadskiy tomonidan ishlab chiqilgan va u Vernadskiyning kimyoviy elementlarning tarqalishi qonuni deb nomlangan. Ammo ba'zi elementlar dispers shaklidan tashqari, tabiatda boshqa shaklda - kimyoviy birikmalar shaklida bo'lishi mumkin. Va past konsentratsiyali elementlar faqat dispers shaklda mavjud.
Geterovalent izomorfizm mexanizmi biroz murakkabroq. Ushbu turdagi izomorfizmning mavjudligi birinchi marta 19-asrning oxirida sezilgan. G. Chermak. U silikat sinfining ko'pgina mineral birikmalari uchun olingan juda murakkab kimyoviy formulalar butun atom guruhlari bir-birini almashtirganda, geterovalent izomorfizm tufayli aniq ekanligini isbotladi. Ushbu turdagi izomorfizm silikat birikmalariga juda xosdir.
Er qobig'idagi elementlarning tarqoq atomlarini topishning boshqa variantlari - ularning kristall panjara nuqsonlarida, uning bo'shliqlarida, shuningdek, boshqa zarralar, shu jumladan kolloidlar yuzasida sorblangan holatda joylashishi.
Tabiatga antropogen ta'sir hozirgi vaqtda barcha sohalarga kirib bormoqda, shuning uchun Yerning alohida qobiqlarining xususiyatlarini qisqacha ko'rib chiqish kerak.
Yer yadro, mantiya, qobiq, litosfera, gidrosfera va undan iborat. Tirik materiya va inson faoliyatining ta'siri tufayli yana ikkita qobiq paydo bo'ldi - biosfera va texnosferani o'z ichiga olgan noosfera. Inson faoliyati gidrosfera, litosfera, biosfera va noosferaga tarqaladi. Keling, ushbu qobiqlarni va ularga inson faoliyatining ta'sirining tabiatini qisqacha ko'rib chiqaylik.
Atmosferaning umumiy xususiyatlari
Yerning tashqi gaz qobig'i. Pastki qismi litosfera yoki, yuqori qismi esa sayyoralararo fazo bilan aloqada. uch qismdan iborat:
1. Troposfera (pastki qismi) va uning sirtdan balandligi 15 km. Troposfera quyidagilardan iborat bo'lib, uning zichligi balandlik bilan kamayadi. Troposferaning yuqori qismi ozon pardasi - qalinligi 7-8 km bo'lgan ozon qatlami bilan aloqa qiladi.
Ozon ekrani barcha tirik mavjudotlar uchun zararli bo‘lgan qattiq ultrabinafsha nurlanish yoki yuqori energiyali kosmik nurlanishning Yer yuzasiga (litosfera, gidrosfera) yetib borishini oldini oladi. Troposferaning pastki qatlamlari - dengiz sathidan 5 km gacha - havo yashash muhiti, eng quyi qatlamlari esa eng zich joylashgan - quruqlik yuzasidan 100 m gacha yoki. Eng katta ekologik ahamiyatga ega bo'lgan inson faoliyatining eng katta ta'sirini troposfera va ayniqsa uning pastki qatlamlari boshdan kechiradi.
2. Stratosfera - o'rta qatlam, chegarasi dengiz sathidan 100 km balandlikda joylashgan. Stratosfera siyrak gaz (azot, vodorod, geliy va boshqalar) bilan to'ldirilgan. U ionosferaga kiradi.
3. Ionosfera - sayyoralararo fazoga o'tuvchi yuqori qatlam. Ionosfera molekulalarning parchalanishidan kelib chiqadigan zarralar - ionlar, elektronlar va boshqalar bilan to'ldiriladi. "Shimoliy chiroqlar" ionosferaning pastki qismida paydo bo'ladi, bu Arktika doirasi ustidagi hududlarda kuzatiladi.
Ekologik nuqtai nazardan, troposfera eng katta ahamiyatga ega.
Litosfera va gidrosferaning qisqacha tavsifi
Troposfera ostida joylashgan Yer yuzasi geterogendir - uning bir qismini gidrosferani tashkil etuvchi suv, bir qismini esa litosferani tashkil etuvchi quruqlik egallaydi.
Litosfera - bu tog 'jinslaridan hosil bo'lgan globusning tashqi qattiq qobig'i (shuning uchun "quyma" - tosh nomi). U ikki qatlamdan iborat - ustki qismi granit bilan cho'kindi jinslar hosil qilgan va pastki qismi qattiq bazalt jinslaridan hosil bo'lgan. Litosferaning bir qismini suv (), bir qismini esa quruqlik egallab, yer yuzasining taxminan 30% ni tashkil qiladi. Erning eng yuqori qatlami (ko'p qismi) unumdor sirtning yupqa qatlami - tuproq bilan qoplangan. Tuproq yashash muhitidan biri, litosfera esa turli organizmlar yashaydigan substratdir.
Gidrosfera - bu Yerdagi barcha suv havzalarining yig'indisi natijasida hosil bo'lgan er yuzasining suv qobig'i. Gidrosferaning qalinligi turli hududlarda har xil, ammo okeanning o'rtacha chuqurligi 3,8 km, ba'zi chuqurliklarda esa 11 km gacha. Gidrosfera Yerda yashovchi barcha organizmlar uchun suv manbai bo'lib, u suv va boshqa moddalarni aylanib yuruvchi kuchli geologik kuch, "hayot beshigi" va suv organizmlarining yashash joyidir. Gidrosferaga antropogen ta'sir ham katta bo'lib, quyida muhokama qilinadi.
Biosfera va noosferaning umumiy tavsifi
Yerda hayot paydo bo'lganidan beri yangi, o'ziga xos qobiq - biosfera paydo bo'ldi. “Biosfera” atamasi E. Suess (1875) tomonidan kiritilgan.
Biosfera (hayot sohasi) - bu turli xil organizmlar yashaydigan Yer qobig'ining bir qismi. Biosfera litosferaning bir qismini (troposferaning pastki qismini) egallaydi (yuqori qismi, shu jumladan tuproq) va butun gidrosfera va pastki yuzasining yuqori qismiga kiradi.
Biosferani tirik organizmlar yashaydigan geologik qobiq sifatida ham aniqlash mumkin.
Biosferaning chegaralari organizmlarning normal faoliyati uchun zarur shart-sharoitlar mavjudligi bilan belgilanadi. Biosferaning yuqori qismi ultrabinafsha nurlanishning intensivligi, pastki qismi esa yuqori harorat (100°S gacha) bilan chegaralangan. Bakteriya sporalari dengiz sathidan 20 km balandlikda, anaerob bakteriyalar esa yer yuzasidan 3 km gacha chuqurlikda joylashgan.
Ma'lumki, ular tirik materiya tomonidan hosil bo'ladi. Tirik moddalarning kontsentratsiyasi biosferaning zichligini tavsiflaydi. Biosferaning eng yuqori zichligi litosfera va gidrosferaning atmosfera bilan aloqasi chegarasida quruqlik va okean yuzasiga xosligi aniqlandi. Tuproqdagi hayotning zichligi juda yuqori.
Tirik materiyaning massasi er qobig'i va gidrosfera massasiga nisbatan kichik, lekin yer qobig'idagi o'zgarish jarayonlarida juda katta rol o'ynaydi.
Biosfera - bu Yerda mavjud bo'lgan barcha biogeotsenozlarning yig'indisi, shuning uchun u Yerning eng yuqori ekotizimidir. Biosferada hamma narsa o'zaro bog'liq va o'zaro bog'liqdir. Yerdagi barcha organizmlarning genofondi, tabiiy ekologik jarayonlarga geologik yoki sayyoralararo xarakterdagi turli kuchlarning keskin aralashuvi bo‘lmasa, sayyoramiz biologik resurslarining nisbatan barqarorligi va yangilanishini ta’minlaydi. Hozirgi vaqtda, yuqorida aytib o'tilganidek, biosferaga ta'sir etuvchi antropogen omillar geologik kuch xarakterini oldi, agar insoniyat Yerda omon qolishni istasa, uni hisobga olishi kerak.
Er yuzida odam paydo bo'lganidan beri tabiatda antropogen omillar paydo bo'lib, ularning ta'siri sivilizatsiya rivojlanishi bilan kuchayib boradi va Yerning yangi o'ziga xos qobig'i - noosfera (aqlli hayot sferasi) paydo bo'ldi. “Noosfera” atamasi birinchi marta E. Leroy va T. Y. de Shardin (1927) tomonidan kiritilgan boʻlsa, Rossiyada birinchi marta oʻz asarlarida V. I. Vernadskiy (20-asrning 30-40-yillari) tomonidan qoʻllanilgan. "Noosfera" atamasini talqin qilishda ikkita yondashuv ajratiladi:
1. “Noosfera – biosferaning inson xo‘jalik faoliyati amalga oshiriladigan qismidir”. Bu kontseptsiya muallifi L. N. Gumilyov (shoira A. Axmatova va shoir N. Gumilyovning o'g'li). Agar biosferadagi inson faoliyatini ajratib ko'rsatish va uning boshqa organizmlar faoliyatidan farqini ko'rsatish zarur bo'lsa, bu nuqtai nazar haqiqiydir. Bu kontseptsiya Yer qobig'i sifatida noosfera mohiyatining "tor ma'nosini" tavsiflaydi.
2. “Noosfera – bu biosfera, uning rivojlanishi inson ongi tomonidan boshqariladi”. Bu kontseptsiya noosferaning mohiyatini keng tushunishda keng ifodalangan va tushunchadir, chunki inson ongining biosferaga ta'siri ham ijobiy, ham salbiy bo'lishi mumkin, ikkinchisi ko'pincha ustunlik qiladi. Noosfera texnosferani - noosferaning inson ishlab chiqarish faoliyati bilan bog'liq qismini o'z ichiga oladi.
Sivilizatsiya va aholi rivojlanishining hozirgi bosqichida tabiatga “oqilona” ta’sir ko‘rsatish, tabiiy ekologik jarayonlarga minimal zarar yetkazish, vayron qilingan yoki buzilgan biogeotsenozlarni, hattoki inson hayotini ajralmas qismi sifatida tiklash uchun unga optimal ta’sir ko‘rsatish zarur. biosferaning. Inson faoliyati muqarrar ravishda atrofimizdagi dunyoga o'zgarishlar kiritadi, ammo yuzaga kelishi mumkin bo'lgan oqibatlarni hisobga olgan holda, mumkin bo'lgan salbiy ta'sirlarni oldindan aytib, bu oqibatlarning eng kam halokatli bo'lishini ta'minlash kerak.
Yer yuzasida yuzaga keladigan favqulodda vaziyatlarning qisqacha tavsifi va ularning tasnifi
Tabiiy ekologik jarayonlarda Yer yuzasida doimiy ravishda yuzaga keladigan favqulodda vaziyatlar muhim rol o'ynaydi. Ular mahalliy biogeotsenozlarni yo'q qiladi va agar ular tsiklik ravishda takrorlansa, ba'zi hollarda ular evolyutsion jarayonlarning borishiga yordam beradigan ekologik omillardir.
Ko'p sonli odamlarning normal faoliyat ko'rsatishi yoki umuman biogeotsenozning qiyinlashishi yoki imkonsiz bo'lgan holatlar favqulodda vaziyatlar deb ataladi.
"Favqulodda vaziyatlar" tushunchasi inson faoliyati uchun ko'proq qo'llaniladi, lekin u tabiiy jamoalarga ham tegishli.
Kelib chiqishiga ko'ra favqulodda vaziyatlar tabiiy va antropogen (texnogen) bo'linadi.
Tabiiy favqulodda vaziyatlar tabiat hodisalari natijasida yuzaga keladi. Bularga toshqinlar, zilzilalar, ko'chkilar, sellar, bo'ronlar, otilishlar va boshqalar kiradi.Tabiiy favqulodda vaziyatlarni keltirib chiqaradigan ba'zi hodisalarni ko'rib chiqaylik.
Bu yerning ichki qismidan zarba to'lqinlari va elastik tebranishlar (seysmik to'lqinlar) shaklini olgan potentsial energiyaning to'satdan chiqishi.
Zilzilalar, asosan, er osti vulqon hodisalari, qatlamlarning bir-biriga nisbatan siljishi tufayli sodir bo'ladi, lekin ular texnogen xususiyatga ega bo'lishi mumkin va foydali qazilmalar konlarining qulashi tufayli sodir bo'ladi. Zilzilalar paytida tog' jinslarining siljishi, tebranishlari va tebranishlari seysmik to'lqinlar va er qobig'ining tektonik harakatlari natijasida yuzaga keladi, bu esa er yuzasining buzilishiga olib keladi - yoriqlar, yoriqlar va boshqalar paydo bo'lishi, shuningdek, yong'inlar va yong'inlarning paydo bo'lishiga olib keladi. binolarni vayron qilish.
Koʻchkilar — togʻ jinslarining ogʻirlik kuchi taʼsirida qiya yuzalardan (togʻlar, tepaliklar, dengiz terrasalari va boshqalar) nishabdan pastga siljishi.
Ko'chkilar paytida yer yuzasi buziladi, biotsenozlar nobud bo'ladi, aholi punktlari vayron bo'ladi va hokazo.Eng katta zararni juda chuqur ko'chkilar keltiradi, ularning chuqurligi 20 metrdan oshadi.
Vulkanizm (vulqon otilishi) - er qobig'idagi kanallar yoki yoriqlar orqali ko'tarilgan magma (tog' jinslarining erigan massasi), issiq gazlar va suv bug'larining harakati bilan bog'liq hodisalar majmui.
Vulkanizm tabiiy biogeotsenozlarning katta vayron bo'lishiga olib keladigan, inson xo'jalik faoliyatiga katta zarar etkazadigan va vulqonlarga tutash hududni kuchli ifloslantiradigan odatiy tabiat hodisasidir. Vulqon otilishi boshqa halokatli tabiat hodisalari - yong'inlar, ko'chkilar, toshqinlar va boshqalar bilan birga keladi.
Sel oqimlari - ko'p miqdorda qum, shag'al, qo'pol moloz va toshlarni olib o'tadigan, loy-tosh oqimlari xususiyatiga ega bo'lgan qisqa muddatli bo'ronli toshqinlar.
Sel oqimlari tog'li hududlar uchun xos bo'lib, odamlarning xo'jalik faoliyatiga katta zarar etkazishi, turli hayvonlarning o'limiga olib kelishi va mahalliy o'simlik jamoalarini yo'q qilishi mumkin.
Qor ko'chkilari - qor yog'ishlari bo'lib, ular o'zlari bilan tobora ko'proq qor va boshqa quyma materiallarni olib yuradilar. Ko'chkilar ham tabiiy, ham antropogen kelib chiqadi. Ular insonning xo'jalik faoliyatiga katta zarar yetkazadi, yo'llarni, elektr uzatish liniyalarini buzadi, odamlar, hayvonlar va o'simliklar jamoasining nobud bo'lishiga olib keladi.
Favqulodda vaziyatlarni keltirib chiqaradigan yuqoridagi hodisalar litosfera bilan chambarchas bog'liq. Gidrosferada favqulodda vaziyatlarni keltirib chiqaradigan tabiiy hodisalar ham mumkin. Bularga toshqin va tsunami kiradi.
Suv toshqinlari - daryo vodiylari, ko'l qirg'oqlari, dengizlar va okeanlar ichidagi hududlarni suv bosishi.
Agar suv toshqinlari qat'iy davriy bo'lsa (yuqori va past suv toshqini), unda bu holda tabiiy biogeotsenozlar ma'lum sharoitlarda yashash joyi sifatida ularga moslashtiriladi. Ammo ko'pincha suv toshqini kutilmagan va individual davriy bo'lmagan hodisalar bilan bog'liq (qishda ko'p qor yog'ishi keng ko'lamli suv toshqini uchun sharoit yaratadi, katta maydonni suv bosishiga olib keladi va hokazo). Suv toshqinlari paytida tuproq qoplamlari buziladi, ularni saqlash joylarining eroziyasi, hayvonlar, o'simliklar va odamlarning nobud bo'lishi, aholi punktlarining vayron bo'lishi va boshqalar tufayli hudud turli chiqindilar bilan ifloslanishi mumkin.
Dengiz va okeanlar yuzasida paydo bo'ladigan katta kuchli tortishish to'lqinlari.
Tsunamining tabiiy va texnogen sabablari bor. Tabiiy sabablarga zilzilalar, dengiz silkinishlari va suv ostidagi vulqon otilishi kiradi, texnogen sabablarga esa suv ostidagi yadro portlashlari kiradi.
Tsunami kemalarning nobud bo'lishiga va ulardagi avariyalarga sabab bo'ladi, bu esa o'z navbatida tabiiy muhitning ifloslanishiga olib keladi, masalan, neft tashuvchi tankerning vayron bo'lishi ulkan suv yuzasini zaharli bo'lgan neft plyonkasi bilan ifloslanishiga olib keladi. hayvonlarning plankton va pelargik shakllari (plankton - okean yoki boshqa suv havzasi suvining sirt qatlamida yashovchi muallaq mayda organizmlar; hayvonlarning pelargik shakllari - faol harakat tufayli suv ustunida erkin harakatlanadigan hayvonlar, masalan, akulalar. , kitlar, sefalopodlar; organizmlarning bentik shakllari - bentik hayot tarzini olib boradigan organizmlar, masalan, kambala, germit qisqichbaqasi, echinodermlar, tubiga biriktirilgan suv o'tlari va boshqalar). Tsunami suvlarning kuchli aralashishiga, organizmlarning g'ayrioddiy yashash joyiga o'tishiga va o'limga olib keladi.
Favqulodda vaziyatlarni keltirib chiqaradigan hodisalar ham sodir bo'ladi. Bularga bo'ronlar, tornadolar va turli xil bo'ronlar kiradi.
Dovullar - tropik va ekstratropik siklonlar bo'lib, ularda markazdagi bosim sezilarli darajada kamayadi va yuqori tezlik va vayron qiluvchi kuchga ega bo'lgan shamollarning paydo bo'lishi bilan birga keladi.
Kuchsiz, kuchli va o'ta kuchli bo'ronlar mavjud bo'lib, ular kuchli yomg'ir, dengiz to'lqinlari va er osti ob'ektlarini yo'q qilish, turli organizmlarning nobud bo'lishiga olib keladi.
Vorteks bo'ronlari (bo'ronlar) - bu kuchli vayronagarchilik kuchiga va sezilarli tarqalish maydoniga ega bo'lgan kuchli shamollarning paydo bo'lishi bilan bog'liq atmosfera hodisalari. Qor, chang va changsiz bo'ronlar bor. Squalls tuproqning yuqori qatlamlarini ko'chirishga, ularni yo'q qilishga, o'simliklar va hayvonlarning nobud bo'lishiga va tuzilmalarning buzilishiga olib keladi.
Tornadolar (tornadolar) havo massalari harakatining girdobga o'xshash shakli bo'lib, havo hunilarining paydo bo'lishi bilan birga keladi.
Tornadolarning kuchi katta, ularning harakatlanish zonasida tuproqning to'liq vayron bo'lishi kuzatiladi, hayvonlar nobud bo'ladi, binolar vayron bo'ladi, ob'ektlar bir joydan ikkinchi joyga ko'chiriladi va u erda joylashgan ob'ektlarga zarar etkazadi.
Yuqorida tavsiflangan favqulodda vaziyatlarga olib keladigan tabiiy hodisalardan tashqari, ularni keltirib chiqaradigan boshqa hodisalar ham mavjud bo'lib, ularning sababi inson faoliyatidir. Texnogen favqulodda vaziyatlarga quyidagilar kiradi:
1. Transportdagi baxtsiz hodisalar. Har xil avtomobil yo'llarida (yo'l, temir yo'l, daryo, dengiz) yo'l harakati qoidalari buzilgan taqdirda, transport vositalari, odamlar, hayvonlar va boshqalarning nobud bo'lishi sodir bo'ladi.Tabiiy muhitga turli xil moddalar kiradi, shu jumladan barcha qirolliklarning organizmlarining o'limiga olib keladigan moddalar. (masalan, pestitsidlar va boshqalar). Transportdagi baxtsiz hodisalar natijasida yong'inlar va gazlar (vodorod xlorid, ammiak, yong'in va portlovchi moddalar) paydo bo'lishi mumkin.
2. Yirik korxonalardagi baxtsiz hodisalar. Texnologik jarayonlarning buzilishi, asbob-uskunalardan foydalanish qoidalariga rioya qilmaslik, texnologiyaning nomukammalligi atrof-muhitga zararli birikmalarning tarqalishiga, odamlar va hayvonlarda turli kasalliklarga olib kelishi, o'simlik va hayvonlar organizmida mutatsiyalarning paydo bo'lishiga olib kelishi mumkin; shuningdek, binolarning vayron bo'lishiga va yong'inlarning paydo bo'lishiga olib keladi. dan foydalanadigan korxonalarda eng xavfli baxtsiz hodisalar ro'y beradi. Atom elektr stantsiyalaridagi (AES) avariyalar katta zarar etkazadi, chunki odatiy zarar etkazuvchi omillarga qo'shimcha ravishda (mexanik vayronagarchilik, bir martalik zararli moddalarning chiqishi, yong'inlar) atom elektr stantsiyalaridagi avariyalar radionuklidlarning hududga zarar etkazishi bilan tavsiflanadi. , kiruvchi nurlanish va bu holda zarar radiusi boshqa korxonalarda baxtsiz hodisalarning yuzaga kelish ehtimolidan sezilarli darajada oshadi.
3. O'rmonlar yoki torfzorlarning katta maydonlarini qamrab olgan yong'inlar. Qoidaga ko'ra, bunday yong'inlar yong'in bilan ishlash qoidalarini buzganligi sababli antropogen xususiyatga ega, ammo ular tabiiy xususiyatga ega bo'lishi mumkin, masalan, momaqaldiroq (chaqmoq) tufayli. Bunday yong'inlarga elektr uzatish liniyalaridagi nosozliklar ham sabab bo'lishi mumkin. Yong'inlar katta maydonlardagi organizmlarning tabiiy jamoalarini yo'q qiladi va insonning iqtisodiy faoliyatiga katta iqtisodiy zarar etkazadi.
Tabiiy biogeotsenozlarni buzadigan va insonning xo'jalik faoliyatiga katta zarar etkazadigan barcha xarakterli hodisalar ularning salbiy ta'sirini kamaytirish bo'yicha chora-tadbirlar ishlab chiqish va qabul qilishni talab qiladi, bu esa ekologik harakatlarni amalga oshirish va favqulodda vaziyatlarning oqibatlariga qarshi kurashishda amalga oshiriladi.
Yer heterojen tuzilishga ega va konsentrik qobiqlardan (geosferalardan), ichki va tashqi qismlardan iborat. Ichkilariga yadro, mantiya, tashqi qismiga litosfera (er qobig'i), gidrosfera, atmosfera va yerning murakkab qobig'i - biosfera kiradi.
Yer qobig'ining klassik ta'rifini V.I. Vernadskiy: “...Sayyoraning vertikal kesimida chuqurlik bilan oʻzgarib turadigan va har biriga xos, oʻziga xos boʻlgan maxsus fizikaviy, kimyoviy va biologik xossalari bilan bir-biridan farq qiluvchi butun sayyorani qamrab oluvchi koʻp yoki kamroq muntazam konsentrik qatlamlar”.
Litosfera(yunoncha “litos” - tosh) - Yerning tosh qobig'i. U yer qobig'i va mantiyaning yuqori qismidan (astenosfera) iborat. Yer qobig'i mantiya yuzasida "suzuvchi" va u bilan asta-sekin harakatlanadiganga o'xshab, bir-biriga mahkam o'rnashgan ulkan bloklardan (litosfera plitalari) iborat.
Litosfera yuzasi sezilarli tartibsizliklar bilan tavsiflanadi, bu Yerning rel'efini belgilaydi. Eng yirik relyef shakllari - okean tubsizliklari (suv bilan to'lgan keng chuqurliklar) va ko'tarilgan quruqlik massalari (materiklar yoki qit'alar) - Yevrosiyo, Afrika, Avstraliya, Shimoliy va Janubiy Amerika, Antarktida.
Yer qobig'i insoniyat uchun eng muhim boylikdir. U o'z ichiga oladi Yoqilg'i moyi(ko'mir, torf, neft, gaz, slanets), ruda(temir, alyuminiy, mis, qalay va boshqalar) va metall bo'lmagan(fosforitlar, apatitlar va boshqalar) minerallar, tabiiy qurilish materiallari(ohaktosh, qum, shag'al va boshqalar).
Gidrosfera(yunoncha "gidr" - suv) - Yerning suv qobig'i, shu jumladan suyuq, qattiq va gazsimon holatdagi barcha suvlar. Gidrosferaga okeanlar, dengizlar, yer osti va quruqlikning yer usti suvlari kiradi. Suvning bir qismi atmosferada va tirik organizmlarda mavjud.
Gidrosfera hajmining 96% dan ortigʻini dengiz va okeanlar, 2% ga yaqinini yer osti suvlari, 2% ga yaqinini muz va qor, 0,02% ga yaqinini yer usti suvlari tashkil etadi.
Gidrosfera sayyoramizning tabiiy muhitini shakllantirishda, atmosfera jarayonlariga ta'sir qilishda (havo massalarini isitish va sovutish, ularni namlik bilan to'yintirish va boshqalar) katta rol o'ynaydi.
Atmosfera(yunoncha "atmos" - bug') - biosfera bog'langan Yerning uchinchi geosferasi, litosfera va gidrosfera yuzasidan cho'zilgan va keskin yuqori chegarasiga ega emas (1000 km balandlikda), asta-sekin kosmosga o'tadi. Bu azot (78,08% hajm), kislorod (20,95%), argon (0,93%) va karbonat angidriddan (0,03%) tashkil topgan Yerning gaz qobig'i. Atmosferaning holati Yer yuzasida va suv muhitida fizik, kimyoviy va biologik jarayonlarga katta ta'sir ko'rsatadi. Hayotiy jarayonlar uchun quyidagilar ayniqsa muhimdir: kislorod, o'lik organik moddalarni nafas olish va mineralizatsiya qilish uchun ishlatiladi; karbonat angidrid, fotosintezda yashil o'simliklar tomonidan qo'llaniladi; ozon, er yuzasini ultrabinafsha nurlanishidan himoya qiluvchi ekran yaratish. Atmosfera kuchli vulqon va tog 'qurilish faoliyati natijasida hosil bo'lgan, kislorod fotosintez mahsuloti sifatida ancha keyin paydo bo'lgan.
Atmosfera odatda qatlamlar to'plami - troposfera, stratosfera va ionosfera sifatida ifodalanadi.
Troposfera , butun atmosfera massasining taxminan 80% va deyarli barcha suv bug'larini o'z ichiga olgan, taxminan 9 km (qutblarda) - 17 km (ekvatorda) balandlikka cho'zilgan. Erning tabiiy muhitini shakllantirishda uning roli ayniqsa katta. Troposferada havo massalarining global vertikal va gorizontal harakati sodir bo'lib, ular asosan suv aylanishini, issiqlik almashinuvini va chang zarralari va ifloslanishning transchegaraviy tashishini belgilaydi. Troposfera ustida joylashgan stratosfera , qalinligi taxminan 20 km bo'lgan sovuq, nozik havo maydoni. Meteorit changlari doimiy ravishda stratosfera orqali tushadi, unga vulqon changlari va o'tmishda atmosferadagi yadroviy portlashlar mahsulotlari chiqariladi. Pastki qismida stratosfera, troposferaning yuqori chegarasidan taxminan 50 km balandlikka cho'zilgan, joylashgan. ozon qatlami , bu ozon miqdori ortishi bilan tavsiflanadi. Ozon qatlamining 15-26 km balandlikdagi ozon kontsentratsiyasi uning Yer yuzasidagi kontsentratsiyasidan 100 baravar yuqori. Ozon qatlami hayotga zarar etkazuvchi kosmik nurlanish va Quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlanishni aks ettiradi. Stratosferaning tepasida joylashgan mezosfera Va ionosfera (termosfera ) - ionlangan molekulalar va atomlarning siyrak gaz qatlami va nihoyat, ekzosfera (tashqi qobiq).
Atmosfera jarayonlari litosfera va suv qobig'ida sodir bo'ladigan jarayonlar bilan chambarchas bog'liq bo'lib, ular atmosfera hodisalari bilan ko'rsatiladi: yog'ingarchilik, bulutlar, tuman, momaqaldiroq, muz, chang (qum) bo'roni, bo'ron, qor bo'roni, ayoz, shudring, qorqoq, muzlash, aurora va boshq.
Atmosfera, litosfera va gidrosferaning o'zaro ta'siri natijasida yuzaga keladigan deyarli barcha sirt (ekzogen) geologik jarayonlar, qoida tariqasida, biosferada sodir bo'ladi.
Biosfera- Yerning tashqi qobig'i, unga quyidagilar kiradi: atmosferaning 25-30 km balandlikdagi qismi (ozon qatlamigacha), deyarli butun gidrosfera va litosferaning yuqori qismi (3 chuqurlikgacha). km). Bu qismlarning o'ziga xosligi shundaki, ularda sayyoramizning tirik materiyasini tashkil etuvchi tirik organizmlar yashaydi. Biosferaning o'ta chegaralariga faqat quyi organizmlar - bakteriyalar va viruslar shohligining vakillari etib boradi. Biosfera global ekotizim (ekosfera) bo'lib, har qanday ekotizim kabi abiotik (havo, suv, toshlar) va biotik qismdan yoki biotas , bu o'zlarining asosiy ekotizim funktsiyasini bajaradigan tirik organizmlarning butun majmuasini o'z ichiga oladi - atomlarning biogen oqimi , uning ovqatlanishi, nafas olishi, ko'payishi tufayli. Shunday qilib, ular biosferaning barcha qismlari o'rtasida moddalar almashinuvini ta'minlaydi. Biosferaning mavjudligi uchun zarur shart-sharoit suyuq suv va Quyoshdan nurlanish energiyasining mavjudligidir.
Yer sayyorasi litosfera (qattiq jism), atmosfera (havo qobig'i), gidrosfera (suv qobig'i) va biosfera (tirik organizmlarning tarqalish sohasi) dan iborat. Yerning bu sferalari o'rtasida moddalar va energiya aylanishi tufayli yaqin aloqa mavjud.
Litosfera. Yer to'p yoki sferoid bo'lib, qutblarda biroz yassilangan, aylanasi ekvatorda taxminan 40 000 km.
Yer shari tuzilishida quyidagi qobiqlar yoki geosferalar ajralib turadi: qalinligi taxminan 50...120 km boʻlgan litosferaning oʻzi (tashqi togʻ jinsi qobigʻi), 2900 km chuqurlikka choʻzilgan mantiya va. yadro - 2900 dan 3680 km gacha.
Yer qobig'ini tashkil etuvchi eng keng tarqalgan kimyoviy elementlarga ko'ra, u yuqori - 60 km chuqurlikka cho'zilgan va zichligi 2,8...2,9 g/sm bo'lgan sialit va simmatiklarga bo'linadi. 1200 km chuqurlikka cho'zilgan va 3,0...3,5 g/sm 3 zichlikka ega. "Siallitik" (sial) va "simatik" (sima) qobiqlarning nomlari Si (kremniy), Al (alyuminiy) va Mg (magniy) elementlarining belgilaridan kelib chiqqan.
1200 dan 2900 km gacha chuqurlikda 4,0...6,0 g/sm 3 zichlikka ega bo'lgan oraliq shar mavjud. Bu qobiq "ruda" deb ataladi, chunki u ko'p miqdorda temir va boshqa og'ir metallarni o'z ichiga oladi.
2900 km dan pastda radiusi taxminan 3500 km bo'lgan yer sharining yadrosi joylashgan. Yadro asosan nikel va temirdan iborat va yuqori zichlikka ega (10...12 g/sm3).
Jismoniy xususiyatlariga ko'ra er qobig'i heterojen bo'lib, u kontinental va okeanik turlarga bo'linadi. Materik qobigʻining oʻrtacha qalinligi 35...45 km, maksimali 75 km gacha (togʻ tizmalari ostida). Uning yuqori qismida qalinligi 15 km gacha choʻkindi jinslar bor. Bu jinslar uzoq geologik davrlarda dengizlarning quruqlik bilan almashinishi va iqlim oʻzgarishi natijasida hosil boʻlgan. Choʻkindi jinslar ostida oʻrtacha qalinligi 20...40 km boʻlgan granit qatlami joylashgan. Bu qatlamning qalinligi yosh tog'lar hududlarida eng katta bo'lib, materikning chetiga qarab pasayadi va okeanlar ostida granit qatlami yo'q. Granit qatlami ostida qalinligi 15...35 km boʻlgan bazalt qatlami joylashgan, bazalt va shunga oʻxshash jinslardan tuzilgan.
Okean qobig'ining qalinligi materik qobig'iga qaraganda kamroq (5 dan 15 km gacha). Yuqori qatlamlari (2...5 km) choʻkindi jinslardan, pastki qatlamlari (5...10 km) bazaltdan iborat.
Tuproq hosil bo'lishining moddiy asosini er qobig'ining yuzasida joylashgan cho'kindi jinslar tashkil etadi, magmatik va metamorfik jinslar tuproqlarning shakllanishida kichik rol o'ynaydi.
Togʻ jinslarining asosiy qismini kislorod, kremniy va alyuminiy (84,05%) tashkil etadi. Agar biz ushbu uchta elementga yana beshta elementni qo'shsak - temir, kaltsiy, natriy, kaliy va magniy, unda jami ular jinslar massasining 98,87% ni tashkil qiladi. Qolgan 88 ta element litosfera massasining 1% dan bir oz ko'proq qismini tashkil qiladi. Biroq, jinslar va tuproqlarda mikro- va ultramikroelementlarning kam miqdoriga qaramay, ularning ko'pchiligi barcha organizmlarning normal o'sishi va rivojlanishi uchun katta ahamiyatga ega. Hozirgi vaqtda tuproqdagi mikroelementlarning tarkibiga ularning o'simliklarning oziqlanishidagi ahamiyati bilan bog'liq holda ham, tuproqni kimyoviy ifloslanishdan himoya qilish muammolari bilan bog'liq holda ham katta e'tibor berilmoqda. Tuproqdagi elementlarning tarkibi asosan ularning jinslardagi tarkibiga bog'liq. Biroq, tog' jinslari va ularda hosil bo'lgan tuproqlardagi ba'zi elementlarning tarkibi biroz farq qiladi. Bu ham ozuqa moddalarining konsentratsiyasi, ham tuproq hosil bo'lish jarayonining borishi bilan bog'liq bo'lib, bu jarayonda bir qator asoslar va kremniyning nisbiy yo'qolishi sodir bo'ladi. Demak, tuproqlarda litosferaga nisbatan kislorod (55 va 47% mos ravishda), vodorod (5 va 0,15%), uglerod (5 va 0,1%), azot (0,1 va 0,023%) mavjud.
Atmosfera. Atmosferaning chegarasi tortishish kuchi Yerning aylanishi natijasida yuzaga keladigan markazdan qochma inertsiya kuchi bilan qoplanadigan joydan o'tadi. U qutblardan yuqorida taxminan 28 ming km, ekvatordan esa 42 ming km balandlikda joylashgan.
Atmosfera turli gazlar aralashmasidan iborat: azot (78,08%), kislorod (20,95%), argon (0,93%) va karbonat angidrid (hajm bo'yicha 0,03%). Havoda oz miqdorda geliy, neon, ksenon, kripton, vodorod, ozon va boshqalar mavjud bo'lib, ularning umumiy miqdori taxminan 0,01% ni tashkil qiladi. Bundan tashqari, havoda suv bug'lari va bir oz chang mavjud.
Atmosfera beshta asosiy qobiqdan iborat: troposfera, stratosfera, mezosfera, ionosfera, ekzosfera.
Troposfera- atmosferaning quyi qatlami, qutblardan qalinligi 8...10 km, moʻʼtadil kengliklarda 10...12 km, ekvatorial kengliklarda esa 16...18 km. Atmosfera massasining 80% ga yaqini troposferada toʻplangan. Atmosfera suv bug'ining deyarli barchasi shu erda joylashgan, yog'ingarchilik hosil bo'ladi, havoning gorizontal va vertikal harakati sodir bo'ladi.
Stratosfera 8...16 dan 40...45 km gacha cho‘zilgan. U atmosferaning taxminan 20% ni o'z ichiga oladi va unda suv bug'lari deyarli yo'q. Stratosferada quyoshdan keladigan ultrabinafsha nurlanishni o'ziga singdiruvchi va Yerdagi tirik organizmlarni o'limdan himoya qiluvchi ozon qatlami mavjud.
Mezosfera 40 dan 80 km gacha balandlikda choʻzilgan. Bu qatlamdagi havo zichligi yer yuzasidan 200 marta kam.
Ionosfera 80 km balandlikda joylashgan va asosan zaryadlangan (ionlashgan) kislorod atomlari, zaryadlangan azot oksidi molekulalari va erkin elektronlardan iborat.
Ekzosfera atmosferaning tashqi qatlamlarini ifodalaydi va Yer yuzasidan 800...1000 km balandlikdan boshlanadi. Bu qatlamlar tarqalish sferasi deb ham ataladi, chunki bu erda gaz zarralari yuqori tezlikda harakatlanadi va kosmosga chiqib ketishi mumkin.
Atmosfera- Bu Yerdagi hayotning almashtirib bo'lmaydigan omillaridan biridir. Atmosferadan o'tayotgan quyosh nurlari tarqaladi, shuningdek, qisman so'riladi va aks etadi. Suv bug'lari va karbonat angidrid issiqlik nurlarini ayniqsa kuchli yutadi. Quyosh energiyasi ta'sirida havo massalari harakatlanadi va iqlim hosil bo'ladi. Atmosferadan tushadigan yogʻingarchiliklar tuproq hosil boʻlish omili, oʻsimlik va hayvon organizmlari uchun hayot manbai hisoblanadi. Atmosfera tarkibidagi karbonat angidrid yashil o'simliklar tomonidan fotosintez jarayonida organik moddalarga aylanadi, kislorod esa organizmlarning nafas olishi va ularda sodir bo'ladigan oksidlanish jarayonlari uchun ishlatiladi. Azot biriktiruvchi mikroorganizmlar tomonidan ushlangan atmosfera azotining ahamiyati o'simliklarning oziqlanishi bo'lib xizmat qiladi va oqsil moddalarining shakllanishida ishtirok etadi.
Atmosfera havosi ta'sirida tog' jinslari va minerallarning nurashi va tuproq hosil bo'lish jarayonlari sodir bo'ladi.
Gidrosfera. Er yuzasining katta qismini Jahon okeani egallaydi, u yer yuzasida joylashgan ko'llar, daryolar va boshqa suv havzalari bilan birgalikda uning maydonining 5/8 qismini egallaydi. Okeanlarda, dengizlarda, daryolarda, ko'llarda, botqoqlarda joylashgan Yerning barcha suvlari, shuningdek, er osti suvlari gidrosferani tashkil qiladi. Yer yuzasining 510 million km 2 maydonidan 361 million km 2 (71%) Jahon okeanida va faqat 149 million km 2 (29%) quruqlikda.
Er usti suvlari muzlik suvlari bilan birgalikda taxminan 25 million km 3 ni tashkil qiladi, ya'ni Jahon okeani hajmidan 55 baravar kam. Ko'llarda taxminan 280 ming km 3 suv to'plangan, taxminan yarmi chuchuk ko'llar, ikkinchi yarmi esa turli darajadagi sho'rlangan suvli ko'llardir. Daryolar bor-yo'g'i 1,2 ming km3, ya'ni umumiy suv ta'minotining 0,0001% dan kamrog'ini o'z ichiga oladi.
Ochiq suv omborlarining suvlari doimiy aylanishda bo'lib, gidrosferaning barcha qismlarini litosfera, atmosfera va biosfera bilan bog'laydi.
Atmosfera namligi suv almashinuvida faol ishtirok etadi, hajmi 14 ming km 3 bo'lib, Yerga 525 ming km 3 yog'ingarchilik hosil qiladi va atmosfera namligining butun hajmi har 10 kunda yoki yil davomida 36 marta o'zgaradi.
Suvning bug'lanishi va atmosfera namligining kondensatsiyasi Yerda chuchuk suvning mavjudligini ta'minlaydi. Har yili okeanlar yuzasidan 453 ming km3 suv bug'lanadi.
Suvsiz bizning sayyoramiz tuproq va o'simliklardan mahrum bo'lgan yalang'och tosh to'p bo'lar edi. Millionlab yillar davomida suv toshlarni vayron qilib, ularni vayronaga aylantirdi va o'simlik va hayvonlarning paydo bo'lishi bilan tuproq hosil bo'lish jarayoniga hissa qo'shdi.
Biosfera. Biosferaga quruqlik yuzasi, atmosferaning quyi qatlamlari va tirik organizmlar tarqalgan butun gidrosfera kiradi. V.I.Vernadskiy taʼlimotiga koʻra, biosfera deganda Yerning qobigʻi tushuniladi, uning tarkibi, tuzilishi va energiyasi tirik organizmlar faoliyati bilan belgilanadi. V.I.Vernadskiy ta'kidlaganidek, "Yer yuzasida bir butun sifatida olingan tirik organizmlardan ko'ra doimiy ta'sir qiluvchi va shuning uchun kuchliroq kimyoviy kuch yo'q". Biosferadagi hayot tuproqda, atmosferaning pastki qismida va gidrosferada yashovchi organizmlarning juda xilma-xilligi shaklida rivojlanadi. Yashil o'simliklarning fotosintezi tufayli quyosh energiyasi biosferada organik birikmalar shaklida to'planadi. Tirik organizmlarning butun majmuasi tuproq, atmosfera va gidrosferadagi kimyoviy elementlarning migratsiyasini ta'minlaydi. Tirik organizmlar ta'sirida tuproqlarda gaz almashinuvi, oksidlanish va qaytarilish reaksiyalari sodir bo'ladi. Butun atmosferaning kelib chiqishi organizmlarning gaz almashinuvi funktsiyasi bilan bog'liq. Fotosintez jarayonida atmosferada erkin kislorod hosil bo'lishi va to'planishi sodir bo'ldi.
Organizmlar faoliyati ta'sirida jinslar parchalanib, tuproq hosil qiluvchi jarayonlar rivojlanadi. Tuproq bakteriyalari vodorod sulfidi, oltingugurt birikmalari, N(II) oksidi, metan va vodorod hosil boʻlishi bilan desulfifikatsiya va denitrifikatsiya jarayonlarida ishtirok etadi. O'simlik to'qimalarining qurilishi o'simliklar tomonidan ozuqa moddalarining tanlab singishi tufayli yuzaga keladi. O'simliklar o'lgandan so'ng, bu elementlar yuqori tuproq gorizontlarida to'planadi.
Biosferada bir-biriga qarama-qarshi bo'lgan moddalar va energiyaning ikkita aylanishi mavjud.
Katta yoki geologik tsikl quyosh energiyasi ta'sirida sodir bo'ladi. Suv aylanishiga daryolar, dengizlar va okeanlarga kiradigan quruqlikning kimyoviy elementlari kiradi, ular cho'kindi jinslar bilan birga cho'kadi. Bu o'simlikning eng muhim ozuqaviy elementlari (azot, fosfor, kaliy, kaltsiy, magniy, oltingugurt), shuningdek mikroelementlarning tuproqdan qaytarib bo'lmaydigan yo'qolishi.
Kichkina yoki biologik tsikl tuproq - o'simliklar - tuproq tizimida sodir bo'ladi, o'simliklarning ozuqa moddalari esa geologik tsikldan chiqariladi va gumusda saqlanadi. Biologik tsikl kislorod, uglerod, azot, fosfor va vodorodni o'z ichiga olgan davrlarni o'z ichiga oladi, ular doimiy ravishda o'simliklar va atrof-muhitda aylanadi. Ularning ba'zilari biologik tsikldan chiqariladi va geokimyoviy jarayonlar ta'sirida cho'kindi jinslarga o'tadi yoki okeanga o'tadi. Qishloq xo'jaligining vazifasi shunday agrotexnik tizimlarni yaratishdan iboratki, unda ozuqa moddalari geologik tsiklga kirmaydi, balki biologik tsiklda mustahkamlanib, tuproq unumdorligini saqlaydi.
Biosfera biotsenozlardan iborat bo'lib, ular o'xshash o'simliklar jamoasi va unda yashovchi fauna, shu jumladan mikroorganizmlar bilan bir xil hududdir. Biogeotsenoz o'ziga xos tuproq, suv rejimi, mikroiqlim va rel'ef bilan tavsiflanadi. Tabiiy biogeotsenoz nisbatan barqaror bo'lib, o'zini o'zi boshqarish qobiliyati bilan ajralib turadi. Biogeotsenozga kiruvchi turlar bir-biriga va atrof-muhitga moslashadi. Bu o'z-o'zini tartibga solish orqali atrof-muhitdagi o'zgarishlarga qarshilik ko'rsatishga qodir bo'lgan murakkab, nisbatan barqaror mexanizm. Agar biogeotsenozlarning o'zgarishi ularning o'zini o'zi boshqarish qobiliyatidan oshsa, bu ekologik tizimning qaytarilmas degradatsiyasi sodir bo'lishi mumkin.
Qishloq xoʻjaligi yerlari sunʼiy tashkil etilgan biogeotsenozlar (agrobiotsenozlar). Agrobiotsenozlardan samarali va oqilona foydalanish, ularning barqarorligi va unumdorligi hududni, dehqonchilik tizimini to‘g‘ri tashkil etish va boshqa ijtimoiy-iqtisodiy chora-tadbirlarga bog‘liq. Tuproq va o'simliklarga optimal ta'sirni ta'minlash uchun biogeotsenozdagi barcha munosabatlarni bilish va unda rivojlangan ekologik muvozanatni buzmaslik kerak.