Вопрос 7. Строение Земли. Оценочные характеристики состава и размеров оболочек Земли.

Земля как природная система имеет оболочечное строение.

Границу, на которой происходит указанное резкое изменение скорости сейсмических волн называют по имени её первооткрывателя границей Мохоровичича или сокращённо – границей Мохо, являющеёся условной границей, разделяющей верхнюю мантию от литосферы. Глубина границы Мохо неодинакова по поверхности Земли. Под океанами она уменьшается до 10 – 5 км, под горными континентальными хребтами возрастает до 70 км.

Твёрдая оболочка Земли – литосфера неоднородна по составу, как по вертикали, так и по горизонтали. В ней можно выделить три основные слоя – базальтовый, гранитный и осадочный. Океаническое дно состоит практически из одних базальтовых пород, гранитный слой там полностью отсутствует. В континентальных участках литосферы над базальтовым слоем лежит мощный гранитный слой.

Литосферу вместе с гидросферой и атмосферой обычно объединяют одним понятием – земная кора. Совместная масса гидросферы и атмосферы составляет менее 10% от общей массы земной коры. Первые фундаментальные исследования элементного состава земной коры американская геохимическая группа пол руководством Ф.У. Кларка. Работа была начата в восьмидесятые годы девятнадцатого столетия. В 1889 году Ф.У. Кларк опубликовал таблицу среднего содержания (в массовых процентах) десяти важнейших элементов в земной коре:

O – 46,28; Si – 28,02; Al – 8,14; Fe – 5,58; Ca – 3,27;

Mg – 2,77; K – 2,47; Na – 2,43; Ti – 0,33; P – 0,10.

Характерно, что подавляюще большая часть массы земной коры состоит из восьми-девяти элементов. Следует отметить, что соотношения атомных (а не массовых) процентов более информативны и показательны, они еще в большей степени показывают избирательность легких элементов в земной коре.

Материал мантии и ядра Земли недоступен для непосредственных исследований. Сравнение размеров Земли и ее средней плотности, наряду с исследованием состава железных метеоритов явились основой сформировавшегося представления о железно-никелевом составе ядра Земли. Считается, что вещество ядра Земли состоит на 90% из железа, около 9% из никеля и небольших примесей кобальта. Внутренняя часть ядра – твердая, внешняя – жидкая.

Предполагается, что состав нижней мантии близок к составу каменных метеоритов. На этом основании считается, что в ней первое место по массе занимает кислород (как и выше – в переходной зоне, верхней мантии и в земной коре), второе место занимает железо, третье место – кремний, повышенное содержание магния, никеля и серы.

В переходной зоне происходит дальнейшая дифференциация элементов. Но преобладающим остается, в основном, силикатно-оксидный состав.

О составе верхней мантии имеются более определенные сведения, основанные на анализе образцов магмы, извергающихся на поверхность Земли. Основная часть магматического материала состоит из силикатных, алюмосиликатных, оксидных и сернистых соединений.

Вопрос 8. Классификация и геохимические особенности ландшафтов.

При изучении антропогенного воздействия на биосферные процессы в качестве элементарных фрагментов биосферы используют так называемые элементарные ландшафты. Понятие “элементарный ландшафт” определяется основателем учения о геохимии ландшафта Б.Б. Полыновым как «...один определённый тип рельефа, сложенный одной породой или наносом и покрытый в каждый момент своего существования определённым растительным сообществом».

По определению А.И Перельмана геохимическим ландшафтом называется «...парагенетическая ассоциация сопряжённых элементарных ландшафтов, связанных между собой миграцией элементов». Таким образом, геохимический ландшафт может включать в себя несколько элементарных ландшафтов, объединённых единым миграционным потоком веществ. Для ландшафтов наибольшее значение изо всех типов миграционных потоков имеют водные потоки (поверхностные, почвенные, подпочвенные).

Разделение некоторой территории на мозаичный набор геохимических ландшафтов существенно определяется применяемым в исследованиях масштабом измерений. Чем крупнее масштаб – тем большее число самостоятельных геохимических ландшафтов проявляется на одной и той же территории.

Классификация геохимических ландшафтов представляет собой довольно сложную систему. Эта сложность, в основном, обусловлена множественностью утилитарных оснований, применяемых для классификации. Так, все геохимические ландшафты делятся, прежде всего, на аквальные (водные) и ландшафты суши. Каждый из этих классов может быть разбит на подклассы. Например, ландшафты суши могут быть разделены на степные, таёжные, горные, пустынные ландшафты и т. д. По степени вклада биогенной миграции элементов все виды ландшафтов можно разделить на абиогенные, биогенные и техногенные. Техногенные ландшафты, в свою очередь, можно разделить на следующие виды: сельскохозяйственные, промышленные, лесотехнические, дорожные, селитебные и др.

Миграционные потоки элементов в смежных ландшафтах, в свою очередь, не могут не оказывать взаимовлияние. Результаты исследования позволили установить ряд законов о геохимическом поведении элементов в ландшафтах:

а) геохимическое поведение химических элементов (их соединений) в биосфере (содержание, распределение, а часто и форма нахождения в отдельных частях ландшафтов) определяется в основном ландшафтно-геохимическими особенностями данного участка биосферы;

б) изменения, происшедшие в определённой части (ярусе) геохимического ландшафта, скажутся практически во всех частях этого ландшафта за счёт связей между ними;

в) коренные изменения ландшафтно-геохимической обстановки (смена одного ландшафта другим) сказываются в соседних ландшафтах при отсутствии непосредственного воздействия на них, за счёт связей между ландшафтами:

г) резкое изменение ландшафтно-геохимических условий существования живых организмов приводит к изменению соотношения концентраций ряда химических элементов в этих организмах, часто сопровождается болезнями.

В ландшафтах с орошаемым земледелием происходит интенсивное испарение воды и, как следствие, засоление почв. Засоление почв происходит и при подъёме уровня грунтовых вод выше уровня капиллярного поднятия по любой причине, как техногенной, так и по естественно-природной. Вода, поднимающаяся по капиллярным ходам на поверхность, подвергается испарению. В ландшафтах, в которых по тем или иным причинам возникает и развивается засоление почв, происходит смена растительного комплекса.