геология реферат

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УО «БАРАНОВИЧСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Реферат

Дисциплина: «Геология»

Тема: «Гипотезы происхождения океанов»

Подготовила:

Студентка 1 курса

Группы ГЭ-11

white wolf

Проверил:

Преподаватель Денищик Д.А.

СОДЕРЖАНИЕ

• Введение

• Зарождение гидросферы

• Гипотезы о происхождении океанов

• Заключение

• Список использованных источников

Введение

Известно, что почти три четверти земной поверхности покрыты водами океана. Но как произошли океаны? Образовались ли они быстро или формировались постепенно? В какое время они возникли? Откуда поступала вода во время формирования океанов? Эти и другие вопросы волновали умы ученых на протяжении многих лет. Они искали ответы, создавали гипотезы. Как раз этим вопросом и существующем гипотезам и повящен данный реферат.

Зарождение гидросферы

Земля является единственной планетой Солнечной системы, которая имеет гидросферу. Главной и основной частью гидросферы является Мировой океан. Именно океан придаёт Земле неповторимую красоту и своеобразие, превращая Землю в голубую планету.

Размеры океана огромны. Площадь всей поверхности Земли оценивается в 510 млн.км2 , из них около 361 млн.км2 (70,8%) покрыто водой. Около 4% всей воды планеты приходится на долю озёр, болот, рек, подземных (точнее, внутригрунтовых) вод и атмосферы, а остальная вода заполняет гигантскую чашу под названием Мировой океан.

Учёные и мыслители веками искали ответ на вопрос, откуда появилось на Земле такое огромное количество воды. В настоящее время официально признана гипотеза дегазации Земли, согласно которой 4 миллиарда лет назад, после остывания земной коры, через трещины в коре и жерла вулканов начался выброс раскалённой магмы с одновременным выходом на поверхность газов, водяных паров и горячей воды. Начало процесса дегазации считается началом геологической истории Земли и началом формирования её гидросферы. Время начала процесса дегазации, а значит, появления воды на Земле косвенно подтверждается, например, тем, что в самых древних породах земной коры, возраст которых определён в 3,8 млрд.лет, были найдены отпечатки одноклеточных организмов, которые могли существовать только при наличии жидкой воды. Верхняя мантия подвергалась в течение предположительно первого миллиарда лет существования планеты активному процессу дегазации, когда на поверхность Земли выносились вода и кислые продукты дегазации мантийного вещества. Объем поступавшей из недр Земли воды нарастал от 0 до 1,3 км3 в год. Около 2,5 млрд.лет назад средняя толщина водного слоя в океане, вероятно, не превышала 2000 метров. Примерно 1,7 млрд.лет назад химический состав океанических вод и земной атмосферы стал близок к современному. Объём воды, поступающей из недр Земли, медленно уменьшался и в настоящее время составляет около 0,25 км3 в год. Это значит, что процесс дегазации продолжается, что подтверждается всё ещё непрекращающейся вулканической активностью на Земле. Океанологи считают, что круговорот воды на Земле не замкнут, поскольку через рифтовые трещины из недр планеты дополнительно поступает ежегодно 0,25 км3 воды. Часть воды, поднимаясь в виде паров до верхних слоёв атмосферы, под действием солнечного и космического излучения разлагается на водород и кислород и уходит в космос.

Итак, океан существует на протяжении всей геологической истории Земли. Имеются факты, которые доказывают это утверждение. Например, на юго-западе Гренландии в 70-х годах ХХ века нашли осадочный бурый железняк, возраст которого оценивается в 3,76 млрд.лет. Это значит, что уже тогда, в эпоху катархея, начали образовываться осадочные породы как результат круговорота воды между океаном, атмосферой и сушей. Таким образом, жизнь на Земле, ни на мгновение не прерываясь, существует в течение трёх миллиардов лет, и её процветание обеспечивается океаном. Жизнь и зародилась именно в океане как результат длительного взаимодействия разнообразных веществ, растворённых в морской воде. Теперь эта гипотеза является почти общепризнанной. Необходимо отметить, что если жизнь в океане зародилась три миллиарда лет назад, то на сушу она вышла только 600 миллионов лет назад.

Гипотезы о происхождении океанов

Первые научные гипотезы образования Земли в истории ее раз­вития пришли на смену легендам и мифам после эпохи Великих гео­графических открытий. Наиболее естественным казалось представление, что современные океаны являются реликтами первичного океана, покрывавшего всю поверхность Земли. Это представление удерживалось до последней четверти XIX в. и даже позже, вплоть до наших дней оно сохранило своих приверженцев. Но при этом менялись взгляды на происхождение воды Мирового океана и на причины образования материков.

В XV веке Декартом была высказана наибо­лее ранняя космогоническая гипотеза о происхождении Земли и не­бесных тел. По его представлению Земля образовалась в результа­те вихреобразных движений мельчайших частиц и первоначально была раскаленной. Постепенно Земля остывала, на ее поверхности образо­валась твердая земная кора, под которой находились вода и воздух. Кора по мере дальнейшего охлаждения раскалывалась и погружалась, в результате чего образовались океаны.

В конце XVIII века немецкий философ Кант и французский аст­роном Лаплас выдвинули гипотезы происхождения планет в результа­те сжатия раскаленной и разреженной газовой туманности. На основе этих гипотез удалось обоснованно для того времени объяснить внут­реннее строение земного шара. Использовав эту гипотезу, Зюсс раз­работал гипотезу образования океанов и материков, получившую название "печеного яблока" или контрактационной. Формирование гор и морских впадин он объяснял сжатием земной коры под влиянием ох­лаждения внутренних областей Земли. Зюсс также показал, что материки и океаны в геологическом прошлом имели другие размеры и оче­ртания и что на месте южной части Атлантического и Индийского океанов находилась обширная древняя суша Гондвана.

Из наиболее существенных гипотез образования океанов и ма­териков следует отметить гипотезу равновесия земной коры или гипотезу изостазии. Английские ученые Пратт и Эри полагали, что земная кора может быть разделена на глыбы различной высоты и плотности, которые плавают на более плотном подкорковом слое. В зависимости от массы отдельных глыб земной коры создаются разли­чия в рельефе земной поверхности, образуются приподнятые поверх­ности - материки, а также погруженные участки - моря и океаны.

Современные гипотезы происхождения океанов могут быть разделены на две основные группы: первичности океанических впадин и их вторичности.

Первая концепция - первичности океанов предполагает, что все океаны, т.е. впадины с океаническим типом земной коры воз­никли в самом начале геологической истории Земли и что современ­ные океаны - реликты первичного океана, покрывавшего всю поверх­ность планеты.

Согласно другой концепции - вторичности океанических впадин - океаны делятся на древние и молодые. К древним относится Тихий, к молодым остальные. Более молодые океаны (например, Атлантический) возникли в результате "обрушения" части континента, существовавшего между Америкой и Европой. Основные породы настолько сильно проплавляют земную кору, что она теряет свойства, присущие ей под материками, и превращается в кору океанического типа.

Так была обоснована гипотеза "базификации" океанической коры, т.е. превращения мате­риковой коры в океаническую. Наиболее последовательно эта гипо­теза развита в трудах советского ученого В.В.Белоусова. Она основана на представле­нии о горизонтальной неподвижности материков, так называемом фиксизме. Согласно гипотезе, первичной является материковая кора, а все океаны являются молодыми образованиями, возникшими около 250 млн. лет назад. Мощная материковая кора опускается в расплав­ленные очаги мантии и превращается в тонкую базальтовую океани­ческую кору - происходит базальтизация или океанизация материко­вой коры. В.В.Белоусов полагает, что происходит периодическое прогревание астеносферы, которое сменяется остыванием. В период прогревания плотность астеносферы уменьшается, а подвижность воз­растает. Возникает неустойчивость, способствующая интенсивным вертикальным движениям земной коры. Одни глыбы опускаются, дру­гие поднимаются. Опускающиеся части литосферы расплавляются в магме и образуются океанические впадины. Океаны при этом рассмат­риваются как области проплавления материковой коры.

Своей гипотезой Белоусов объясняет совпадение в очертаниях берегов Атлантического океана, подобие в геологическом строении материков, сходство животного мира на материках и островах, раз­деленных океаном. Срединно-океанические хребты трактуются как зоны, где процесс базификации продолжается до настоящего времени.

В Атлантическом и Индийском океанах опускание началось на восточ­ной и западной окраинах, и лишь потом начала прогибаться их осе­вая зона. В Тихом океане прогибание началось в центральной части, где процесс базификации уже завершился. Но в отличие от других океанов, на Тихоокеанской периферии происходит два встречных про­цесса - утолщение материковой коры и ее разрушение под действием базификации. Этим Белоусов объясняет исключительную сейсмическую активность всей периферии Тихого океана.

Таким образом, океанообразование, согласно этой гипотезе, является новым этапом эволюции земной коры. Происходившее в тече­ние нескольких миллиардов лет нарастание ее гранитного слоя сме­нилось в последние сотни миллионов лет его разрушением. Эта смена глобальных, процессов трудно объяснима. Требует также объяснения сам механизм океанизации, т.е. погружения более легкой материковой коры в океаническую. Нет также уверенности в возможности перера­ботки гранитного слоя в базальтовый. Не ясны причины, вызывающие периодические тепловые импульсы, приводящие к расплавлению астеносферы. Все положения гипотезы океанизации исходят из допущения о невозможности горизонтальных движений земной коры. Но доказано, что земная кора испытывает горизонтальные перемещения со скорос­тью 10 см в год.

Несостоятельность гипотезы океанизации материковой коры в ряде вопросов привела к возрождению гипотезы немецкого ученого А.Вегенера о гори­зонтальных перемещениях материков . Идея в том, что материки мо­гут перемещаться относительно друг друга, зародилась давно, но наиболее полно разработал ее А.Вегенер в 1925 г. Породил эту идею факт совпадения очертаний западно­го и восточного побережий Атлантического океана. Гипотеза А.Вегенера о сравнительно недавнем отделении Американского континента от Евразии и Африки была поддержана зоологами и ботаниками, ко­торые нуждались в геологическом обосновании единства фауны и флоры различных материков. В то же время многие геологические факты легко объяснялись этой гипотезой, как, например, существо­вание и раскол Гондваны, совпадение простирания каледонских структур Северной Америки и Европы и т.д. А.Вегенер предусмат­ривал возможность образования огромных разломов, опусканий края континентов, перерождения материковой коры в океаническую. Но за неудовлетворительное объяснение механизма горизонтального пе­ремещения материков она была в 30-е годы забыта.

Возрождение гипотезы горизонтального дрейфа отдельных участ­ков земной коры на новом уровне стало возможным в 60-е годы, бла­годаря открытию системы срединно-океанических хребтов. Новая ги­потеза получила название "новая глобальная тектоника" или "тек­тоника литосферных плит". Впервые концепция была сформулирована американскими учеными Г.Хессом и Р.Дицем в 1960-62 гг. Г.Хесс предположил, что в мантии Земли существуют конвективные течения, разбивающиеся на отдельные замкнутые ячейки размером 3-6 тыс.км на 10-20 тыс.км. Сре­динно-океанические хребты приурочены к местам восходящих ветвей конвекционных ячеек, а переходные зоны вокруг Тихого океана представляют нисходящие ветви. Материки пассивно перемещаются на мантийном материале. Конвекционная ячейка существует 200-300 млн. лет. За это время мантийный материал, поднявшись в осевых частях срединных океанических хребтов и двигаясь от хребтов к перифе­рии, проходит путь до зон, где он по нисходящей ветви конвекции "всасывается" обратно в мантию. Таким образом, дно океана об­новляется каждые 300-400 млн.лет. Это обусловливает наличие отно­сительно малой толщины осадков на дне океана и отсутствие в океа­нах пород древнее юры.

Поднимающийся в зонах срединных хребтов мантийный материал раздвигает по обе стороны от оси хребтов ранее сформированную океаническую литосферу, поэтому Р.Диц назвал это процессом раздвигания океанического дна, или процессом спрединга. Зоны восходящих потоков мантии могут возникать и под континентами, и в этом случае начинает проявляться тенденция к рифтообразованию. Так, ось Тихооке­анского срединного хребта продолжается в Северной Америке, в районе Калифорнийского залива. В Индийском океане срединно-океа­ническое поднятие переходит в африканские рифты, стремящиеся рас­колоть континент на отдельные глыбы.

Изучение характера распределения магнитных аномалий на дне океанов показало увеличение возраста ложа от срединно-океаничес­ких хребтов в сторону материков. И это, в свою очередь, позволи­ло оценить и скорость разрастания океанического дна. Оказалось, что она меняется от 19 см/год в ряде районов Тихого океана до 0,5 см/год в Северном Ледовитом. От скорости раздвижения зависит рельеф дна океана: при больших скоростях разрас­тания склоны срединно-океанических хребтов более пологи, чем при медленном движении дна.

Английский ученый Э.Буллард первоначально выделил шесть крупнейших плит: Тихоокеанскую, Американскую, Африканскую, Евразийскую, Австралийскую и Антарктическую. В идеальном случае плиты ограничены с одной стороны зоной спрединга, где поднимается мантий­ный материал и образуется новая литосфера, а другой - границей служит зона поглощения литосферы - зона субдукции. Трансформные разломы являются пассивными границами, по ним плиты лишь сколь­зят относительно друг друга.

Таким образом, гипотеза тектоники литосферных плит привела к дополнению высказанных ранее положений, переосмыслению многих ранее известных факторов из истории развития Земли, она логично объясняет многие процессы, происходящие на дне океана.

Заключение

Между водой и атмосферой происходит постоянный обмен газами. Это значит, что океан играет важнейшую роль в балансе кислорода и обеспечении жизни на всей планете. Вряд ли нужно доказывать важнейшее значение океана как источника пищевых ресурсов для человека. В настоящее время в связи с постоянным ростом населения Земли и зачастую неразумным, хищническим использованием человеком биологических ресурсов океана, морской промысел по существу достиг своего предела. Наступило время, когда в морях необходимо не только добывать животных и растения, но и разводить, культивировать многие их виды точно так, как это в течение тысячелетий человек вынужден делать на суше. Океан хранит в себе огромное количество солей и других минеральных веществ, необходимых человеку. Под дном шельфа и ложа океана находятся залежи угля, нефти и газа, разработка которых уже давно осуществляется во многих странах. Океан вполне можно рассматривать как колоссальный аккумулятор энергии, которая пока ещё мало используется. Пройдёт не так уж много времени даже в масштабах человеческой жизни, и природные запасы нефти, газа, каменного угля и радиоактивных руд иссякнут. Тогда океан станет главным источником энергии для промышленных и бытовых нужд.

Список использованных источников

1. Мировой океан [Электронный ресурс] Режим доступа: http://znaniya-sila.narod.ru/solarsis/zemlya/earth_ocean_01.htm— Дата доступа: 20.03.2019

2. Первые гипотезы о происхождении океанов [Электронный ресурс] Режим доступа:https://studbooks.net/1793485/geografiya/pervye_gipotezy_proishozhdenii_okeanov — Дата доступа: 20.03.2019

3. Основные гипотезы образования океана [Электронный ресурс] Режим доступа: https://studfiles.net/preview/1093198/page:77/ — Дата доступа: 20.03.2019

4. Образование океана [Электронный ресурс] Режим доступа: https://mylektsii.ru/13-54874.html— Дата доступа: 20.03.2019

5. Происхождение мирового океана[Электронный ресурс] Режим доступа: https://studopedia.ru/10_165188_obrazovanie-mirovogo-okeana.html — Дата доступа: 20.03.2019

Барановичи, 2019