Жер мен оның қабығының заттық құрамы

Жер бетінің бедері. Жер бетінін, бедер пішіндері геоидтан да күрделі. Өйткені оның қалыптасуына геалогиялық процестер зор әсерін тигізеді. 
 
Жер бетінің көпшілік бөлігін (70,8%) су, ал қалған (29,2%) бөлігін ғана құрлық алып жатыр. Дүниежүзілік мұхит сулары негізінен бір-бірімен байланысқан, тек төрт мұхит ғана материктермен бөлінген. Оларға: Тынық, Атлант, Үнді және Солтүстік Мұзды мұхиттар жатады. Құрлық алты материктен (Евразия, Солтүстік Америка, Оңтүстік Америка, Африка, Австралия және Антарктида), сонымен бірге мұхиттық аралдардан құралған. Тынық мұхиттын, акваториясы (алаңы) барлық континенттерді қосып есептегендегі олардың жалпы ауданьшан асып түседі.

Материктер Жер бетінде әр түрлі болып орналасқан. Егер Жер шарын материктердің Тынық мұхиттық жағалауы арқылы екіге бөлетін болсақ, онда онын, бір жартысында барлық материктер мен Атлант және Үнді мұхиттары бірге ориаласар еді, ал екінші жарты шарды түгелдей Тынық мұхит альш жатар еді.

Бұл схемада мұхит деңгейінен жоғары құрлық бедері көрсетілген, ал төменгі бөлігі мұхит бедерін сипаттайды. Құрлықтың ең биік нүктесі (Гималай тауы, Джомолунгма шыңы) 8848 м биіктікте орналасқан, ал еңтөменгі нүктесі 11022 м (Тынық мұхит, Мариан шұңрымасы) болып саналады. Олардың арасындағы айырмашы-лық~20 км.

Жер беті бедерінің гипсографиялық қисық сызығы.

Материктердің орташа биіктігі —875 м. Ұзыннан-ұзақ созылып жатқан тау-жоталары мен биіктаулы аймақтар •әдетте континенттің шеткі жиектік бөліктеріне қарай орналасқан. Жер бетінде меридианалдық бағытта созыла орналасқан екі (Шығыс және Батыс Тынык, мұхиттық) таулы белдеу және батыстан шығысқа қарай Же-рорта теңіздік белдеулер ажыратылады. Құрлықтың орташа 200 м-лік деңгейде орналасқан тегіс аудандары жазықтық деп аталады. Олар құрлықтың 20%-ін алып жатыр. Жазықтықтар материктердің шеткі және орталық бөліктерінде де орналасқан. Құрлықтьщ көтерінкі (1000 м-ге дейін) жоталы аудандары түгелдей таулы аймақтар деп аталады. Олар құрлықтың 53%-ін алып жатады.

Мұхиттың орташа тереңдігі ~3800 м. Мұхит түбі бедерінің құрылымы: шельф, басқаша айтқанда, материктердің таяз сулы шеткі бөліктері 200 м-ге дейінгі тереңдік (жер бетінің 5,5%-і матеріктік (континентальдық ) беткей немесе материк табан 2500-3000м-ге дейін (жер бетінін, 34,7%-і); мұхнт түбі — 6000 м; терең-сулы шұңғымалар (желобтар) —>1І км; мұхиторталық тау жоталары болып бөлінеді.

Континенттік бедердің мұхиттық бедерге ауысу барысында, шекаралық зонаның өзіндік ерекшеліктеріне қарай, олар атлантикальііқ және тынық мұхиттық болып ажыратылады.

Атлантикалық Атлант, Үнді және Солтүстік Мұзды мұхиттардың континенттермен шекаралық зоналарында жақсы байқалады. Бұл типке жазық бедерлі құрлықтың мұхитқа қарай кең көлемде шельфті зоналар арқылы біртіндеп ауысуы тән қасиет. Ал Тынық мұхиттық-қа құрлықтың шеткі биіктаулы жоталары, өте тар шельф-тер, шеткі теңіздер, аралдық доғалар және тереңсулы шұңғымалар арқылы тереңсулы мұхиттық ойпаттарға ауысуы жатады.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Жердің ішкі құрылысы

Жер қабаттары.

Жердің ішкі құрылысы туралы мәліметтер әлі жете зерттелмеген аса күрделі ғылыми мәселе болып табылады.

Жердің құрамы, құрылысы, қасиеттері жөніндегі мәліметтер — жер қыртысының үстіңгі қабаттарын тікелей бақылау, серпінді толқындардың таралу жылдамдығына негізделген сейсмикалық әдістер арқылы алынған жанама деректер. Осы деректерге байланысты Жер негізгі 3 геосферадан тұрады:

1. жер қыртысы,

2. мантия,

3. ядро.

Бұл геосфералар сейсмикалық толқындардың жылдамдығына және олардың тереңдік бойынша өзгеруіне байланысты сегіз сейсмикалық қабатқа бөлінеді: А, В, С, D´, D˝, E, F, G. Сонымен қатар Жерде жоғарғы қатты қабат литосфера мен төменгі жұмсақ қабат атмосфера бөлінеді. А – Жер қыртысы. В, С, D´ және D˝ қабаттары – Жер мантиясы. В. қабаты Мохоровивич бетінен 400 м тереңдікке дейін бойлайды. В қабаты мен Жер қыртысының арасында қарқынды зат алмасу жүреді. Бұл қабатта сейсмикалық толқындардың жылдамдығын төмендететін белдемдер бар. Олардың тереңдігі құрлықта 100 – 220 км, мұхиттардың астында 60 – 220 км. Бұл белдемдердегі толқындардың жылдамдығының төмендеуі жоғарғы температура мен оған сәйкес қысымға байланысты. С қабаты 400 – 900 км тереңдікті қамтиды және бұл қабат минералдық зат тығыздығы артып басқа түрлерге алмасуына байланысты толқын жылдамдығының тез өсуімен сипатталады. D´ (900 – 2700 км) қабатында толқындардың жылдамдығы біртекті заттардың нығыздалуына байланысты өседі. D˝ қабатында (2700 – 2885 км) заттардың құрамы әртекті және температураның жоғары болуына байланысты сейсмикалық толқындардың жылдамдығы тұрақсыз. Е, Ғ, G қабаттары Жердің ядросын (радиусы 3486 км) құрайды. Ол сыртқы (Е қабаты) және ішкі (G қабаты) ядроға (субядроға) бөлінеді. Бұл екеуінің арасында сыртқы ядро құрамына кіретін аралық белдем (Ғ қабаты) бар. Ядро шекарасында бойлық сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы 13,6 км/с-тан 8,1 км/с-қа дейін кемиді, субядро шегіне тау 11,2 км/с-қа дейін артады. Субядродағы сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы тұрақты. Жердің физикалық қасиеттері мен температурасы тереңдеген сайын өзгереді. Жер қыртысының орташа тығыздығы 2,8 т/м3, шөгінді қабатындағы орташа тығыздығы 2,4 – 2,5 т/м3, «граниттік» қабатта 2,7 т/м3, «базальттық» қабатта 2,9 т/м3, мантияда 3,6 – 4,5 т/м3, ядро шекарасында 5,6 т/м3, ядрода 10,0 т/м3, Жер центрінде 12,5 т/м3. 2500 км-ге дейінгі тереңдікте ауырлық күші үдеуінің шамасы 10 м/с2-қа, ядро шекарасында 10,7 м/с2-қа, Жер центрінде нөлге тең. Тығыздық пен ауырлық күші үдеуінің мәндері бойынша есептелген қабаттардың қысымы құрлықтық Жер қыртысы табанында 1 Гн/м2-ге, В қабаты табанында 14 Гн/м2-ге, С қабаты табанында 35 Гн/м2-ге, ядро шекарасында 136 Гн/м2-ге, Жер центрінде 361 Гн/м2-ге тең. Геосфераны құрайтын жыныстар үнемі қозғалыста болады және өзгеріп отырады, бұл процесс, әсіресе, сұйық және газды қабаттарда өте жақсы байқалады. Жер қойнауында және бетінде болатын барлық процестер эндогендік және экзогендік болып екіге бөлінеді. Экзогендік процестер бұзушы (үгілу, өзен және мұз эрозиясы, жел мен жер асты суларының әрекеті, т.б.) және түзуші (құрлықтық ойыстардың, тау жыныстарының жаралуы) болып ажыратылады. Жер қыртысына әсер етуші эндогендік процестердің жиынтығы тектоникалық процестер, ал олар байқалған қабаттар тектоносфера деп аталады. Тектоникалық процестер магмалық әрекеттердің барлық түрлерімен тығыз байланысты. Құрлықтардағы экзогендік процестер Жер бетіндегі биіктіктер мен ойпаңдар бойынша анықталады. Ішкі және сыртқы процестердің өзара байланысы Жер бедерін қалыптастырады. Жер бедерін түзуші факторларға Жер бетіндегі ауырлық күшінен туатын гравитациялық процестер, Жер – Күн – Ай жүйесінің өзара тартылыс күштері де әсер етеді. Ішкі күштер Жер бедерінің басты элементтерін түзеді, ал сыртқы күштер оларды бұзып өзгертеді. Жер бетінің басым бөлігін (70,8%-ын) дүниежүзілік мұхит құрайды (361,1 млн. км²).

 

 

 

Геохронологиялық кесте

	Эон (эонотема)	Эра  (эратема)	Кезең  (система)	Дәуір  (отдел)	Басталуы,  жыл бұрын[3]	Негізгі оқиғалар
	Фанерозой	Кайнозой	Төрттік кезең  (антропогеновый)	Голоцен	11,7 мың	Мұз дәуірінің соңы . Өркениеттің пайда болуы
				Плейстоцен	2,588 млн	Ірі сүтқоректілердің қырылуы. Қазiргi адамның пайда болуы
			Неоген кезеңі	Плиоцен	5,33 млн
				Миоцен	23,0 млн
			Палеоген кезеңі	Олигоцен	33,9 ± 0,1 млн	Адам тәрізді маймылдардың пайда болуы.
				Эоцен	55,8 ± 0,2 млн	Қазіргі сүтқоректілердің пайда болуы.
				Палеоцен	65,5 ± 0,3 млн
		Мезозой	Бор кезеңі		145,5 ± 0,4 млн	Бірінші плацентарлық сүтқоректілер. Динозаврлардың қырылуы.
			Юра кезеңі		199,6 ± 0,6 млн	Қалталы жануарлар және бірінші құстардың пайда болуы. Расцвет динозавров.
			Триас кезеңі		251,0 ± 0,4 млн	бірінші динозаврлар және жұмыртқа салатын сүтқоректілер.
		Палеозой	Перм кезеңі		299,0 ± 0,8 млн	Жаппай пермдiк қырылу.
			Тас Көмір Жүйесі		359,2 ± 2,8 млн	Ағаштардың және Бауырымен жорғалаушылардың пайда болуы.
			Девон кезеңі		416,0 ± 2,5 млн	Қосмекенділердің және Споралы өсімдіктердің пайда болуы.
			Силур кезеңі		443,7 ± 1,5 млн	Құрлықта шығуы : Сарышаян ; Жақ ауыздылардың пайда болуы
			Ордовик кезеңі		488,3 ± 1,7 млн	Ракоскорпион, Тамырлы өсімдіктер.
			Кембрий кезеңі		542,0 ± 1,0 млн	Организмдардың жаңа топтарының үлкен санының пайда болуы («Кембриялық жарылыс»).
Докембрий	Протерозой	Неопротерозой	Эдиакарий		~635 млн	Көпклеткалылар жануарлардың пайда болуы.
			Криогений		850 млн	Ірі масштабты жердің қатаюы
			Тоний		1,0 млрд	Родиния суперконтиненттің ыдыраудың басталуы
		Мезопротерозой	Стений		1,2 млрд	Суперконтинент Родиния, супермұхит Мировия
			Эктазий		1,4 млрд	Бірінші Көпклеткалы өсімдіктер
			Калимий		1,6 млрд
		Палеопротерозой	Статерий		1,8 млрд
			Орозирий		2,05 млрд
			Риасий		2,3 млрд
			Сидерий		2,5 млрд	Оттек апаты
	Архей	Неоархей			2,8 млрд
		Мезоархей			3,2 млрд
		Палеоархей			3,6 млрд
		Эоархей			4 млрд	Қарапайым бiр клеткалы организмдардың пайда болуы
	Катархей (Гадей)				~4,6 млрд	~4,6 млрд жыл бұрын — Жердің құрылуы.

 

Геологиялық жыл санау және геохронологиялық кесте

Жердің және жер кыртысының жасын, олардың даму

кезеңіндегі ірі оқиғалардың уақытын аныктай білудің маңызы зор.

Қазіргі кезде жердің даму тарихы ғаламшарлық (планеталық) даму кезеңі және геологиялық даму кезеңі болып екіге бөлінеді.

Жердің ғаламшарлық даму кезеңі оның алғаш ғаламшар болып қалыптасуынан бастап жер қыртысының құрылуьіна дейінгі уақыт аралығын қамтиды. Жердің ғарыштық дене ретінде пайда болуы туралы ғылыми түсінік Күн жүйесіне кіретін басқа ғаламшарлардың жаратылысы жөніндегі жалпы көзқарастар негізінде қалыптасқан. Жер Күн жүйесіне енетін 9 ғаламшардың бірі екенін сендер 6-сыныптан білесіңдер. Ол бұдан 4,5-4,6 млрд жыл бұрын пайда болды. Жерді кұрайтын алғашқы заттар есебінен литосфера, гидросфера және атмосфера кабаттарының (шамамен 3,7-3,8 млрд жыл бұрын) қалыптаса бастау мерзімімен бұл кезең аяқталды.

Жердің геологиялық даму кезеңі - Жер қыртысының алғаш қалыптаса бастау сәтінен қазіргі кезеңге дейінгі уақыт аралығын қамтиды. Осы аралықта жер кыртысында әр түрлі тау жыныстары түзіледі. Жер қыртысы ғаламшарымыздың ішкі күштері әсерінен сан рет күшті қозғалыстарға ұшырап отырған. Бұл қозғалыстар жер қыртысының өзгеруіне ықпал еткен. Екінші жағынан, тау жыныстары сыртқы күштер әсерінен ұдайы үгіліп отырған. Үгілген борпылдақ жыныстар бір орыннан екінші орынға тасымалдануы нәтижесінде шөгінді жыныстарының жаңа қабаттары қалыптасқан. Жердің ішкі қабатында өте жоғарғы температурада пайда болған лавалар жер бетінің жарықтары аркылы көтеріліп жанартаулар пайда болған. Оның сыртқа тегілген лава жыныстары біршама жерге таралған. Мұны эффузиялық тау жыныстары дейді. Магманың жер бетіне шықпай қалған бөліктері жер астында бірте-бірте пайда болған мөлшеріне қарай суынып қатайған, сөйтіп олардың есебінен магмалық интрузиялык тау жыныстары қалыптасқан. Осылайша, Жер қыртысының қүрамы біртіндеп күрделене түседі. Бүл құбылыстар мезгіл-мезгіл түрақты түрде байқалады. Материктердегі ойыстар мен теңіз табанындағы шөгінді қабаттарында әр түрлі өсімдіктер мен жәндіктердің тасқа айналған қалдықтары ұшырасады. Бұл әрбір геологиялық дәуірдің тек өздеріне ғана тән тіршілік дүниесі болғандығын дәлелдейді.

Тау жыныстарының жасын анықтау[өңдеу]

Жердің жасын және оның геологиялық даму тарихын анықтау үшін салыстырмалы және абсолюттік есептеу (геохронология) әдістерін пайдаланады.

Тау жыныстарының салыстырмалы жасын анықтауда шөгінді тау жыныстарын кұрайтын қабаттарының ретті орналасу заңдылығына сүйенеді. Бұл заңдылық, бойынша, тау жыныстарының бұзылмаған қабаттарының жоғарғысы төменгісімен салыстырғанда жасырак болады. Бұл заңдылык дәлелдеуді қажет етпейді, егер астыңғы қабат болмаса, онда оны жауып жатқан үстіңгі қабат та түзіле алмайтыны түсінікті.

Тау жыныстарының салыстырмалы жасын анықтау үшін ежелгі геологиялық дәуірлерде тіршілік еткен жәндіктер мен өсімдіктер дүниесінің таска айналған калдықтарын зерттеудің маңызы зор. Тіршілік дүниесі жердің даму тарихында ең карапайым түрлерден басталып, ең күрделі түрлерге дейін дамып жетілген. Сөйтіп, ғалымдар Жер бетінде өмір сүрген тіршілік дүниесінің казба қалдықтарын және жер қыртысын құрайтын тау жыныстарының құрамы мен құрылысын зерттеу негізінде Жердің даму тарихын бір жүйеге келтірді. Соның нәтижесінде геохронологиялық кесте жасалды. Ол 1900 жылы Дүниежүзілік геологиялық конгресте бекітілді. Бұл кесте ғылымның дамуымен ұдайы жетілдіріліп отырылады.

Жер қыртысының даму тарихындағы эралар үзақ кезеңдерге топтастырылған. Жер тарихы бес эраға бөлінеді. Ең алғашқы тіршілік бастамасы - Жердің көне тарихына байланысты. Бұл уақыт архей (гр. ἀρχαῖος «археос» - көне тіршілік деген мағынада) деп аталады. Одан кейінгі уакыттар:

• протерозой (гр. πρότερος «протерос» - алғашқы),

• палеозой (гр. πᾰλαιός «палеос» - кене),

• мезозой (гр. μέσος «мезос» - орта),

• кайнозой (гр. καινός «кайнос» - жаңа) болып бөлінеді.

Геохронологиялық кестедегі кезеңдердің атаулары шегінді жыныстардың алғашқы табылған орындарына қарай, жергілікті жер атауларына (кембрий, девон, пермь, юра) немесе халыктардың атына (ордовик, силур), жыныстардың құрамына (тас көмір,бор) байланысты аталады. Хронологиялық кестенің жүйелерін ажырата білу үшін шартты белгілер қабылданған. Геологиялық карталарда индекстері (белгілері), оның латынша аттарының алғашқы әріптері арқылы белгіленеді (мысалы, архей - AR), кезеңдердің индекстері оның латынша атының бірінші әріптерімен белгіленеді (мысалы, пермь - Р).

Тау жыныстарының абсолюттік жасын анықтау ісі ғалымдар XX ғасырдың басында радиоактивті элементтердің ыдырау заңын анщаннан кейін басталды. Әр элемент әр түрлі, бірақ қашан да тұракты жылдамдыкпен ыдырайтынын ғалымдар тәжірибе жүзінде дәлелдеген. Мысалы, уран (торий) ыдыраған кезде қорғасын атомдары түзіледі. Уранның ыдырау жылдамдығын пайдалану арқылы тау жынысының жасын анықтауға болады, 100 грамм ураннан 74 млн жылда 1 грамм қорғасын бөлінеді.

Радиологиялық әдістерді қолдану нәтижесінде жер кабаттарын құрайтын көптеген тау жыныстарының жасын анықтауға мүмкіндік туды.

Яғни жердің жасын анықтауда салыстырмалы және абсолюттік әдістердің негізінде геохронологиялық кестені құрастыруға мүмкіндік алған.[1]