Географічна оболонка у просторі та часі

В.В. Орлятко

§ 1. Планетарний аспект еволюції географічної оболонки

В висновок повернемося до земних географічним проблем. Географічна оболонка - Це область взаємодії внутріпланетарних (ендогенних) і зовнішніх (екзогенних) космічних процесів, які здійснюються за активної участі органічної речовини. Звідси кордону географічної оболонки повинні визначатися умовами, при яких можливе існування білкових тіл, що становлять основу життя на Землі. Нижня межа регламентується ізотермою 100 ° С, тобто розташовується на глибині близько 10 км; верхня - на висоті 10 - 15 км, під озоновим шаром, екранується ультрафіолетове випромінювання Сонця, згубний для живої речовини.

Таким чином, товщина географічної оболонки становить

20 - 25 км і включає верхи земної кори, гідросферу, атмосферу і насичують їх органічна речовина.

Особливості еволюції географічної оболонки визначаються в першу чергу темпами накопичення вільної води на поверхні планети. Саме тут, у прикордонній області, процеси взаємодії йдуть найбільше активно, створюючи різноманіття форм рельєфу земної поверхні, обрисів континентальних, морських і океанічних областей, різноманітність органічного світу, наземних і підводних ландшафтів.

Динаміка географічної оболонки цілком залежить від енергетики земних надр в зоні зовнішнього ядра і астеносфери і від енергетики Сонця. Певну роль відіграють також приливні взаємодії системи Земля - Місяць.

Проекція внутріпланетарних процесів на земну поверхню і подальше взаємодія їх з сонячним випромінюванням в кінцевому рахунку відбивається у формуванні головних компонентів географічної оболонки верхів земної кори, рельєфу, гідросфери, атмосфери і біосфери. Отже, для виявлення закономірностей її еволюції необхідно досліджувати динаміку ендогенного режиму планети, еволюції магматизму, вільної води атмосфери і рельєфу земної поверхні. З появою води створюються передумови для формування кисневої атмосфери Землі і розвиненою біосфери.

Сучасне стан географічної оболонки - результат її тривалої еволюції, що почалася з виникнення планети Земля. Правильне розуміння процесів і явищ різного просторово-часового масштабу, що протікають в географічній оболонці, вимагає щонайменше многоуровенного їх розгляду, починаючи з глобального - загальнопланетарне. Разом з тим дослідження процесів такого масштабу до останнього часу вважалося прерогативою геологічних наук. У загальногеографічних синтезі інформація цього рівня практично не використовувалася, а якщо і притягувалася, то досить пасивно і обмежено. Однак галузеве підрозділ природничих наук достатньо умовно і не має чітких меж. Об'єкт досліджень у них спільний - Земля і її космічне оточення.

Як було показано вище, характер еволюції космічного об'єкта залежить від його первісної маси. Особливості термодинаміки об'єктів з масою менше 1030 г визначають планетний тип еволюції проторечовини, для якого характерна розвиток термохімічних реакцій взаємодії дігідрітов і пероксидів металів:

МеН2 + МеО2 = Ме + МЕО + Н2О + Q.

В результаті термохімічних реакцій, що йдуть в зоні зовнішнього ядра Землі, утворюються метали, їх оксиди, летючі і вода. Легкі продукти реакцій і надлишки тепла дифундують під підошву кам'яної оболонки - перісфери. Через більш низької теплопровідності останньої вони не відразу прорвуться на поверхню планети, а, накопичуючись під підошвою перісфери, формують зону вторинного розігріву верхній мантії - астеносферу. Періодична розвантаження астеносфери від надлишків магматичного матеріалу, летких і тепла в результаті вулканізму супроводжується формуванням у ній розущільнення простору. Вищерозміщених кам'яна оболонка перісфери, слідуючи зменшуються обсягом, пасивно просідає над цими областями, утворюючи негативні форми рельєфу на поверхні Землі. Області, де такого просідання не відбувається, зберігаються у вигляді залишкових височин (див. рис. 89, с. 317). Все це підтверджується приуроченість трапу провінцій континентів до синекліза платформ, тісним зв'язком масових платобазальтових виливів з утворенням океанічних западин в кайнозої (Орлятко, 1985). Зменшення обсягу Землі за рахунок ущільнення проторечовини, дисипації водню, інших газів і продуктів дисоціації води супроводжується скороченням радіусу планети та площі її поверхні. Згідно з нашими розрахунками, спад маси за всю історію Землі склала приблизно 4,2