1.1.1. Происхождение планеты Земля
Человек всегда интересовался историей возникновения Земли: по мере развития общества и углубления познаний в окружающем мире догадки сменялись гипотезами, гипотезы – научными учениями.
Так, во второй половине 18 в. шотландский геолог Джеймс Геттон впервые опубликовал книгу «Теория Земли», в которой изложил систему взглядов под названием плутонизм 1. Он утверждал, что ведущая роль в происхождении горных пород принадлежит внутренним силам (вулканизму), осадконакоплению с последующим уплотнением и кристаллизацией. При этом история Земли рассматривалась как бесконечное повторение циклов с периодической сменой разрушения одних континентов и возникновением других. М.В. Ломоносов был сторонником плутонизма, но о последующих гипотезах он не успел узнать: судьба отмерила ему слишком короткий срок земного пребывания.
На стыке 18 и 19 вв. появилось альтернативное учение о происхождении горных пород – нептунизм 1, в котором движущая сила отводилась воде. Нептунисты считали, что нижние слои горных пород возникли путём химической кристаллизации из вод «первозданного всемирного океана» (потопа), а верхние – рассматривались как «механические» отложения библейского потопа. Основоположником нептунизма был немецкий минералог Абраам Вернер. Взгляды Вернера разделял его друг, великий поэт И.В. Гёте, известный учёный-минералог, естествоиспытатель, директор Управления дорожного строительства в Тюрингии (герцогство «Саксония-Веймар-Эйзенах», 1779-1786 гг.). Он воспел гимн нептунистам в своей поэме «Фауст», а «огненный» плутонизм отверг.
Научную оценку этой дискуссии как неизбежного этапа в развитии естествознания дал выдающийся геохимик акад. В.И. Вернадский: «Мы видим теперь, что тот спор о нептунизме и плутонизме, который занимал десятилетия мысли геологов, особенно немецких, казался современникам важным, но в действительности им не был».
Дальнейшее развитие науки показало несостоятельность этих гипотез. В конце 18 в. (в 1796 г.) в планетной космогонии (греч. kosmogonia – зарождение планет) утвердилась новая гипотеза немецкого философа И. Канта и французского астронома, математика П.С. Лапласа о происхождении Солнца и планет из единого газопылевого облака, развитая в 40-х гг. 20 в. акад. АН СССР О.Ю. Шмидтом, Ф. Хойлом и А. Камероном (США), Э. Шацманом (Франция) и др. Согласно этой гипотезе, Солнце на своём пути пересекло и захватило одно из пылевых скоплений Галактики, поэтому планеты образовались не из раскалённых газов, а из пылевидных частиц, вращающихся вокруг Солнца. В этом скоплении со временем возникли уплотнённые сгустки материи, которые и дали начало планетам.
Земля, по Шмидту, первоначально была холодной. Разогревание её недр началось, когда она достигла больших размеров. Это произошло за счёт выделения теплоты в результате распада имеющихся в ней радиоактивных веществ. Недра Земли приобрели пластическое состояние, более плотные вещества сосредоточились ближе к центру планеты, более лёгкие – у её периферии. Произошло расслоение Земли на внешние и внутренние сферы (оболочки). По гипотезе Шмидта, расслоение это продолжается до настоящего времени. По мнению ряда учёных, именно оно является основной причиной тектонических процессов в земной коре.
4,6 млрд. лет назад Земля сформировалась как планета с нынешними геометрическими параметрами, с характерным составом и строением. Признаки жизни на Земле появились 0,7 – 0,8 млрд. лет назад, а первые скелетные организмы – 570 млн. лет назад благодаря возникновению рибонуклеиновой кислоты (РНК), обладающей способностью воспроизводить живые организмы. Это явилось прорывом в биологии и расцветом разнообразных форм живых существ на Земле.
Планета Земля образовалась на таком расстоянии от Солнца, которое обеспечило бы ей наличие такой субстанции как вода, привело к возникновению РНК и, как следствие, жизни на Земле. Что касается тепла, Солнце без перебоев будет излучать его ещё 5…7 млрд. лет. Лишь потом светило подаст признаки остывания. А пока всплески активности, наблюдаемые каждые 11 лет на поверхности Солнца, оборачиваются для Земли магнитными явлениями, колебаниями погоды и климата.
- Основы геологии и грунтоведения
- Isbn 5-06-003690-1
- Оглавление
- Глава 1. Основные сведения о геологии 7
- Глава 2. Земная кора и её состав 26
- Глава 3. Грунтоведение 80
- Глава 1. Основные сведения о геологии
- 1.1. Планета Земля
- 1.1.1. Происхождение планеты Земля
- 1.1.2. Форма Земли
- 1.1.3. Строение Земли
- 1.2. Геологическая хронология
- 1.2.1. Абсолютный возраст
- 1.2.2. Относительный возраст
- 1.2.3. Общая геохронологическая шкала
- Глава 2. Земная кора и её состав
- 2.1. Земная кора
- 2.2. Тепловой режим земной коры
- 2.2.1. Температурные зоны
- 2.2.2. Геотермика
- 2.2.3. Многолетнемёрзлые грунты
- 2.3. Состав земной коры
- 2.3.1. Природные минералы
- 2.3.1.1. Общие сведения
- 2.3.1.2. Генезис и свойства минералов
- 2.3.1.3. Кристаллохимическая классификация минералов
- 2.3.2. Горные породы
- 2.3.2.1. Магматические породы
- 2.3.2.2. Осадочные породы
- 2.3.2.3. Метаморфические породы
- 2.3.3. Антропогенные образования
- 2.4. Расход продуктов земной коры
- Глава 3. Грунтоведение
- 3.1. Концепция грунтоведения
- 3.2. Общие сведения о составе грунтов
- 3.3. Твёрдые компоненты грунтов
- 3.3.1. Силикаты природные (первичные)
- 3.3.2. Соли простые
- 3.3.3. Сульфиды природные
- 3.3.4. Минералы глинистые
- 3.3.4.2. Связи между минералами
- 3.3.4.3. Виды минералов
- 3.3.5 Вещества органо-минеральные
- 3.3.6. Лёд в поровом пространстве
- 3.3.6.1. Строение, виды и свойства льда
- 3.3.6.2. Мельтинг льда и режеляция воды
- 3.4. Жидкие компоненты грунтов
- 3.4.1. Вода – основная составляющая жидкого компонента
- 3.4.2. Классификация воды, пара и льда в поровом пространстве грунтов
- 3.4.2.1. Вода связанная (аномальная)
- 3.4.2.2. Вода переходного типа (от связанной к свободной)
- 3.4.2.3. Свободная вода (обычная)
- 3.4.2.4. Водяной пар (газообразная вода)
- 3.4.2.5. Лёд (твёрдая модификация воды)
- 3.5. Газообразные компоненты грунтов
- 3.5.1. Газы геологические
- 3.5.2. Газы подземные
- 3.5.3. Газы биогенные
- 3.5.4. Газы техногенные
- 3.5.5. Влияние газов на свойства грунтов