geosfery i ich budowa 13.

13.
GEOSFERY I ICH BUDOWA
Geosfery – koncentryczne
warstwy Ziemi, ró˝niàce si´
znacznie sk∏adem i stanem skupienia (pow∏oki Ziemi).
Magnetosfera – cz´Êç wokó∏ziemskiej przestrzeni, w której
rozchodzi si´ ziemskie pole magnetyczne.
Ryc. 13.1. Zmiany po∏o˝enia
pó∏nocnego bieguna magnetycznego Ziemi (w mln lat temu).
B – biegun pó∏nocny (geograficzny)
2
Funkcjonowanie systemu przyrodniczego Ziemi
związane jest z licznymi procesami i zjawiskami
zachodzącymi w jej sferach zwanych geosferami.
Geosfery obejmują część przestrzeni pozaziemskiej, powierzchnię Ziemi, a także jej wnętrze.
Najbardziej rozprzestrzenioną geosferą jest magnetosfera. Jej zasięg jest zmienny w zależności od położenia Ziemi względem Słońca. Zmiany zasięgu magnetosfery spowodowane są ruchem obrotowym
Ziemi. Nad oświetloną w ciągu dnia półkulą sięga ona
do ok. 40 000 km, ponieważ promienie słoneczne tłumią dalsze rozchodzenie się pola magnetycznego.
W tym samym czasie nad drugą, nieoświetloną półkulą, zasięg magnetosfery przekracza nawet 150 000 km.
Pole magnetyczne powstaje pod wpływem ruchu
wirowego Ziemi w głębokim jej wnętrzu – w jądrze
zewnętrznym. Jądro to składa się z żelaza i niklu –
metali, które są dobrymi przewodnikami elektryczności. Procesy zachodzące w jądrze i skorupie ziemskiej
wywołują zmiany natężenia pola magnetycznego.
W wyniku tego następują zmiany położenia biegunów
magnetycznych Ziemi, które przesuwają się średnio
o 10 m w ciągu roku (ryc. 13.1). Ze względu na różne położenie biegunów (magnetycznego i geograficznego) igła kompasu nie wskazuje kierunku północy
geograficznej, lecz, odchylając się o kąt nazywany deklinacją, wskazuje biegun magnetyczny.
Do najważniejszych cech magnetosfery należą
zmiany pola magnetycznego, które zachodzą m.in.
wskutek zaburzeń atmosferycznych lub oddziaływania
skał. Są to tzw. anomalie magnetyczne. Badania anomalii magnetycznych i ich związków z budową geologiczną umożliwiają dokonywanie odkryć nowych złóż
bogactw naturalnych, m. in. rud żelaza i ropy naftowej
(np. rud żelaza pod Kurskiem w Rosji).
Największe znaczenie dla życia i funkcjonowania
systemu przyrodniczego Ziemi ma atmosfera. Sięga
Geofizyczne podstawy budowy Ziemi
Minera∏ – najmniejszy, powsta∏y w naturalny sposob
sk∏adnik litosfery; zwiàzek lub
jednorodna mieszanina pierwiastków i/lub zwiàzków chemicznych, w sta∏ym stanie skupienia i o sta∏ych cechach
fizycznych.
Ska∏a – naturalny zespó∏ jednorodnych lub ró˝norodnych
minera∏ów, powsta∏y wskutek
procesu geologicznego.
Ryc. 15.2. Schemat budowy wn´trza Ziemi. Strza∏ki w astenosferze oznaczajà pràdy konwekcyjne, czyli przemieszczanie si´ materii pod wp∏ywem ciep∏a z g∏´bszych warstw Ziemi
skiej. W składzie tej warstwy przeważa chrom (Cr),
żelazo (Fe), krzem (Si) i magnez (Mg) i dlatego nazwano ją crofesimą.
Najlepiej rozpoznaną warstwą Ziemi jest litosfera, a zwłaszcza jej część zewnętrzna, czyli skorupa ziemska. Różni się ona od pozostałych
warstw Ziemi zarówno pod względem składu chemicznego (porównaj ryc. 15.3 a i b), jak i właściwości fizycznych.
Jak już wcześniej opisano, również skład chemiczny warstw skorupy ziemskiej (sial i sima) jest zróżnicowany.
Badania litosfery pozwoliły na rozpoznanie wielu
minerałów wchodzących w skład skał, z których zbudowana jest skorupa ziemska. Minerały różnią się gęstością, barwą, połyskiem, twardością, łupliwością
i przezroczystością. Do najbardziej znanych należą
m.in.: kwarc, skaleń, mika, kalcyt, sól kamienna, siarka, złoto, anhydryt, magnetyt.
Z ogólnej liczby prawie 4000 minerałów jedynie
ok. 50 należy do podstawowych składników skał,
wśród których na szczególną uwagę zasługują
kryształy. Są one symetryczne, a ich ściany wykazują wyjątkową regularność wzajemnego ułożenia
www.wsip.com.pl
a
b
Ryc. 15.3. a i b Sk∏ad chemiczny
skorupy ziemskiej i kuli ziemskiej
17
SYSTEM PRZYRODNICZY ZIEMI
Pomiary grawimetryczne (czyli przyspieszenia
ziemskiego) wskazują, że w wielu miejscach skorupa ziemska nie znajduje się w stanie równowagi,
a kierunek ruchu zmienia się w stosunkowo krótkim
czasie na przeciwny (ryc. 17.8). W takich wypadkach
używa się terminu ruchy oscylacyjne. Interpretując
przyczyny ruchów pionowych, należy pamiętać, że
w odniesieniu do niektórych obszarów, mogą one
wynikać nie tylko z dążenia do uzyskania stanu równowagi izostatycznej, ale wiążą się także z poziomymi ruchami litosfery.
Ryc. 17.9. Schematyczny przekrój geologiczny przez Tatry i Karpaty Zachodnie (wg K. Guzika)
Rycina do zadania nr 4
Zadania
Wyjaśnij przyczyny i mechanizm przemieszczania
się płyt litosfery.
Na podstawie treści rycin 17.4 i 17.6 wykaż różnice
w przebiegu procesu powstawania gór fałdowych.
Na podstawie rysunku (ryc. 17.8) wytłumacz dlaczego pozostałości świątyni Serapisa stanowią dowód
na istnienie ruchów epejrogenicznych i talasogenicznych?
Korzystając z atlasu geograficznego oraz ryciny 17.9,
opisz na przykładzie Karpat budowę gór fałdowych.