¿Cuál es la densidad de las capas superficiales del globo? La corteza terrestre. Procesos que forman la corteza terrestre

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• ¿Qué sabes sobre la estructura interna de la Tierra? ¿Qué rocas conoces? ¿En qué propiedades se diferencian?

El interior de la Tierra es un mundo misterioso y mucho menos accesible que el espacio que rodea a nuestro planeta. Todavía no se ha inventado tal aparato en el que sería posible penetrar en las profundidades del planeta. La mina más profunda del mundo tiene una profundidad de 4 km, el pozo más profundo en la península de Kola es de 12 km. ¡Eso es solo 1/500 del radio de la Tierra!

Sin embargo, la gente ha aprendido a "mirar" en las profundidades de la tierra. El método principal de su estudio es sísmico (del griego "seismos" - terremoto). A partir de terremotos o explosiones artificiales, las vibraciones se propagan en las entrañas de la Tierra. En sustancias de diferente composición y densidad, se propagan a diferentes velocidades. Con la ayuda de instrumentos, los especialistas miden estas velocidades y descifran la información.

Se ha establecido que las entrañas de nuestro planeta se dividen en varias capas: el núcleo, el manto y la corteza terrestre (Fig. 33).

Centro- la parte central del globo. Tiene una presión muy alta y una temperatura de 3000-4000 °C. El núcleo consiste en la sustancia más densa y pesada, presumiblemente hierro. El núcleo representa aproximadamente el 30% de la masa de la Tierra, pero solo el 15% de su volumen. La parte sólida interna del núcleo, por así decirlo, flota en la capa líquida externa. Este movimiento crea un campo magnético alrededor de la tierra. Protege la vida en nuestro planeta de los dañinos rayos cósmicos. La aguja de una brújula responde a un campo magnético.

Arroz. 33. La estructura interna de la Tierra

Según los científicos, la estratificación de la materia terrestre en el núcleo, el manto y la corteza terrestre ha ocurrido desde la formación del planeta hace 4600 millones de años y continúa hasta el presente. Las sustancias más pesadas se hunden en el centro de la Tierra y se compactan aún más, mientras que las sustancias más ligeras ascienden y forman la corteza terrestre. Durante la redistribución de la materia de la Tierra, se libera calor, la principal fuente de energía interna de la Tierra. Cuando la estratificación del interior de la tierra haya terminado por completo, la Tierra se convertirá en un planeta frío y muerto. Según los cálculos, esto puede suceder en 1.500 millones de años.

Manto(del griego "manto" - cubierta, manto) - la mayor de las capas internas de la Tierra. El manto representa la mayor parte (más del 80%) y la masa (casi el 70%) de nuestro planeta. El material del manto es sólido, pero menos denso que en el núcleo. La presión y la temperatura en el manto aumentan con la profundidad. En la parte superior del manto hay una capa donde la sustancia está parcialmente fundida y plástica. Sobre esta capa de plástico se mueven las capas sólidas situadas encima.

la corteza terrestre- la capa exterior más delgada de la Tierra. La corteza terrestre representa menos del 1% de la masa del globo. Es en la superficie de la corteza terrestre donde viven las personas, de las cuales extraen minerales. En diferentes lugares, la corteza terrestre está perforada por numerosas minas y pozos. Millones de muestras tomadas de ellos y de la superficie de la Tierra permitieron determinar la composición y estructura de la corteza terrestre.

Los feldespatos constituyen la mitad de la masa de la corteza terrestre. Incluso el nombre "campo" lo obtuvieron debido a la ubicuidad. Se pueden encontrar en todas partes: en la montaña, en el campo...

El cuarzo es uno de los minerales más comunes. El cuarzo incoloro se llama cristal de roca. Se conocen variedades de cuarzo de otros colores: morado, amarillo, marrón, negro.

De que esta hecha la corteza terrestre. La corteza terrestre está formada por rocas, y las rocas están formadas por minerales. (Recuerda con qué minerales estás familiarizado. ¿Dónde lograste verlos?)

Los minerales son sustancias naturales con diferente composición, propiedades y características externas.

Los minerales se distinguen por características tales como color, dureza, brillo, transparencia, densidad. Los minerales se formaron y se siguen formando tanto en las capas profundas de la corteza terrestre como en su superficie.

Arroz. 34. Los minerales más comunes en la Tierra: a - feldespato; b - cuarzo; c - mica

Alrededor de 3000 minerales son conocidos por la gente. La mayoría de ellos son raros. Los minerales raros incluyen diamante, platino, plata, grafito. Hay solo unas pocas docenas de minerales ampliamente distribuidos, de los cuales se componen principalmente rocas. Sobre todo en la Tierra hay feldespatos, cuarzo, micas (Fig. 34). Los minerales forman rocas.

Las rocas son cuerpos naturales compuestos de uno o más minerales.

Los cristales minerales en la roca pueden ser de diferentes tamaños. En muchas rocas, solo se pueden ver bajo un microscopio. Los cristales minerales están interconectados con diferentes puntos fuertes. Por lo tanto, algunas rocas son sólidas y monolíticas, otras son porosas y livianas y otras son sueltas y sueltas. La composición de los minerales en la roca y la fuerza de su conexión dependen de las condiciones en las que se formó la roca. Según las condiciones de formación, todas las rocas se dividen en tres grandes grupos: ígneas, sedimentarias y metamórficas.

preguntas y tareas

1. ¿Qué es más grande en masa: el núcleo, el manto o la corteza terrestre?
2. ¿Cuál es el estado de la materia en el manto? en el nucleo?
3. ¿Qué es una formación rocosa? ¿En qué se diferencia de un mineral?
4. Dé ejemplos de rocas y minerales comunes en su área.

La litosfera es la capa sólida superior de la Tierra, que se convierte gradualmente en esferas con un área de sustancia más pequeña con la profundidad. Incluye la corteza terrestre y el manto superior. El grosor de la litosfera es de 50 a 200 km, incluida la corteza terrestre, hasta 50 a 75 km en los continentes y 5 a 10 km en el fondo del océano. Las capas superiores de la litosfera (hasta 2-3 km, según algunas fuentes, hasta 8,5 km) se denominan litobiosfera.

La composición química de la corteza terrestre se presenta en la Tabla. 9.1.

Tabla 9.1. La composición química de la corteza terrestre a profundidades de 10 - 20 km.

	Fracción de masa, %
Oxígeno
Aluminio

Los compuestos químicos naturales de los elementos de la corteza terrestre se denominan minerales. Se componen de numerosos tipos de rocas. Los principales grupos de rocas son ígneas, sedimentarias y metamórficas.

El hombre prácticamente no tiene efecto sobre la litosfera, aunque los horizontes superiores de la corteza terrestre están sufriendo una fuerte transformación como consecuencia de la explotación de los yacimientos minerales.

Los recursos naturales son los cuerpos y fuerzas de la naturaleza que son utilizados por el hombre para mantener su existencia. Estos incluyen la luz del sol, el agua, el aire, el suelo, las plantas, los animales, los minerales y todo lo demás que no ha sido creado por el hombre, pero sin el cual no puede existir ni como ser vivo ni como productor.

Los recursos naturales se clasifican de acuerdo con los siguientes criterios:

Según su uso - para producción (agrícola e industrial), salud (recreativo), estético, científico, etc.;

Por pertenecer a uno u otro componente de la naturaleza -tierra, agua, mundo mineral, animal o vegetal, etc.;

En términos de sustituibilidad: en reemplazable (por ejemplo, los recursos de energía mineral y combustible pueden ser reemplazados por energía eólica, solar) e irremplazable (no hay nada para reemplazar el oxígeno del aire para respirar o el agua dulce para beber);

Por exhaustibilidad - en agotable e inagotable.

Las características anteriores nos permiten presentar varias clasificaciones de recursos naturales, cada una de las cuales tiene sus propias ventajas y desventajas. De gran interés para la ciencia y la práctica es la división de los recursos naturales sobre la base de la agotabilidad.

Recursos inagotables (inagotables): una parte cuantitativamente inagotable de los recursos naturales (energía solar, mareas marinas, agua corriente, atmósfera, aunque con una contaminación significativa puede volverse agotable).

Agotable: recursos, cuyo número disminuye constantemente a medida que se extraen o extraen del entorno natural. Estos, a su vez, se dividen en renovables (vegetación, fauna, agua, aire, suelo) y no renovables (minerales). Pueden agotarse tanto porque no se reponen como resultado de procesos naturales (cobre, hierro, aluminio, etc.) como porque sus reservas se reponen más lentamente de lo que se consumen (petróleo, carbón, esquisto bituminoso). Por lo tanto, en el futuro, la humanidad deberá encontrar medios y métodos para un uso más eficiente de los recursos no renovables, incluidos métodos para procesar materias primas secundarias. En la actualidad, se utilizan casi todos los elementos del sistema periódico de D. I. Mendeleev.

El grado de aplicación y procesamiento de numerosos tipos de materias primas minerales determina el progreso y el bienestar de la sociedad. Las principales materias primas son metales, agua, materias primas minerales y orgánicas. La tasa de explotación del interior de la tierra se acelera de año en año. En los últimos 100 años, el consumo anual de carbón, hierro, manganeso y níquel ha aumentado entre 50 y 60 veces, el tungsteno, aluminio, molibdeno y potasio entre 200 y 1000 veces.

En los últimos años ha aumentado la extracción de recursos energéticos -petróleo, gas natural-. Así, en 1991 se produjeron en el mundo 3340 millones de toneladas de petróleo, de las que casi el 40% procedían de EEUU, Arabia Saudí y Rusia. El gas natural produjo 2115 mil millones de m 3 , de los cuales Rusia representa el 38 % y EE. UU., alrededor del 24 %. La producción de oro y diamantes ha aumentado en el mundo.

La era moderna se caracteriza por un consumo cada vez mayor de recursos minerales. Por lo tanto, surge el problema de un uso más racional de los recursos minerales, que puede ser resuelto por los siguientes métodos:

Creación de nuevos métodos altamente eficientes de exploración geológica de minerales, métodos de extracción que ahorran recursos;

Uso integrado de materias primas minerales;

Reducción de pérdidas de materias primas en todas las etapas de desarrollo y aprovechamiento de las reservas del subsuelo, especialmente en las etapas de enriquecimiento y procesamiento de materias primas;

Creación de nuevas sustancias, síntesis orgánica de materias primas minerales.

Además, un papel importante en el uso racional de los recursos naturales pertenece a las tecnologías de ahorro de recursos, que permiten garantizar, en primer lugar, la eficiencia energética: la relación entre la energía gastada y el producto útil obtenido a estos costos. Como señala T. Miller (1993), convertir energía de alta calidad extraída del combustible nuclear en energía de baja calidad para calentar hogares es como cortar mantequilla con una sierra circular o matar moscas con un martillo de herrero. Por lo tanto, el principio fundamental del uso de la energía debe ser el cumplimiento de la calidad de la energía con las tareas establecidas. Para calentar los hogares se puede utilizar la energía solar, la energía térmica, la energía eólica, que ya se utiliza en algunos países. En la fig. La figura 9.1 (ver pág. 90) muestra modelos de dos tipos de sociedad: una sociedad desechable que genera desechos y una sociedad respetuosa con el medio ambiente.

El segundo tipo de sociedad es la sociedad del futuro, que se basa en el uso razonable de la energía y el reciclaje de la materia, el reciclaje de los recursos no renovables, y (lo que es especialmente importante) no debe superar el umbral de la sostenibilidad ecológica de el entorno. Por ejemplo, es mucho más fácil y económico evitar que los contaminantes entren en el entorno natural que tratar de limpiarlo de esta contaminación. Residuos de producción, domésticos, de transporte, etc. pueden utilizarse real y potencialmente como productos en otros sectores de la economía o en el curso de la regeneración.

Los residuos peligrosos deben neutralizarse y los residuos no utilizados se consideran basura. Los principales tipos de residuos se dividen en residuos domésticos, residuos industriales y consumo industrial.

1. Residuos sólidos domésticos (municipales) (incluido el componente sólido de las aguas residuales, sus lodos), no eliminados en la vida cotidiana, resultantes de la depreciación de los artículos domésticos y la vida misma de las personas (incluidos baños, lavanderías, cantinas, hospitales, etc.) . Para destruir los desechos domésticos, se están construyendo potentes incineradores o plantas que proporcionan electricidad o vapor para calentar empresas y viviendas.

2. Desechos de producción (industriales): los restos de materias primas, materiales, productos semiacabados formados durante la producción de productos. Pueden ser irrevocables (volatilización, desperdicio, merma) y retornables, reciclables. Según fuentes extranjeras, en los países de la CEE, el 60% de los residuos domésticos se elimina, el 33% se quema y el 7% se composta.En cuanto a los residuos industriales y agrícolas, más del 60 y el 95%, respectivamente, se procesan de forma intensiva.

3. Residuos de consumo industrial: máquinas, mecanismos, herramientas, etc., no aptos para un uso posterior.Pueden ser agrícolas, de construcción, industriales, radiactivos. Estos últimos son muy peligrosos y necesitan ser enterrados o descontaminados cuidadosamente.

En los últimos años ha aumentado la cantidad de desechos peligrosos (tóxicos) que pueden causar intoxicaciones u otros daños a los seres vivos. En primer lugar, se trata de varios pesticidas que no se utilizan en la agricultura, desechos industriales que contienen sustancias cancerígenas y mutagénicas. En Rusia, el 10% de la masa de residuos sólidos municipales se clasifica como residuos peligrosos, en los EE. UU. - 41%, en el Reino Unido - 3%, en Japón - 0,3%.

En el territorio de muchos países existen las llamadas "trampas", es decir, sitios de eliminación de desechos peligrosos olvidados hace mucho tiempo, en los que se construyeron edificios residenciales y otros objetos a lo largo del tiempo, haciéndose sentir por la aparición de extrañas enfermedades del local. población. Tales "trampas" incluyen lugares donde se realizan ensayos nucleares con fines pacíficos. Los proyectos de entierro existentes (parcialmente implementados), así como las pruebas nucleares subterráneas, pueden iniciar los llamados terremotos "inducidos".

El horizonte superficial más alto de la litosfera dentro de la tierra está sujeto a la mayor transformación. La tierra ocupa el 29,2% de la superficie del globo e incluye tierras de varias categorías, de las cuales el suelo fértil es de suma importancia.

El suelo es la capa superficial de la corteza terrestre, que se forma y desarrolla como resultado de la interacción de la vegetación, los animales, los microorganismos, las rocas y es una formación natural independiente. La propiedad más importante del suelo es la fertilidad, la capacidad de asegurar el crecimiento y desarrollo de las plantas. El suelo es un gigantesco sistema ecológico que, junto con el Océano Mundial, tiene una influencia decisiva en toda la biosfera. Participa activamente en la circulación de sustancias y energía en la naturaleza, mantiene la composición gaseosa de la atmósfera terrestre. A través del suelo, el componente más importante de las biocenosis, se llevan a cabo conexiones ecológicas de los organismos vivos con la litosfera, la hidrosfera y la atmósfera.

El fundador de la ciencia científica del suelo es el destacado científico ruso V.V. Dokuchaev (1846 - 1903), quien reveló la esencia del proceso de formación del suelo. Los factores de formación del suelo incluyen las rocas madre (que forman el suelo), los organismos vegetales y animales, el clima, la topografía, el tiempo, el agua (suelo y suelo) y la actividad económica humana. El desarrollo del suelo está indisolublemente ligado a la roca madre (granito, piedra caliza, arena, marga similar al loess, etc.). La formación de masa de suelo suelto está asociada tanto con la meteorización química como con los procesos biológicos: la formación de sustancias orgánicas específicas (humus o humus) bajo la influencia de las plantas.

La composición del suelo incluye cuatro componentes estructurales importantes: la base mineral (generalmente 50 - 60 % de la composición total del suelo), materia orgánica (hasta 10 %), aire (15 - 25 %) y agua (25 - 35 % ). La estructura del suelo está determinada por el contenido relativo de arena, limo y arcilla en él. La química del suelo está determinada en parte por el esqueleto mineral, en parte por la materia orgánica. La mayoría de los componentes minerales están representados en el suelo por estructuras cristalinas. Los minerales predominantes del suelo son los silicatos.

Un grupo particularmente numeroso e importante de minerales arcillosos juega un papel importante en la retención de agua y nutrientes, la mayoría de los cuales forman una suspensión coloidal en agua. Cada cristal de mineral de arcilla contiene capas de silicato combinadas con capas de hidróxido de aluminio, que tienen una carga negativa permanente que es neutralizada por los cationes adsorbidos de la solución del suelo. Debido a esto, los cationes no se lixivian del suelo y pueden intercambiarse por otros cationes de la solución del suelo y los tejidos vegetales. Esta capacidad de intercambio catiónico es uno de los indicadores importantes de la fertilidad del suelo.

La materia orgánica del suelo se forma a partir de la descomposición de organismos muertos, sus partes, excrementos y heces. El producto final de la descomposición es el humus, que se encuentra en estado coloidal, como la arcilla, y tiene una gran superficie de partículas con una alta capacidad de intercambio catiónico. Simultáneamente con la formación de humus, los elementos vitales pasan de compuestos orgánicos a inorgánicos, por ejemplo, nitrógeno en iones de amonio, fósforo en iones de ortofosfato, azufre en iones de sulfato. Este proceso se llama mineralización. El carbono se libera como CO2 durante la respiración.

El aire del suelo, como el agua del suelo, se encuentra en los poros entre las partículas del suelo. La porosidad (volumen de poros) aumenta en la serie de arcillas a margas y arenas. El intercambio de gases libres ocurre entre el suelo y la atmósfera, y como resultado, el aire de ambos ambientes tiene una composición similar, pero en el aire del suelo, debido a la respiración de los organismos que lo habitan, hay algo menos de oxígeno y más dióxido de carbono.

Las partículas del suelo retienen una cierta cantidad de agua a su alrededor, que se divide en tres tipos:

Agua gravitacional que puede filtrarse libremente a través del suelo, lo que conduce a la lixiviación, es decir, la lixiviación de varios minerales del suelo;

El agua higroscópica se adsorbe alrededor de partículas coloidales individuales debido a los enlaces de hidrógeno y es la menos accesible para las raíces de las plantas. Su mayor contenido se encuentra en suelos arcillosos;

Agua capilar retenida alrededor de las partículas del suelo por las fuerzas de tensión superficial y capaz de subir a través de poros y túbulos estrechos desde el nivel del agua subterránea y es la principal fuente de agua para las plantas (a diferencia del agua higroscópica, se evapora fácilmente).

Los suelos difieren marcadamente de las rocas en sus características externas, debido a los procesos fisicoquímicos que ocurren en ellos. Incluyen indicadores tales como color (chernozems, burozems, bosque gris, castaño, etc.), estructura (granular, grumosa, columnar, etc.), neoplasias (carbonatos de calcio en las estepas, acumulación de yeso en los semidesiertos). El espesor de la capa del suelo en las regiones templadas de las llanuras no supera los 1,5 - 2,0 m, en las montañas, menos de un metro.

En el perfil del suelo, donde predominan los movimientos de las soluciones del suelo de arriba hacia abajo, se distinguen con mayor frecuencia tres horizontes principales:

horizonte humus-acumulativo (humus);

Horizonte eluvial o de lavado, caracterizado principalmente por la remoción de sustancias;

El horizonte iluvial, donde las sustancias se eliminan de los horizontes suprayacentes (sales fácilmente solubles, carbonatos, coloides, yeso, etc.).

Debajo está la roca madre (que forma el suelo). Los tipos de suelo se caracterizan por una cierta estructura del perfil del suelo, el mismo tipo de dirección de formación del suelo, la intensidad del proceso de formación del suelo, las propiedades y la composición granulométrica. Se han identificado alrededor de 100 tipos de suelo en el territorio de Rusia. Hay varios tipos principales entre ellos:

- ártico y suelos de tundra, cuyo espesor de cobertura no supera los 40 cm.. Estos suelos se caracterizan por el encharcamiento y el desarrollo de procesos microbiológicos anaeróbicos, son comunes en las afueras del norte de Eurasia y América del Norte, las islas del Océano Ártico;

- suelos podzólicos, en su formación, el proceso de formación de podzol en un clima templado húmedo bajo los bosques de coníferas de Eurasia y América del Norte es de importancia predominante;

- chernozems distribuidas dentro de las zonas esteparias y boscosas de Eurasia, formadas en un clima árido y de creciente continentalidad, se caracterizan por una gran cantidad de humus (> 10%) y son el tipo de suelo más fértil;

- suelos de castaños caracterizado por un bajo contenido de humus (< 4%), формируются в засушливых и экстраконтинентальных условиях сухих степей, широко используются в земледелии, так как обладают плодородием и содержат достаточное количество элементов питания;

- suelos de color marrón grisáceo y serozems típico de los desiertos planos del interior de la zona templada, los desiertos subtropicales de la zona templada, los desiertos subtropicales de Asia y América del Norte, se desarrollan en un clima continental seco y se caracterizan por una alta salinidad y un bajo contenido de humus (hasta 1,0 - 1,5%). baja fertilidad y apto para la agricultura solo bajo condiciones de riego;

- suelos rojos y zheltozems formado en un clima subtropical bajo bosques subtropicales húmedos, común en el sudeste asiático, en la costa de los mares Negro y Caspio, este tipo de suelo en uso agrícola requiere la aplicación de fertilizantes minerales y protección del suelo contra la erosión;

- suelos hidromórficos se forman bajo la influencia de la humedad atmosférica de las aguas superficiales y subterráneas, son comunes en las zonas boscosas, esteparias y desérticas. Estos incluyen suelos pantanosos y salinos.

Las principales propiedades químicas y físicas que caracterizan la fertilidad del suelo son:

Indicadores de las propiedades físicas del suelo: densidad, agregación, capacidad de humedad del campo, permeabilidad al agua, aireación;

La estructura morfológica del perfil del suelo es el espesor del horizonte cultivable y el perfil del humus en general;

Propiedades físicas y químicas de los suelos - reacción del suelo, capacidad de absorción, composición de cationes intercambiables, grado de saturación con bases, nivel de sustancias tóxicas - formas móviles de aluminio y manganeso, indicadores del régimen salino. La contaminación química de los suelos provoca la degradación del suelo y la cubierta vegetal y una disminución de la fertilidad del suelo.

solución de suelo es una solución de productos químicos en agua, que está en equilibrio con las fases sólida y gaseosa del suelo y llena su espacio poroso. Puede considerarse como una fase líquida homogénea que tiene una composición variable. La composición de la solución del suelo depende de su interacción con las fases sólidas como resultado de los procesos de precipitación-disolución, sorción-desorción, intercambio iónico, complejación, disolución de los gases del aire del suelo, descomposición de residuos animales y vegetales.

Las características cuantitativas de la composición y propiedades de la solución del suelo son fuerza iónica, mineralización, conductividad eléctrica, potencial redox, acidez titulable (alcalinidad), actividad y concentración de iones y pH. Los elementos químicos pueden estar presentes en la solución del suelo en forma de iones libres, acuacomplejos, hidroxocomplejos, complejos con ligandos orgánicos e inorgánicos, en forma de pares de iones y otros asociados. Las soluciones de suelo de diferentes tipos de suelos tienen una composición aniónica de carbonato, bicarbonato, sulfato o cloruro con predominio de cationes Ca, Mg, K, Na. Según el grado de mineralización, que se encuentra como la suma de sales secas después de la evaporación de la solución del suelo (en mg/l), los suelos se clasifican en frescos, salobres y salinos (Cuadro 9.2).

Tabla 9.2. Clasificación de las aguas naturales (soluciones del suelo) en función de su mineralización

Según O.A. Alekin		Según GOST STTSV 5184-85 “Calidad del agua. Términos y definiciones"
Mineralización, %	Clase de agua	Mineralización, %	Clase de agua
	salobre		salobre

Una característica importante de la solución del suelo es la acidez real, que se caracteriza por dos indicadores: la actividad de los iones H + (grado de acidez) y el contenido de componentes ácidos (cantidad de acidez). El valor de pH de la solución del suelo se ve afectado por los ácidos orgánicos libres: ácidos tartárico, fórmico, butírico, cinámico, acético, fúlvico y otros. De los ácidos minerales, el ácido carbónico es de gran importancia, cuya cantidad se ve afectada por la disolución de CO 2 en la solución del suelo.

Solo debido al CO 2, el pH de la solución se puede reducir a 4 - 5.6. Según el nivel de acidez real, los suelos se clasifican en:

fuertemente ácido pH=3-4; ligeramente alcalino pH=7-8;

ácido pH=4-5; pH alcalino=8-9;

ligeramente ácido pH=5-6; fuertemente alcalino pH=9-11.

pH neutro=7;

El exceso de acidez es tóxico para muchas plantas. Una disminución en el pH de la solución del suelo provoca un aumento en la movilidad de los iones de aluminio, manganeso, hierro, cobre y zinc, lo que conduce a una disminución de la actividad enzimática y al deterioro de las propiedades del protoplasma vegetal y conduce al daño a la sistema radicular de la planta.

Las propiedades de intercambio iónico del suelo están asociadas con el proceso de intercambio equivalente de cationes y aniones en el complejo absorbente del suelo de la solución que interactúa con las fases sólidas del suelo. La mayor parte de los aniones intercambiables se encuentra en los suelos en la superficie de los hidróxidos de hierro y aluminio, que tienen una carga positiva en condiciones ácidas. Los aniones Cl - , NO 3 - , SeO 4 - , MoO 4 2- , HMoO 4 - pueden estar presentes en forma de intercambio en el suelo. Los iones intercambiables de fosfato, arseniato y sulfato pueden estar contenidos en los suelos en pequeñas cantidades, ya que estos aniones son fuertemente absorbidos por algunos componentes de las fases sólidas del suelo y no se desplazan a la solución cuando se exponen a otros aniones. La absorción de aniones por los suelos en condiciones desfavorables puede conducir a la acumulación de una serie de sustancias tóxicas. Los cationes intercambiables se encuentran en las posiciones de intercambio de los minerales arcillosos y la materia orgánica, su composición depende del tipo de suelo. En tundra, podzólicos, suelos de bosques pardos, krasnozems y zheltozems, estos cationes están dominados por iones Al 3+ , Al(OH) 2+ , Al(OH) 2 + y H+. En chernozems, suelos castaños y suelos grises, los procesos metabólicos están representados principalmente por iones Ca 2+ y Mg 2+, y en suelos salinos, también por iones Na +. En todos los suelos, entre los cationes intercambiables, siempre hay una pequeña cantidad de iones K+. Algunos metales pesados ​​(Zn 2+ , Pb 2+ , Cd 2+ , etc.) pueden estar presentes en los suelos como cationes de intercambio.

Para mejorar el suelo para la producción agrícola se lleva a cabo un sistema de medidas llamado mejoramiento. La recuperación de tierras incluye: drenaje, riego, cultivo de tierras baldías, tierras abandonadas y pantanos. Como resultado de la recuperación de tierras, se han perdido especialmente muchos humedales, lo que contribuyó al proceso de extinción de especies. Llevar a cabo actividades de recuperación radical a menudo conduce a un choque de intereses entre la agricultura y la conservación de la naturaleza. La decisión de llevar a cabo la recuperación de tierras debe tomarse solo después de compilar una justificación ambiental integral y comparar los beneficios a corto plazo con los costos económicos a largo plazo y el daño ambiental. La recuperación de tierras va acompañada de la llamada salinización secundaria del suelo, que se produce como resultado de cambios artificiales en el régimen de agua y sal, la mayoría de las veces con riego inadecuado, menos a menudo con pastoreo inmoderado en prados, con control inadecuado de inundaciones, drenaje inadecuado de el territorio, etc La salinización es la acumulación de sales fácilmente solubles en los suelos. En condiciones naturales, ocurre debido a la precipitación de sales de las aguas subterráneas salinas o en relación con el suministro eólico de sales de los mares, océanos y áreas donde los lagos salados están muy extendidos. En las zonas de regadío, el agua de riego y la precipitación de sales en la columna del suelo a partir de aguas subterráneas mineralizadas, cuyo nivel suele aumentar durante el riego, pueden ser una fuente importante de sales. Con un drenaje insuficiente, la salinización secundaria puede tener consecuencias catastróficas, ya que vastas áreas de tierra se vuelven inadecuadas para la agricultura debido a la gran acumulación de sales en los suelos, acompañada de la contaminación del suelo con metales pesados, pesticidas, herbicidas, nitratos y compuestos de boro.

Los pesticidas son sustancias químicas que se utilizan para matar ciertos organismos nocivos. Dependiendo de la dirección de uso, se dividen en varios grupos.

1. Herbicidas (diurón, simazina, atrazina, monouron, etc.) utilizados para el control de malas hierbas.

2. Alguicidas (sulfato de cobre y sus complejos con alcanoaminas, acroleína y sus derivados) - para combatir algas y otra vegetación acuática.

3. Arboricidas (kayafenon, kusagard, phaneron, THAN, trisben, lontrel, etc.) - para la destrucción de vegetación arbórea y arbustiva no deseada.

4. Fungicidas (cineb, captan, phthalan, dodin, chlorthalonil, benomyl, carboxin) - para combatir enfermedades fúngicas de las plantas.

5. Bactericidas (sales de cobre, estreptomicina, bronopol, 2-triclorometil-6-cloropiridina, etc.) - para combatir bacterias y enfermedades bacterianas.

6. Insecticidas (DDT, lindano, dilrin, aldrin, chlorophos, diphos, karbofos, etc.) - para combatir insectos dañinos.

7. Acaricidas (bromopropilato, dicofol, dinobuton, DNOC, tetradifon) - para controlar las garrapatas.

8. Zoocidas (rodenticidas, raticidas, avicidas, ictiocidas) - para combatir vertebrados dañinos - roedores (ratones y ratas), pájaros y peces maleza.

9. Limacidas (metaldehído, metiocarb, tripfenmorf, niclosamida) - para controlar los mariscos.

10. Nematocidas (DD, DDB, trapex, carbation, thiazon) - para combatir lombrices intestinales.

11. Aficidas - para combatir los pulgones.

Los pesticidas también incluyen medios químicos para estimular e inhibir el crecimiento de las plantas, preparaciones para quitar las hojas (defoliantes) y plantas secantes (desecantes).

En realidad, los pesticidas (ingredientes activos) son sustancias naturales o, en la mayoría de los casos, sintéticas, que no se usan en forma pura, sino en forma de diversas combinaciones con diluyentes y tensioactivos. Se conocen varios miles de sustancias activas, se utilizan constantemente alrededor de 500. Su gama se actualiza constantemente, lo que se asocia con la necesidad de crear pesticidas más efectivos y seguros para las personas y el medio ambiente, así como el desarrollo de resistencia en insectos, ácaros, hongos y bacterias con el uso prolongado de los mismos o pesticidas.

Las principales características de los plaguicidas son la actividad en relación con los organismos objetivo, la selectividad de acción, la seguridad para las personas y el medio ambiente. La actividad de los pesticidas depende de su capacidad para penetrar en el cuerpo, moverse en él al sitio de acción y suprimir los procesos vitales. La selectividad depende de las diferencias en los procesos bioquímicos, enzimas y sustratos en organismos de diferentes especies, así como de las dosis utilizadas. La seguridad ambiental de los plaguicidas está asociada a su selectividad y capacidad de permanecer en el ambiente por algún tiempo sin perder su actividad biológica. Muchos pesticidas son tóxicos para los humanos y los animales de sangre caliente.

Los compuestos químicos utilizados como plaguicidas pertenecen a las siguientes clases: compuestos organofosforados, hidrocarburos clorados, carbamatos, ácidos clorofenólicos, derivados de la urea, amidas de ácidos carboxílicos, nitro y halofenoles, dinitroanilinas, éteres de nitrodifenilo, ácidos haloalifáticos y alifáticos, ácidos ariloxialcanocarboxílicos, aromáticos y ácidos heterocíclicos, derivados de aminoácidos, cetonas, compuestos heterocíclicos de cinco y seis miembros, triazinas, etc.

El uso de pesticidas en la agricultura ayuda a aumentar su productividad y reducir pérdidas, sin embargo, está asociado con la posibilidad de ingreso residual de pesticidas en los alimentos y peligros ambientales. Por ejemplo, la acumulación de plaguicidas en el suelo, su ingreso a las aguas subterráneas y superficiales, la violación de las biocenosis naturales y los efectos nocivos sobre la salud humana y la fauna.

Los más peligrosos son los plaguicidas persistentes y sus metabolitos, que pueden acumularse y persistir en el entorno natural durante varias décadas. Bajo ciertas condiciones, los metabolitos de segundo orden se forman a partir de metabolitos de plaguicidas, cuya función, importancia e impacto en el medio ambiente en muchos casos siguen siendo desconocidos. Las consecuencias del uso excesivo de pesticidas pueden ser las más inesperadas y, lo que es más importante, biológicamente impredecibles. Por lo tanto, se establece un estricto control sobre la variedad y técnica de uso de plaguicidas.

Los pesticidas afectan varios componentes de los sistemas naturales: reducen la productividad biológica de las fitocenosis, la diversidad de especies del mundo animal, reducen la cantidad de insectos y aves benéficas y, en última instancia, representan un peligro para los humanos. Se estima que el 98% de los insecticidas y fungicidas, el 60 - 95% de los herbicidas no alcanzan los objetos de supresión, sino que ingresan al aire y al agua. Los zoocidas crean un ambiente sin vida en el suelo.

Los pesticidas que contienen cloro (DDT, hexaclorán, dioxina, dibenzfurano, etc.) se distinguen no solo por su alta toxicidad, sino también por su extrema actividad biológica y la capacidad de acumularse en varias partes de la cadena alimentaria (Cuadro 9.3). Incluso en pequeñas cantidades, los pesticidas suprimen el sistema inmunológico del cuerpo, lo que aumenta su susceptibilidad a las enfermedades infecciosas. En concentraciones más altas, estas sustancias tienen un efecto mutagénico y cancerígeno en el cuerpo humano. Por lo tanto, en los últimos años, los pesticidas con bajas tasas de consumo (5-50 g/ha) han encontrado el mayor uso, y las feromonas sintéticas seguras y otros métodos biológicos de protección se han generalizado.

Tabla 9.3. Mejora biológica del DDT (según P. Revell, Ch. Revell, 1995)

La producción mundial de plaguicidas es de unos 5 millones de toneladas. El aumento en el uso de pesticidas se debe al hecho de que los métodos alternativos de protección de plantas más seguros para el medio ambiente no están bien desarrollados, especialmente en el campo del control de malezas. Todo ello determina la especial relevancia de un estudio y previsión detallados y exhaustivos de todo tipo de cambios que se producen en la biosfera bajo la influencia de estas sustancias. Es necesario desarrollar medidas efectivas para prevenir las consecuencias indeseables de la quimificación intensiva, o para gestionar el funcionamiento de los ecosistemas en condiciones de contaminación.

Para aumentar el rendimiento de las plantas cultivadas, se introducen en el suelo sustancias inorgánicas y orgánicas llamadas fertilizantes. En la biocenosis natural, domina el ciclo natural de las sustancias: las sustancias minerales tomadas por las plantas del suelo, después de la muerte de las plantas, regresan a él nuevamente. Si como consecuencia de la enajenación del cultivo para consumo propio o para la venta se perturba el sistema, se hace necesario el uso de fertilizantes.

Los fertilizantes se dividen en minerales, extraídos de las entrañas, o compuestos químicos obtenidos industrialmente que contienen los principales nutrientes (nitrógeno, fósforo, potasio) y oligoelementos importantes para la vida (cobre, boro, manganeso, etc.), así como componentes orgánicos ( humus, estiércol, turba, excrementos de pájaros, compost, etc.), contribuyendo al desarrollo de la microflora beneficiosa del suelo y aumentando su fertilidad.

Sin embargo, los fertilizantes a menudo se aplican en cantidades que no se equilibran con el consumo de las plantas agrícolas, por lo que se convierten en poderosas fuentes de contaminación de los suelos, los productos agrícolas, las aguas subterráneas del suelo, así como los embalses naturales, los ríos y la atmósfera. El uso de fertilizantes minerales en exceso puede tener las siguientes consecuencias negativas:

Cambios en las propiedades del suelo durante la fertilización a largo plazo;

La introducción de grandes cantidades de fertilizantes nitrogenados conduce a la contaminación de suelos, productos agrícolas y aguas dulces con nitratos, y la atmósfera con óxidos de nitrógeno. Todo lo anterior también se aplica a los fertilizantes fosfatados;

Los fertilizantes minerales sirven como fuente de contaminación del suelo con metales pesados. Los fertilizantes fosfatados son los más contaminados con metales pesados. Además, los fertilizantes fosfatados son una fuente de contaminación por otros elementos tóxicos: flúor, arsénico, radionúclidos naturales (uranio, torio, radio). Una cantidad significativa de metales pesados ​​ingresa al suelo con fertilizantes orgánicos (turba, estiércol), debido a las altas dosis (en comparación con los minerales) de aplicación.

La sobrefertilización da como resultado altos niveles de nitrato en el agua potable y en algunos cultivos (raíces y hortalizas de hoja). Por sí mismos, los nitratos son relativamente no tóxicos. Sin embargo, las bacterias que viven en el cuerpo humano pueden convertirlos en nitritos mucho más tóxicos. Estos últimos pueden reaccionar en el estómago con aminas (por ejemplo, del queso), formando nitrosaminas altamente cancerígenas. El segundo peligro de altas dosis de nitritos está asociado con el desarrollo de cianosis (metahemoglobinemia infantil o cianosis) en bebés y niños pequeños. La cantidad máxima permitida (MAC) de nitratos para humanos, según la recomendación de la VAO, no debe exceder los 500 mg N - NO 3 - por día. La Organización Mundial de la Salud (OMS) permite el contenido de nitratos en los productos hasta 300 mg por 1 kg de materia prima.

Por lo tanto, la participación excesiva de compuestos nitrogenados en la biosfera es muy peligrosa. Para reducir las consecuencias negativas, es recomendable utilizar la aplicación conjunta de fertilizantes orgánicos y minerales (con una disminución en la tasa de fertilizantes minerales y un aumento en la proporción de fertilizantes orgánicos). Es necesario prohibir la aplicación de fertilizantes sobre la nieve, desde aeronaves, y el vertido de excrementos animales al medio ambiente. Es aconsejable desarrollar formas de fertilizantes nitrogenados con una baja tasa de disolución.

Para evitar la contaminación de suelos y paisajes por diversos elementos como resultado de la fertilización, se debe utilizar un complejo de métodos agrotécnicos, agroforestales e hidrotécnicos en combinación con la intensificación de los mecanismos naturales de limpieza. Estos métodos incluyen tecnología agrícola de protección del campo, labranza mínima, mejora de la gama de productos químicos, aplicación de fertilizantes en micro y bajo volumen junto con las semillas, optimización del momento y las dosis de aplicación. Además, esto se verá facilitado por la creación de sistemas agroforestales y la organización de un sistema de control químico sobre la composición de los fertilizantes minerales, el contenido de metales pesados ​​y compuestos tóxicos.



La masa de la Tierra es de 5,98 X 10 24 kg, es decir, unos 6 mil billones de toneladas, y su densidad media es de 5,52 g/cu. cm Al mismo tiempo, la densidad promedio de las capas externas de la corteza terrestre es la mitad.

Comparando estas cifras, es necesario llegar a la conclusión de que el interior de nuestro planeta debería tener una densidad de al menos 8,37.

En el centro de la Tierra, la densidad alcanza los 17,2 g/cu. cm a una presión de 3 millones de atm y que cambia con un salto particularmente brusco (de 5,7 a 9,4) a una profundidad de 2900 km, y luego a una profundidad de 5 mil km. El primer salto permite distinguir un núcleo denso en el globo, y el segundo, subdividir este núcleo en partes externas (2900-5000 km) e internas (desde 5 mil km hasta el centro).

Lo más natural es pensar que tan alta densidad de las partes centrales se debe a las enormes presiones que existen en las profundidades de la Tierra, por lo que la materia se encuentra allí en un estado de compresión excepcionalmente alta. Esta explicación está ganando cada vez más adeptos. Hasta que la presión en la Tierra alcanza cierto límite crítico, la densidad cambia gradualmente; cuando se alcanza este límite (aparentemente, 1,3 millones de atm), la sustancia pasa abruptamente a una fase más densa "similar a un metal".

Otra explicación se reduce a la suposición de que el interior de la Tierra consiste en sustancias de una gravedad específica mayor que la corteza terrestre, principalmente de metales. Dado que la densidad y dureza de las partes internas de la Tierra difieren relativamente poco de la densidad y dureza del hierro en condiciones físicas ordinarias, la mayoría de los científicos opinan que el núcleo de la Tierra está construido de hierro con una mezcla de níquel. Así, la segunda hipótesis postula la estratificación de la Tierra en capas que difieren marcadamente en su composición química; el primero, sin negar la conocida diferenciación de la materia según el peso específico, ve la razón principal del cambio de densidad de la materia en el interior de la Tierra en las condiciones físicas (aumento de la presión) y niega por completo la existencia de un núcleo metálico. La densidad media de los planetas es mayor cuanto mayor es el tamaño del planeta: Mercurio 3,8 g/cu. cm, Marte 3.93, Tierra 5.52. Esto indica la posibilidad de una compactación significativa de la sustancia bajo la acción de una presión creciente.

La sismología, la ciencia de los terremotos, presta especialmente grandes servicios en el estudio de las entrañas profundas del globo. Las ondas sísmicas en manos de los geofísicos modernos se han convertido en una especie de rayos, como si brillaran a través de nuestro planeta y nos permitieran sacar ciertas conclusiones sobre su estado y estructura internos.

Un terremoto es el resultado de tensiones internas en la materia terrestre, que conducen a la ruptura de las masas ya su desplazamiento. El desplazamiento puede ser muy pequeño, pero las ondas elásticas que genera se propagan en el cuerpo de la Tierra a enormes distancias desde el lugar de su origen, llamado fuente. El centro de gravedad de un foco sísmico se denomina hipocentro. La acción de las ondas nos afectará principalmente en ese punto (o más bien región) de la superficie terrestre, que está más cerca del foco, en el llamado epicentro, que se encuentra en la misma vertical que el hipocentro.

Una onda elástica es esférica. Los radios de la esfera, es decir, las trayectorias de propagación de las ondas, se denominan rayos sísmicos.

Un terremoto genera tres tipos de ondas:

1) las ondas longitudinales (P) pueden ocurrir en cualquier cuerpo: sólido, líquido y gaseoso; parecerse a las ondas sonoras; moverse más rápido que todas las demás ondas generadas por un terremoto;

2) ondas transversales (S) que se mueven más lentamente que las longitudinales; asemejarse a ondas de luz; son ondas de corte, pueden surgir y propagarse solo en un medio sólido;

3) ondas superficiales aún más lentas (L): un grupo complejo de ondas que se forman solo en las partes superficiales de la corteza terrestre y se desvanecen en la profundidad; a partir del epicentro, provocan fuertes desplazamientos y destrucción en la superficie terrestre.

Todas estas ondas divergen de la fuente sísmica de diferentes maneras, por lo que en una estación alejada del epicentro se registra su llegada en diferentes momentos. Las ondas L más largas son las últimas, ya que se propagan solo a lo largo de la periferia de la Tierra. Las ondas P y S, que penetran el cuerpo de la Tierra a grandes profundidades, llegan antes, registrándose primero las ondas longitudinales más rápidas (P - primae - la primera), y luego las transversales más lentas (S - secundae - la segunda).

Si el cuerpo de la Tierra fuera homogéneo, los rayos sísmicos de las ondas P y S serían líneas rectas. Un aumento gradual de la densidad de la Tierra con la profundidad daría lugar a trayectorias cóncavas, abombándose hacia el interior de la Tierra. Si la densidad de la Tierra cambia gradualmente con la profundidad, entonces estas curvas cóncavas deberían tener rupturas en los límites de los medios con diferentes densidades, sin mencionar el reflejo parcial de las ondas. Es esta última imagen la que estamos viendo.

El estudio de las velocidades de las ondas sísmicas, su naturaleza y trayectorias conduce a las siguientes conclusiones:

1) cuando las ondas longitudinales y transversales atraviesan el cuerpo de la Tierra, las velocidades de estas ondas cambian, lo que indica cambios en las propiedades del medio por el que pasan;

2) las velocidades cambian en saltos, lo que significa que el cambio en las propiedades del medio también ocurre en saltos;

Hay, de hecho, dos cambios bruscos de velocidad: a una profundidad de 60 km ya una profundidad de 2900 km. En otras palabras, solo la capa externa (la corteza terrestre) y el núcleo interno están claramente separados. En el cinturón intermedio entre ellos, así como dentro del núcleo, solo hay un cambio en la tasa de aumento de las velocidades.

También se puede observar que la Tierra se encuentra en estado sólido hasta una profundidad de 2900 km, ya que por este espesor transitan libremente ondas elásticas transversales, las cuales sólo pueden surgir y propagarse en un medio sólido. No se observó el paso de ondas transversales a través del núcleo, por lo que se consideró líquido. Sin embargo, los últimos cálculos de MS Molodensky muestran que aunque el módulo de corte en el núcleo es pequeño, todavía no es igual a cero (como es típico de un líquido) y, por lo tanto, el núcleo de la Tierra está más cerca de un sólido que de un estado liquido. Por supuesto, en este caso, los conceptos de "sólido" y "líquido" no pueden identificarse con conceptos similares aplicados a los estados agregados de la materia en la superficie terrestre: en el interior de la Tierra prevalecen altas temperaturas y enormes presiones, que no se encuentran en la concha del paisaje.

No existe una opinión unánime sobre la composición química de las partes internas del planeta, ya que es muy difícil hablar sobre la composición química de la materia, confiando esencialmente solo en ideas sobre cambios en su densidad.

La corteza terrestre se compone principalmente de granitos; las rocas sedimentarias en él son de importancia subordinada. Bajo la coraza granítica se supone la existencia de una capa de composición similar al basalto o peridotita. A profundidades relativamente poco profundas, donde la temperatura y la presión son lo suficientemente altas, las rocas sólidas tienen la propiedad de plasticidad, es decir, cuando se someten a presión, pueden cambiar de forma y conservar este cambio de forma después de que cesa la presión.

La capa de granito, en la que el silicio (Si) y el aluminio (Al) juegan un papel muy importante, se llama "siálico", o simplemente "sial". Su gravedad específica es en promedio 2.7-2.8. No es continuo y se caracteriza por un espesor variable: en Europa Occidental y América del Norte 26-28 km, en el Cáucaso 50 km, en Tien Shan 84 km, en el Océano Atlántico hasta 18 km; en las partes centrales del Océano Pacífico no hay sial en absoluto. Tanto la discontinuidad en la propagación como los diferentes espesores hablan igualmente en contra de que la capa de granito sea el resultado de la solidificación de la superficie de la tierra inicialmente fundida, es decir, "zhora" en el sentido propio de la palabra: una capa siálica continua y, además, del mismo espesor debería haberse formado a partir de la masa fundida.

La capa de basalto que subyace a la coraza de granito, donde, además del silicio y el aluminio, también juega un papel importante el magnesio, se acostumbra a abreviar como “sima” (silicio + magnesio). Este caparazón, cuya gravedad específica es 3,2-3,3, ya es sólido. En los lugares profundos de los océanos Pacífico y Atlántico, la sima compone directamente el fondo, cubierta por un pequeño espesor de suelo marino y agua, o separada del agua por una corteza sial delgada (unos 5 km).

¿Cómo se puede explicar la estratificación de la Tierra en al menos dos esferas concéntricas que envuelven un núcleo denso?

La Tierra surgió como un cuerpo frío de un coágulo de polvo cósmico que crecía gradualmente y era inicialmente homogénea en su composición en el sentido de que su sustancia era una mezcla aleatoria de partículas de diferente gravedad específica. Cuando el planeta alcanzó cierto tamaño, se inició en él la diferenciación físico-química y gravitatoria de la materia, es decir, un hundimiento muy lento de los elementos más pesados ​​hacia el interior y el levantamiento de los más ligeros hacia arriba. En profundidad, la velocidad de este proceso fue menor que en las capas superiores, ya que la viscosidad de la sustancia, bajo la influencia de una presión cada vez mayor, aumenta con la profundidad. Por tanto, hay que pensar que el aislamiento de la llamada "corteza" terrestre y el aislamiento del núcleo se deben a razones esencialmente diferentes. El núcleo surgió por medio de una compactación abrupta de la materia, cuando la presión dentro del planeta en crecimiento alcanzó un cierto valor crítico. Según B. Yu. Levin, esto podría suceder solo después de que la masa de la Tierra haya crecido a 0,8 de su masa actual; la formación del núcleo estuvo acompañada, debido a la disminución del volumen de las partes centrales del planeta, por el descenso de la superficie terrestre en unos 100 km. En cuanto a las capas superficiales, aquí la diferenciación se produjo con mayor facilidad y, además, en su forma más pura: los componentes ácidos más ligeros se separaron de la masa homogénea de composición basáltica y flotaron hacia arriba. La aparición del núcleo redujo el alcance de la diferenciación: su sustancia compactada por presión perdió en gran medida la "necesidad" (y la capacidad física) de elevarse a niveles más altos fuera del núcleo. Esto solo habla en contra de la suposición de que el núcleo puede consistir en alguna sustancia casi perfectamente "preparada" (por ejemplo, hierro). Aparentemente, está incluso mucho menos diferenciado que las capas superiores.

Una buena prueba de diferenciación se puede encontrar en la naturaleza de las erupciones de los volcanes contemporáneos. La última erupción de Hekla comenzó el 29 de marzo de 1947 y duró 13 meses, y la lava de la fase inicial de la erupción consistió en más productos ácidos (59% SiO 2) que la lava de la última fase (54% SiO 2 - basalto). Obviamente, la lava más ácida procedía de las partes altas de la cuenca magmática, mientras que la principal procedía de las más profundas. Esto indica que más de cien años transcurridos desde la erupción anterior (1845), en la cámara de magma, que se encontraba en un estado de calma, la lava, por así decirlo, se “asentó”, se produjo su diferenciación gravitatoria: más luz ácida las partes estaban en la parte superior, las más básicas y pesadas en la parte inferior.

Si un volcán entra en erupción con frecuencia, la lava no tiene tiempo de diferenciarse y no hay una diferencia notable en los productos de la erupción. Pero cuanto más largo es el período de inactividad entre erupciones, más profunda es la diferenciación, por eso los mismos volcanes en algunos casos vierten la lava principal, en otros ácida.

La efusión de lava líquida fundida sobre la superficie no contradice la afirmación de que el interior de la Tierra se encuentra en estado sólido. Pueden surgir cámaras de magma separadas bajo la influencia del calentamiento de la corteza terrestre en áreas de concentración local significativa de elementos radiactivos. Además, a grandes profundidades, donde las temperaturas son altas y normalmente serían suficientes para derretir las rocas, estas últimas permanecen sólidas debido a las colosales presiones que elevan el punto de fusión. Por lo tanto, basta con debilitar la presión para que la sustancia sobrecalentada pase a estado líquido y los gases contenidos en ella comiencen a ser arrastrados hacia la superficie de la Tierra. Con la diferenciación gravitacional, los movimientos ascendentes, es decir, la transferencia de materia en áreas de presión decreciente, se llevan a cabo en la escala más amplia.

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El Planeta Tierra es una creación única del Universo que encierra muchos misterios. A lo largo de los siglos, la gente ha tratado de descubrir sus secretos y misterios: el tamaño, la densidad de la Tierra.

Diferentes pueblos del mundo llaman al planeta de manera diferente: Tierra, Gaia, Terra, Mir, planeta azul. La humanidad sabe que el planeta está habitado por una gran variedad de formas de vida asombrosas, pero nadie sabe cómo llegó a ser tal.

Dimensiones de la Tierra

Las imágenes del espacio muestran que la Tierra es esférica. Para averiguar la densidad de la Tierra, su tamaño, se utilizan fórmulas especiales. Ya en el siglo III a. C., Eratóstenes derivó una fórmula mediante la cual se puede determinar la masa de un planeta. Los datos más precisos dan medidas de grado. Para ello se toman dos puntos situados en el mismo meridiano. Sus latitudes geográficas están determinadas astronómicamente. La longitud de los extremos del arco meridiano entre estos puntos será en grados igual a la latitud geográfica de los mismos puntos. Por lo general, la distancia entre ellos es de varios cientos de kilómetros. Habiendo realizado todas las medidas necesarias, calculan a qué equivale un grado en kilómetros. Sin embargo, este método es aplicable solo en una superficie plana. Debido a que la distancia de un punto al segundo no es visible, se utiliza el método de triangulación. Consiste en construir triángulos que cubren un espacio determinado con una red de vértices. Desde tal pico, otros puntos de señal son visibles.

En el mundo moderno, se utilizan varios métodos de investigación espacial para determinar las coordenadas. Se llevan a cabo mediante satélites artificiales de la Tierra, en los que se instalan equipos especiales.

Para determinar la densidad de la Tierra, es necesario conocer su masa y volumen. Este indicador es de 5,5 x 10 3 kg / m 3. Con la profundidad, la densidad aumenta. Según los cálculos de los científicos, la densidad en el centro del planeta es de 1,1 x 10 4 kg/m 3 . Este aumento se nota debido al contenido de elementos pesados ​​y de alta presión.

Los científicos han calculado que la masa del planeta es de 5,972E24 kg o 6,6 sextillones de toneladas. Por masa, nuestro planeta es tres veces más pesado que Júpiter.

Densidad

Por primera vez la densidad de la Tierra fue revelada por I. Newton en 1736. Demostró que este indicador está en el rango de 5 a 6 g/cm 3 . Las mediciones posteriores permitieron revelar datos más precisos, lo que se denominó densidad promedio del planeta Tierra. Este valor supera la densidad de los horizontes superiores de la corteza terrestre que, según numerosas mediciones, llega a la superficie de las rocas y se puede determinar con mayor precisión.

Los científicos lograron de alguna manera calcular la densidad de la superficie de la Tierra, pero es imposible decidir cuál será este valor a una profundidad de más de 16 kilómetros. Para determinar estos indicadores, se tienen en cuenta la velocidad de las ondas sísmicas, la gravedad y otros parámetros.

Densidad media

La densidad media de la Tierra es la relación entre la masa de la tierra y la masa del mismo volumen de agua destilada a una temperatura de 4 grados. Según este principio, los científicos han demostrado que la densidad media del planeta Tierra es de 5,52 g/cm 3.

Hay opiniones de que la Tierra es el único planeta en todo el Universo con una forma de vida compleja, aunque esta afirmación aún no ha sido comprobada. Por alguna razón, los científicos creen que las formas de vida solo pueden desarrollarse de la manera en que las personas en nuestro planeta están acostumbradas a ver, y nadie admite que hay formas que pueden crecer y desarrollarse en condiciones completamente diferentes. Esta afirmación no ha sido completamente refutada por nadie, lo que significa que tiene derecho a existir. Aunque los científicos del mundo han descubierto muchas cosas interesantes sobre el planeta:

1. La densidad media del planeta Tierra es superior a la de otros planetas.
2. Entre los planetas del grupo terrestre, solo él tiene la mayor gravedad y el campo magnético más fuerte.
3. Aunque todas las personas imaginan el planeta en forma de bola pareja, en realidad esto no es del todo cierto. Se parece más a dos semicírculos aplanados con protuberancias en la zona del ecuador. Esta forma especial está asociada con la rotación del planeta.
4. Inicialmente, había un continente llamado Pangea. A medida que la corteza terrestre se movía, se formaron los continentes que conocemos hoy.
5. Hay agujeros de ozono en la capa protectora: el más grande se encuentra sobre la Antártida. Fue descubierta en 2006.

Más hechos

1. De pie en un lugar, una persona cree que está de pie. De hecho, se mueve, pero junto con la Tierra. Esto se debe a la rotación del planeta alrededor del Sol y alrededor de su eje. Dependiendo del lugar donde se encuentre el objeto, la velocidad de su movimiento en el espacio puede ser de 1600 km/h. En el ecuador, la gente se mueve más rápido, pero los que viven en las regiones norte y sur del planeta prácticamente se quedan quietos.
2. La Tierra se mueve alrededor del Sol a una velocidad de 107826 km/h.
3. Se cree que la edad de la Tierra es de unos 4,5 millones de años.
4. Magma está en el centro del planeta.
5. Hay mareas en el planeta. Este fenómeno ocurre debido a la influencia de la Luna, un satélite natural de la Tierra.
6. El punto más frío del planeta es la Antártida. Aquí la temperatura puede bajar a -80 grados centígrados o más.
7. Algunos científicos sugieren que la Tierra alguna vez tuvo dos satélites.

Hay muchos lugares misteriosos en el planeta donde ocurren fenómenos extraños. Los científicos intentaron explicarlos: lograron revelar algo, pero algo sigue siendo un misterio. Uno de esos misterios son las rocas en movimiento en Playa Plateau en los Estados Unidos. En esta zona, las rocas se desplazan a lo largo de las arenas, dejando huellas en forma de surcos. Este fenómeno único no tiene análogos, y no hay otro lugar donde esto suceda.

Hay opiniones de que una vez el planeta fue morado. Este color le fue dado por las bacterias que viven en toda la Tierra. Más tarde, el planeta se volvió azul verdoso.

Hechos: Tierra-espacio

Del Sol a la Tierra 150 millones de km. La luz de nuestra luminaria a la superficie del planeta tarda un poco más de ocho minutos. Y cuanto más lejos está una estrella o un planeta de nosotros, más luz nos llega. Por ejemplo, hay estrellas cuya luz tarda miles de años en llegar hasta nosotros. Como resultado, vemos el "pasado" de estrellas y planetas. Incluso vemos el sol no en tiempo real, sino como era hace ocho minutos.

Muchos cometas y desechos espaciales se mueven en el espacio. La capa protectora de la Tierra nos protege de ellos: los cometas y el polvo cósmico se queman en la atmósfera superior.

un poco de reflexion

Como saben, la densidad media del planeta es igual a la densidad media de la Tierra, es decir, estos indicadores están en la proporción 1:1. Para averiguar las dimensiones exactas: masa, peso y otras dimensiones, se utilizan una variedad de fórmulas.

La Tierra es un planeta único. Hay muchos misterios sin resolver aquí. Uno de los misterios es qué hay bajo la superficie de la tierra, en las profundidades de los océanos, y cuál es la densidad a más de diecisiete kilómetros bajo la superficie.

Los científicos de todo el mundo están interesados ​​en preguntas sobre el origen del universo y su verdadera estructura. El estudio del espacio no da respuesta a todas las preguntas que surgen, pero algunas ya han sido respondidas.

La corteza terrestre es de gran importancia para nuestra vida, para la exploración de nuestro planeta.

Este concepto está íntimamente relacionado con otros que caracterizan los procesos que ocurren en el interior y en la superficie de la Tierra.

¿Qué es la corteza terrestre y dónde se encuentra?

La tierra tiene una capa integral y continua, que incluye: la corteza terrestre, la troposfera y la estratosfera, que son la parte inferior de la atmósfera, la hidrosfera, la biosfera y la antroposfera.

Interactúan estrechamente, penetrándose e intercambiando constantemente energía y materia. Es costumbre llamar a la corteza terrestre la parte exterior de la litosfera, la capa sólida del planeta. La mayor parte de su lado exterior está cubierto por la hidrosfera. El resto, una parte más pequeña, se ve afectada por la atmósfera.

Debajo de la corteza terrestre hay un manto más denso y refractario. Están separados por un borde condicional, que lleva el nombre del científico croata Mohorovich. Su característica es un fuerte aumento en la velocidad de las vibraciones sísmicas.

Se utilizan varios métodos científicos para obtener información sobre la corteza terrestre. Sin embargo, obtener información específica solo es posible mediante la perforación a mayor profundidad.

Uno de los objetivos de tal estudio era establecer la naturaleza del límite entre la corteza continental superior e inferior. Se discutieron las posibilidades de penetración en el manto superior con la ayuda de cápsulas autocalentables hechas de metales refractarios.

La estructura de la corteza terrestre.

Debajo de los continentes, se distinguen sus capas sedimentarias, de granito y basalto, cuyo espesor en el agregado es de hasta 80 km. Las rocas, llamadas rocas sedimentarias, se formaron como resultado de la deposición de sustancias en la tierra y en el agua. Se encuentran predominantemente en capas.

• arcilla
• esquistos
• areniscas
• rocas carbonatadas
• rocas de origen volcánico
• carbón y otras rocas.

La capa sedimentaria ayuda a conocer más sobre las condiciones naturales de la tierra que hubo en el planeta en tiempos inmemoriales. Tal capa puede tener un grosor diferente. En algunos lugares puede no existir en absoluto, en otros, principalmente en grandes depresiones, puede ser de 20 a 25 km.

La temperatura de la corteza terrestre

Una importante fuente de energía para los habitantes de la Tierra es el calor de su corteza. La temperatura aumenta a medida que se profundiza en ella. La capa de 30 metros más cercana a la superficie, llamada capa heliométrica, está asociada con el calor del sol y fluctúa según la estación.

En la siguiente capa, más delgada, que aumenta en climas continentales, la temperatura es constante y corresponde a los indicadores de un sitio de medición particular. En la capa geotérmica de la corteza, la temperatura está relacionada con el calor interno del planeta y aumenta a medida que se profundiza en ella. Es diferente en diferentes lugares y depende de la composición de los elementos, la profundidad y las condiciones de su ubicación.

Se cree que la temperatura aumenta en promedio tres grados a medida que se profundiza cada 100 metros. A diferencia de la parte continental, la temperatura debajo de los océanos está aumentando más rápido. Después de la litosfera, hay una capa de plástico de alta temperatura, cuya temperatura es de 1200 grados. Se llama astenosfera. Tiene lugares con magma fundido.

Penetrando en la corteza terrestre, la astenosfera puede derramar magma fundido, provocando fenómenos volcánicos.

Características de la corteza terrestre

La corteza terrestre tiene una masa de menos del medio por ciento de la masa total del planeta. Es la capa exterior de la capa de piedra en la que se produce el movimiento de la materia. Esta capa, que tiene una densidad la mitad que la de la Tierra. Su espesor varía dentro de 50-200 km.

La singularidad de la corteza terrestre es que puede ser de tipo continental y oceánico. La corteza continental tiene tres capas, la superior de las cuales está formada por rocas sedimentarias. La corteza oceánica es relativamente joven y su espesor varía poco. Se forma debido a las sustancias del manto de las dorsales oceánicas.

foto caracteristica de la corteza terrestre

El espesor de la corteza debajo de los océanos es de 5 a 10 km. Su característica está en constantes movimientos horizontales y oscilatorios. La mayor parte de la corteza es basalto.

La parte exterior de la corteza terrestre es la capa dura del planeta. Su estructura se distingue por la presencia de áreas móviles y andenes relativamente estables. Las placas litosféricas se mueven entre sí. El movimiento de estas placas puede provocar terremotos y otros cataclismos. Las regularidades de tales movimientos son estudiadas por la ciencia tectónica.

Funciones de la corteza terrestre

Las principales funciones de la corteza terrestre son:

• recurso;
• geofísico;
• geoquímico.

El primero de ellos indica la presencia del potencial de recursos de la Tierra. Es principalmente un conjunto de reservas minerales ubicadas en la litosfera. Además, la función de recurso incluye una serie de factores ambientales que aseguran la vida de los seres humanos y otros objetos biológicos. Uno de ellos es la tendencia a formar un déficit de superficie dura.

no puedes hacer eso salva nuestra foto de la tierra

Los efectos térmicos, de ruido y de radiación dan cuenta de la función geofísica. Por ejemplo, existe un problema de fondo de radiación natural, que generalmente es seguro en la superficie terrestre. Sin embargo, en países como Brasil e India, puede ser cientos de veces más alto que el permitido. Se cree que su fuente es el radón y sus productos de descomposición, así como algunos tipos de actividad humana.

La función geoquímica está asociada con problemas de contaminación química dañina para los humanos y otros representantes del mundo animal. Varias sustancias con propiedades tóxicas, cancerígenas y mutagénicas ingresan a la litosfera.

Están a salvo cuando están en las entrañas del planeta. El zinc, el plomo, el mercurio, el cadmio y otros metales pesados ​​extraídos de ellos pueden ser muy peligrosos. En forma procesada sólida, líquida y gaseosa, ingresan al medio ambiente.

¿De qué está hecha la corteza terrestre?

En comparación con el manto y el núcleo, la corteza terrestre es frágil, resistente y delgada. Consiste en una sustancia relativamente ligera, que incluye alrededor de 90 elementos naturales en su composición. Se encuentran en diferentes lugares de la litosfera y con diversos grados de concentración.

Los principales son: oxígeno silicio aluminio, hierro, potasio, calcio, sodio magnesio. El 98 por ciento de la corteza terrestre está compuesta por ellos. Incluyendo aproximadamente la mitad es oxígeno, más de un cuarto - silicio. Debido a sus combinaciones se forman minerales como el diamante, yeso, cuarzo, etc.. Varios minerales pueden formar una roca.

• Un pozo ultraprofundo en la península de Kola permitió familiarizarse con muestras minerales de una profundidad de 12 km, donde se encontraron rocas similares a granitos y esquistos.
• El mayor espesor de la corteza (unos 70 km) se reveló bajo los sistemas montañosos. Debajo de las áreas planas hay 30-40 km, y debajo de los océanos, solo 5-10 km.
• Una parte significativa de la corteza forma una capa superior antigua de baja densidad, que consiste principalmente en granitos y lutitas.
• La estructura de la corteza terrestre se parece a la de muchos planetas, incluidos los de la Luna y sus satélites.