Дәріс № 13. Жердің құрылысы

1.Жердің ішкі құрылысы

2.Жердің планетарлық рельефі

3.Жер бедері формаларын қалыптастырушы процестер

1.Жердің ішкі құрылысы

Жердің құрылысы қабықтардаи тұрады. Ядроның төңірегінде қабықтың дұрысқа жақын шеңберлі қабаттары — орналасқан, олардың әрқайсысының өзіне тән құрамы мен қасиеттері бар.

Жердің сыртқы газ қабығы — атмосфера, онда барлығы 5,1 • 10¹⁵ т зат (Жердің массасының миллиардтай бөлігіне жуық) бар; атмосфераның үстіңгі шекарасы бірден білінбейді. Жердің мөлшерін және орташа тығыздығын анықтаған кезде бұл қабық есепке алынбайды.

Жердің сұйық қабығы — гидросфераның 1,4-10¹⁸ т массасы бар. Оның орташа қалыңдығы 4000 км шамасында.

Жердің қатты денесінің. тіқелей бақылауға , берілетін тереңдігі 8 км жер радиусымен салыстырғанда соншалықты мардымсыз келеді. Сейсмикалық гравитациялық, магниттік, электр магниттік, термикалық, ядролық және .басқа да зерттеулер мәліметтеріне қарағанда жердің ядросы (жер көлемінің 16% және _г массасы 31,5%), оны қоршаған қалың қабығы — мантиясы (Жердің көлемі 83% және массасының 67%), оның бетінде жұқа жер қыртысы (көлемі 1,2%, массасы 0,5%) бар.

Жер қыртысы Мохорович бөлімі арқылы мантиядан ажыратылған. Мохорови-чич бөлімі биіктаулардың астында 80 км тереңдікке түседі, жазықтықтар астында 30—40_км тереңде салыстырмалы бірыңғай орналасады, мұхит түбінде 10 км-ге дейін көтеріледі. Орташа жер қыртысының қалыңдығы континенттермен салыстырғанда мүхит астында бес есе аз. Мұхиттың және континенттік қыртыстың айырмашылығы бір ғана қалыңдықта емес.Мұхит қыртысы екі.қабатты: құрамы базальтқа жақын (орташа тығыздығы 2,85 г/см³ жуық)тау жынысы қабаты, оның бүкіл дерлік беті шөгінді жыныстармен жамылған. Континенттік қыртыста базальтты қабат пен шөгінді жыныстар арасында гранитті. қабат бар, яғни ол үш қабатты.

Мантия — Мохоровичич бөлімінен темейдеу 2900 км тереңдікке дейін орналасқан. Ғалымдар мантияның температурасы бетінде 100—-150° С-тан ядроның шекарасында 3800° С-қа, дейін деп болжайды. Заттың тығыздығы тереңдеген сайын үздіксіз еседі: 3,5 г/см³-ден 5,2 г/см³-ке дейін. Жоғарғы мантияда континеиттің астындағы 100;—200 км, мұхиттың астындағы 50—60 км терендікте астеносфера (әлсіз сфера) жатыр. Астеносферада температура балқу температурасына жақын, бірақ үлкен қысым заттың балқуына мүмкіндік бермейді. Бұл зат өте тұтқырлы болғандықтан қысымның салдарынан баяу ағуы да мүмкін. Астеносферадан жоғары жатқан қабаттар: мантияның кристалды жыныстардан түзілген ң жоғарғы бөлігі мен жер қыртысы қосылып литосфера (тасты сфера) деп іаталады. Жарылулар арқылы плиталарға бөлінген литосфера «аққан» астеносферамен бірге жылжуы мүмкін. Жарықтар бойымен плиталарды жылжыта отырып, астеносфера заттары кейбір жерлерде жер бетіне көтеріледі.

Жер ядросының (радиусы 3500 км шамасы) тығыздығы 12,3 г/см³, температурасы 4000—5000° С, қысымы 3,6 млн. атм. Ядро бөлінеді: сыртқы ядро, аралық зона және радиусы 1280 км. ішкі ядро. Сыртқы ядросы сұйык, ішкісі қатты деп "болжанады. . Күн системасының барлық планеталары сияқты түзіліп Жер үздіксіз дамып ортырды: заттары өзгерді, араласты, оған қабаттар пайда болды. Бұл процестер аяқталған жоқ. Олар зор мөлшерде энергия шығарып және жұтып отырғанда жүріп жатады. Жердің ішінде энергия радиоактивті элементтердің ыдырауының нәтижесінде бөлінеді, Жердің заттарының тығыздалуы, оның сығылуынан гравитацияланады. Бұл ядролық энергия, деформацияланған атом энергиясы болуы мүмкін. Осы энергияның есебінен Жердің ішкі бөлігінде жоғары температура болады. Жылына жердің 2. 10²⁰ кал мөлшерінде жылуы оның беті арқылы кетіп жатады. Бір жыл ішінде жердің бетіне түсетін күн жылуының мөлшері оның небары 1/1000-і геогра-фиялық қабыққа түседі, ол тек жоғарыдан ғана емес төменнен де келеді, бұл онда болып жатқан процестер үшін өте маңызды.

Жердің тартылыс күші заттардың тығыздығына планета массасына байланысты. Егер Жердің массасы аздау болса ол қазіргі бар газ бен су қабаттарын ұстап тұра алмаған болапр еді.

Жердің қабықтық құрылысы, планетаның сыртқы бөлігіндегі қабықтардың әр түрліқұрамдағы заттарының бір-бірімен жанасуы және өзара сіңісуі, мөлдір атмосфера арқылы күн сәулелерінің олардың жанасу қабатына енуі комплексті қабықтың пайда болуына жағдай жасады, мұнда жаңа компонент ретінде тіршілік туып, дами бастады

2.Жердің планетарлық рельефі

Жер қыртысының баяу қозғалыстары Теңіздер мен мұхиттардың жағалауларын зерттеу кезінде әр жерлерден теңіз организмдерінің қалдықтарымен бірге борпылдақ шөгінді жатқан террастар табылған. Мұның өзі жағалау аймақтарының көтеріліп теңіздің төмен түсіп тұратынына айғақ. Бұған кері қозғалыс жағалау аймақтарының төмен түсуі мен теңіздердің құрылықка жайылуы да байқалады.

Жағалық және континенттік аймақтардың осындай өте баяу қозғалыстары тербелмелі, толқын тәрізді сипатта болады: бір-көтеріліп, бір түседі.Жер бетінің тербелмелі қозғалыстары қазір де болып жатады.1945—1948 жылдардағы жер бетін ниверлеу Предкавказьенің төмендеп, Донбасс пен Азов кристалды массивтерінін көтерілгендігін көрсетеді. Орта Орыс қыраты да көтерілуде. Балтық теңізінің солтүстік жағалаулары — Швеция Финляндиядағы Ботничес шығанағының бойлары — жүз жылда шамамен 1 м-ге көтеріліп отырады, ал оңтүстік жағалықтарына теңіз суы қаптап кетеді.

Қалқан деп аталатын материктердің ертедегі кристалды ядросы көне заманда (эра) түзілген. Континенттік дамудың ұзаққа созылған кезеңдерінен кейін қалқандардың үстіңгі беті сәл көтеріңкі жазықтарға айналған. Ал одан соң тау түзу қозғалысы біркелкі көтерілмеген жеке үйінділердін ертедегі фундаментіи бүлдірген, мысалы, Қола түбегі. Қалқандардың ойыстарын те-ңіздер алып кеткен. Мәселен, Балтық қалқанының ойысында Ақ теңіз, ал Канада қалқанының ойысында Гудзон шығанағы бар. Ойыстармен қатар платформалар деп аталатып ертедегі фундаменттің көтеріңкі учаскелері болған, онда тербелмелі қозғалыстар болған. Жердің төмен түсіп су қаптаган жерлеріне шөгінді жыныстар жинала берген.Теңіз суы тек ойыстарды ғана толтырып қоймай, жазық рельефтің жарылған жерлерін де қаптаған. Лагуналар (саяз шығанақ) мен көлдерде түз және түзды шөгінділер жиналған да, олар химиялық шикізаттар кенін түзген, ал батпақты және шымтезекті жерлерде көмір түзіле бастаған. Мұндай құбылыстар Орыс платформасында да болған.

Тербелмелі қозғалыстар нәтижесінде құрылықтар мен теңіздер алып жатқан жерлер қайта өзгеріп отырған. Теңіз суы қайтқанда материктердің арасы косылып, ал қаптағанда бірінен-бірі бөлініп қалып отырған. Құрылықтар мен теңіздер алып жатқан жерлердің өзгеруіне байланысты климат та өзгереді: ,ол не теңіздік, не континенттік болады.

Климат өзгерісінің органикалық дүние мен топырақ қалпына да әсері тиіп отырады. Теңіздің соқпа толқынының дүлей күші су қайтқанда әлсірейді де, қаптағанда арта түседі, сонын, салдарынан соқпа толқын террасалары түзіледі.

3.Жер бедері формаларын қалыптастырушы процестер

Таулардың түзіліс процестері. Жер бетіндегі таулардың көпшілігі жер қыртысының кей жерлерінде қалыңдығы 12—18 км-ге дейін баратын шөгінді жыныстар жинақталған қалың қабаттарымен қоса созылып жатқан теңіз ойпаңдарында тау жасалу қозғалыстары нәтижесінде пайда болған. Қөлденең орналасқан қабаттар тау жасалу кезінде қатпарларға ауысад.

Қатпарлы зоналар жер қыртысындағы тербелмелі қозғалыстардың шапшаңдығымен сипатталады. Тік бағытта шапшаң қозғала алатын, қабаттары өте қалың болатын, вулкан әрекеті қызу дамитын белдік формасында созылып жатқан жер қыртысының қозғалғыш бөлігі геосинклиналъ деп аталады. Қатпарлық белдікте геосинклиналь да түзіледі.

Нашар созылатын жыныстар орналасқан жерлердегі қатпарлылық әлсіздеу болып білінеді.

Опырықтар. Жер қыртысының иілу процесі созылумен қоса қабаттасып келеді, ал кейде бұзылып отырады содан опырықтар пайда болады. Жер қыртысының опырықтарда кеткені тіке жарылған жарықтар бойымен төмен түседі. Бұл кезде горст деп аталатын дөңес жерлер немесе опырылмалы ойыс (грабен) деп аталатын ойлы жерлер түзілуі мүмкін.

Жер қыртысы қатпарланып, бітеліп жарықтарға магма топырағы қатып қалған жерлерде опырықтар пайда болған. Сондықтан да ондай жерлерде қатпарлар болмай, жарықтар шыққан.

Қатпарлар пайда болатын процестен тербелмелі қозғалыстардың айырмашылығы. Қатпарлар сияқты опырықтар да тербелмелі қозғалыстардан туған құбылыстар, бірақ олардың тербелмелі қозғалыстардан маңызды айырмашылықтары бар.

Жер шарында тербелмелі қатпар түзіліс процесі сирек болатын болса, қозғалыстар үздіксіз болып тұрады.

Қатпар түзіліс процесі жер үстінін, шамалы ғана учаскелерінде болатын болса, тербелмелі қозғалыстар барлық жерлерде кездеседі.

Тербелмелі қозғалыстарға қарағанда қатпар түзіліс процесі тез болады және онымен магма қабат жүріп отырады, балқыған лава массасы. қатпарларға күшпен еніп, сызаттар бойымен жер үстіне асып төгіледі.

Жер сілкіну. Жер сілкіну — төменнен және жан-жағынан әрекет еткен сілкіму әсерінен пайда болған жер қыртысының шапшаң қозғалысы. Жер сілкіну төменнен болса, сілкініс болған жердің үстіндегі заттар астан-кестен болады, ал сілкініс қиғаш соққан кезде олар көлденең бағытта жылжиды. Сілкіну онша ұзақ болмайды, бірнеше секундтарға ғана созылады, бірақ олар бірінің артынан бірі бірнеше жылдар бойы жүруі мүмкін. Мәселен, Алматыда 1887 жылы басталған жер сілкіну 3 жылға созылған.

Жер сілкіну көбінесе жер қыртысының 15—20 км тереңдігінде, ал кейде оданда тереңіректе болады. Мұның өзі жер қыртысының ауысу массасының қалыңдығына байланысты. Жер сілкіну Жерде тау түзілісі процесінің болып тұратынын дәлелдейді. Ол жердің қыртысын бүлдіріп кетіп отырады.

Жер сілкіну барлық жерде бола бермейді: таулы аймақтарда күшті де орташа жер сілкіну тіпті жиі болып тұрады. Жер сілкіну көбінесе кайнозой эрасында пайда болған альпі қатпарларының таулы аймақтарында болады. ТМД-да жер сілкіну Қырымда, Закавказьеде, Орта Азияда, Байкал аумақтарында, Қиыр Шығыста жиі болып тұрады. Дүние жүзінде орта есеппен жылына 100 мың жер сілкініс болады, адамдар соның 10%-тін арнаулы құралдардың көмегінсіз-ақ сезеді. Әрбір бес минутта Жер кейбір жақта қозғалып қалады. Қазіргі жер сілкінудің 80%-не жуығы Тынық мүхит жағалауында — Тынық мұхит шеңберінде болады. Жер сілкінудін, 15%-тейі Европалық — Азиялық шеңберде етеді.

Таулар мен іргелес терең ойыстар бар, жер қыртысы опырықтар сызаттарымен тілімденген, рельефі сан қилы болып келетін жерлерде жер сілкіну өте-мөте қатты болады. Жер сілкіну жоғарыда көрсетілген аудандардан басқа Атлант және Үнді мұхиттарының жағалауында да болып тұрады.

Жер сілкінулердің географиялық зардаптары. Жер беті өзгеріп, жер қыртысында сызаттар пайда болады, сол арқылы магма көтеріледі: бір жерлерде аралдар жойылып жатса, басқа бір жерлерде — жаңасы пайда болып жатады. Жер сілкінгенде жылжымалар, омырылулан, қар көшкіндері болады: омырылудан бөгет су көлі түзіледі. Мұхит түбінің сілкінуінен — теңіз сілкінуі — алып толқындар — цунами пайда болды, ол орасан үлкен қалаларды бірнеше секунд ішінде тас-талқан етіп жібереді. Мысалы, Лиссабон қаласында 1755 жылы осылай болды. Цунами сағатына 400—800 км жылдамдықпен таралады. Толқынының биіктігі 30 м-ге дейін барады.

Жер сілкінгенде Жер ішіндегі қабаттар ауысады да, вулкан әрекетінің күшейуіне мүмкіндік туады.

Вулкандар. Вулканның пішіні әдетте конус тәрізді болады.. Вулкан конусы атқылайтын заттардан вулкан төбесіндегі шұңқыр-кратер арқылы шығарылған лавалардан, сынык, материалдардан, күлден құралған. Вулкандар атқылауының әр алуандығы ең алдымен лава құрамына байланысты болады. Қышқыл лавалар (құрамында кремний тотығы көп болады) тұткыр,олар баяу (сағатына 5 км). қозғалады, ондагы газдардың бөлінуі қиын болғандықтан қопарылыс жасап атқылайды. Heгізгi лавалар сұйық, олар сағатына 20—30 км жылдамдықпен вулканды қиялай қозғалады, ондагы газдар оңай бөлініп шығады.

Атқылаудың екі түрі бар — сызатты және орталық. Негізгі лаваның сызатты атқылаулары ылғи тасқындап құйылады, мұндай атқылаулар Ci6ipдe, Yндістанда, Америкада байқалған.Қазіргi уакытта сызатты атқылаулар Исландияда болады. Атқылап тұратын вулкандар 600-ге-жуық, сөнгендері — одан әлдекайда көп.

Вулканды жерлер жер сілкіну аймақтарына дөп келеді. Мұның өзі бұл құбылыстардың өз ара байланыстылырын дәлелдейді Жер қыртысы қабаттарының сызаттар бойымен жылжуы жерсілкінуімен қабаттасып жүреді, ал сызатты бойлай көтерілген лавадан вулкандардың атк,ылауы пайда болады.

Вулкандар атқылауының географиялық маңызы. Жердің орасан зор территориясында вулкандар атқылап жатады, тек ТМД-да рана вулканизм 3 млн. шаршы километрге жуық жерді қамтиды.

Вулканнан шыққан күл атмосфераға ұшып барып, оны бұлыңғырландырып, күн радиациясын бәсеңдетеді

Вулканның атқылауы жер рельефін өзгертеді: лаваның сызаттарға толуынан жер 6eті тегістеледі де, атқылаудың орталық типі жер бетін ойлы-қырлы етеді. Лава тасқыны өзен ағысын бөгеп, бөгет су сипатты көл пайда болады.

Рельефтің дамуы.

Жер астындағы iшкi күштер әсерінен қатпарлар пайда болады, жер жарыльш, ығысады, жер сілкінеді және вулкан атқылайды, магма жер қыртысына еніп, одан жер 6eтiнe асып төгіледі, жер бет1нде баяу тербел!стер пайда болады. Cөйтіп жер астындағы iшкіi күштердің әрекеті нәтижес1нде магмалық тау жыныстары құрылып, қатпарлар мен жақпарлар пайда болады.

Heгiзri қоры күн энергиясы болып табылатын сыртқы күштер әр алуан түрде байқалады. Олардың әсерінен магмалық жыныстар бүлінеді де, оның сынықтары төмен түскен жерлерге: өзендерге, көлдерге, теңіздерге шығарылып, шөгінді жыныстар мен минералдар түзіледі. Сыртқы күштер әрекетінен құрылыкты жаңбырдың, өзендерд1ң теңіздердің сулары шайып өтіп отырады жел құмды суырады, соқпа толқындар теңіз жағалықтарын бүлдіредi, теңіздер түбінде құмды, сазды жэне iзбесті қабаттар түзіледі, температураның ауытқуы және басқа процестер әрекетінен тастарда жарықшақ пайда болады. Сырткы күштер рельефтің дұрыс формаларын бұза береді. Бүлінгеннен пайда болған борпылдақ заттар түсіңкі (тepic) формалы рельефтерге шығарылып тасталады.

Рельефтің дамуы — күрделі процесс. Рельефтің дұрыс қалыптаскан ipi формалары (таулар) сырткы күштер әсерімен теңесіп кетеді. Рельефті әcipece көп бүлд1рет1н жел қағу мен өзен эрозиясы. Өзендер жазықты тілгілеп, өзен аңғарын жасағанға дейін рельефтің бөлшектенуі бітпейді. Таулы аймақтардың тегістелуінен кедір-бұдырсыз жазық пенеплен түзіледі. Пенепленнің су астына батып тұруы да немесе жаңа таулы аймақтар тәрізді судан көтеріңкі тұруы да мүмкін. Сонымен қазіргі рельеф ішкі және сыртқы күштердің өз ара қатынастарының күрделі процесінің нәтижесі. Ол қазір де өзгеруде. Жазық жерлердің 6eті желдің, судың және басқа да күштердің ұзақ әрекеті нәтижесінде қалыптаскан. Ұсақ борпылдақ жыныстардан тұратынн төбелер, жан-жағынан жел айналдыра мүжіген қатты жыныстардан тұратын тау қалдықтарын кезге елестетіе maужұрнағы, бұл күштердің жазықтағы айғағы бола алады. Жазық бетінен көтеріліп тұрған, борпылдақ жыныстардан құралған жазықтағы рельефтің дұрыс формаларынан басқа теріс формалары да — борпылдақ жыныстарды алып кетіп, жазықта үлкен шұңқыр жасайтын уақытша су ағысы жұмысы туралы айғақ бола алатын жыралар да болады.

Әсіресе лёсс және лёсс тәрізді саздақтардың ағын су тез бұзатын қырларда тіп-тік қия жыралар көп болады.

Жыралармен тілімденген жазықтар ауыл шаруашылығы үшін пайдалануға келмейді, сондықтан жыралардың көбейіп кетпеуі үшін үнемі күрес жүргізіп отыру қажет.

Қайталау сұрақтары

1.Жердің ішкі құрылысы қабаттары ерекшелігін ата?

2.Жердің планетарлық рельефі формалары?

3.Жер бедері формаларын қалыптастырушы процестерге не жатады?

Ұсынылған әдебиеттер

1.С.А. Қусаинов Жалпы геоморфология. Алматы. Қазак университеті. 1998.

2.Ж.Н. Мукашев Жалпы жер тану. Оку құралы. Алматы. "Қазак университеті" 2002.

3.М.А. Никонова, П.А. Данилов Землеведение краеведение. М., 2000.

4.М.А. Никонова, П.А. Данилов Практикум по землеведению и краеведению. М., 2001.

5.Боков В.А. и др. Общее землеведение. СПб.,1999.

6.Милькова В.Э. Общее землеведение. М., 1971.

7.Козловский Е.А. Новое о строение земной коры. М.,1998.