Hulisz Wykład 1-2 PDF
Document Details
![StatuesqueRisingAction](https://quizgecko.com/images/avatars/avatar-18.webp)
Uploaded by StatuesqueRisingAction
Uniwersytet Mikołaja Kopernika w Toruniu
Hulisz
Tags
Summary
This document presents notes from a lecture on geology and human evolution, covering topics such as Earth's dimensions, the geoid, gravity, geographic coordinates, and geological time periods. It also touches on the concept of continental drift and human evolution from australopithecines forward.
Full Transcript
Wykład 1 Hulisz Wymiary Ziemi: - powierzchnia Ziemi: 510 mln km² - obwód równika: 40 076 km - promień średni: 6371 km - promień biegunowy: 6357 km - promień równikowy: 6378 km Geoida - kształt Ziemi, który odpowiada średniemu poziomowi mórz i oceanów przedłużonemu w wyobraźni także...
Wykład 1 Hulisz Wymiary Ziemi: - powierzchnia Ziemi: 510 mln km² - obwód równika: 40 076 km - promień średni: 6371 km - promień biegunowy: 6357 km - promień równikowy: 6378 km Geoida - kształt Ziemi, który odpowiada średniemu poziomowi mórz i oceanów przedłużonemu w wyobraźni także pod lądami. Wielkość odchylenia od-160 do +127 m. Siła grawitacyjna - (siła ciężkości) - siła z jaką masa Ziemi i masa danego ciała wzajemnie się przyciągają. Jej wielkość na powierzchni Ziemi zależy nie tylko od masy Ziemi, ale także od odległości od jej środka. Oznacza to, że bliżej biegunów, ze względu na spłaszczenie Ziemi, siła grawitacji osiąga wyższe wartości niż w okolicach równika, gdzie wskutek siły odśrodkowej ciało traci część swojej masy. Szerokość geograficzna – kąt zawarty między płaszczyzną równika, a promieniem ziemskim, przechodzącym przez dany punkt na powierzchni Ziemi; przyjmuje wartości od 0 do 90°. Punkty położone na półkuli północnej mają szerokość geograficzna północną, a położona na półkuli południowej szerokość geograficzną południową. Długość geograficzna – kąt zawarty między półpłaszczyznami południka 0° i południka przechodzącego przez dany punkt; długość geograficzna przyjmuje wartości od 0 do 180°. Punkty położone na półkuli wschodniej mają długość geograficzną wschodnią, a położone na półkuli zachodniej długość geograficzną zachodnią. Geologia historyczna - dział geologii, który zajmuje się historia rozwoju skorupy ziemskiej. Paleontologia – nauka o roślinach i zwierzętach, które żyły w minionych epokach geologicznych; opiera się przede wszystkim na badaniu zachowanych w skałach organizmów lub ich części. Wiek bezwzględny – wiek zdarzeń geologicznych i ich efektów określany w tysiącach lub milionach lat liczonych wstecz od chwili obecnej. Względny wiek skał – określa się według przyjętego umownie podziału na ery, okresy, epoki i wieki. Stratygrafia - jeden z działów geologii historycznej; przedmiotem badań stratygraficznych jest określenie następstwa i względnego wieku warstw skalnych. Skamieniałość - zachowany w skale organizm, odcisk albo odlew organizmu zwierzęcego lub roślinnego. Mogą to być; szkielet, skorupa, muszla, kości, łuski, zęby. Skamieniałości zwierząt lub roślin, które żyły w krótkim okresie i występowały powszechnie, pozwalają na ustalenie wieku względnego skał. W takim przypadku są nazywanie skamieniałościami przewodnimi. Najważniejsze wydarzenia w poszczególnych erach 1. Prekambr najstarsza, najdłuższa i najsłabiej poznana era: Era geologiczna, pierwszy etap rozwoju organizmów na Ziemi. Era ta obejmuje czasy od około 4,6 mld lat temu do ok. 540 mln lat temu. Przez pierwszy miliard lat doszło do wytworzenia żywych struktur prymitywnych komórek prokariotycznych. W późniejszym okresie powstały komórki Eucaryota, doszło do zmiany składu atmosfery, w której pojawił się tlen wytworzony w procesie fotosyntezy przez fotoautotrofy (jednokomórkowe sinice i glony). Ze świata zwierząt powstały pierwsze pierwotniaki, jamochłony i wieloszczety. 2. Paleozoik 3. Mezozoik 4. Kenozoik - Era, która rozpoczęła się ok. 65 mln lat temu i trwa do dziś. - Ery ssaków, owadów i roślin kwiatowych, bowiem te grupy przeszły w niej równie intensywny rozwój ewolucyjny. - Dzieli się na trzy okresy: paleogen, neogen i czwartorzęd. - W kenozoiku ukształtował się obecny wygląd powierzchni Ziemi. Bursztyn, jantar i amber - Bursztyn nosi także nazwy: jantar, amber – kopalna żywica drzew iglastych, a w rzadszych przypadkach żywicujących liściastych drzew - Bursztyn bałtycki („bałtyckie złoto”). Żywica wydostawała się ze zranień, pęknięć pni i gałęzi drzew. Mówi się o dwóch przyczynach tego zjawiska, po pierwsze, takim zwiększonym wypływem żywicy drzewa broniły się osłaniając zranienia, blokując dostęp wirusom i pasożytniczym grzybom. Po drugie mogła być to reakcja drzew na zachodzące zmiany klimatu, znaczne wahania temperatury i wyjątkową aktywność wulkaniczną. Przetrwała ona do naszych czasów w formach dokumentujących sposób jej powstawania i przemieszczania. Dryf kontynentów - teoria geologiczna, która opisuje proces stopniowego przemieszczania się kontynentów na powierzchni Ziemi. Proponował ją niemiecki geofizyk Alfred Wegener w 1912 roku w swojej teorii dryfu kontynentów. - Wegener zasugerował, że przed około 300 milionami lat, wszystkie kontynenty były połączone w jedną wielką masę lądową, którą nazwał Pangeą. - Pangea, według tej teorii, zaczęła się stopniowo rozpadać na mniejsze kontynenty, które później oddzieliły się i dryfowały w różne części świata. Na przykład, kontynenty takie jak Ameryka Południowa i Afryka były kiedyś połączone i w wyniku dryfu oddzieliły się, tworząc obecny układ oceanów i kontynentów. Ewolucja człowieka: 1. Australopitek - żyły od ok. 4,2 do ok. 1 mln lat temu, początkowo w Afryce Wschodniej, na terytorium Wielkich Rowów Afrykańskich, później także w Afryce Południowej i Środkowej. Charakteryzowały się masywną szczęką, mocnym uzębieniem, ale już krótkimi kłami– umożliwiało to poziomy ruch trący i świadczy o przewadze twardego pokarmu roślinnego w ich pożywieniu. Były przystosowane do chodzenia w pozycji pionowej, czyli do dwunożności. 2. Homo habilis - kopalny gatunek człowieka z Afryki Wschodniej, który żył 2,5-1 mln lat temu. Wygląd i cechy: - wzrost 110 do ok. 135 cm, - masa ok. 45 kg, - pojemność mózgoczaszki do 750 cm³ , - twarzoczaszka wysunięta do przodu, - wały nadoczodołowe, - rozbudowana żuchwa, - niskie czoło, - drobne uzębienie, zbliżone morfologicznie do uzębienia Homo sapiens 3. Homo erectus - prymitywny, kopalny gatunek człowieka z epoki środkowego plejstocenu, stanowiący szczebel ewolucyjny pośredni między australopitekami, a formami człowieka. Kolebką Homo erectus jest środkowo wschodnia Afryka (Etiopia, Kenia, Ta nzania), gdzie pojawił się prawdopodobnie na przełomie pliocenu i plejstocenu, około 1,8 miliona lat temu i szybko rozprzestrzenił na tereny zachodniej i wschodniej Azji. Cechy odróżniające homo erectus od człowieka: - znacznie mniejszy mózg średnio 1000 cm³ (występują okazy z pojemnością czaszki od 800 do 1200 cm³), - osiągał wzrost zbliżony do współczesnych ludzi około dwunastoletni tzw. Chłopiec z Nariokotome (klasyfikowany także jako Homo ergaster), którego szczątki odkryto w datowanych na 1,6 mln lat osadach w Kenii, mierzył 1,68 m wzrostu. - silnie pochylone czoło - wydatne wały nadoczodołowe - puszka mózgowa bardzo niska i słabo wysklepiona - zęby trzonowe i szczęki bardzo masywne, brak bródki Emigracja Homo erectusa to jeden z kluczowych etapów w historii ewolucji człowieka. Homo erectus był pierwszym gatunkiem człowieka, który opuścił Afrykę i rozprzestrzenił się na inne kontynenty, co miało istotne znaczenie dla późniejszych etapów rozwoju człowieka. 4. Neandertalczyk - wymarły przedstawiciel rodzaju Homo (człowiek), znany z plejstocenu (ok. 400 000 do ok. 24 500 lat temu), w zależności od autorów klasyfikowany jako podgatunek człowieka rozumnego– Homo sapiens neanderthalensis– lub odrębny od niego gatunek. Co zawdzięczamy neandertalczykom? - Jesteśmy mieszańcami Homo sapiens i Homo neanderthalensis - Po neandertalczykach odziedziczyliśmy europejski wygląd: białą skórę, jasne włosy i niebieskie oczy. - Średnio ok. 2% genomu 5. Homo sapiens - gatunek ssaka z rodziny człowiekowatych (Hominidae), jedyny występujący współcześnie przedstawiciel rodzaju Homo. Występuje na wszystkich kontynentach. Geologiczna przeszłość Polski Na obszarze Polski stykają się trzy zasadnicze jednostki struktury geologicznej kontynentu: - platforma wschodnioeuropejska, - paleozoiczna strefa fałdowa , - alpejskie pasmo fałdowań. Obszary fałdowania – powstały w wyniku fałdowania w różnych okresach dziejów Ziemi. Termin fałdowanie oznacza proces plastycznego wyginania się warstw skalnych, leżących pierwotnie poziomo, pod wpływem nacisku bocznego. Ruchy te zachodzą w głębi skorupy ziemskiej, niekiedy pod dnem morskim. W ich wyniku powstają fałdowane struktury geologiczne, które dopiero po wypiętrzeniu mogą stać się łańcuchami górskimi. Tektonika – sposób ułożenia skał. W innym znaczeniu nauka o ułożeniu skał i o ruchach zmieniających to ułożenie. Transgresja morska– zalanie obszaru lądowego przez morze (ocean). Regresja morska – wycofanie się morza (oceanu) z zalanego uprzednio obszaru lądu; wynurzenie się lądu ponad poziomu morza. Etapy rozwoju Morza Bałtyckiego 1. Bałtyckie Jezioro Lodowe (ok. 12 tys. Lat temu) - Utworzyło się z wód topniejącego lodowca. - Zajmowało obszar dzisiejszego Bałtyku właściwego, a jego poziom był o ponad 20 m wyższy od ówczesnego poziomu oceanu. - Nadmiar wód słodkich spływał prawdopodobnie w kierunku północno wschodnim do Morza Białego. Przypuszcza się, że również na zachodzie mogło istnieć wąskie połączenie z Morzem Północnym. - Surowy, arktyczny klimat, zbliżony do klimatu współczesnej Grenlandii, nie sprzyjał rozwojowi roślin i zwierząt fauna i flora wód Jeziora Lodowcowego były bardzo ubogie, składały się głównie z gatunków słodkowodnych. 2. Morze Yoldiowe(10-9 tys. lat temu) - W wyniku cofania się lodowca, na obszarze południowej Szwecji stopniowo wyłaniał się pomost lądowy, oddzielający Bałtyk od oceanu. - Około 10 tysięcy lat temu został on przełamany i rwąca rzeka wód bałtyckich ruszyła na zachód, aż do wyrównania poziomu z oceanem. - Następnie przez otwarte połączenie z Morzem Północnym zaczęła napływać słona woda oceaniczna. - Jezioro stopniowo przekształcało się w zbiornik morski, który nazwano Morzem Yoldiowym od dominującego w nim małżaYoldiaarctica. 3. Jezioro Ancylusowe (9- 7 tys. lat temu) - Około 9 tysięcy lat temu lodowiec niemal całkowicie stopniał i uwolniony od ogromnego ciężaru ląd obecnej Skandynawii zaczął się podnosić. - W efekcie nastąpiło odcięcie Bałtyku od wód oceanicznych i przekształcenie Morza Yoldiowego w ogromne wysłodzone jezioro, zasilane wodami rzek i strumieni spływających z resztek lodowca. - Zasiedliła słodkowodna, niemal je typowa fauna gatunki całkowicie Szczególnie licznie morskie wyginęły. występował ślimak przytulik- Ancylus fluviatilis. - Nastąpiło znaczne ocieplenie klimatu. 4. Morze Litorynowe (7- 4 tys. lat temu) - Wskutek podniesienia się poziomu oceanu, około 7 tys. lat temu, nastąpiło połączenie Jeziora Ancylusowego z Morzem Północnym przez cieśniny duńskie. - Napływ wód oceanicznych spowodował wzrost zasolenia i kolejne przekształcenie Bałtyku w zbiornik słonawy, w którym zasolenie było o 5-6 ‰wyższe niż obecnie. - Wraz z wodami oceanicznymi dostała się tu fauna i flora borealna, występująca w Bałtyku do dziś. Dominującym gatunkiem był ślimak pobrzeżek Littorina littorea. - Nastąpiło dalsze ocieplenie klimatu, temperatura u południowych brzegów Bałtyku była 2-3°C wyższa od dzisiejszej. 5. Bałtyk współczesny (od ok. 4 tys. lat temu ; Morze Mya) - Z końcem okresu litorynowego nastąpiło ponowne podnoszenie się dna w cieśninach duńskich. - Spowodowało to słabszy dopływ wód oceanicznych z Morza Północnego i obniżenie zasolenia Bałtyku. - Powstało typowe morze słonawe, jakie znamy dzisiaj. - Nazwa pochodzi od małża Mya arenaria. Glacjał – część plejstocenu odznaczająca się mroźnym klimatem i rozprzestrzenieniem się lodowców. Glacjały rozdzielały okresy cieplejsze, czyli interglacjały. Geosfery – koncentryczne warstwy Ziemi, różniące się znacznie składem i stanem skupienia (powłoki Ziemi). Badania wnętrza Ziemi 1. Odwierty– najgłębszy znajduje się w Rosji na Półwyspie Kolskim i ma 13 km głębokości 2. Badania prędkości rozchodzenia fal sejsmicznych 3. Analizy skał wydostających się z wulkanu w czasie erupcji 4. Analizy meteorytów– ciał, które powstały w tym samym czasie, co tworzyła się Ziemia (budowa jądra Ziemi) !!!możliwości bezpośredniego poznania budowy wnętrza Ziemi są ograniczone!!! Budowa wnętrza Ziemi - dzięki badaniom sejsmicznym wiadomo, że wnętrze Ziemi ma budowę warstwową. Jądro Ziemi - jądro zewnętrzne ma cechy ciała ciekłego, natomiast wewnętrzne (od głębokości około 5100 km) zachowuje się jak ciało stałe, - skład chemiczny: Fe i Ni, - bardzo wysokie ciśnienie (ok. 0,36 x 10^12 GPa), - temperatura ponad 6000°C, - najsłabiej poznana sfera naszej planety Płaszcz Ziemi - położony pod skorupą ziemską, - sięga do głębokości około 650 km (górny) i dalej do około 2900 km (dolny), - skład chemiczny: tlenki krzemu (SiO2), magnezu (MgO) i żelaza (FeO). - w zewnętrznej części płaszcza górnego wyróżnia się sztywną warstwę perydotytową oraz leżącą poniżej astenosferę – warstwę odznaczającą się sprężystością i plastycznością. - w tej części płaszcza powstają prądy cieplne zwane konwekcyjnymi, które są odpowiedzialne za ruchy płyt tektonicznych. Skorupa ziemska - zbudowana jest ze sztywnych skał magmowych, osadowych i przeobrażonych. Jej grubość sięga od około 5 km pod oceanami do ponad 70 km pod kontynentami, tworzą ją głównie skały zawierające dużo związków krzemu (Si) oraz glinu (Al). Powierzchnie nieciągłości - Moho (Mohorovićicia) -pomiędzy skorupą a płaszczem - Gutenberga -pomiędzy płaszczem a jądrem Litosfera – najbardziej zewnętrzna część kuli ziemskiej. Jest to sztywna warstwa, położona bezpośrednio na astenosferze, która obejmuje skorupę ziemską oraz warstwę perydotytową. Właściwości wnętrza Ziemi 1. Wzrost temperatury wraz z głębokością - Stopień geotermiczny - średnio 1°C / 33m - okolice Neapolu - 1°C / 1,7 m - Półwysep Kolski - 1°C / 165 m - Wyspy Bahama - 1°C / 180 m 2. Wzrost gęstości skał wraz z głębokością - 2,7 g/cm3 w warstwie granitowej - 20 g/cm3 w jądrze wewnętrznym 3. Wzrost ciśnienia wraz z głębokością - średnio 1 atm. / 3,7m Wykład 2 System przyrodniczy Ziemi najważniejsze pojęcia ATMOSFERA: - powłoka gazowa otaczająca kule ziemską, składająca się z kilku warstw o różnej gęstości, temperaturze, ciśnieniu i składzie powietrza - jej główną funkcją jest ochrona przed ucieczką ciepła w przestrzeń kosmiczną oraz ochrona przed jonizującym promieniowaniem kosmicznym i słonecznym - szacowana masa to 5 · 1018 kg 1. Troposfera – 7 km na biegunach, 17 km na równiku; zawiera prawie całą parę wodną, zachodzą w niej procesy kształtujące pogodę i klimat 2. Stratosfera – do ok. 50 km, występują w niej bardzo silne poziome ruchy powietrza; ozonosfera 3. Mezosfera – do ok. 80 km, szybki spadek temperatury wraz z wysokością 4. Termosfera– do 300-800 km, temperatura do 1500 C, silna jonizacja powietrza (zorze polarne) - skład chemiczny atmosfery 1. Azot (78,1%) 2. Tlen (20,9%) 3. Inne gazy (1%): Ta kategoria obejmuje różnorodne gazy, które występują w bardzo małych ilościach, ale mają duże znaczenie w różnych procesach atmosferycznych. W tej kategorii znajduje się m.in. argon (0,9%), który stanowi większość z tej grupy gazów. Atmosfera, a życie na Ziemi: - O2 - niezbędny do życia roślin, zwierząt i człowieka zużywany podczas oddychania odzyskiwany w czasie reakcji fotosyntezy - N2 - nie jest tak aktywny chemicznie jak tlen konieczny do rozwoju większości roślin i organizmów żywych (przyswajalny głównie w postaci soli) - CO2 uwalniany do atmosfery w procesie oddychania, bierze udział w procesie fotosyntezy - H2O - kondensacja w atmosferze w postaci pary wodnej Domieszki atmosferyczne: 1. gazowe: para wodna, tlenki siarki, azotu, fosforu; jod, amoniak 2. ciekłe i stałe: (aerozole) - organiczne: bakterie, pyłki roślin, zarodniki grzybów - nieorganiczne: kropelki wody, kryształy lodu, cząstki dymu, kryształki soli morskiej Smog - mgła nasycona licznymi zanieczyszczeniami gazowymi i pyłowymi - smog fotochemiczny (Los Angeles) – duża emisja spalin + intensywne nasłonecznienie = utlenianie związków azotu i tworzenie się substancji silnie utleniających - smog siarkowy (Londyński) – spalanie węgla + umiarkowany klimat = wysoka koncentracja sadzy, tlenków węgla i siarki Kwaśne deszcze - powstają w wyniku łączenia się kropelek wody z gazowymi zanieczyszczeniami powietrza. Największe znaczenie ma dwutlenek siarki, tlenki azotu, siarkowodór, dwutlenek węgla i chlorowodór; - zanieczyszczenia powietrza pochodzą ze źródeł naturalnych, w przypadku wybuchów wulkanów i pożarów lasów, oraz są wynikiem działalności człowieka-powstają wskutek spalania paliw i procesów przemysłowych. Efekt cieplarniany - zjawisko zachodzące w atmosferze, powodujące naturalny wzrost temperatury Ziemi poprzez zatrzymanie energii słonecznej przez tzw. gazy cieplarniane: parę wodną (H2O), dwutlenek węgla (CO2), metan(CH4), tlenek azotu (N2O), troposferyczny ozon(O3) i freony(CFCs), które pochłaniają i odbijają energię; - jeden z ważniejszych procesów zachodzących w przyrodzie, ale działalność człowieka nasiliła jego działanie; - bez gazów cieplarnianych temperatura na Ziemi byłaby niższa o 30°C. Ozonosfera - warstwa o podwyższonej koncentracji ozonu (O3) w troposferze (10- 50 km) - maksymalne stężenie O3 na wysokości ok. 23 km Dziura ozonowa - znaczny spadek koncentracji ozonu (do 90%) - obserwowana od końca lat 70, głównie w okolicach bieguna południowego, nad Antarktydą oraz południowąArgentyną i Chile. - w 1995 roku stwierdzono obecność dziury ozonowej nad Arktyką i częścią północnej Europy - tempo spadku ok. 3% na rok. - powiększyła się o 15% od chwili jej odkrycia - na wysokościach 14-17 km prawie całkowite braki O3 Skutki tworzenia się dziury ozonowej 1. Znaczny wzrost promieniowania UV - uszkodzenia komórek (zmiany genetyczne, nowotwory - osłabienie odporności organizmów - uszkodzenia roślin (zaburzenia cyklu CO2) - zmiany klimatyczne HYDROSFERA: - Wodna powłoka Ziemi przenikająca atmosferę i litosferę, obejmująca wody atmosferyczne i podziemne w postaci gazowej,ciekłej i stałej. - Wody hydrosfery gromadzą się w oceanach, morzach, jeziorach, rzekach, bagnach, pokrywie śnieżnej, lodowcach i wszystkich zbiornikach wód podziemnych. Kriosfera – część hydrosfery obejmująca wody w postaci nie zanikającego lodu lodowcowego, morskiego i gruntowego. Oceanosfera – część hydrosfery obejmująca wody mórz i oceanów. Rodzaje wód naturalnych występujących w przyrodzie - opadowe (tworzą się z wody odparowanej w górnych warstwach atmosfery i spadają z powrotem na ziemię w postaci deszczu, śniegu, gradu; zawierają liczne substancje rozpuszczone (np. tlen, azot, dwutlenek węgla) i nierozpuszczone (m.in. pyły, sadze, mikroorganizmy, pyłki roślinne), - powierzchniowe (występujące na powierzchni ziemi w postaci wód słodkich lub słonych), - podziemne (zaskórne, gruntowe, wgłębne). Podział wód na Ziemi - wody słone, stanowią 97,5% całkowitej ilości wody. Wody te występują głównie w oceanach i morza, które zajmują około 71% powierzchni Ziemi (361 mln km²). Wody słone są dominującą formą wody na naszej planecie. - Wody słodkie stanowią tylko 2,5% całkowitej ilości wody na Ziemi. Z tego niewielkiego procentu, większość wody słodkiej jest zmagazynowana w lodowcach, rzekach, jeziorach, a także w wodach gruntowych. - Oceany zajmują 71% powierzchni Ziemi i stanowią ponad 97% wód powierzchniowych Ziemi (około 1,348 miliona km³ wody). Oceany są nie tylko dominującym źródłem wody na naszej planecie, ale także stanowią środowisko życia dla ogromnej większości organizmów żywych. - W oceanie skupia się aż 98% życia na Ziemi, co podkreśla ich kluczową rolę w ekosystemach oraz znaczenie dla biologicznego bogactwa naszej planety. Rola wody w przyrodzie - bezpośrednio lub pośrednio uczestniczy niemal we wszystkich procesach zachodzących w litosferze i atmosferze ziemskiej - czynnik kształtujący krajobrazy i całe oblicze Ziemi - rozpuszczalnik powodujący różne procesy geochemiczne (przemiany ilościowe i jakościowe skał, powstawanie minerałów wtórnych i skał osadowych)- umożliwiający obieg pierwiastków - oceany i jeziora są potężnymi zbiornikami ciepła i regulatorami stosunków klimatycznych - niezbędna do życia (ŻYCIE POWSTAŁO W WODZIE) Topnienie lodowców - procesem, w którym lodowce, czyli masy lodu zalegające na powierzchni Ziemi, zaczynają się topnieć, czyli przechodzą w stan ciekły pod wpływem wzrostu temperatury otoczenia. Topnienie lodowców jest naturalnym procesem, ale w ostatnich dziesięcioleciach obserwujemy jego przyspieszenie, co ma poważne konsekwencje dla środowiska. 1. Obszary polskiego wybrzeża, które będą zalewane przynajmniej raz do roku przez morze w wyniku wzrostu jego poziomu do roku 2050 i w późniejszych dekadach LITOSFERA: - najbardziej zewnętrzna część kuli ziemskiej. Jest to sztywna warstwa, położona bezpośrednio na astenosferze, która obejmuje skorupę ziemską oraz warstwę perydotytową Podstawowe składniki skorupy ziemskiej - Tlen (O) – 46,6% - Krzem (Si) – 27,72% - Aluminium (Al) – 8,13% - Żelazo (Fe) – 5,00% - Wapń (Ca) – 3,63% - Sód (Na) – 2,83% - Potas (K) – 2,59% - Magnez (Mg) – 2,09% - Pozostałe pierwiastki – 1,41% Skład litosfery 1. Skały magmowe – produkty krzepnięcia magmy lub lawy 2. Skały osadowe – produkty sedymentacji i rekrystalizacji substancji mineralnych pochodzących z rozpadu i rozkładu starszych skał magmowych, osadowych i metamorficznych oraz nagromadzenia szczątków organizmów zwierzęcych i roślinnych 3. Skały metamorficzne – produkty fizyko-chemicznych przeobrażeń skał magmowych, metamorficznych (starszych) i osadowych zachodzących w warunkach zwiększonego ciśnienia i temperatury Procesy kształtujące powierzchnię Ziemi: 1. Procesy endogeniczne (wewnętrzne): ruchy izostatyczne, epejrogeniczne (lądotwórcze, wulkanizm, sejsmika (trzęsienia Ziemi), ruchy górotwórcze. 2. Procesy egzogeniczne (zewnętrzne): wietrzenie, erozja z udziałem wód, lodowców i wiatru oraz przemieszczanie materiału skalnego pod wpływem siły grawitacji (ruchy masowe). Ruchy lądotwórcze (epejrogeniczne) - długotrwałe i powolne pionowe ruchy płyt litosfery lub jej fragmentów, nie wywołujące znacznych deformacji skorupy ziemskiej. Teoria tektoniki płyt i ruchy litosfery 1. Astenosfera – plastyczna strefa Ziemi położona poniżej litosfery na głębokości ok. 50 km pod oceanami i prawie 300 km pod kontynentami. 2. Prądy konwekcyjne – powolne przemieszczanie się w astenosferze plastycznej materii skalnej i skalno-magmowej, prawdopodobnie pod wpływem ciepła pochodzącego z głębi Ziemi. Na skutek działania złożonych mechanizmów w głębi Ziemi płyty tektoniczne znajdują się w ciągłym ruchu. Przesuwają się w różnym tempie, a w zależności od sposobu przemieszczania się płyt względem siebie istniejące pomiędzy nimi granice można podzielić na trzy podstawowe typy: - strefa ryftu - strefa rozchodzenia się płyt - strefa subdukcji - strefa zbieżna, w której jedna z płyt podsuwa się pod drug - strefa uskoków przesuwczych - płyty poruszają się równolegle względem siebie w tym samym kierunku lub w kierunkach przeciwnych Ryft – rów tektoniczny lub system rowów tektonicznych o rozciągłości wielu setek lub tysięcy kilometrów, o szerokości od kilku do kilkunastu kilometrów. Występują w obrębie lądów i oceanów. W okresie swego rozwoju z reguły odznaczają się wzmożonym wulkanizmem i sejsmicznością. Pionowe ruchy litosfery Izostazja - stan równowagi grawitacyjnej skorupy ziemskiej, osiągany mimo jej zróżnicowanej gęstości i grubości dzięki regionalnym powolnym ruchom pionowym (zw. izostatycznymi): obniżającym (po dodatkowym obciążeniu, np. lądolodem) lub wznoszącym (po odciążeniu, np. w wyniku erozji). Pionowe ruchy skorupy Ziemskiej Warstwowania i struktury tektoniczne 1. Warstwa skalna - podstawowa forma występowania skał powstałych w wyniku procesu akumulacji. Cechuje się mniej więcej stałą grubością (miąższością), której wartość wyznacza odległość między stropem a spągiem 2. Miąższość warstwy– odległość od granicy górnej płaszczyzny warstwy (stropu) do dolnej płaszczyzny warstwy (spągu). 3. Strop – górna granica (płaszczyzna) warstwy. 4. Spąg – dolna granica (płaszczyzna) warstwy. Ruchy górotwórcze - polegają na fałdowaniu i wypiętrzaniu się mas skalnych. Towarzyszą im zwykle trzęsienia ziemi. W zależności od sposobu powstawania i budowy tektonicznej wyróżnia się 3 rodzaje gór: 1. Fałdowe - tworzą się wskutek sfałdowania mas skalnych: Himalaje, Alpy, Karpaty, Pireneje, Andy, Atlas. 2. Zrębowe - powstają wskutek pionowych przemieszczeń wzdłuż uskoków skalnych: Ural, Harz, Sudety. 3. Wulkaniczne - są wynikiem erupcji wulkanicznych: góry Kamczatki, Islandii, Japonii. Plutonizm i zjawiska sejsmiczne Plutonizm- procesy związane z powstawaniem i przemieszczaniem się magmy w skorupie ziemskiej, bez wypływania jej na powierzchnię Ziemi. Powstała magma wnika (intruduje) w nadległe skały i tam zastyga - powstają intruzje magmowe. Trzęsienie ziemi– drgania skorupy ziemskiej. Przyczynami trzęsień ziemi są ruchy tektoniczne lub wybuchy wulkanów. Drgania skorupy ziemskiej mogą być także wywołane przez kolizje Ziemi z meteorytem, zapadnięcie się gruntu na terenie krasowym lub górniczym Tsunami – pojedyncza fala wywołana: krótkotrwałym podmorskim trzęsieniem ziemi, wybuchem podmorskiego wulkanu, podmorskim osuwiskiem lub oberwaniem się wielkich mas lodowcowych od lodowców schodzących do morza. Fale tego typu odznaczają się znaczną długością (do 200 km), dużą szybkością rozchodzenia się (do 950 km/h) oraz małą wysokością nad otwartym oceanie, a dużą wysokością na płytkich wodach (wskutek spiętrzania) Zjawiska wulkaniczne i ich rozmieszczenie na Ziemi Lawa – stop skalny powstały z magmy przed osiągnięciem przez nią powierzchni Ziemi wskutek jej częściowego schłodzenia, rozprężenia i uwolnienia się gazów. Ognisko wulkaniczne – miejsce występowania gorącej magmy w obrębie litosfery. Erupcja– gwałtowne wydobywanie się lawy lub gazów z krateru wulkanu Wybrane wulkany 1. Ojos del Salado – 6880 m n. p.m. (Argentyna, Chile), drzemiący (NAJWYŻSZY) 2. Llullaillaco – 6739 m n.p.m. (Argentyna, Chile), czynny 3. Antofalla – 6450 m n.p.m. (Argentyna),czynny 4. Lascar – 5990 m n.p.m. (Argentyna, Chile), czynny 5. Cotopaxi – 5897 (Ekwador), czynny Produkty wybuchu wulkanicznego - płynne: lawa (kwaśna i zasadowa) - stałe: bomby wulkaniczne, scoria, lapille, piaski i popioły wulkaniczne, pumeks - gazowe: wyziewy pary wodnej, dwutlenku węgla z różnymi domieszkami (wodór, azot, związki chloru, siarki i in.) Wyziewy gazów wulkanicznych: emisje gazów, które wydostają się z wnętrza Ziemi w wyniku aktywności wulkanicznej. Wulkanizm, czyli procesy związane z wybuchami wulkanów, jest głównym źródłem uwolnienia gazów wulkanicznych do atmosfery. Te gazy mają istotny wpływ na atmosferę, klimat, zdrowie ludzi, a także na środowisko naturalne. Rodzaje gazów wulkanicznych: - Para wodna (H₂O) - Dwutlenek węgla (CO₂) - Siarkowodór (H₂S): - Dwutlenek siarki (SO₂): - Azot (N₂): - Metan (CH₄): - Amoniak (NH₃): Katastroficzne wybuchy wulkanów - przykłady 1. Wybuch Wezuwiusza w 79 r n.e. - najbardziej znany i niezwykle silny wybuch, w którym zostały zniszczone leżące w pobliżu miasta rzymskie: Pompeje i Herkulanum. Obecnie, po ich odkopaniu przez archeologów, stanowią dla nas bezcenne źródło informacji o życiu starożytnych Rzymian. 2. W 1883 r. nastąpił wybuch wulkanu Krakatau. Z wyspy o powierzchni 33,5 km2 pozostało 10,5 km2 3. W 1902 r. nastąpił tragiczny wybuch na Martynice – wulkan Mont Pelee. Z krateru runęła wielka gorąca chmura gazów, popiołów oraz lawy. W ciągu kilku zaledwie minut przestało istnieć sąsiadujące z wulkanem miasto Saint –Pierre. Zginęło wówczas 26 tysięcy ludzi. Ostrzyca Proboszczowicka, czyli Śląska Fudżijama - wygasły wulkan i jeden z kilku neków wulkanicznych zachowanych w Górach Kaczawskich (501 m n.p.m.)