Органические вещества в литосфере
Рисунок 1. Живые организмы в атмосфере. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Живое вещество находится в биосфере, которая является важнейшим компонентом географической оболочки. В живом виде в литосферу проникают только некоторые анаэробные микроорганизмы. В основном живое вещество состоит из воды и газов. Образовано оно кислородом, углеродом, водородом, азотом. Такие элементы, как кальций, калий, сера, магний, натрий, хлор, железо, составляют 1,2% живого вещества.
Фитомасса, большая часть которой располагается на суше, образует основную часть органического вещества.
На долю океана фитомассы приходится только 0,007%.
Живое вещество выполняет основные функции:
- синтезирует органическое вещество из неорганических элементов;
- разлагает органическое вещество до простейших неорганических элементов.
Продукты жизнедеятельности организмов и органическое вещество отмерших организмов очень неустойчивы в термодинамических условиях географической оболочки. Их разрушение происходит под влиянием окислительно-восстановительных процессов и воздействия аэробных и анаэробных микроорганизмов.
Частично они поступают в литосферу и преобразуются в вещество осадочных пород, например, торф, уголь, нефть. В среднем за год в осадочную оболочку поступает 1,6-1013 г органического вещества. Основная часть его находится в виде рассеянных включений. Крупные скопления образует меньшая его часть.
Угли и сланцы накапливаются там, где для этого есть наиболее благоприятные условия – прибрежно-лагунные, озерно-болотные, прибрежно-дельтовые районы. Эти территории отличаются большой продуктивностью органического вещества.
Одно из важных органических веществ – нефть, образующаяся в осадочных породах. Она может быть образована в виде рассеянных капель или крупных скоплений. Органическое происхождение нефти подтверждается открытыми в ней соединениями, близкими по структуре к хлорофиллу и гемоглобину.
В XVIII веке разрабатывались теории неорганического происхождения нефти, впервые этой разработкой занимался Д. И. Менделеев. Теория, в общем, подтверждалась тем, что скопления нефти приурочены к разломам в земной коре. Очевидно, что неорганические углеводороды тоже существуют, но их роль в образовании нефтяных залежей не выяснена.
Теории органического и неорганического происхождения этого ресурса не исключают друг друга.
Органические вещества из осадочных пород встречаются в глинах, сланцах, известняках, песках, песчаниках. По своей массе они превосходят все месторождения угля и нефти в сотни тысяч раз.
Биогенное образование пород и минералов не обходится без участия живого вещества биосферы.
Накопление минеральной части организмов происходит в виде илов, они, опускаясь в зону диагенеза земной коры, преобразуются в горные породы.
Таким образом, живое вещество оказывает свое воздействие на литосферу через разрушение горных пород и образование особых органогенных пород.
К органогенным относятся бурый уголь, торф, каменный уголь, горючие сланцы, нефть, газ.
Земная кора содержит огромные запасы органического вещества, которые по своему объему во много раз превосходят живое вещество.
Мощной геохимической силой на Земле являются живые организмы, по мнению Вернадского, если их убрать, то наступит химическое однообразие.
Литосфера как целое
В теоретической геологии и её разделе геотектонике литосфера не была представлена как единое целое, да это и не играло сколь-нибудь существенной роли.
Геологической наукой изучалась только та часть земной коры, которую Ю.А. Косыгин назвал гипергенной оболочкой.
Несмотря на то, что А.А. Пронин и О.А. Вотах аргументируют данные о единстве литосферы, однако её целостность сводят к доказательству идентичности структур материков и океанов.
Новая глобальная тектоника признает некоторое единство литосферы, но понимает его как чисто механистическое, не раскрывающее её целостных свойств.
Внешние и внутренние связи дают возможность познать целостность этой оболочки.
К внутренним связям относятся взаимодействие земной коры и верхней мантии, а также взаимодействие материковых и океанических её частей.
Для литосферы характерны свойства, присущие как ей в целом, так и свойства, характеризующие её отдельные части.
Очень хорошо её целостные свойства просматриваются при взаимодействии с ближним космосом и мантией Земли.
Очень важное целостное свойство литосферы – это её непрерывность в сферическом пространстве Земли, дающее возможность выполнять барьерную роль между космосом и мантией. Этот барьер препятствует быстрому охлаждению внутренних сфер планеты.
Формирование целостных свойств происходит под влиянием общих термодинамических условий – это энергетический потенциал, вещественный состав, некоторые тектонические структуры.
Свойствами важнейших её частей выступают особенные свойства. Яркими проявлениями особенных свойств литосферы являются свойства материковых выступов и океанических впадин.
Взаимодействие литосферы с внешней средой
Как открытая система, литосфера постоянно обменивается с окружающими её телами веществом и энергией. В ходе этого взаимодействия она выступает как самостоятельное целое и как часть планеты.
В первом случае обмен веществом и энергией происходит непосредственно, во втором случае – опосредованно.
В зависимости от факторов и пространственного охвата взаимодействия бывают планетарные, глобальные и региональные.
Планетарные оказывают воздействие на планету как целое – это энергетическое и вещественное влияние космоса.
К ним относятся электромагнитные поля, космическое вещество (метеориты, космические лучи, пыль и др.), гравитационное взаимодействие тел Солнечной системы и всей Галактики.
Процессы, влияющие на форму, структуру, объем планеты в результате изменения скорости её вращения, перемещения вещества и энергии в теле Земли, тоже относятся к планетарным воздействиям.
Глобальные взаимодействия, по мнению Ю.Г. Леонова и В.Е Хайма, это совокупность взаимодействий, которые можно объяснить как результат процесса, воздействующего на всю планету и необязательно оставляющего одинаковые следы.
Для глобальных геологических взаимодействий существуют свои критерии – это размер площади их проявления, наличие регионов с активным проявлением тектономагматического процесса. Эти регионы могут быть разбросаны по всей планете.
Сравнительно недавно глобальными были события, распространенные на большей части материков. К ним также относятся парагенетические взаимодействия материков и океанических впадин. В результате этих взаимодействий происходит поднятие материков и опускание океанических впадин с учетом инерционности.
С другими сферами региональные взаимодействия могут быть двух типов:
- в виде специфического проявления глобальных процессов;
- такие, в основе которых лежат региональные и локальные процессы обмена веществом и энергией, не связанные с глобальным проявлением взаимодействий.
