Биогеохимические круговороты - Основы географии
Основной химический элемент живой субстанции - Углерод (С). Источником углерода на поверхности Земли является дегазация магмы - значительная его часть вбрасывается в атмосферу при извержениях вулканов. Круговорот С может идти тремя путями. Во-первых, после гибели органики он высвобождается с помощью редуцентов и вновь попадает в атмосферу. Это обращаемая часть круговорота. Во-вторых, часть С захораняется вместе с отмершей органикой в литосфере в виде углей, нефти, битумов и др. При этом углерод может высвобождаться и вновь принимать участие в круговороте лишь при сгорании каустобилитов. В-третьих, часть С растворяется в воде, а затем с участием кальция осаждается биогенным путем в виде карбонатных толщ. В этом случае углерод может высвобождаться только в процессе метаморфизации горных пород. Очевидно, что в двух последних ветвях период полного круговорота С растягивается на сотни миллионов лет.
Круговорот Кислорода заключается в образовании его при фотосинтезе, отчасти непосредственно при дегазации магмы и потреблениями его гетеротрофами при дыхании, а также связывается при реакциях окисления. В первом варианте кислород в составе СО2 Вновь участвует в фотосинтезе, во втором - связывается в горных породах. В начале развития атмосферы почти весь свободный кислород связывался ГП; примерно начиная с девона, существует динамическое равновесие между потребляемым и высвобождающимся кислородом.
Круговорот Азота также происходит в основном с биохимической составляющей. Он осуществляется с помощью азотфиксирующих бактерий и водорослей почвы, получающих азот из атмосферы. Они строят с его участием аминогруппы белков (-NH2). После гибели животных и растений связанный азот возвращается в почву. Оттуда он либо вновь поступает в состав организмов, либо в результате процессов нитрификации (возникновения нитратов) и денитрификации (восстановление свободного азота) снова оказывается в атмосфере в молекулярном виде.
Благодаря вертикальным и горизонтальным движениям блоков земной коры и магматической деятельности, процессам сноса происходит обмен веществом земной поверхности с мантией. Наиболее яркие проявления этого обмена - вулканизм и землетрясения. Вулканизм играл и играет большую роль в развитии природы земной поверхности. Вулканы извергают от 3 до 6 млрд. тонн вещества в год. Это пеплы, шлаки, лавовые потоки андезитового состава, газы и водяной пар. Водяной пар содержит все компоненты, составляющие атмосферу и гидросферу. Твердое вещество, выделяющееся при извержениях, формирует атмосферный аэрозоль, который, в свою очередь, является одним из факторов климатообразования. Предполагается, что земная кора слагается из вулканических пород и продуктов их метаморфизации. Другие типы движений в земной коре менее заметны, но их суммарный эффект значителен. Это медленные колебательные движения и горизонтальные перемещения. Горизонтальные движения блоков земной коры признаются в настоящее время большинством исследователей. Наибольшей популярностью для объяснения этого перемещения пользуется теория тектоники плит (новая глобальная тектоника). Согласно теории, литосфера состоит из шести основных плит. Плиты изостатически уравновешены на веществе астеносферы и перемещаются в горизонтальном направлении благодаря тепловой конвекции в мантии. В местах схождения плит в одних случаях происходит погружение одной плиты под другую (субдукция) и возникновение глубоководных желобов, сопровождающихся цепочками островов, в других - наблюдается столкновение плит и их взаимная деформация. Результатом такого столкновения, например, считают образование Гималаев при надвигании Индостана на Евразийскую плиту. В местах расхождения плит располагаются срединно-океанические хребты. В срединной зоне каждого хребта имеется грабен или рифт - место растяжения или разрыва литосферы. Одним из подтверждений расхождения плит в зоне срединно-океанических хребтов является разновозрастность осадочных отложений океанического дна: возраст увеличивается от хребтов к краям океанов. Общую схему круговорота минерального вещества в ГО и его обмена с мантией можно представить следующим образом. Осадочные породы, образующиеся на земной поверхности в результате процессов выветривания, переотложения и седиментации, при тектонических опусканиях попадают сначала в нижние слои земной коры и подвергаются там воздействию высокого давления и температур. В результате они превращаются в метаморфические породы. Последние, погружаясь все глубже, переплавляются и превращаются во вторичную магму. Одновременно магма поднимается вверх, происходят вулканические излияния и интрузивные внедрения, дифференциация и кристаллизация вещества магмы, его переработка экзогенными процессами и преобразование в осадочные породы. Так осуществляется главный литосферный круговорот. Обмен веществом с мантией - необходимое условие нормального функционирования ГО. Благодаря такому обмену происходит обогащение земной поверхности СО2 ("строительный камень" органического вещества наряду с водой). При изучении истории формирования ГО было выяснено, что периоды интенсивного накопления органического вещества по времени совпадают с эпохами интенсивного вулканизма. Эти данные послужили А. Б. Ронову сформулировать геохимический принцип сохранения жизни: жизнь на Земле и других планетах возможна лишь до тех пор, пока эти планеты активны и происходит обмен энергией и веществом между их недрами и поверхностью.
Похожие статьи
-
Круговорот воды в природе - Основы географии
Одним из важнейших процессов в ГО является Круговорот воды . Водные потоки выполняют большую разрушительную и одновременно созидательную работу,...
-
СОСТАВ И СТРУКТУРА ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ - Основы географии
1 . Литосфера - внешняя оболочка твердой части Земли, мощностью от нескольких до 200 км, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. К собственно ГО...
-
Перенос минерального вещества - Основы географии
В течение миллиардов лет на Земле наблюдаются процессы, которые формируют неровности земной поверхности (рельеф). Одновременно происходит создание...
-
Периодический закон географической зональности - Основы географии
Коэффициент увлажнения Высоцкого-Иванова K=X/E0 Радиационный индекс сухости Будыко R=R/LX LX-энергия, которая потребовалась бы на испарение выпадающих...
-
ФУНКЦИОНИРОВАНИЕ И ДИНАМИКА ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКИ - Основы географии
Эндогенная энергия - энергия земных недр, которая поступает в ГО главным образом в двух формах: теплового потока (теллурические токи) и путем...
-
Контактные зоны - Основы географии
Это области взаимодействия различных сред или состояний, для которых характерны определенные процессы и явления, связанные с изменением свойств вещества....
-
ГЛОБАЛЬНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ГЕОГРАФИЧЕСКОЙ ОБОЛОЧКЕ - Основы географии
Главными формами воздействия Человека на природную среду являются выбросы и сбросы в воду, воздух, почву разнообразных, отчасти чуждых ГО веществ, а...
-
Барьеры в ГО - Основы географии
Барьерами называют участки ГО, которые оказывают существенное влияние на поля и потоки вещества и энергии, задерживая, трансформируя, усиливая или...
-
Географическая зональность, Сферы проявления широтной зональности - Основы географии
Важнейшей структурной чертой является закономерное изменение природных компонентов от экватора к полюсам, что отражается в широтной зональности. Основные...
-
Центральные места Вальтера Кристаллера родились в рамках самой географической науки в ходе эмпирического изучения самого популярного объекта общественной...
-
Океаны и суша по земной поверхности распределены неравномерно. Суша сосредоточена в северном полушарии (39 % всей поверхности, т. к. в южном полушарии...
-
Парниковый эффект - Основы географии
ПЭ атмосферы - это разность между средней температурой поверхности планеты и ее радиационной (эффективной) температурой, под которой планета видна из...
-
Зональность природных условий Мирового океана - Основы географии
Районирование Водной Толщи . Зональность вод океана и их генетическое единство с зонами суши характеризуют общие черты природы ГО. Большой объем...
-
Влияние человека - Основы географии
Первоначально человек выступал составной частью биоценоза и по взаимоотношению с природой не отличался от животных. С переходом от пассивного типа...
-
Литература - Основы инженерной геологии
1. Дружинин. М. К. Основы инженерной геологии. М.: Недра, 2005. С. 7-9, 10-11. 2. Швецов Г. И. Инженерная геология, механика грунтов, основания и...
-
Круговорот вещества Земли - Движение вещества Земли
КРУГОВОРОТ ВЕЩЕСТВ на Земле - повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие более или менее циклический характер. Общий...
-
География машиностроения России Машиностроительный комплекс - крупнейший из промышленных комплексов, на его долю приходится почти 20% производимой...
-
На распределение водных масс влияют морские течения, нарушающие широтную зональность Мирового океана и создающие в нем азональные образования. Так...
-
Изображение земной поверхности - Основы геодезии
Земная поверхность на плоскости изображается в виде планов и карт. План - уменьшенное подобное изображение ограниченных участков земной поверхности...
-
Химико-лесной комплекс - География и экономика Западно-Сибирского экономического района
Значение химико-лесного комплекса в народном хозяйстве России огромно. Он играет важную роль в расширении ассортимента производства товаров народного...
-
Минеральные ресурсы В социально-экономической географии знакомство с природными ресурсами обычно начинают с минеральных ресурсов (полезных ископаемых) -...
-
Проведение соляно кислотной обработКИ (СКО), Физико-химические основы СКО - Тобойское месторождение
Все оценки по результатам интерпретации гидродинамических исследований скважин на стадиях разведки и опытной эксплуатации носят локальный характер по...
-
Введение, Формы и размеры Земли - Основы геодезии
Современная геодезия - это наука об определении формы и размеров Земли, об изменениях на земной поверхности для отображения ее на планах и картах и для...
-
А) азота; Б) магния; В) меди. Р = 3 Выберите из перечисленных элементов металлы: Ca, Fe, P, Аl, Br, O. А) Ca, P, O; Б) Fe, Al; В) Fe, Al, Br; Г) Ca, Al,...
-
Охрана труда и техника безопасности - Основы землеустроительных и геодезических работ
Охрана труда - это система обеспечения безопасности жизни и здоровья работников, а в процессе трудовой деятельности, включая правовые, социально -...
-
Трубопроводный транспорт, вид транспорта, осуществляющий передачу на расстояние жидких, газообразных или твердых продуктов по трубопроводам....
-
Земельные ресурсы - География мировых природных ресурсов
Переходя к характеристике земельных (почвенных) ресурсов, которые А. Г.Исаченко называет территориальными ресурсами, мы должны прежде всего отметить, что...
-
Выполним интегрирование уравнений (27.20), (27.20а), (27.20б). Введем относительную глубину или. При этом очевидно, что. Для ; Для ; Для . После...
-
Такое движение наиболее часто встречается в виде безнапорного - со свободной поверхностью (рис. 27.4). Для него справедлива формула Дюпюи (27.12)....
-
Современная система энергопроизводственных циклов - Основы промышленного районирования
При структурном многообразии ПК, составляющие индустриальный каркас страны, обращает на себя внимание повторение в разных комплексах сходных между собой...
-
Заключение, Список используемой литературы - География и природа Калужской области
Калужская область - один из наиболее чистых в экологическом отношении регионов Европейской части России и самый чистый из 18 областей Центрального...
-
ОСНОВЫ МАГНИТОТЕЛЛУРИЧЕСКОГО МЕТОДА - Электропроводность Земли
В основе предложенного метода лежит упрощенная модель естественного электромагнитного поля. Предполагается, что первичное поле, возбуждаемое внешними...
-
Рекреационное природопользование - довольно емкое понятие, охватывающее широкий круг вопросов, и представляет собой совокупность всех видов рекреационных...
-
Западный рекреационный район - География рекреационного природопользования в России
Уникальность этого крохотного по размерам района состоит прежде всего в том, что своими исторический и культурными корнями Янтарный край восходит к...
-
Легкая промышленность - География и экономика Западно-Сибирского экономического района
Легкая промышленность входит в комплекс отраслей, производящих товары народного потребления. Отрасль выпускает свыше 40% всех непродовольственных товаров...
-
Территория, состав (субъекты Федерации), границы Западно-Сибирского экономического района Состав Западно-Сибирского экономического района: Алтайский...
-
Международный район морского дна -- часть морского дна за пределами юрисдикции государств, т. е. за пределами национальных шельфов, имеющая особый...
-
Социологические подходы к изучению сельского населения и сельской местности В литературе имеется множество работ, посвященных определению понятия "село"....
-
Архипелажные воды: порядок определения, особенности режима - Политическая география Мирового океана
Согласно ст. 46 Конвенции ООН по морскому праву 1982 г. понятие "архипелаг" означает группу островов, включая части островов, соединяющие их воды и...
-
Одним из самых своеобразных и популярных направлений современной географической науки является гуманистическая география. Гуманистическая география -...
Биогеохимические круговороты - Основы географии