Біосфера Землі, її характеристика.

Біосфера (у сучасному розумінні) – своєрідна оболонка Землі, що містить усю сукупність живих організмів і ту частину речовини планети, що знаходиться в безупинному обміні з цими організмами.

Біосфера охоплює нижню частину атмосфери, гідросферу і верхню частину літосфери.

Факти і положення про біосферу накопичувалися поступово в зв'язку з розвитком ботаніки, ґрунтознавства, географії рослин і інших переважно біологічних наук, а також геологічних дисциплін. Ті елементи знання, що стали необхідними для розуміння біосфери в цілому, виявилися зв'язаними з виникненням екології, науки, що вивчає взаємини організмів і навколишнього середовища. Біосфера є визначеною природною системою, а її існування в першу чергу виражається в круговороті енергії і речовин при участі живих організмів.

Поступово ідея про тісний взаємозв'язок між живою і неживою природою, про зворотний вплив живих організмів і їхніх систем на навколишні їх фізичні, хімічні і геологічні фактори усе наполегливіше проникала у свідомість вчених і знаходила реалізацію в їхніх конкретних дослідженнях. Цьому сприяли і зміни, що відбулися в загальному підході натуралістів до вивчення природи. Вони усе більше переконувалися в тім, що відособлене дослідження явищ і процесів природи з позицій окремих наукових дисциплін виявляється неадекватним. Тому на рубежі ХІХ – ХХ ст. у науку усе ширше проникають ідеї цілісного, підходу до вивчення природи, що у наш час сформувалися в системний метод її вивчення.

Результати такого підходу негайно позначилися при дослідженні загальних проблем впливу біотичних, чи живих, факторів на абіотичні, чи фізичні, умови. Так, виявилося, наприклад, що склад морської води багато в чому визначається активністю морських організмів. Рослини, що живуть на піщаному ґрунті, значно змінюють її структуру. Живі організми контролюють навіть склад нашої атмосфери. Число подібних прикладів легко збільшити, і усі вони свідчать про наявність зворотного зв'язку між живою і неживою природою, у результаті якої жива речовина значною мірою змінює лик нашої Землі. Таким чином, біосферу не можна розглядати у відриві від неживої природи, від якої вона, з однієї сторони залежить, а з іншого боку – сама впливає на неї. Тому перед натуралістами виникає задача – конкретно досліджувати, яким образом і якою мірою жива речовина впливає на фізико-хімічні і геологічні процеси, що відбуваються на поверхні Землі й у земній корі. Тільки подібний підхід може дати ясне і глибоке представлення про концепцію біосфери.

3. Інтрузивний магматизм

Походження магми.

Магма — природний, переважно силікатний високотемпературний розплав, який утворюється в надрах Землі. Складається головним чином з оксидів кремнію, заліза, алюмінію, магнію, кальцію і летких компонентів, різноманітних хімічних елементів, серед яких переважають Si, Al, Fe, Mg, Mn, Ca, Na, К, О, Н, S, Cl, F. У вулканічних областях магма досягаючи земної поверхні, дегазується і виливається у вигляді лави, часто утворює в жерлах вулканів екструзивні тіла або викидається вулканічними газами у вигляді попелу. Останній в суміші з уламками бічних порід і осадовим матеріалом складає різноманітні туфи. Внаслідок остигання магми утворюються магматичні гірські породи. Магматична маса, що застигає на глибині, утворює різні за формою і розмірами інтрузивні тіла — від дрібних, — наповнені магмою тріщини, до величезних масивів (батоліти) з площами у декілька тисяч км2.

Серед тих ефузивних порід, які виливаються на земну поверхню, різко переважають базальти, у той час як у глибинному заляганні переважають граніти. Магми можуть виникати двома шляхами: при повному або майже повному плавленні гірських порід, що існували раніше; при парціальному (частковому) плавленні, при якому низькоплавкі рідкі фракції відокремлюються від нерозплавленого твердого залишку (рестити). Передбачається, що за рахунок парціального плавлення з істотно залізисто-магнезійної мантії можуть виплавлятися пікритові або базальтові М. Такий же процес парціального плавлення базальтових (габроїдних) порід може приводити до виникнення андезитових або ріолітових магм. Більшість дослідників вважають, що гол. типами М. є ультраосновна (< 40% SiO2;), основна (40-55% SiO2), середня (55-65% SiO2) і кисла (> 65% SiO2). Лужні М. (з високим вмістом К2О і Na2О), очевидно, є похідними головної М. і утворюються в процесі диференціації магми або асиміляції бокових порід. Крім гол. типів існують інші, більш рідкісні місцеві магми.

 

Диференція магми.

Диференціація магми – розділення первинної магми під дією фізико-хімічних процесів на частини з різним хімічним складом, що веде до виникнення різних мінеральних комплексів.

Розрізняють:

кристалізаційну (розділення твердих кристалічних фаз магми в процесі її кристалізації) - основний механізм Д.м.;

фракційну (широко виявляється при формуванні розшарованих інтрузій основних і ультраосновних гірських порід, що утворилися в результаті осаду продуктів кристалізації на дно магматичної камери, яке поступово підіймається, а також при формуванні глибоко диференційованих масивів рідкіснометальних гранітоїдів (лужних, літій-флуористих, онгонітів і інш.);

кінематично-гравітаційну (різновид кристалізаційної Д.м. при якій іде перерозподіл сполук у фронтальних та нижніх шарах магми, збагачення нижніх шарів СаО, MgO, FeO;

лікваційну - розділення розплаву на дві рідкі фази що не змішуються;

еманаційну - розділення речовини магматич. розплаву за рахунок утворення хім. сполук, компонентів магми з флюїдами, здатними до відособлення (протікає під впливом потоків трансмагматичних флюїдів).