Složení, struktura a vývoj Země |
![]() |
![]() |
Červinka P.,Tampír V.: Přírodní prostředí Země, NČGS, Praha 2002 Černík V. a kol.: Přírodopis 4 - Mineralogie a Geologie, SPN, Praha 1998 Štulc M. a kol.: Přírodní obraz Země, Fortuna, Praha 1995
další zdroje: Školní atlas světa, Kartografie, Praha 2007,2008 Školní atlas světa, Kartografie, Praha 1998 Všechno o Zemi, Reader´s Digest Výběr, Praha 2000 Rees.M.: Vesmír, Knižní klub, Praha 2006 Luhr J.F. : Země, Knižní klub, Praha 2004
1. Přečtěte si krátké texty k dané tematice a odpovězte na otázky, které se k ní vztahují: VZNIK VESMÍRU A ZEMĚ Podle současného stavu poznání vznikl vesmír asi před 15 miliardami let při Velkém třesku, což byla ohromná exploze. Po této explozi se začala seskupovat hmota, která byla výbuchem rozptýlena - tímto způsobem začaly vznikat jednotlivé hvězdy. Země, stejně jako Slunce a ostatní planety Sluneční soustavy, vznikla asi před 4,6 miliardami let. V té době se v Galaxii začaly shlukovat částečky prachu a plynu - vznikal obrovský prachoplynný mrak. Pravděpodobně přeměna nedaleké hvězdy v supernovu, kterýžto děj doprovázely tlakové vlny, přiměla mračno k pohybu. Částečky prachu a plynu se zformovaly do prstenců rotujících kolem hustého a hmotného středu mraku. Jak se mračno hroutilo, prach a plyny byly gravitační silou přitahovány do jeho středu, kde se zvyšovala teplota. Jádro mračna se ohřálo natolik, že v něm začala probíhat termonukleární reakce. Tak vzniklo Slunce a s ním se objevil sluneční vítr, který rozfoukal zbylý prach a plyn směrem ke vznikajícím planetám. Většinu materiálu "spolklo" Slunce ( 99,86 % ). Srážkami prachových částic se začala formovat malá tělesa, která svou gravitací přitahovala další částice a okolní plyn. Vznikly tak první planetesimály ( základní kameny budoucích planet ), které se vzájemně srážely a přitahovaly, a tím se utvářela větší tělesa. Na konci tohoto procesu vznikly čtyři protoplanety. V dalším procesu byly vytvořeny vnitřní planety, na okrajích potom ze zbytku materiálu lehké, plynné planety vnější. Po zformování protoplanety docházelo k masivnímu bombardování povrchu zbylým materiálem ze vzniku soustavy, což mělo za následek jeho neustálé přetváření, přetavování a přínos nového materiálu. Je dokonce možné, že celý povrch byl roztaven do podoby tzv. magmatického oceánu. Během této doby docházelo nejspíše k diferenciaci pláště a jádra, když těžší prvky, jako např. železo, klesaly vlivem gravitace do středu planety. Došlo ke vzniku těžkého jádra, pláště a lehké prvky se zasloužily o vznik kůry. Kůra začala vznikat jako první, o čemž svědčí nálezy nejstarších hornin starých až 4 miliardy let. Uvnitř Země zůstala akumulovaná energie z předchozích období doplňovaná rozpady radioaktivních látek. Teplo se postupně uvolňovalo do svrchních oblastí, což způsobilo vznik aktivního vulkanismu, tektonických procesů a nejspíše i deskové tektoniky. a) Kdy a jak vznikl podle vědecké teorie vesmír? b) Jak staré jsou planety? Jak vznikly? c) Proč se těžké prvky nacházejí uvnitř Země?
HVĚZDY A PLANETY, SLUNEČNÍ SOUSTAVA Hvězdy jsou kosmická tělesa o takové hmotnosti, že v nich vzplanula termonukleární reakce- jsou to vlastně žhavé a svítící objekty kulovitého tvaru. Gravitačně jsou vázány v galaxiích. Jedna galaxie jich čítá 100 miliard. Galaxie, ve které se nachází Slunce - Zemi nejbližší hvězda, se nazývá Mléčná dráha. Planety nejsou tvořeny žhavými plyny, jsou to pevná tělesa. Ve Sluneční soustavě je jich 8 - 4 vnitřní ( malé, zemského typu - Merkur, Venuše, Země, Mars ) a 4 vnější ( velké, plynné - Jupiter, Saturn, Uran, Neptun ). Sluneční soustavu dále tvoří - planetky ( malá tělesa větší než 100 metrů, jsou zejména mezi Marsem a Jupiterem, jsou pozůstatkem planety, která mezi těmito planetami obíhala ), měsíce( družice, obíhají kolem planet ), komety ( malá tělesa obíhající kolem Slunce po výstředné eliptické dráze, jsou složeny hlavně z ledu a prachu ), meteoridy ( malá tělesa, při průletu atmosférou vidíme světelný úkaz - meteor; je-li větší a při průletu atmosférou neshoří, dopadne na povrch Země jako meteorit ). a) Jak se nazývají seskupení velkého počtu hvězd? b) Co je Mléčná dráha? c) Čím je tvořena Sluneční soustava? d) Jaký je rozdíl mezi meteorem a meteoritem?
VÝVOJ KONTINENTU Rozvržení souše a oceánů, jaké je známo dnes, nebylo po celou dobu historie Země vždy stejné, ale v průběhu času se vlivem pohybu litosférických desek značně měnilo. Měnily se jak velikosti, tak rozložení kontinentů, vznikala nová moře, která přecházela v oceány, a jiné zase zanikaly a zmenšovaly se. Často docházelo také ke vzájemným kolizím, podsouvání a dalším pohybům, které zcela změnily tvář Země. V současnosti je možné zpětně odvozovat podobu kontinentů a pohyby litosférických desek na základě mnoha poznatků - a to do doby 1,3 miliardy let zpět. Nejstarší doklady naznačují, že před 1,3 miliardou let se na Zemi začal formovat srážkou tří až čtyř kontinentů superkontinent Rodinie, který umožnil vznik pohoří na okrajích Severní Ameriky a západní Evropy. Před 750 miliony lety se Rodinie začala rozpadat na 8 menších kontinentů s jádrovou oblastí Laurentie odpovídající přibližně dnešní Severní Americe. Na severu se oddělila budoucí východní Gondwana a na východě pak Baltika a Sibiř. Přibližně před 310 miliony lety došlo k vytvoření nového základu pro další superkontinent Pangea, který se neustále vzájemnými kolizemi zvětšoval. Okolo Pangei se nacházel oceán Tethys. Přibližně před 200 miliony lety v období jury ( druhohory ) se Pangea začíná rozpadat na Laurasii a Gondwanu a dochází ke vzniku Atlantského oceánu, který se začne postupně zvětšovat ( proces rozšiřování trvá dodnes ). Přibližně před 150 miliony lety se začíná rozpadat Laurasie na Severní Ameriku a Eurasii. Rozpad Gondwany nastává o 10 milionů let později, kdy se rozpadá na Atlantiku, budoucí oblasti Jižní Ameriky, Afriky, Arábie a Indie, a na Antarktidu. Před 100 miliony lety vzniká Indický oceán. Desky se neustále pohybovaly dále, až vznikl současný vzhled Země. I v současnosti jsou desky v pohybu a tvář Země se tak v budoucnu značně změní. a) Proč se neustále mění rozložení a tvar kontinentů? b) Jak vědci pojmenovali prakontinent, ze kterého vznikly kontinenty na severu? c) Na jaké části se rozpadla Pangea?
STAVBA ZEMĚ
Zemské jádro je geosféra ve středu Země. Začíná zhruba v hloubce 2900 km po povrchem a zahrnuje asi 31% hmotnosti Země. Nejvyšší podíl v něm mají asi železo a nikl. Jádro je 2x těžší než zemský pláštˇ. Dělí se na polotekuté vnější jádro ( 2900-5000 km pod povrchem ) a pevné vnitřní jádro. Protože je obal vnějšího jádra tekutý, zabraňuje pronikání zemětřesných s-vln ( příčné vlny ) skrz tuto část. Kromě železa a niklu je tvořeno pravděpodobně ještě kobaltem, sírou, křemíkem a kyslíkem. Vnitřní jádro je tvořeno pevným skupenstvím železa a niklu. Průměrná hustota je 11,3 - 17,3 g/cm3. Zemský pláštˇ tvoří přibližně 69% zemské hmotnosti. Může být rozdělen na svrchní a spodní pláštˇ. Svrchní pláštˇ - shora je ohraničen Mohorovičičovovou diskontinuitou, spodní hranice je přibližně v hloubce 650 km. Jeho horní část je součástí litosféry. Spodní pláštˇ sahá od hloubky 650 do 2900 km. Od zemského jádra je oddělen Gutenbergovou diskontinuitou. Průměrná hustota je mezi 3,5 a 9,4 g/cm3 . Zemská kůra ( tzv. SIAL ) je tvořena dvěma vrstvami. Žulovou ( granitovou ) - ta je tvořena většinou sloučeninami Si a Al, a čedičovou ( bazaltovou ) - kromě Si a Al také ve velké míře sloučeniny Ca, Fe a Mg. Mocnost zemské kůry se pohybuje od 6 do 70 km. Nejsilnější je na kontinentech pod pohořími. Nejtenčí je pod oceány, kde chybí žulová vrstva. V Českém masivu je mocnost zemské kůry kolem 35 km. Během vývoje se do kůry z pláště přesunuly lehce tavitelné a specificky lehčí složky, především sloučeniny Si, K, Al, Ca, Na a pod. Průměrná hustota kůry je 2,85 g/cm3 . Místem vzniku nové zemské kůry jsou dna oceánů v místech oceánských hřbetů.Ty jsou narušeny zlomy a jimi se dostává na povrch čedičové magma z hlubin zemského pláště. To se stykem s mořskou vodou rychle ochlazuje a je dalším magmatem odtlačováno na obě strany oceánského hřbetu směrem ke kontinentům. Zemská kůra také zaniká. Proces zániku probíhá při podsouvání litosférických desek ( subdukce ) - přitom se podsouvaná část dostává do velké hloubky, kde je vysoká teplota a tlak, a hornina se taví. Roztavené horniny vystupují k povrchu jako magma a pronikají na povrch. V těchto oblastech se setkáme s rozsáhlou sopečnou činností. a) Jaké geosféry tvoří pevné zemské těleso? b) Co víte o jednotlivých geosférách? Stručně je charakterizujte. c) Vysvětlete pojmy - litosféra, astenosféra. d) Kde a jak vzniká a zaniká zemská kůra? Použijte i atlas.
( v článcích byly použity upravené informace z: Štulc M. a kol.: Přírodní obraz Země, Fortuna, Praha 1995; Luhr J.F.: Země, Knižní klub, Praha 2004; www.cs..wikipedia.org )
2. K jednotlivým obrázkům a pojmům dodejte informace, které se dané tematiky týkají.
a) Sluneční soustava kometa c) Galaxie Země kometka f) Pangea h)
k) l) m) stáří zemské kůry na dně oceánů subdukce ( červená=cca 2mil, modrá=cca 200mil )
3. Prostudujte si tabulku a odpovězte na otázky: a) Jak a kdy vzniklo pohoří Himálaj? b) Ve kterých geologických obdobích proběhla rozsáhlá vrásnění? Která? Změnila i povrch střední Evropy? c) Proč uhlí nezačalo vznikat už v prekambriu? d) Z jakého období pocházejí zkameněliny trilobitů? e) Proč se fauna a flóra na Madagaskaru odlišuje od té v Africe? f) Kdy se na Zemi začínají objevovat primitivní formy života? g) Co způsobilo vymření dinosaurů na Zemi?
( v tabulce jsou upravené informace z: Luhr J.F.: Země, Knižní klub, Praha 2004; Holeček M. a kol.: Česká republika, NČGS, Praha 1998; Štulc M. a kol.: Přírodní obraz Země, Fortuna, Praha 1995 )
4. Porovnejte tato dvě pohoří z hlediska stáří a tvarů. Které z nich je starší a proč?
1. Víte,že: - že ve středu Atlantského oceánu existuje oblast velká tisíce čtverečních kilometrů, která téměř nemá zemskou kůru? Je silná jen 2000 metrů, což je dost málo. - fosilie jsou zbytky dávného života uložené geologickými pochody ve vrstvách hornin? - oceány se na Zemi objevily v době ochlazování planety ( kondenzovaly vodní páry ) brzy po vzniku, už před 4,2 mld lety? - už na konci prvohor byla teplota na Zemi vysoká jako je dnes? - vůbec nejnižší teploty, jaká kdy na Zemi existovala, byla v průměru 10°C, a to před 290 miliony lety? - prvními fosilními doklady o vývoji rostlinstva na pevnině jsou většinou výtrusy a pylová zrna? - i v Antarktidě byly nalezeny fosilní stromy, což dosvědčuje, že klima tam bylo mnohem teplejší než dnes? - mezozoikum je nazýváno " věkem plazů ", protože mnohé skupiny plazů, včetně dinosaurů na souši, se staly dominantními formami života? - předci dnešního člověka pocházejí z Afriky? - před více než 3 miliony let nastalo období rychlejšího ochlazování Země a zalednění severní polokoule zesílilo asi před 2,7 miliony let? - před 2,6 miliony lety sahala arktická ledová čapka až k dnešnímu New Yorku a trvale zmrzlá půda sahala až k Černému a Středozemnímu moři? - poslední doba ledová skončila před 12 000 lety? - v naší galaxii je několik set miliard hvězd a průměr jejího disku měří zhruba 100 000 světelných roků? - hypotézu, že se vesmír rozpíná, vyslovil americký astronom Edwin Hubble ( 1889-1953) ? - ze Země můžeme ve všech směrech dohlédnout nanejvýš do vzdálenosti 13,7 mld světelných roků? - ve viditelné části vesmíru převládají vodík a helium, ale gravitační síly ukazují, že tato viditelná látka je v menšině? - v pozorovatelné části vesmíru je asi 100 miliard galaxií? - Slunce patří mezi hvězdy střední velikosti, na konci svého života se z něho stane červený obr a nakonec se zhroutí do malých bílých hvězdiček - bílých trpaslíků, které postupně chladnou a tmavnou? - teplota uvnitř naší Země, v jádru, je 4000-4700°C ? - teplo vyzařované z jádra pohání pomalou cirkulaci pláště, a právě tento proces částečně pohání pohyb tektonických desek? -vzájemné ovlivňování atmosféry, hydrosféry a zemské kůry byly a jsou nezbytné pro vznik a přežití života na planetě? ( informace převzaty z : Luhr J.F.: Země, Knižní klub, Praha 2004 )
2. Využijte odkazů u obrázků a najděte si více informací o daných jevech.
a, cs.wikipedia.org/wiki/Kaledonsk%C3%A9_vr%C3%A1sn%C4%9Bn%C3%AD
b) cs.wikipedia.org/wiki/Hercynsk%C3%A9_vr%C3%A1sn%C4%9Bn%C3%AD
c) en.wikipedia.org/wiki/Pangaea
|