نام فایل : زمين شناسي 38 ص

فرمت : .doc

تعداد صفحه/اسلاید : 33

حجم : 4440 کیلوبایت

تاريخ زمين
منشاء زمين

زمين يكي از نه سياره اي است كه همراه با دهها سياره و تعدادي اجرام كوچكتر به دور خورشيد در گردش است. طبيعت منظم و مرتب منظومه شمسي بسياري از ستاره شناسان را متقاعد ساخته است كه اجزاي اين منظومه در يك زمان و از يك ماده اوليه شكل گرفته اند. به موجب اين فرضيه كه بنام نظريه سحابي (
Nebular hypothesis
) معروف است. اجرام منظومه شمسي ما از ابر عظيمي‌كه اساساً متشكل از هيدروژن و هليم و با درصد ناچيزي از عناصر سنگين بوجود آمده است.
در حدود 5 ميليارد سال پيش بنا به دلايلي كه هنوز كاملاً روشن نشده است، اين ابر عظيم كه از گازها و ذرات سنگي بسيار ريزي تشكيل يافته بود، تحت تاثير نيروي گرانشي خود شروع به انقباض كرد(شكل 1-1). اين ماده در حالت انقباض داراي حركت چرخشي بوده است؛ همچون اسكيت بازي كه در حال چرخش به بازو.هايش فشار وارد مي‌آورد، چرخش توده ابر مانند نيز در حين انقباض سريعتر و سريعتر شد. اين چرخش سريع به نوبه خود موجب گرديد كه اين ابر به شكل پهن و صفحه مانند درآيد.در داخل اين صفحه چرخان، انقباضات گرداب مانند نسبتاً كوچك، هسته‌هايي تشكيل داد كه سيارات از آنها بوجود آمدند و شكل گرفتند. معهذا قسمت اعظم ماده به سمت مركز اين توده چرخان كشيده شد كه در اثر عوامل گرانشي دماي آن بالا رفته و خورشيد اوليه داغي را تشكيل داد.
در مدت نسبتاً كوتاهي پس از تشكيل خورشيد اوليه، دما در داخل اين صفحه چرخان به طور قابل ملاحظه اي افت كرد.كاهش دما موجب تراكم و فشردگي مواد شد كه نقاط ذوب يادي داشتند و در نتيجه مواد مزبور به صورت ذرات كوچك و احتمالاً به اندازه دانه‌هاي ماسه درامدند. ابتدا موادي از قبيل آهن و نيكل انجماد يافتند، سپس عناصري كه در تشكيل مواد سنگي دخالت مي‌كنند، تراكم پيدا كردند.
با برخورد اين ذرات به يكديگر و الحاق آنها به هم اجرام بزرگتري بوجود آمدند كه در طول چند ده ميليون سال، از پيوستن و رشد آنها سيارات پديدار شدند. فرآيندهاي تراكم و رشد به همين شكلي ولي در مقايسه كوچكتر، سبب تشكيل اقمار و اجرام كوچكتر منظومه شمسي شد.
در حالي كه سيارات اوليه (
Protoplanets
) يا همان ذرات در حال تشكيل ذرات بيشتري به خود جذب مي‌كردند، منظومه شمسي شفافتر مي‌شد. با كنار رفتن ذرات، نور خورشيد امكان يافت تا سطح سيارات جديد التشكيل را گرم كند. با بالا رفتن دماي سطحي سيارات داخليتر از يك طرف و ميدانهاي گرانشي نسبتاً ضعيف آنها از طرف ديگر، باعث شد كه زمين و همسايه‌هاي آن يعني : عطارد، زهره و مريخ نتوانستند مقادير قابل توجهي از مواد سبكتر سازنده ابر اوليه را نگهداري كنند. اين مواد كه شامل هيدروژن، هليم، آمونياك، متان و آب بود از سطح اين سيارات داخلي تر منظومه شمسي رانده شدند.
در فراسوي مريخ دماي بسيار پايين بود. در نتيجه سيارات بزرگ خارجي تر يعني : مشتري، زحل، اورانوس و نپتون مقادير بسيار زيادي از هيدروژن و ديگر مواد سبك ابر اوليه را جذب و نگهداري كردند. به نظر مي‌رسد كه تجمع اين مواد گازي شكل توجيه كننده اندازه‌هاي نسبتاً بزرگ و چگاليهاي نسبتاً پايين سيارات خارجي باشند.
مدت كوتاهي پس از تشكيل زمين تجزيه عناصر راديواكتيو و گرماي ناشي از برخورد دماي زمين را بالا برد كه خود موجب ذوب بخشي درجه كم قسمتهاي داخلي آن شد. ذوب اين قسمتها به نوبه خود باعث ته نشيني عناصر سنگين تر، عمدتاً آهن و نيكل به مركز زمين و شناوري مواد سبكتر تشكيل دهنده سنگها به سطح زمين شد. اين جدايش مواد كه شروع آن در مراحل آغازي تاريخ زمين انجام شد، هنوز هم در مقياس بسيار كوچكتري ادامه دارد. به همين علت تفريق و جدايش شيميايي است كه قسمت داخلي زمين همگن نيست، بلكه از لايه‌ها يا كره‌هايي متشكل از موادي با خواص متفاوت و گوناگون تركيب يافته است.
نتيجه مهم دوره تفريق شيميايي اين بود كه مواد گازي توانستند همانند آنچه كه امروزه در طي فورانهاي آتشفشاني رخ مي‌دهد از درون زمين فرار كنند. بر اثر اين فرآيند جوي كه عمدتاً مركب از گازهاي خارج شده از درون اين سياره بوده به تدريج شكل گرفت. بر روي اين سياره با چنين اتمسفري است كه حيات و آنچه كه از آن مي‌شناسيم آغاز شد.
شكل (1-1) نظريح سحابي
الف : ابر چرخان عظيمي‌متشكل از ذرات غبار و گازها (سحاب) شروع به انقباض كرد.
ب: قسمت عمده مواد آن بر اثر نيروي جاذبه متوجه مركز شد و خورشيد را بوجود آورد. به علت حركت چرخشي مقداري از غبار و گاز باقي مانده به صورت يك صفحه پهن در آمده كه به دور توده مركزي در حال گردش بود.
ج: سيارات از به هم پيوستن مواد در حال چرخش اين صفحه پهن شروع به تشكيل كردند. با گذشت زمان قسمت اعظم ذرات يا به پكديگر پيوسته و به صورت نه سياره و اقمار آنها درامدند و يا توسط بادهاي خورشيدي به فضاي اطراف رانده شدند.
منشاء آتمسفر زمين

جو زمين همواره شامل همين مخلوط نسبتاً پايداري از گازها كه ما امروزه تنفس مي‌كنيم نبوده است. بر عكس، مخلوط گازي كه اتمسفر كنوني را تشكيل مي‌دهد پس از دوره كوتاهي از تشكيل زمين در نتيجه تغييرات تدريجي يعني در طي يك فرآيند تكاملي كند و بطئي پديدار شد. دانشمندان عقيده دارند كه جو اوليه زمين بوسيله بادهاي خورشيدي ـ كه شامل جريانهاي عطيمي‌از ذرات صادره از خورشيد بود ـ از گراگرد زمين رانده شده است. با سرد شدن زمين پوسته جامدي در سطح آن شكل گرفت و گازهاي محلول در سنگهاي مذاب رفته رفته آزاد شدند. اين فرآيند خروج گاز (
Outgassing
) ناميده مي‌شود.
به اين ترتيب تصور مي‌شود كه آتمسر از گازهايي شبيه به آنچه در حين فورانهاي آتشفشاني رها مي‌شوند، تشكيل يافته است. تركيبات اصلي اين آتمسفر احتمالاً بخار آب، دي اكسيد كربن و ازت بوده است. در حالي كه سرد شدن زمين ادامه مي‌يافت ابرهايي شكل گرفتند و بارانهايي سيل آسا باريدن گرفت.
در آغاز آب قبل از آنكه به سطح زمين برسد و يا به محض رسيدن به آن تبخير مي‌گرديد. اين امر باعث تسريع روند سرد شدن سطح زمين شد. هنگامي‌كه زمين بقدر كافي خنك شد، بارانهاي سيل آسا حوضه‌هاي اقيانوسي را پر كردند. اين پديده نه تنها مقدار بخار آب موجود در هوا
را كاهش داد بلكه مقادير بسيار زيادي از دي اكسيد كربن را نيز به همراه برد.
...