קורס מבוא לגיאולוגיהמרצה: שמוליק מרקו
הקורס ניתן כאן
גיאולוגיה = מדעי כדור הארץ
עיסוקים עיקריים:
הרכב ומבנה כדור הארץ
הראשית וההתפתחות בזמן
תהליכים והכוחות המניעים אותם
סכנות )רעידות אדמה, שטפונות, מפולות(
ניצול משאבים )חומרים, אנרגיה, מים(
פני השטח של כדור הארץחלוקה ליבשות ואוקיאנוסים *
רוב השטח מישורי, ההרים הגבוהים והעמקים העמוקים *ביותר מסודרים ברצועות
!!! כמה גדלנו
מערכת השמש
U R Here
כוכב )השמש( ופלנטות שמקיפות אותו במסלולים שנמצאים +/- במישור אחד
גלקסיה כדוגמת שביל החלב
מספר 1011~הכוכבים
גלקסיה כדוגמת שביל החלב
מספר 1011~הכוכבים
גלקסיות
בחלל
הפלנטות סביב השמש
Mercury
VenusEarth
Asteroid belt
Jupiter Saturn
PlutoNeptune
Uranus
Mars
מאפיינים: פלנטות קטנות סלעיות קרובות לשמש וגזיות גדולות רחוקות מהשמש, תנועות רוטציה והקפה אחידות
במישור, מפל טמפרטורות, עיקר המסה בשמש, עיקר תנופת הסיבוב בפלנטות.
השמש
99.85%מהמסה במערכת השמש
Sun spots, 21-25 Feb. 2004
Magnetic storm in the Sun22.10.03 ; 10:00-18:00
השמש במספריםDiameter 1,390,000 km ; 110 X the Earth
Mean Distance from Earth
149,597,890 km = 1 Astronomical Unit )AU(
Age of Sun 4.5 - 4.7 billion years
Volume (Earth=1) 1.412 x 1033
Mass 1.99 x 1030 kg or 332,830 times the Earth
Density 1.41 gm/cm3
Surface gravity 28 )Earth = 1(
Length of day or Differential Rotation
25.4 Earth days at the equator, near the poles it's as much as 36 Earth days.
Temperature 5,500° C
מאדים ארץ נגה
,קר מדיהמים קפואים
,חם מדיהמים במצב גזי
הטמפרטורה בכדור 4הארץ נשמרת מזה מיליארד שנה מעל
הקיפאון ומתחת לרתיחה של מים
"הבעיה של זהבה"מה הביא להיווצרות חיים דוקא בכדור
הארץ?
היווצרות מערכת השמש על פי קאנט
קריסה של הערפילית בגלל כוח הגרביטציה
מהתיאור של קאנט נובע ...ש
כדור הארץ היה בראשיתו הומוגני•הרכב כדור הארץ זהה להרכב השמש•כדור הארץ כיום אינו הומוגני•
מכאן שהתרחשו בו תהליכי הפרדה
בראשיתהפרדהכיום
ערפיליות - אתרי היווצרות כוכביםתצפית תומכת ברעיון של קאנט
NGC3603
מיליארד שנה4.5כדור הארץ היום ולפני
האנרגיה הראשונית – מכות פגיעה של מטאוריטים
מכתשי פגיעה בירח – עדות להפגזת המטאוריטים הקדומה
מכתשי פגיעה של מטאוריטיםאריזונה צ'אד
Chondritic Meteorite (thin section)
Undifferentiated Matter4600 million year old
Meteorites
שביטיםספקי מים לכדור הארץ
שמש
אנליזה של החומר בערפיליות וכוכבים מרוחקים טביעת האצבעות של החומר כתובה באור
ספקטרום פליטה
ספקטרום בליעה
קרינה
Na
H
Ca
Hg
Ne
ספקטרום של האור הנראה
פעילות וולקנית מבטאת המשך תהליך הדיפרנציאציה
מקורות החוםהחום הראשוני
פגיעות מטאוריטים•חימום אדיאבטי•אנרגית גרביטציה עם •
היווצרות הגלעיןיסודות רדיואקטיביים קצרי •
חיים
בהמשךיסודות רדיואקטיביים ארוכי •
חייםכוחות גיאות•
Degassing
הפרדת החומרים מתרחשת על ידי התכה. חומר קל צף ועולה וחומר
.כבד שוקע
מעטפת
Mohoקרום
מבנה כדור הארץ
מ ע ט פ ת
גלעין חיצוני
גלעין פנימי
קרום
איך חוקרים את פנים כדור הארץ?. השדה המגנטי: מעיד על גלעין שעיקרו עשוי ברזל1
שינויים תכופים בשדה מעידים על
מקור דינמי
איך חוקרים את פנים כדור הארץ?. גלים סייסמיים2
גל לחץ ק"מ בשניה8
גל גזירה ק"מ בשניה5
רק במוצק!
גל שטח ק"מ בשניה5-4
איך חוקרים את פנים כדור הארץ? . גלים סייסמיים: עוברים במהירות שונה בחומרים שונים2
"איזור הצל" מלמד על גלעין חיצוני מותך
הקרום לעומת כלל כדור הארץ . השוואת הרכב:3
שיטות גיאופיזיותגלים סייסמיים•
מגנטיזם•
גרביטציה•
שפיעת חום•
Composition
Crust (granite-cont./basalt-ocean)
Mantle (ultramafic)
Core (iron-nikel)
חלוקה של כדור הארץMechanical State
Lithosphere (solid)
Asthenosphere (upper mantle, partly molten)
Lower mantle (solid)
Outer core (liquid)
Inner core (solid)
Moho
D’’
Upper part of the Earth
“Moho”
Mohorovicic discontinuity: Sharp velocity increase, caused by composition difference between Mg+Fe rich (“mafic”) mantle and Na+K+Al rich crust
~8 km/s
~6 km/sP-waves
דיפרנציאציה על ידי התכה
Mantle
CrustMoho
Mantle Convection Simulation
Stromatolites The Earliest known fossils, 3.8
b.y.
Stromatolites: Cyanobacteria, “Architects of earth's atmosphere”
Modern analogue in Australia
Cyanobacteria in hot springs, Dead Sea
Uniformity: A basic work hypothesis
The Present is the key to the past
First building materials of life
Miller-Urey experiment
First building materials of life
Miller-Urey experiment
Evolution of Earth’s
Atmosphere
Human contribution
Fossilbacteria
Eukaryotes
Banded Iron FormationsEarliest Evidence for Oxidizing Atmosphere