Які прошарки землі є. Земна кора – тверда верхня оболонка Землі. Шари землі

Походження Землі

Сучасні гіпотези утворення Землі та інших планет сонячної системи засновані на висунутій у CVIII ст. І. Кантом (Німеччина) та незалежно від нього П. Лапласом (Франція) концепції утворення планет з пилової речовини та газової туманності. У CC в. цю концепцію розвивали О.Ю. Шмідт (СРСР), К. Вейцзекер (Німеччина), Ф. Фойл (Англія), А. Камерон (США) та Е. Шацман (Франція).

Кант і Лаплас звернули увагу на те, що Сонце гаряче, а Земля холодна і за своїм розміром набагато менше, ніж Сонце. У той самий час Земля - ​​лише з планет. Всі планети звертаються по колам, в один і той же бік і майже в одній площині. Це становить основні відмінності Сонячної системи, які мають бути пояснені в першу чергу.

Кант і Лаплас стверджували, що у природі все безперервно змінюється, розвивається. І Земля і Сонце раніше не були такими, які вони зараз, а їхня речовина існувала зовсім в іншому вигляді.

Лаплас обґрунтував свою гіпотезу переконливіше. Він вважав, що колись Сонячної системи не було, а була первинна розряджена та розпечена газова туманність із ущільненням у центрі. Вона повільно оберталася, і розміри її були більшими, ніж тепер діаметр найвіддаленішої від Сонця планети.

Гравітаційне тяжіння частинок туманності один до одного призводило до стиснення туманності та зменшення її розмірів. Відповідно до закону збереження моменту імпульсу при стисканні обертового тіла швидкість його обертання зростає. Тому при обертанні туманності велика кількість частинок на її екваторі (які оберталися швидше, ніж у полюсів), відривалися, або, точніше, відшаровувалися від неї. Навколо туманності виникало обертове кільце. Разом з тим туманність, куляста спочатку, внаслідок відцентрової сили сплющувалася біля полюсів і ставала схожою на лінзу.

Весь час стискаючись і прискорюючи своє обертання, туманність поступово відшаровувала від себе кільце за кільцем, які оберталися в один і той же бік і в одній і тій самій площині. Газові кільця мали неоднорідності густини. Найбільше згущення в кожному з кілець поступово притягувало до себе іншу речовину кільця. Так кожне кільце перетворювалося на один великий газовий клубок, що обертається навколо своєї осі. Після цього з ним повторювалося те саме, що з величезною первинною туманністю: він перетворювався на порівняно невелику кулю, оточену кільцями, що знову згущувалися в невеликі тіла. Останні, охолодившись, ставали супутниками великих газових куль, що оберталися навколо Сонця і після затвердіння перетворилися на планети. Наї більша частинатуманностей зосередилася у центрі; вона не охолола досі і стала Сонцем.

Гіпотеза Лапласа була науковою, оскільки ґрунтувалася на законах природи, відомих із досвіду. Однак після Лапласа були відкриті нові явища в Сонячної системи, які його теорія не могла пояснити. Наприклад, виявилося, що планета Уран обертається навколо своєї осі не в той бік, куди обертаються інші планети. Були краще вивчені властивості газів та особливості руху планет та їх супутників. Ці явища також узгоджувалися з гіпотезою Лапласа і від неї довелося відмовитися.

Відомий радянський вчений академік О.Ю. Шмідт запропонував гіпотезу, в розробці якої взяли участь астрономи, геофізики, геологи та інші вчені і згідно з якою Земля та інші планети ніколи не були розпеченими газовими тілами, подібними до Сонця і зірок, а повинні були утворитися з холодних частинок речовини. Ці частки спочатку рухалися безладно. Потім їх орбіти ставали круговими і розташовувалися приблизно в одній площині. При цьому напрямок обертання частинок в певну сторону з часом починало переважати, і врешті-решт всі частинки стали обертатися в ту саму сторону.

В результаті зіткнення частинок при початковому безладному русі енергія їхнього руху частково переходила в тепло і розсіювалася в простір. Розрахунки показали, що в результаті цих процесів куляста хмара поступово сплющувалася і нарешті стала формою схожою на млинець. Далі гравітаційна взаємодія призвела до зростання більших частинок шляхом захоплення ними дрібних частинок. Таким чином, велика частина порошинок зібралася в кілька гігантських грудок речовини, що стали планетами.

Згідно з оцінками, отриманими Шмідтом, для утворення Сонячної системи знадобилося 6-7 млрд. років, що по порядку величини узгоджується з даними, отриманими в результаті ізотопічного аналізу.

За гіпотезою Шмідта Земля ніколи не була вогненно-рідкою, а розігрів внутрішньої області Землі стався в результаті ядерних реакцій розпаду важких елементів, що входять до складу первісної речовини.

Основні етапи еволюції Землі

Історія Землі по сучасним уявленнямналічує приблизно 4,6 млрд років. Численні результати дослідження земної кори (хімічний склад та структура гірських порід, їх розподіл за глибиною, вміст радіоактивних ізотопів, залишків викопних живих організмів) дозволили встановити картину формування та розвитку планети, визначити вік біосфери. Вся історія існування Землі поділяється на тимчасові відрізки, кожному з яких характерні певні фізичні, хімічні, кліматичні умови, і навіть етапи еволюції живої природи.

Вік гірських порід визначається за аналізом ізотопічного складу і, зокрема, за радіовуглецевим аналізом. Суть його полягає в тому, що в тканинах живих організмів міститься невелика та постійна кількість вуглецю С 14 який розпадається з періодом напіврозпаду 5760 років. В результаті такого розпаду відношення мас 14 до 12 в залишках живих організмів зменшується з часом, що пройшов після смерті організму. Визначаючи це ставлення у породах, що містять залишки живих організмів, можна розрахувати вік цих порід.

Тимчасові відрізки геохронологічної шкали поділяють на епохи, періоди тощо. Перший, ранній часовий відрізок, званий «катархей» або «місячний період», відповідає формуванню Землі, її атмосфери, водного середовища. Життя протягом перших 1 - 1,5 млрд. років не існувало у жодній формі, оскільки ще не виникли відповідні фізико-хімічні умови. На ранньому етапі відбувалися інтенсивні тектонічні процеси, що супроводжувалися перерозподілом по глибині Землі хімічних елементів та сполук. Ядерні реакції розпаду, що відбувалися в центрі та глибинних шарах планети (вони мають місце й зараз) сприяли розігріву Землі. В атмосфері переважали сполуки сірки, хлору, азоту, вміст кисню був у сотні разів меншим, ніж зараз. Тяжкіші елементи переміщалися до центру Землі і потім сформували ядро, легші - до поверхні. Інтенсивні вулканічні та грозові процеси сприяли формуванню водного середовища – у ньому і почали утворюватися перші органічні молекули.

Архей і протерозою - дві найбільші ери, протягом яких почала формуватися життя лише на рівні мікроорганізмів. Ці дві ери об'єднують у «надеру» – криптозою (час прихованого життя). Перші багатоклітинні організми з'явилися наприкінці протерозою близько 600 млн. років тому.

Приблизно 570 млн. років тому, коли на Землі практично сформувалися сприятливі умови для життя, почався бурхливий розвиток живих організмів. З цього моменту настав час явного життя - фанерозою. Цей відрізок геологічної історії поділяють на 3 ери - палеозою, мезозою і кайнозою. Остання епоха з погляду гео- і біології триває досі. Слід зазначити, що поява та розвиток життя на землі призвело до значної зміни твердої оболонки Землі (літосфери), гідросфери та атмосфери, а виникнення розумного життя (людини) за короткий часовий інтервал викликало глобальні зміни в еволюції планети.

Відмінності у складі гірських порід від однієї епохи (періоду) до іншої у свою чергу обумовлені різкими змінами природно-кліматичних та фізичних умов на планеті. Встановлено, що клімат Землі багаторазово змінювався; потепління змінювалися різкими похолоданнями, відбувалися підняття та опускання суші. Траплялися і великі космічні катастрофи: зіткнення з метеоритами, кометами та астероїдами. На Землі виявлено велику кількість метеоритних кратерів великих розмірів. Найбільший їх на півострові Юкатан має діаметр понад 100 км; його вік - 65 млн. років, практично збігається із закінченням крейдяного та початком палеогенового періоду. Багато палеонтологів саме з цією найбільшою катастрофою пов'язують вимирання динозаврів.

Зміни клімату та температури багато в чому обумовлені астрономічними факторами: нахилом земної осі (багаторазово змінювався), обурення планет-гігантів, активністю Сонця, рухом Сонячної системи навколо Галактики. Відповідно до однієї з гіпотез різкі зміни клімату відбуваються раз на 210 - 215 млн. років (галактичний рік), коли Сонячна система, звертаючись навколо центру Галактики, проходить через газопилову хмару. Це сприяє ослабленню сонячного випромінювання та, як наслідок, похолоданню на планеті. У ці моменти на Землі настають льодовикові епохи – з'являються та зростають полярні шапки. Остання льодовикова епоха почалася приблизно 5 млн. років тому і продовжується досі. Льодовична епоха характеризується періодичними коливаннями температури (раз на 50 тис. років). При похолоданнях (льодовиковий період) льодовики можуть поширюватися від полюсів до екватора до 30-40 градусів. Зараз ми живемо у «міжльодовиковий» період льодовикової епохи. Спадщина льодовикової епохи - зона вічної мерзлоти (у Росії понад половина її території).

Матеріали, що складають тверду Землю, непрозорі і щільні. Прямі дослідження їх можливі лише до глибин, що становлять мізерну частину радіуса Землі. Найглибші пробурені свердловини та наявні в даний час проекти обмежені глибинами 10 - 15 км, що становить трохи більше 0,1% від радіусу. Можливо, проникнути на глибину більше кількох десятків кілометрів не вдасться. Тому відомості про глибокі надра Землі отримують, використовуючи лише непрямі методи. До них належать сейсмічний, гравітаційний, магнітний, електричний, електромагнітний, термічний, ядерний та інші методи. Найбільш надійним є сейсмічний. Він ґрунтується на спостереженні сейсмічних хвиль, що виникають у твердій Землі при землетрусах. Подібно до того, як рентгенівські промені дозволяють досліджувати стан внутрішніх органів людини, сейсмічні хвилі, проходячи через земні надра, дають можливість скласти уявлення про внутрішню будову Землі та про зміну фізичних властивостей речовини земних надр із глибиною.

Сейсмічні хвилі поділяються на поздовжні та поперечні відповідно до того, що зміщення речовини при коливаннях спрямоване вздовж і поперек напряму поширення хвилі. Поздовжні хвилі можуть поширюватися як і рідини, і у твердому речовині, а поперечні - лише у твердих породах. Крім того, швидкість поздовжніх хвиль у твердій речовині приблизно в 17 рази перевищує швидкість поперечних хвиль. Маючи мережу сейсмічних станцій на поверхні Землі, записуючи показання приладів, що реєструють землетруси - сейсмографів і порівнюючи ці показання, можна визначити епіцентр землетрусу, а також швидкість поширення хвиль у різних внутрішніх областях планети. Оскільки швидкість поширення хвиль залежить від щільності та пружності речовини, можна отримати дані про ці параметри, а також про агрегатний стан речовини (рідкий або твердий) у всій внутрішній ділянці Землі.

Крім пасивного дослідження сейсмічних хвиль нині застосовують метод глибинного сейсмічного зондування, запропонований 1949 р. радянським сейсмологом Г.А. Гамбурцевим. Цей метод полягає у використанні сейсмічних хвиль, що генеруються за допомогою вибуху, які реєструються сейсмографами, встановленими з інтервалом всього 200 - 500 м один від одного. Цей метод дає найнадійніші результати, проте практичне використання його потребує великих грошових витрат.

В результаті сейсмічних досліджень було визначено, що внутрішня область Землі неоднорідна за своїм складом та фізичними властивостями, і утворює шарувату структуру (рис. 11.1). Тут ми лише коротко перерахуємо розміри та основні фізичні параметри цих верств:

Мал. 11.1. Внутрішні оболонки Землі

1. Верхній шар Землі називається земною корою і поділяється на кілька шарів. Найвищі шари земної кори складаються переважно з пластів осадових гірських порід, що утворилися шляхом осадження різних дрібних частинок, головним чином морях і океанах. У цих пластах поховані залишки тварин і рослин, що населяли в минулому земну кулю. Загальна потужність (товщина) осадових порід не перевищує 15 – 20 км.

Відмінність швидкості поширення сейсмічних хвиль на континентах і дні океану дозволило дійти невтішного висновку у тому, що у Землі є два основних типи земної кори: континентальний і океанічний. Потужність кори континентального типу загалом 30 - 40 км, а під багатьма горами сягає місцями 80 км. Континентальна частина земної кори розпадається ряд шарів, число і потужність яких змінюються від району до району. Зазвичай нижче осадових порід виділяють два основні шари: верхній – «гранітний», близький за фізичними властивостями і складом до граніту і нижній, що з більш важких порід, - «базальтовий» (передбачається, що він складається головним чином базальту). Товщина кожного з цих шарів у середньому 15 – 20 км. Однак у багатьох місцях не вдається встановити різку межу між гранітним та базальтовим шарами. Океанічна кора набагато тонша (5 - 8 км). За складом та властивостями вона близька до речовини нижньої частини базальтового шару континентів. Але цей тип кори властивий лише глибоким ділянкам дна океанів, щонайменше 4 тис. м. На дні океанів є області, де кора має будову континентального чи проміжного типу. Поверхня Мохоровичича (на ім'я югославського вченого, що її відкрив), на межі якої різко змінюється швидкість сейсмічних хвиль, відокремлює земну кору від мантії.

2. Мантія поширюється до глибини 2900 км. Вона поділяється на 3 шари: верхній, проміжний та нижній. У верхньому шарі швидкості сейсмічних хвиль відразу за кордоном Мохоровичича ростуть, потім на глибині 100 - 120 км під континентами і 50 - 60 км під океанами це зростання змінюється слабким зменшенням швидкостей, а далі на глибині 250 км під континентами і 400 км під океанами змінюється зростанням. Таким чином, у цьому шарі є область знижених швидкостей - астеносфера, що характеризується відносно малою в'язкістю речовини. Деякі вчені вважають, що у астеносфері речовина перебуває у «кашеподобном» стані, тобто. складається з суміші твердих та частково розплавлених порід. В астеносфері знаходяться осередки вулканів. Вони утворюються, ймовірно, там, де з якихось причин знижується тиск і, отже, температура плавлення речовини астеносфери. Зниження температури плавлення призводить до розплавлення речовини та утворення магми, яка потім тріщинами і каналами в земній корі може вилитися на поверхню Землі.

Проміжний шар характеризується сильним зростанням швидкостей сейсмічних хвиль та збільшенням електропровідності речовини Землі. Більшість вчених вважають, що в проміжному шарі змінюється склад речовини або складові мінерали переходять в інший стан, з більш щільною «упаковкою» атомів. Нижній шар оболонки відрізняється однорідністю проти верхнім шаром. Речовина цих двох шарах перебуває у твердому, очевидно, кристалічному стані.

3. Під мантією знаходиться земне ядро ​​з радіусом 3471 км. Воно підрозділяється на рідке зовнішнє ядро ​​(шар між 2900 та 5100 км) та тверде ядерце. При переході від мантії до ядра різко змінюються фізичні властивості речовини, мабуть внаслідок високого тиску.

Температура всередині Землі з глибиною підвищується до 2000 -3000 0 С, при цьому найшвидше вона зростає в земній корі, далі йде уповільнення, і на великих глибинтемпература залишається, мабуть постійної. Щільність Землі зростає з 2,6 г/см3 на поверхні до 6,8 г/см3 на межу ядра Землі, а в центральних областях становить приблизно 16 г/см3. Тиск зростає з глибиною і сягає межі між мантією і ядром 1,3 млн. атм, а центрі ядра - 3,5 млн. атм.

Зовнішні оболонки Землі

Крім твердої зовнішньої оболонки - літосферивиділяють також водну оболонку - гідросферута повітряну оболонку - атмосферу. Точніше, під гідросферою розуміють сукупність всіх вод Землі, що у твердому, рідкому і газоподібному станах. Найбільше Землі рідкої води - обсяг близько 1,370 . 10 24 см 3 . Вона утворює на поверхні Землі Світовий океан, Загальна площаякого дорівнює 3,61. 10 18 см 2 тобто. 70,8% площі всієї земної поверхні. Вода, завдяки своїм унікальним властивостям, має винятково важливе значення для створення на Землі оптимального теплового режиму. Саме в ній зародилося і без неї було б неможливе органічне життя.

Основна маса льоду розташовується на суші – головним чином в Антарктиді та Гренландії. Загальна маса його близько 2,42. 10 22 р. Якби цей лід розтанув, то рівень Світового океану підвищився приблизно на 60 м. При цьому 10 % суші виявилося б затопленим морем.

Вода поступово випаровується з поверхні Світового океану. Вона підхоплюється повітряними течіями та переноситься на величезні відстані. Після ряду перетворень (конденсації, сублімації, коагуляції і т.п.) волога, що випарувалася, випадає з атмосфери у вигляді опадів. Не вся волога при цьому повертається прямо до Світового океану. Частина опадів випадає на сушу, звідки вони виносяться річками у моря та океани. Щорічно річки приносять із суші до Світового океану понад 35 . 10 18 г води. Під час свого шляху сушею вода розчиняє різні солі, захоплює дрібні, котрий іноді великі частинки і виносить усе це у море. Загальна кількість мінеральної речовини, що виноситься річками Світовий океан протягом року дорівнює приблизно 35 . 10 14 р. З них 18 . 10 14 г випадає в осад, а 17 . 10 14 г залишаються розчиненими.

Кругообіг води Землі існує мільйони років. Можливо тому вода морів і океанів солона, хоча щодо цього немає єдиної думки.

Атмосфера - газова оболонка, що оточує Землю і обертається з нею як єдине ціле. Атмосфера утворилася головним чином із газів, виділених літосферою після формування планети. Протягом мільярдів років атмосфера Землі зазнала значної еволюції під впливом численних фізико-хімічних та біологічних процесів: дисипація газів у космічний простір, вулканічна діяльність, дисоціація (розщеплення) молекул внаслідок сонячного ультрафіолетового випромінювання, хімічні реакції між компонентами атмосфери та обмін речовин живих організмів.

Стовп повітря над квадратним сантиметром земної поверхні має масу близько 1 кг, а маса всієї атмосфери дорівнює 5,16 . 10 21 р.

Атмосфера Землі має шарувату будову. Виділяють тропосферу, стратосферу, мезосферу та термосферу.

Тропосфера - це прилегла до земної поверхніобласть, в якій температура більш менш рівномірно зменшується з висотою до -50 0 С і нижче. Верхня межа тропосфери знижується під час руху від екватора до полюсів від 17 до 9 км. У тропосфері укладено понад 80 % маси атмосфери і майже вся водяна пара. У ній протікають фізичні процеси, які зумовлюють ту чи іншу погоду. У тропосфері здійснюються всі перетворення водяної пари. У ній утворюються хмари та формуються опади, дуже сильно розвинене турбулентне та конвективне перемішування.

Стратосфера характеризується сталістю або зростанням температури з висотою та винятковою сухістю повітря. Верхня межа стратосфери розташована в середньому на висотах 50 – 55 км. Температура стратосфери зростає з висотою, досягаючи на верхньому кордоні 0-10 0 С. Процеси в стратосфері практично не впливають на погоду.

Мезосфера - шар, що лежить над стратосферою та характеризується падінням температури з висотою. Верхня межа мезосфери збігається з мінімумом температури (близько 90 0 С) і розташована на висоті близько 85 км.

Термосфера знаходиться над мезосферою. Температура в ній швидко зростає, досягаючи 1000 – 2000 0 С на висоті 400 км. Понад 400 км температура майже не змінюється з висотою. Температура та щільність повітря дуже сильно залежать від часу доби та року, а також від сонячної активності. У роки максимуму сонячної активності температура та щільність повітря у термосфері значно вища, ніж у роки мінімуму.

Слід зазначити, що всі наведені тут величини отримані шляхом усереднення за великі інтервали часу і за величезними площами. Поза сумнівом миттєві параметри атмосфери значно відрізняються від середніх, оскільки атмосфера - це надзвичайно мінливе середовище.

Природі знадобилося витратити кілька мільярдів років на те, щоб грунт Землі набув властивостей, завдяки яким на нашій планеті змогла з'явитися рослинність. Спочатку замість ґрунту існували лише гірські породи, які через вплив на них дощ, вітер, сонячні промені почали поступово подрібнюватися.

Руйнування ґрунту відбувалося по-різному: під впливом сонця, вітру та морозів кам'янисті породи тріскалися, шліфувалися піском, а морські хвилі повільно, але впевнено, розбивали величезні брили в дрібні камені. Остаточно свій внесок у освіту ґрунту внесли тварини, рослини та мікроорганізми, додавши органічні елементи (гумус), збагачуючи верхній шарземлі продуктами життєдіяльності та його залишками. Розкладання органічних елементів при взаємодії з киснем призвели до різних хімічних процесів в результаті яких були утворені зол і азот, що перетворили гірські породи на ґрунт.

Ґрунтом називається видозмінений пухкий верхній шар земної кори, на якому росте рослинність. Утворена вона була в результаті перетворення гірських порід під впливом мертвих та живих організмів, сонячних променів, опадів та інших процесів, завдяки яким відбулася ерозія ґрунту.

За рахунок такої трансформації величезних, твердих порід в пухку масу, верхній шар грунту придбав поверхню, що вбирає: структура грунту стала пористою і повітропроникною. Основне значення ґрунту полягає в тому, що він, будучи пронизаний корінням рослин, передає їм усі необхідні для росту поживні елементи, і поєднує в собі дві особливості, необхідні для існування рослин – мінеральні речовини та воду.

Тому однією з головних характеристик грунту є родючий шар грунту, що дозволяє забезпечити зростання та розвитку рослинних організмів.

Щоб сформувався родючий пласт грунту, земля повинна містити в собі достатню кількість поживних речовин і мати необхідний запас води, який не дав би загинути рослинам. Цінність землі багато в чому залежить від її здібностей доносити до коріння рослин поживні речовини, забезпечувати до них доступ повітря і вологи (вода в грунті має надзвичайно важливе значення: нічого не зростатиме, якщо в землі буде відсутня рідина, яка ці речовини розчинятиме).

Складається ґрунт з декількох шарів:

1. Орний шар – верхній шар ґрунту, найродючіший шар ґрунту, в якому міститься найбільше гумусу;
2. Підґрунтя – складається в основному із залишків гірських порід;
3. Найнижчий шар ґрунту називається «корінною підстилаючою породою».

Кислотність ґрунту

Дуже серйозним фактором, що впливає на родючість ґрунту, є кислотність ґрунту – наявність іонів водню у ґрунтовому розчині. Кислотність ґрунту підвищена, якщо рН нижче семи, якщо вище – лужна, а рівна семи – нейтральна (концентрація іонів водню (Н+) та гідроксидів (ОН-) однакова).

Високий рівень кислотності верхнього шару землі негативно відображається на зростанні рослин, оскільки впливає на його особливості (розмір і міцність ґрунтових частинок), на добрива, що вносяться, мікрофлору і розвиток рослин. Наприклад, підвищена кислотність порушує структуру ґрунту, оскільки корисні бактерії не можуть нормально розвиватися, а багато поживних речовин (наприклад, фосфор) стають важкозасвоюваними.

Занадто великий рівенькислотності дає можливість накопичуватися в грунті токсичним розчинам заліза, алюмінію, марганцю, причому знижується надходження в організм рослин калію, азоту, магнію, кальцію. Основною ознакою високого рівнякислотності є наявність під верхнім темним шаром землі світлого шару, що за кольором нагадує золу, при цьому чим ближче цей шар до поверхні, тим кисліше ґрунт і тим менше в ньому кальцію.

Види ґрунту

Оскільки абсолютно всі типи ґрунтів утворені з гірських порід, не дивно, що особливості ґрунту багато в чому залежать від хімічного складута фізичних характеристик материнської породи (мінералів, густини, пористості, теплопровідності).

Також на особливості ґрунту впливає те, в яких саме умовах відбувалося утворення ґрунту: опади, кислотність ґрунту, вітер, швидкість вітрів, температура ґрунту та навколишнього середовища. Клімат надає на ґрунт і непрямий вплив, оскільки життя рослинного та тваринного світу прямо залежить від температури ґрунту та навколишнього середовища.

Типи ґрунтів залежать багато в чому від розмірів та кількості частинок, які в них є. Наприклад, сирі та холодні глинисті грунти сформовані щільно прилеглими один до одного частинками піску, суглинистий грунт є чимось середнім між глиною та піском, а кам'янистий містить багато гальки.

А ось до складу торф'яної землі входять залишки померлих рослин і містить дуже мало твердих частинок. Будь-який ґрунт, на якому виростають рослинні організми, має дуже складну структуру, оскільки крім гірських порід він містить у собі солі, живі організми (рослини), органічні речовини, що були утворені внаслідок гниття.

Після того як було зроблено аналіз ґрунту в різних регіонах нашої планети, було створено класифікацію ґрунтів – сукупність однотипних ділянок, які мали схожі умови утворення ґрунту. Класифікація ґрунтів має кілька напрямків: еколого-географічне, еволюційно-генетичне.

У Росії, наприклад, в основному використовується еколого-географічна класифікація ґрунтів, згідно з якою основні типи ґрунту – дернові, лісові, підзолисті, чорноземні, тундрові, глинисті, піщані, ґрунти степу.

Чорнозем

Чорнозем, що має комковатую або зернисту структуру, вважається найродючішим грунтом (гумус близько 15%), характерним для помірно-континентального клімату, в якому чергуються сухі і вологі періоди, а також переважають плюсові температури. Аналіз ґрунту показав, що чорнозем багатий на азот, залізо, сірку, фосфор, кальцій та інші елементи, необхідні для сприятливої ​​життєдіяльності рослин. Чорноземні ґрунти характеризуються високими водно-повітряними характеристиками.

Піщані землі

Піщаний грунт характерний для пустель і напівпустель. Є розсипчастий, зернистий, позбавлений зв'язності ґрунт, у якому співвідношення глини до піску становить 1:30 або 1:50. Він погано утримує поживні речовини, вологу, при цьому через бідність рослинного покриву легко схильний до вітряної та водної ерозії. Піщаний ґрунт має й плюси: він не заболочується, оскільки вода в ґрунті легко проходить через крупнозерну структуру, до коріння в достатній кількості надходить повітря, а гнильні бактерії в ньому не виживають.

Лісові землі

Лісові ґрунти характерні для лісів помірного поясу північної півкуліта їх властивості прямо залежать від лісів, які в ній виростають та надають прямий вплив на склад ґрунту, його повітропроникність, водний та тепловий режими. Наприклад, листяні дерева позитивно впливають на лісові ґрунти: вони збагачують ґрунт гумусом, золою, азотом, нейтралізують кислотність, створюючи сприятливі умови для утворення корисної мікрофлори. А ось хвойні породи дерев надають на лісові ґрунти негативний вплив, формуючи підзолистий ґрунт.

Лісові ґрунти, які б дерева на них не росли, родючі, оскільки азот і зола, що знаходяться в опалому листі та хвої, повертаються в грунт (у цьому їхня відмінність від землі полів, де разом з урожаєм часто вивозять рослинну підстилку).

Глинисті землі

Глинисті ґрунти містять у собі близько 40% глини, є сирими, в'язкими, холодними, липкими, важкими, але при цьому багатими на мінеральні речовини. Глинистий грунт має здатність надовго затримувати воду, повільно просочуються нею і дуже неквапливо пропускають їх у нижні шари.

Волога також повільно випаровується - це дає можливість рослинам, що тут ростуть, менше страждати від посухи.

Властивості глинистого ґрунту не дають можливості нормально розвиватися кореневій системі рослин, а тому більшість поживних елементів залишаються незатребуваними. Щоб змінити склад верхнього шару землі, необхідно протягом декількох років вносити органічні добрива.

Підзолиста земля

Підзолисті ґрунти містять від 1 до 4% гумусу, через що для них характерний сірий колір. Для підзолистого ґрунту характерно дуже низький вміст поживних елементів, підвищена кислотність, а тому малоплодородний. Формуються підзолисті ґрунти зазвичай біля хвойних та змішаних лісів помірного поясу, а на їх утворення сильно впливають переважання опадів над випаровуванням, низькі температури, знижена активність мікробів, бідна рослинність, через що підзолисті ґрунти характеризуються невисоким вмістом азоту та золи (наприклад, ґрунти , Сибіру, ​​Далекого Сходу).

Щоб використати підзолисті ґрунти у сільськогосподарських роботах, аграріям потрібно докласти чимало зусиль: внести великі дози мінеральних та органічних добрив, постійно регулювати водний режим, орати землю.

Дерновий ґрунт

Дернові ґрунти родючі і характеризуються низьким або нейтральним рівнем кислотності, високою кількістю гумусу (від 4 до 6%), а також їм властиві такі властивості ґрунту, як водо- та повітропроникність.

Дернові ґрунти формуються під розвиненим трав'янистим покривом переважно на луках. Аналіз ґрунту показав, що дернова земля містить велику кількість магнію, кальцію, золи, а в гумусі знаходиться чимало гумінових кислот, які при реакції утворюють гумати – нерозчинні солі, які безпосередньо беруть участь у формуванні комковато-зернистої структури ґрунту.

Тундрова земля

Тундрові ґрунти бідні на мінерали та поживні речовини, дуже прісні та містять мало солей. Через слабке випаровування та мерзлого ґрунту для тундрових ґрунтів характерна підвищена вологість, а через недостатню кількість рослинності та її повільну гуміфікацію – низький вміст гумусу. Тому тундрові ґрунти містять у своєму верхньому шарі тонкий торф'янистий пласт.

Роль ґрунту

Значення ґрунту в житті нашої планети складно переоцінити, оскільки він є незамінним елементом земної кори, який забезпечує існування рослинних та тваринних організмів.

Оскільки через верхній шар землі протікає велика кількість різних процесів (серед них – і органічних речовин), він є сполучною ланкою між атмосферою, літосферою і гідросферою: саме у верхньому шарі землі переробляється, розкладається і трансформуються хімічні сполуки. Наприклад, рослини, які ростуть у ґрунті, розкладаючись разом з іншими органічними речовинами, трансформуються в такі корисні копалини, як вугілля, газ, торф, нафта.

Важливими є і захисні функції ґрунту: земля знешкоджує небезпечні для життєдіяльності речовини (це особливо важливо, оскільки останнім часом забруднення ґрунту набуло катастрофічного характеру). Насамперед – це токсичні хімічні сполуки, радіоактивні речовини, небезпечні бактерії та віруси. Запас міцності верхнього шару землі має ліміт, тому якщо забруднення грунту й надалі підвищуватиметься, то вона перестане справлятися зі своїми захисними функціями.