Круговорот веществ на Земле

Повторяющиеся процессы превращения и перемещения вещества в природе, имеющие болееили менее выраженный циклический характер. Эти процессы имеют определённое поступательное движение, т. к. при так называемых циклических превращениях в природе не происходит полного повторения циклов, всегда имеются те или иные изменения в количестве и составе образующихся веществ. Понятие К. в. нередкотрактовалось метафизически, как движение по замкнутому кругу, что в корне ошибочно.

Около 5 млрд. лет назад произошла дифференциация вещества Земли, разделение его на рядконцентрических оболочек, или геосфер: атмосферу (См. Атмосфера), гидросферу (См. Гидросфера), земнуюкору (См. Земная кора), гранитную, базальтовую и др. оболочки, отличающиеся друг от друга характернымхимическим составом, физическими и термодинамическими свойствами. Эти оболочки в последующеегеологическое время развивались в направлении дальнейшего наиболее устойчивого состояния. Междувсеми геосферами и внутри каждой отдельной геосферы продолжался обмен веществом. Вначале наиболеесущественную роль играл вынос вещества из недр Земли на поверхность в результате процессоввыплавления легкоплавкого вещества Земли и дегазации.

Поскольку можно судить на основании сохранившихся геологических свидетельств, эта стадия обменабыла ещё очень обширной в архейскую эру (см. Докембрий). В то время имели место интенсивныеколебательные движения в земной коре, обширные горообразовательные процессы, создавшие повсеместноскладчатость, а также энергичная вулканическая деятельность, результатом которой явились мощные слоибазальтов. Широко развиты были интрузии и процессы гранитизации. Все эти процессы осуществлялись вболее грандиозных масштабах, чем в последующие геологические периоды. В архейскую эру на поверхностьЗемли выносились вещества в значительно больших количествах и, возможно, из более глубоких областейпланеты. В дальнейшем обмен веществом между глубокими областями и поверхностью Земли сократился. Вконце докембрия обособились более спокойные области земной коры — платформы и области интенсивнойтектонической и магматической деятельности — геосинклинали. С течением времени платформы росли, агеосинклинальные области сужались.

В современный период обмен веществом между геосферами по вертикальному направлениюдостаточно определенно может наблюдаться в пределах 10—20 км от поверхности Земли и местами — в 50—60 км. Не исключено движение вещества и из более глубоких зон Земли, однако этот процесс в настоящеевремя уже не играет существенной роли в общем К. в. на Земле. Непосредственно непрерывный К. в. наблюдается в атмосфере, гидросфере, верхней части твёрдой литосферы и в биосфере (См. Биосфера). Современи появления биосферы (около 3,5 млрд. лет назад) К. в. на Земле изменился. К физико-химическимпревращениям прибавились биогенные процессы. Наконец, огромной геологической силой стала нынедеятельность человека. См. Земля (раздел Человек и Земля).

Т. о., К. в. на Земле в процессе развития нашей планеты изменялся и в современный период сгеологической точки зрения наиболее интенсивен на поверхности Земли. В интенсивный обмензахватывается в литосфере, атмосфере, гидросфере и биосфере единовременно лишь небольшая частьвещества этих оболочек. Наблюдаемый К. в. на Земле слагается из множества разнообразныхповторяющихся в основных чертах процессов превращения и перемещения вещества. Отдельныециклические процессы представляют собой последовательный ряд изменений вещества, чередующихся свременными состояниями равновесия. Как только вещество вышло из данной термодинамической системы, скоторой оно находилось в равновесии, происходит его дальнейшее изменение, пока оно не возвратитсячастично к первоначальному состоянию. Полного возвращения к первоначальному состоянию никогда непроисходит. Вместе с тем благодаря этим повторяющимся процессам на поверхности Земли обеспечиваетсяизвестная стабильность её рельефа. Яркой иллюстрацией этого может служить круговорот воды в природе.