"Дрейф материков и эволюция земной коры" (урок № 2 из темы "Литосфера" в 7-м классе средней школы)

Цель урока – сформировать представление об эволюции земной коры и становлении системы знаний по этой проблеме. Знакомство с картой «Строение земной коры»

Оборудование:

1. Геохронологическая таблица.
2. Карта «Строение земной коры»
3. Демонстрационный рисунок или слайд «Расположение материков Земли в древности»

Ход урока.

Поверхность Земли с выступами материков и впадинами океанов – это результат длительного развития. Мы с вами уже знаем, что в развитии планеты  можно  выделить   2 стадии  - звездную и планетарную. Переход из первой стадии во вторую был вызван перераспределением вещества Земли и образованием земных оболочек.

- Куда стремились более тяжелые элементы планеты?

(К центру Земли)

- Куда стремились более легкие элементы планеты?

(Наружу)

- Назовите внутренние оболочки Земли, состоящие из более тяжелых элементов.

(Ядро, мантия)

- Назовите внешние оболочки Земли, состоящие из более легких элементов.

(Гидросфера, атмосфера)

Земная кора и часть верхней мантии находятся на границе внешних и внутренних оболочек Земли, где возможно перемещение вещества как в вертикальном направлении, так и в горизонтальном. Здесь происходит резкая смена температуры, давления, а потому – изменение  состояний  любого вещества. 

- Как назвали оболочку Земли, где происходит непрерывный процесс обмена веществом и энергией между всеми оболочками Земли?

(Географической оболочкой)

- Назовите самые крупные тела географической оболочки.

(Материки и океаны)

С образованием земных оболочек начинается геологический этап развития Земли, который длится около 2 млрд. Этот большой  отрезок времени разделили на эры. Всего в истории земли выделяют 5 эр.  Предполагается, что уже на самых ранних стадиях геологического развития Земли создались предпосылки для появления простейших живых организмов. Первые две геологические эры – архейскую и протерозойскую – развитие жизни шло медленно. В последующие три эры, которые длились 600 млн лет, развитие пошло быстрее.

- Как называются эти эры? (При затруднении вспомнить тему «Введение» - стр 5 учебника)

(Древней жизни – палеозой,
Средней жизни – мезозой,
Новой жизни – кайнозой).

- Какова длительность этих эр?

(Палеозой – 345 – 360 млн. лет,
Мезозой – 160 – 180 млн. лет
Кайнозой – 65 – 70 млн. лет)

Жизнь появилась в первичном океане,  постепенно вышла на сушу и заняла все материки. Подробнее вы рассмотрите ее распространение на уроках биологии. Развитие неживой природы также продолжалось.  Нам известны современные очертания материков и океанов. Всегда ли они были такими?

Вы знаете, что строение земной коры под материками и океанами различно. Какова толщина  материковой и океанической земной коры?

(5 - 10 км в океанах и от 30 до 80 км на материках)

- Из каких слоев состоят материковая и океаническая земная кора?

(Земная кора материков – базальтовый слой, гранитный слой, осадочный слой. Земная кора океанов – базальтовый слой, осадочный слой).

В архейской и,  даже в начале протерозойской эр,  земная кора формировалась под воздействием внутренних сил Земли.  Горячее вещество в мантии  стремилось к расширению. Тонкая первичная кора Земли не выдерживала давления изнутри, трескалась, и, огромные потоки раскаленной лавы изливались по трещинам.

- Как назывались породы, которые образовывались при застывании мантийного вещества?

(Магматические)

- Что происходило с газами и парами воды, которые содержались в веществе мантии? Какие оболочки Земли  они образовали?

(Пары воды и газы выделялись, образуя атмосферу и гидросферу Земли).

В архейскую и протерозойскую эры наша Земля была залита огромными пространствами солоноватой воды, из которой торчали вулканы.  С появлением воды и газов стали возможны процессы выветривания, то есть разрушения горных пород.

- Что называется выветриванием?

(Процесс разрушения горных пород)

- Какие породы земной коры  стали  появляться при разрушении магматических?

(Осадочные)

- Где они могли накапливаться?   

(В понижениях)

Продолжавшиеся движения земной коры сминали образовавшиеся породы Земли в складки, по трещинам поднималась магма, изменяя  уже образовавшиеся горные породы. Так появились первые наиболее уплотненные и жесткие  участки земной коры. Сейчас их называют платформами. В обычной жизни слово платформа употребляется как обозначение основания для чего-либо.  Смятые внутренними движениями земли в складки, уплотненные и жесткие, сцементированные внедрениями магмы платформы стали основаниями  для  материков. В протерозое древние платформы уже  выглядели именно как материки, приподнятые над поверхностью океана.

• Рассмотрим «Карту строения Земной коры»

- Каким цветом обозначены древние платформы Земли?

(Красным)

- Назовите древние платформы, которые лежат в основании каждого материка.

(Южноамериканская – в основании Ю. Америки и т. д.)

- Что означает мелкая штриховка в виде сеточки, которая нанесена поверх красного цвета платформ?

(Осадочный чехол – слой осадочных пород, которые накапливались поверх магматических)

- Видны ли на карте территории, где легче добывать полезные ископаемые магматического происхождения?

(Да, есть территории, где штриховка отсутствует.  Например, на Кольском полуострове. Такие  места называются щитами).

Казалось бы, именно здесь мы могли поставить точку в рассказе о развитии земной коры. Однако, история  далека от завершения. Внимательно посмотрите на очертания  современных материков.

- Берега каких  материков кажутся вам совместимыми при сближении?

(Африки и Южной Америки)

Именно это замечали еще в 19 веке многие географы.
- Какая мысль должна была им придти в голову?

(Материки были единым целым)

Действительно, многие ученые думали об этом, но появление гипотезы движения материков связывают обычно с именем  немецкого ученого Альфреда Вегенера, который наиболее полно разработал эту идею.
- Прочтите на стр. 10 учебника,  и ответьте, что такое гипотеза.

(Гипотеза – это обоснованное положение о причинах явлений и событий и связи между ними)

- Прочтите на стр. 11 учебника и назовите  этапы развития гипотезы и превращения ее в достоверную научную теорию.

Сам Вегенер писал: «В 1910 году мне впервые пришла в голову мысль о перемещении материков …., когда я поразился сходством очертаний берегов по обе стороны Атлантического океана». Он предположил, что в раннем палеозое на Земле существовало два крупных материка – Лавразия и Гондвана. В конце палеозоя материки объединяются за счет наращивания их окраин. Около 200 млн. лет назад все материки были сгруппированы в единый континент – Пангею (Пан – всеобщий, Гея – земля). Он изображен у вас на рис. 2 стр. 11 учебника. В составе материка хорошо прослеживаются две крупные части:

А). Северная (Европа, Азия без Индии и Сев. Америка) – Лавразия
Б). Южная (Юж. Америка, Африка, Антарктида, Австралия, Индостан) – Гондвана.

Между Гондваной и Лавразией находилось  первое море – Тетис,  как огромный залив. Остальное пространство Земли занято океаном Панталасса. В пояснении под рисунком вы можете прочесть происхождение этих названий. С начала мезозоя Пангея снова начала разделяться на Лавразию и Гондвану.
Вегенер нашел много подтверждений своей теории. Особенно убедительным показалось ему существование в Африке и в Южной Америке остатков древних животных – листозавров. Это были пресмыкающиеся, похожие на небольших гиппопотамов, обитавшие только в пресноводных водоемах. Значит, проплыть огромные расстояния по соленой морской воде они не могли. Аналогичные доказательства он нашел и в растительном мире.

- С помощью рисунков 5 на стр. 12 и 6 на стр. 13 учебника расскажите о других доказательствах существования единого материка.

Материк Пангея раскололся на несколько частей, которые перемещаются по поверхности планеты. Распад начался с разделения Лавразии, позже начались расколы Гондваны.  Материк Гондвана находился в районе Южного географического полюса, поэтому следы древнего палеозойского оледенения находят на ныне теплых материках – В Африке, Южной Америке и на азиатском полуострове Индостан.  За счет раскола и расхождения частей Пангеи образовались океаны – рис. 3 и 4 стр. 11. Молодыми океанами можно считать Атлантический и Индийский; старым  - Тихий. Северный Ледовитый океан обособился  при увеличении суши в северном полушарии. Впрочем, шли споры о том, не считать ли его морем Атлантического океана из-за его малых размеров.

Книгу  Альфреда Вегенера «Происхождение материков и океанов» сравнивают с книгой Николая Коперника «Об обращении небесных сфер». Оба ученых опровергали  миф о  незыблемости Земли, который столетия господствовал в  сознании людей и в науке. Модель движения материковых глыб выглядела простой и наглядной. Только силу, двигающую материки, ученый назвать не мог.

У Вегенера появилось много сторонников. В 1930 году Альфред Вегенер отправился в экспедицию в Гренландию, где надеялся найти новые факты для подтверждения своей гипотезы. К сожалению, там он трагически погиб. После  гибели ученого число сторонников гипотезы стало уменьшаться.  В геологии появились факты, которые начисто опровергали движение материков. Например, физики открыли очаги землетрясений на очень большой глубине – до 600 км.  Если землетрясения трактовать как расколы в мантии, обладающей свойствами твердого и прочного вещества, то о  скольжении континентальной коры по мантии не могло быть и речи, ведь ее толщина в несколько раз меньше.
В середине 20 века в  сторонниках  гипотезы Вегенера  оставались единицы. Их называли «мобилистами» (мобильный  значит подвижный). Противниками мобилистов были «фиксисты» (фиксировать  значит  закреплять). О движении материков не писалось в школьных учебниках. В теории фиксизма появление гор объяснялось не столкновением огромных твердых участков земной коры, а  прогибами в земной коре, накоплением там осадков и последующим их смятием в складки. Время, когда образовывались горы, с тех  пор получило название «складчатость».

На карте «Строение земной коры» вы можете отыскать несколько эпох складчатости, то есть появления новых горных областей. (Использован атлас «География материков и океанов». Федеральное агентство геодезии и картографии. М. 2006)

- Назовите области складчатостей, соответствующие эпохам их образования. Каким цветом  на карте  они обозначены?

Области  древнейшей складчатости – фиолетовым
Области древней складчатости - коричневым
Области  средней  складчатости  – зеленым
Области новой складчатости  – желтым)

- Приведите примеры названия известных вам горных систем и эпохи их образования.

(Горы Анды  образовались в эпоху новой складчатости. Горы Кордильеры образовались в эпоху средней складчатости).

Интерес к гипотезе движения материков упал, но  в  60-ых годах прошлого столетия  в США появляется предположение, что мантийное вещество поднимается из недр и растекается в разные стороны. При этом образуется трещина, а застывшая лава по обе стороны образует молодую земную кору. Застывая, магма залечивает рану – трещину на теле Земли, но напряжение в пластах литосферы образует новую рану.

Основатель этой версии – декан геологического факультета Хесс писал: «Континенты не прокладывают себе путь через океаническое дно под действием какой-то неизвестной силы, а пассивно плывут в мантийном материале, … который распространяется в обе стороны».
Исследования дна океанов подтверждали  наличие в них глубоких трещин  и цепочки хребтов по обе стороны от трещин. Эти образования назвали рифтовыми зонами. Глубинные землетрясения, которые отпугнули от теории мобилизма многочисленных сторонников,  стали объяснять как результат «подныривания» океанической земной коры под материковую, сдвигов и процессов плавления вещества на большой глубине.   
Действительно, глубинные землетрясения возникали в районе впадин Атлантического и Индийского океанов – на границах материковой и океанической коры.
Огромный вклад в подтверждение теории мобилизма внес наш ученый П. Н. Кропоткин. Он одним из первых использовал для этого реконструкцию (восстановление) направления магнитного поля в древности.
В конце 20 столетия прочно утвердилось мнение о появлении новой – молодой -  земной коры в районе рифтовых зон и о раздвижении ее от районов крупных разломов, в результате чего материки пассивно движутся (дрейфуют).

Если суммировать изученное, то в развитии земной коры можно выделить повторяющиеся циклы:

1. Раздвижение участков литосферы. Излияние лав.
2. Столкновение участков литосферы. Образование гор.
3. Платформенный этап. За счет смены медленных поднятий и опусканий происходит наступание и отступание моря. Горы постепенно выравниваются – основание платформы.  Происходит накопление осадков – осадочный чехол платформы.

Большинство платформ древние, образовавшиеся еще до палеозоя. Их называют еще докембрийскими по названию первого периода палеозоя. Есть и палеозойские, более молодые платформы. Например, территория Западной Сибири. Она относительно недавно была  морским дном.

Закрепление пройденного.

 Заполнить  таблицу   «Развитие гипотезы дрейфа материков»

Этап	Задачи этапа	Примеры
1 этап
2 этап
3 этап
4 этап

Образец заполнения.

1 этап	Выделение фактов	Совмещение береговых линий материков Африки и Южной Америки по обе стороны Атлантического океана.
2 этап	Формулирование гипотезы	Существование единого континента, который впоследствии  раскололся.
3 этап	Выведение следствий. Их сопоставление с другими фактами.	Следы древнего (палеозойского)  оледенения на отдаленных друг от друга материках. Остатки похожих ископаемых растений и животных по обе стороны Атлантики. Одинаковое расположение слоев пород и их возраст на юго-востоке Америки и юго-западе Африки. Изучение направлений  магнитного поля в древности. Открытие рифтовых зон в океанах.
4 этап	Превращение гипотезы в научную теорию

Обратите внимание, что для заполнения последней строки нам не хватает знаний.  Теория литосферных плит, которая родилась из гипотезы дрейфа материков – предмет нашего изучения на следующем уроке.

Домашнее задание – урок 2, устные  ответы на вопросы 1, 2, 3 стр. 12.

Презентация

Литература.

1. Герасимова Т. П. «Общая география. Учебник для 10 класса». С-Пб. «Спец. Лит». 2001
2. Детская энциклопедия. Земля. М. «Педагогика». 1971
3. Крылова О. В. «Материки и океаны. Учебник для 7 класса». М. «Просвещение». 2002.
4. Кондратьев Б. А. Метревели П. М. «Уроки географии». М. «Просвещение» 1985
5. Музафаров В. Г. «Основы геологии». М. «Просвещение. 1982
6. Сухов П. В. «География. Учебник для 8 класса» М. «Просвещение». 1991.
7. Ушаков С. А., Ясаманов Н. А. «Дрейф материков и климаты Земли». М. «Мысль». 1984