Աշխարհագրական թաղանթը քարոլորտի վերին շերտի, մթնոլորտի ստորին շերտի, ամբողջ ջրոլորտի, կենսոլորտի և մարդոլորտի փոխկապակցված ամբողջությունն է, որի միասնականությունը ապահովվում է նյութի և էներգիայի շրջապտույտի շնորհիվ:
Ի դեպ, մարդոլորտը ամենաերիտասարդ ոլորտն է աշխարհագրական թաղանթում, սակայն իր նպատակաուղղված գործունեությամբ ամենաշատն է ձևափոխում վերջինիս: Մթնոլորտի դերը հսկայական է ամբողջ կենդանի նյութի գոյության համար, քանի որ այնտեղ՝ 25−30 կմ բարձրությունների վրա է տեղակայված օզոնի շերտը, որը կլանում է տիեզերքից եկող ուլտրամանուշակագույն խիստ վտանգավոր ճառագայթները և հենց այդ բարձրությունն էլ համարվում է աշխարհագրական թաղանթի տարածման վերին սահմանը, քանի որ դրանից վեր կենսոլորտը բացակայում է: Նույն կերպ կենսոլորտի տարածման սահմաններով է պայմանավորված քարոլորտի ընդգրկվածությունը աշխարհագրական թաղանթում, ինչպես նաև աշխարհագրական թաղանթի ստորին սահմանը՝ Երկրի ընդերքի մինչև 5 կմ խորությունները: Ստացվում է, որ կենսոլորտի և աշխարհագրական թաղանթի տարածման սահմանները համընկնում են:
Աշխարհագրական թաղանթի սահմանները
Ընդհանուր առմամբ աշխարհագրական թաղանթի հզորությունը (ստորին և վերին սահմանների միջև գտնվող շերտի հաստությունը) հասնում է 40 կմ:
Աշխարհագրական թաղանթում տեղի ունեցող գործընթացների, ինչպես և ամբողջ աշխարհագրական թաղանթի գոյության նախապայմանն Արեգակն է, քանի որ նրանից է ստացվում անհրաժեշտ գրեթե ամբողջ էներգիան, որի շրջապտույտը կապ է ստեղծում տարբեր ոլորտների միջև և շարժման մեջ է դնում այդ ոլորտներում տարբեր ագրեգատային վիճակներում գտնվող նյութերը: Միայն քարոլորտի որոշ գործընթացներ պայմանավորված են Երկրի ներքին ջերմությամբ, որը գալիս է միջուկից:
Աշխարհագրական թաղանթի գոյության երկրորդ նախապայմանը ոլորտների միջև կապ ապահովող նյութերի շրջապտույտն է:
Այդպիսի շրջապտուտներից հայտնի են ջրի և գրեթե բոլոր քիմիական տարրերի շրջապտույտները:
Սակայն պետք է հիշել, որ անկախ գտնվելու վայրից, նյութը շարունակում է մնալ աշխարհագրական թաղանթի որոշակի ոլորտի բաղադրիչ:
Օրինակ՝ մթնոլորտում գտնվող ջուրը ամպի տեսքով հանդիսանում է ջրոլորտի, ոչ թե մթնոլորտի բաղադրիչ, կամ հողում բնակվող կենդանին կենսոլորտի, ոչ թե քարոլորտի բաղադրիչ է: Նույնիսկ մարդու բջիջներում առկա ջուրը (կենսաբանական ջուր) հանդիսանում է ջրոլորտի բաղադրիչ: Այսպիսի դրսևորումները միայն ապացուցում են, որ աշխարհագրական թաղանթի ոլորտները սերտորեն փոխկապակցված են միմյանց հետ և փոխազդում են միմյանց վրա:
Աշխարհագրական թաղանթ տերմինը գիտության մեջ մտցրել է ակադեմիկոս Ա. Ա. Գրիգորևը 1932 թվականին։
Աշխարհագրական թաղանթն ընդգրկում է մթնոլորտի ներքին շերտը մինչև օզոնային էկրան, ջրոլորտն ամբողջությամբ և քարոլորտի վերին շերտը, մինչև ուր մարդը ծավալում է իր աշխատանքային գործունեությունը։ Այս սահմաններում աշխարհագրական թաղանթը համընկնում է կենսոլորտին։ Սակայն աշխարհագրական թաղանթն ավելի լայն հասկացությություն է այն իմաստով, որ պարունակում է ոչ միայն կենսոլորտը, այլ նույն ծավալում պարունակվող անօրգանական հատվածը։
Աշխարհագետի ուսումնասիրման անմիջական օբյեկտը աշխարհագրական թաղանթն է։ Նրա կարևոր կառուցվածքային բաղադրիչներից են մայրցամաքները, օվկիանոսները, օդային օվկիանոսը՝ մթնոլորտի ստորին ոլորտը։ Ավելի խորը մասնատման դեպքում առանձնացվում են աշխարհագրական գոտիներ, զոնաներ, նրանց ենթակա այլ հորինվածքային միավորներ, մինչև լանդշաֆտ և լանդշաֆտի ձևաբանական մասեր։
Աշխարհագրական թաղանթում նրա ոլորտները միմյանց մեջ են թափանցում՝ ջրոլորտը խոր կերպով մտել է քարոլորտի խորքը, մասնակցում են այնտեղ տեղի ունեցող երևույթներին (լուծում, կարստային երևույթներ, ցեխասահք, սողանքներ)։ Օդային ոլորտը ներթափանցելով քարոլորտ մասնակցում է օքսիդացման պրոցեսներին։
Աշխարհագրական թաղանթը նյութական է, այնտեղ հանդիպում է Մենդելեևի աղյուսակում տեղ գտած բոլոր քիմիական տարրերը։ Այդ տարրերը աշխարհագրական թաղանթի տարբեր ոլորտներում անհավասար է բաշխված։
Աշխարհագրական թաղանթում նյութերի համաշխարհային շրջապտույտի ընթացքում խորքային ապարները բարձրանալով երկրի մակերևույթ հողմնահարվում են, որն ուղեկցվում է թթվածնի, մասամբ նաև ածխածնի, ջրածնի կլանմամբ, առաջանում են նոր միներալներ։ Կենդանի օրգանիզմները միջավայրից վերցնում են 3–4 քիմիական տարր և նրանցից ստեղծում շատ բարդ օրգանական նյութեր։ Սակայն սխալ կլինի կարծել, թե կենդանի օրգանիզմները միայն նշված չորս քիմիական տարրերով կարող են գոյությունը պահպանել։
Աշխարհագրական թաղանթի բոլոր բաղադրիչները միևնույն արժեքն ու նշանակությունը չունեն։ Պարզվում է կան վայրեր, որտեղ հող չկա, ինչպես օրինակ Անտարկտիդայում կամ քարքարոտ անապատներում, նշանակում է առանց հողի էլ կարող է լանդշաֆտ ձևավորվել, տվյալ դեպքում հողը երկրորդական բաղադրիչ է։ Կան բաղադրիչներ, որոնք առաջնային են, մյուսները՝ երկրորդային։ Կան այնպիսի բաղադրիչներ, որոնք մի դեպքում երկրորդական են, այլ դեպքում՝ առաջնային։ Վերը նշված օրինակում հողը երկրորդական էր, սակայն տափաստանային զոնայի ձևավորման մեջ վճռական գործոնի դեր է կատարում։ Աշխարհագրական թաղանթի ամենակարևոր հատկանիշը ամբողջականությունն է, նրա բոլոր բաղադրիչների միասնականությունը։ Տարբեր ագրեգատային վիճակում գտնվող նյութը տարբեր որակական հատկանիշներ ունի։ Անտարկտիդայում ավելի քան 20 միլիոն կմ³ սառցային զանգվածը բոլորովին տարբեր է օվկիանոսային ջրի հատկանիշներից, վերջինս էլ տարբեր է օդում պարունակվող ջրի գոլորշիների հատկանիշներից։
Աշխարհագրական թաղանթը միասնական է, նրա բոլոր բաղադրիչները սերտորեն կապված են միմյանց և պայմանավորում են իրար։ Այստեղ անընդհատ տեղի է ունենում նյութի շարժում ու շրջապտույտ։ Աշխարհագրական թաղանթում արեգակնային էներգիայի մի մասն է մասնակցում երկրային պրոցեսներին, նրա մի մասը կլանվում է մթնոլորտի վերին շերտի կողմից։
շխարհագրական թաղանթում բոլոր երևույթներն ու պրոցեսները փոխկապակցված են, անընդհատ տեղի է ունենում նյութի ու էներգիայի շրջապտույտ։ Ամենամեծ շրջապտույտը տիեզերականն է, ամեն տարի տիեզերքից երկիրը ստանում է երկնաքարեր և երկնաքարային փոշի, միևնույն ժամանակ Երկրի մթնոլորտից հեռանում են ջրածանի ու հելիումի ատոմները։
Բացի տիեզերք–Երկիր շրջապտույտից գոյություն ունեն երկրային շրջապտույտներ՝ երկրաբանական (քարոլորտային), մանթիայի մեջ, ցամաքից դեպի օվկիանոս, օվկիանոսից դեպի ցամաք, կենսաբանական շրջապտույտ։ Ավելի փոքր շրջապտույտներ կան ցամաքի տարբեր մասերի միջև, ցամաքի ու մթնոլորտի միջև, օվկիանոսի ու մթնոլորտի միջև և այլն։ Նշված բոլոր շրջապտույտների մեջ ամենամեծը այն շրջապտույտն է, որ տեղի է ունենում ցամաքից դեպի օվկիանոս, օվկիանոսի հատակից դեպի մանթիա, այնտեղից երկրակեղևի տակով դեպի ցամաք և քարոլորտի վերընթաց շարժումով՝ դեպի երկրի մակերևույթ։
Երկրի ներքին վիճակը քննարկելիս առիթ ունենք խոսելու մանթիայի ու քարոլորտի փոխհարաբերությունների, ցամաքային սալերի, պլատֆորմերի, գեոսինկլինալների մասին։ 20–րդ դարում ապացուցված է համարվում այն փաստը, որ քարոլորտի շարժումները, ծալքավորումները, տեկտոնական բարձրացումները, հրաբխականությունը կապվում են մանթիայում տեղի ունեցող շրջանառական պրոցեսների հետ։ Առաջին տեկտոնական շարժումների դրդապատճառ համարում էին Երկրի ներքին ջերմությունը՝ «ստորգետնյա Հուրը»։
1852 թվականին ֆրանսիացի գիտնական Էլի դե Բոմոնդը առաջարկեց կոնստրուկցիոն տեսությունը, որը հենվում էր Երկիր մոլորակի առաջացման Կանտ–Լապլասյան գիտաենթադրության վրա։ Ըստ այս տեսության ծալքավորումները առաջանում են Երկրի կեղևի սեղման հետևանքով։ Այս տեսությունը համընդհանուր ճանաչում ստացավ և իշխում էր մինչև 20–րդ դարի սկիզբը։ Սակայն դարասկզբին Կանտ–Լապլասյան գիտաենթադրության ժխտումը մեծ հարված հասցրեց կոնստրուկցիոն տեսությանը և այժմ նրա դեմ կան լուրջ փաստարկներ։ 20–րդ դարի առաջին քառորդում հրապարակ եկավ Ջոլիի գիտաենթադրությունը այն մասին, որ Երկրի կեղևի տակ ռադիոակտիվ նյութերի տրահման հետևանքով ջերմություն է անջատվում, որը հալեցնում է բազալտային մահիճը։ 1950–ական թվականների վերջին տիեզերական թռիչքների կապակցությամբ առաջացավ մի նոր գիտություն՝ մոլորակագիտությունը (Պլանետոլոգիա), և ծագեց նոր տեկտոնական Ռոտացիոն գիտաենթադրությունը, որը և տեկտոնական շարժումների պատճառը համարում է Երկրի իր առանցքի շուրջը պտտվելը։ Նրանից առաջացած մակընթացության երևույթը։ Մակընթացմության հետևանքով Երկրի պտույտը աստիճանաբար դանդաղում է, ուստի տեղի է ունենում Երկրի ձևի փոփոխություն, սա էլ առաջացնում է երկրակեղևի սեղման ու ձգման երևույթներ։
Այսպիսով, Երկրագնդի վրա սալերի շարժման, գեոսինկլինալային զոնաներում երկրակեղևի սուզման, լեռնաշղթաների բարձրացման և հրաբխային պրոցեսները կապված են մանթիայի նյութի շրջապտույտի հետ, որը արտահայտվում է ռելիեֆի մեծ և միջին ձևերի ստեղծման միջոցով։
Նյութերի համամոլորակային անընդհատ շրջապտույտը աշխարհագրական թաղանթի գոյության ձևն է։
Մարդն իր զարգացման սկզբնական շրջանում, երբ զբաղվում էր լոկ հավաքչությամբ և պարզունակ երկրագործությամբ, բնության վրա նկատելի հետք չէր թողնում: Նա միայն յուրացնում էր բնության պատրաստի բարիքները: Դա, այսպես կոչված, յուրացնող տնտեսության ժամանակաշրջանն էր:
Հետագայում յուրացնող տիպի տնտեսությունը վերաճեց արտադրող տնտեսության: Մարդը սկսեց ակտիվորեն միջամտել բնության երևույթներին, օգտագործել բնության տարրերը և նյութական բարիքներ արտադրել: Մարդկային հասարակության և բնական միջավայրի միջև ծագեց հակասություն: Արտադրության զարգացման հաջորդ փուլերում այդ հակասությունը ավելի խորացավ, որը երևում է ստորև բերված աղյուսակից:
Երկրաբանական ժամանակագրություն (երկրաժամանակագրություն), երկրակեղևը կազմող ապարների հասակի և առաջացման հաջորդականության տարեթվությունը։ Հնարավորություն է տալիս համադրելու աշխարհի տարբեր մասերում տեղի ունեցած երկրաբանական երևույթների ժամանակն ու հաջորդականությունը։ Ելնելով ապարների հասակի որոշման եղանակներից՝ տարբերում են հարաբերական և բացարձակ երկրաբանական ժամանակագրություն։
Արխեյան դարաշրջանը — հանդիսանում է երկրակեղևի հնագույն հաստվածքների և նրանց առաջացմանը համապատասխանող ժամանակաշրջանը, որն ընդգրկում է մ.թ.ա. 5000 մլն.-ից մինչև 2600 մլն. տարին։
Պրոտերոզոյան դարաշրջանն — ընդգրկում է մ.թ.ա. 2600 մլն. տարուց մինչև մ.թ.ա. 570 մլն. տարին։ Այն սովորաբար բաժանվում է՝ ստորին Պրոտերոզոյի (2600-1700), միջին Պրոտերոզոյի (1700-1600) և վերին Պրոտերոզոյի (1600-570)։ Վերին Պրոտերոզոյը նաև անվանում են Ռիֆեյի ժամանակաշրջան, որը իր հերթին բաժանվում է մի քանի ժամանակաշրջանների՝ ստորին Ռիֆեյ (1600-1400), միջին Ռիֆեյ (1400-1000), վերին Ռիֆեյ (1000-670) և նրա վերջին ժամանակաշրջանը, որը կոչվում է Վենդ (670-570)։
Պալեոզոյան դարաշրջանը — հանդիսանում է երկրազարգացման չորրորդ փուլը։ Սկսվել է մ.թ. 570 մլն. տարի առաջ և տևել մինչև մ.թ.ա. 230 մլն. տարին։ Պալեոզոյան դարաշրջանը որպես երկրաբանական դարաշրջան առանձնացրել է անգլիացի երկրաբան Ա. Սեջվիկը 1837-ին Սիլուրի և Դևոնի ժամանակաշրջաններով։ Հետագայում այն լրացվել է և այժմ ընդգրկում է՝ Քեմբրիի, Օրդովիկի, Սիլուրի, Դևոնի, Քարածխային (կամ Կարբոնի) և Պերմի ժամանակաշրջանները։
Մեզոզոյան դարաշրջանն — ընդգրկում է 230-ից մինչև 67 մլն. տարի մ.թ.ա.: Մեզոզոյը առաջին անգամ անջատել է անգլիացի երկրաբան Ջ. Ֆիլիպը, 1841 թ.-ին։ Բաժանվում է երեք ժամանակաշրջանի՝ Տրիասի ժամանակաշրջան, Յուրայի ժամանակաշրջան, Կավճի ժամանակաշրջան։
Կայնոզոյի դարաշրջանն – ընդգրկում է մ.թ.ա. 67 մլն. տարուց մինչև 10 հզ տարին։ Նրա անվանումն առաջարկել է անգլիացի երկրաբան Ջ. Ֆիլիպոսը՝ 1841 թ.-ին։ Բաժանվում է պալեոգենի, նեոգենի և անթրոպոգենի (չորրորդական) ժամանակաշրջանների։
Անթրոպոգենի ժամանակաշրջան, անթրոպոգեն, չորրորդական ժամանակաշրջան, պոստպլիոցեն, Երկրի շերտագրական սանդղակի և երկրաբանական պատմության վերջին, այսօր շարունակվող ժամանակաշրջանը։
Անթրոպոգենի ժամանակաշրջանի տևողությունը որոշվում է 600 հազար-1միլիոն տարուց մինչև 2,5-3,5 միլիոն տարի։ Անթրոպոգենի ժամանակաշրջանի միասնական ընդունված միջազգային շերտագրական սանդղակ դեռևս չկա։ Սովորաբար ընդունվում է Եվրոպայի չորրորդական նստվածքների միջազգային քարտեզի հանձնաժողովի 1932 թվականին առաջարկած քառանդամ բաժանման սխեման՝ ստորջյա, միջին, վերին պլեյստոցեն, և հոլոցեն։
Անթրոպոգենի ժամանակաշրջանի կլիմայաշերտագրական բաժանման չափանիշ է համարվում Ալպերի համար Ա. Պենկի և Է. Օրյուկների 1909 թվականին կազմած սխեման։ Այդ սխեմայում առանձնացված է 5 սառեցման փուլ (սառցապատումներ կամ գլացիալներ), որոնք ընդմիջվել են տաքացումներով (միջսառցադաշտային ժամանակամիջոցներ կամ ինտերգլացիաններ)։ Սառցապատումներից երկուսը (դաեուբյաննգյունցյան) վերագրում են վերին պլիոցենին, իսկ երեքը (մինդելի, ռիսի նվյուրմի)՝ Անթրոպոգենի ժամանակաշրջանին։ Գիտնականների գերակշռող մասը կողմնակից է բազմակի սառեցման կամ պոլիգլացիալիզմ ի տեսությանը, ըստ որի հաշվվում է 3-8 սառցապատում։ Այդ սառեցումները օրգանական աշխարհում առաջ են բերել մեծ փոփոխություններ։ Միջին լայնություններում մերձարևադարձային բուսականությունը իր տեղը զիջել է համարյա ժամանակակից անտառներին և տափաստաններին։ Արևմտյան և Հարավային Եվրոպայի ծովերն են թափանցել փափկամորթների հյուսիսային տեսակները, մահացել են Նեոգենի կաթնասունների շատ տեսակներ և զարգացել են անթրոպոգենի տիպիկ խմբերը (փղեր, միասմբակավոր ձիեր և այլն)։
Միջսառցադաշտային ժամանակամիջոցներում վերականգնվել է ժամանակակից գոտիականությանը մոտ գոտիականություն, իսկ կլիման երբեմն եղել է ավելի տաք, քան այժմ։ Մայրցամաքային սառցադաշտերի հալչելուց գոյացած ջրային զանգվածները տեղափոխվել են Համաշխարհային օվկիանոս՝ առաջ բերելով նրա մակարդակի է վստատիկ տատանումներ։
Սառցադաշտային ժամանակամիջոցների ընթացքում ծովի մակարդակը ներկայիս համեմատ իջել է, ըստ տարբեր հաշվարկների՝ 85-120 մ։ Բրիտանական կղզիները բազմիցս միացել են Եվրոպա մայրցամաքին, իսկ Բերինգի նեղուցի տեղում առաջացել է ցամաքային «կամուրջ», որով մոտ 20–30 հազար տարի առաջ կատարվել է Ամերիկայի մարդաբնակեցումը։ Անթրոպոգենի ժամանակաշրջանի ընթացքում տեղի ունեցած երկրակեղևի հզոր տեկտոնական շարժումները ձևավորել են Երկրի մակերևույթի հատկապես Ալպ-Հիմալայան գոտու ժամանակակից ռելիեֆի հիմնական տարրերը։
Պլեյստոցենի ընթացքում Խաղաղ օվկիանոսի ծայրամասերում, Կովկասում, Իսլանդիայում, Արևելյան Աֆրիկայում և այլ շրջաններում հրաբխայնությունը եղել է ավելի ինտենսիվ, քան այժմ։ Երկրագնդի ներկայիս մակերևույթում գերակշռում են անթրոպոգենի տարբեր ծագում ունեցող մայրցամաքային ֆացիաներ ՝ լյոսերը, ալյուվիալ, պրոլյուվիալ, էլյուվիալ, լճային և էոլյան նստվածքները, որոնք ժամանակակից հողերի նախահիմքն են։ Անթրոպոգենի ժամանակաշրջանի հետ կապված է մարդու ծագման ու զարգացման պատմությունը։ Անթրոպոգենի ժամանակաշրջանի ուսումնասիրությունը հանգեցրել է գիտության ինքնուրույև ճյուղի՝ չորրորդական երկրաբանության առանձնացմանը։
Հայաստանում անթրոպոգենը ներկայացված է ցամաքային ֆունկցիաներով՝ դարավանդային, լճագետային, սառցադաշտային նստվածքներով։ Չնայած ռիսի ու վյուրմի սառցապատումների տարածումը Արագածի զանգվածում և Գեղամա լեռնաշղթայում ընդունվում է շատ հետազոտողների կողմից, սակայն հնագույն սառցապատումների տարածման, սառցադաշտերի հզորության հարցերը առ այսօր վիճելի են։ ժամանակակից սառցապատում դիտվում է միայն Արագածի զանգվածում (ընդհանուր մակերեսը մոտ 5,5 կմ 2)։ Անթրոպոգենի ժամանակաշրջանի ընթացքում ձևավորվել է Հայաստանի ռելիեֆը, տեղանքը բարձրացել է մոտ 500—800 մ, բուսական և կեևդանական աշխարհում տիրապետել են անթրոպոգենի ձևերը։ ՀՀ-ում աևթրոպոգեևի հասակի տարբեր շերտախմբերում հայտնաբերվել են կաթնասունների բազմաթիվ բրածո ներկայացուցիչներ՝ փիղ, ռնգեղջյուր, ձի, ուղտ, նախնադարյան եզներ, եղջերու և այլն։ Հայաստանի Հանրապետությունը չորրորդական հրաբխայնության դասական մարզ է։ Այստեղ զգալի տեղ են գրավում տարբեր տիպերի լավաները, նրանց հոսքերն ու ծածկույթները, տուֆերը և տուֆալավաները։