Параметры Земли

Форма и размеры Земли. Геодезические измерения показали, что упрощенная форма Земли приближается к эллипсоиду вращения (сферои-ду). Полярный радиус R _п =6356,8 км, экваториальный R _э =6378,2 км и разница между радиусами составляет 21,4 км, величина сжатия а=(R _э -R _п)/R _э =1/298,2 (Ф.Н.Красовский). Средний радиус – R=6371 км.

Детальные измерения показали, что Земля имеет свойственную только ей фигуру, которая получила название геоида (И.Люстих). Геоид и сфероид не совпадают, расхождение между положением их поверхностей достигает ±160 м (рис. 2.1).

Рис.2.1 Поверхности рельефа (физическая поверхность Земли), сфероида и геоида

Рельеф Земли. Одной из характерных особенностей Земли является разделение ее поверхности на океаны и моря (Мировой океан), занимающие 361 млн км² (70,8%), и континенты, а также острова, на долю которых приходится 149 млн км² (29,2%). Общие закономерности строения земной поверхности отражает гипсографическая кривая.

Рис.2.2 Модель строения Земли

Внешние геосферы. К внешним геосферам (оболочкам) Земли относятся: атмосфера, гидросфера и биосфера. Эти оболочки проникают одна в другую и находятся в постоянном взаимодействии между собой и с земной корой, выражающемся в обмене материей и энергией.

Внутренние геосферы. Важнейшими открытиями начала XX в. является основанный на данных сейсмологии вывод о наличии в Земле концентрических оболочек различной плотности – земной коры, мантии и ядра (рис. 2.2).

В составе земной коры преобладают кремний и алюминий, поэтому геосферу называют “ сиал ”.

в интервале глубин 50–150 км отмечается некоторое снижение (около 3%) скорости распространения сейсмических волн. Оно может быть обусловлено, например, в этом интервале очагов плавления вещества мантии. Этот слой называется сейсмическим волноводом или астеносферой (т.е. геосферой “без прочности”) исходя из повышенной пластичности, размягченности слагающего вещества (Б. Гутенберг, 1926) Под океанами астеносфера распространяется вглубь до 300–400 км, а под континентами его толщина 100–150 км.

Земная кора вместе с твердой частью мантии образует единый жесткий слой, лежащий на астеносфере, который называется литосферой К астеносфере приурочено большинство зарегистрированных очагов промежуточных землетрясений. Полагают, что в ней возникают магматические очаги. Поэтому литосферу, включая астеносферу, объединяют в тектоносферу. В составе мантии преобладают Si и Mg, поэтому эту геосферу называют “ сима ”.

На границе земная кора – мантия температура превышает 1000^оС, давление 2000 МПа.

Полагают, что внешнее ядро находится в состоянии, приближающемуся к жидкому. На границе мантия-ядро, видимо, температура достигает 2500–3000^оС, а давление около 300 ГПа. Химический состав внешнего и внутреннего ядра приблизительно одинаков – железо-никелевый. По преобладающим компонентам (Ni-Fe) эту оболочку называют “ нифе ”.

2.3 Внешние геосферы. Земля окружена атмосферой. Слои атмосферы снизу-вверх: тропосфера, мезосфера, озоносфера, ионосферой, первый и второй радиационные пояса, гидросфера, биосфера

Вещественный состав Земной коры. Самыми распространенными химическими элементами, слагающими земную кору, являются: О, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, Ti, H, C. Свойства всех химических элементов находятся в функциональной зависимости от положения их в периодической системе Менделеева. Элементы, находящиеся в нижней части таблицы металлогенные. В земной коре установлено 93 химических элемента (в космосе - 97).

Минералы обладают закономерным внутренним строением, выражающимся в наличии у них кристаллических решеток. Структурными единицами из которых строятся минералы являются ионы, атомы, реже молекулы. Характер химических связей и их направленность определяют главное направление в "сцеплении" атомов, ионов и групп (радикалов) в кристаллической решетке.

Минералы имеют различную окраску: идиохроматическую, псевдохроматическую, аллохроматическую. Совместное нахождение минералов в природе, обусловленное общностью их происхождения называется парагенезисом. Наиболее устойчивые парагенетические ассоциации - горные породы, они слагают самостоятельные тела в земной коре. Горные породы принимают участие в сложении земной коры. Вещество земной коры в порядке усложнения степени его организации образует такой последовательный ряд: химический элемент-минерал - горная порода - комплекс (формация) горных пород.

Поиск по сайту: