13. Изостазия. Изостатические аномалии. Их вычисление и значения.

Концепция изостазий состоит в том, что земная кора уравновешена на более тяжелой мантии, при том, что верхний слой жёсткий, а низкий - пластичный. Изостазия (изостатическое равновесие) — гидростатическое равновесное состояние земной коры, при котором менее плотная земная кора (средняя пл-ть 2,8 г/см³) «плавает» в более плотном слое верхней мантии — астеносфере (сред. пл-ть 3,3 г/см³), подчиняясь з. Архимеда. В изостатическом равновесии находятся достаточно крупные (100-200 км) блоки. Теория изостазии возникла в результате первых геофиз-х наблюдений. После создания Ньютоном теории гравитации начались исследования поля силы тяжести Земли. Возникло предположение, что над горами сила тяжести должна быть больше, чем на равнинах или в океане, т.к сами горы имеют массу. Однако измерения показали, что в районах с разным рельефом сила тяжести очень близка и горы «ничего не весят». Для объяснения этого противоречия возникло предположение, что под горами располож. огромные пещеры, которые и компенсируют лишнюю массу гор. Однако затем была предложена гипотеза изостазии. Она играла важную роль в теориях геосинклиналей, дрейфа континентов и тектоники плит.

Заключительная стадия в анализе гравитационного поля – вычисление изостатических аномалий. Оптимальные параметры для вычисления изостазии для океанических и переходных зон: глубина компенсации 33 км и контраст плотности 0.4 g/cm3. Для восточного арктического сектора выбран контраст плотности 0.6 g/cm3, использовалось призматическое приближение.

Анализ изостат. аномалий показывает степень изостат-й компенсации. Нехватка масс выше пов-ти компенсации (отриц-ые изостат. аномалии) подраз-ет существ-ие процесса, который ведёт к сильному понижению (отложение осадков). Если этот процесс закончился, произойдет компенсационное вздымание базисной пов-ти к уровню равновесия.

14.Методы измерения силы тяжести.

1) Принципы измерений силы тяжести (динамические и статические методы): маятниковый, свободного падения, взвешивания,

2) Гравиметры

3) Астазированные кварцевые гравиметры.

Осн. измеряемым параметром в гравиразведке является ускорение силы тяжести g, кот. определяется либо абсолютно, либо относительно: при абсолютных измерениях получают полное (наблюденное) значение ускорения ga. при относительных - его приращение относительно некоторой исходной точки ga.

Методы измерения ускорения силы тяжести и его приращения делятся на динамические и статические: Под динамическими понимаются такие методы, в которых наблюдается движение тела под действием силы тяжести (качание маятника, свободное падение тел). В этом случае g определяется через параметры движения тела и параметры установки. В статических методах действие силы тяжести компенсируется (например, силой упругости пружины), а g определяется по изменению статического положения равновесия тела.

15. Тепловое поле Земли. Источники разогрева земных недр.

Тепловое поле сущ. за счёт неравномерного нагревания вещ-ва Земли - горных пород, вод и воздуха, в результате чего возникает пространственная неравномерность распред. темп-ры. Источниками термического поля явл-ся внутренние и внешние процессы. Внешний источник – солн. радиация, проникает на глубину лишь в несколько метров. Дальнейшее увелич. темп-ры с глубиной (в среднем 0,3°С на 100 м) связано с внутренними источниками - распадом радиоактивных элементов, приливным трением, процессами метаморфизма. Скорость возрастания темп-р с глубиной зависит от теплопроводности, проницаемости горных пород и генерации тепла источниками. Основная потеря внутреннего тепла Земли происходит за счёт теплового потока, меньшую роль играют вулканизм, землетрясения, гидротермальные источники.

Плотность теплового потока из недр опред. энергетическое состояние пов-ти Земли и тектонические особенности региона. Эта величина различна. Среднее значение для Земли равно 64-75 мВт/м2, что в несколько десятков тысяч раз меньше потока лучистой энергии Солнца. Тепловые взаимодействия во многом зависят от вещественного состава тел (воздух, вода, горные породы), их физ. свойств (теплоемкость, теплопроводность, темп-ра фазовых превращений), а также плотности вещ-ва. Современное тепловое поле оказывает влияние на процессы, происходящие в оболочке, особенно на развитие Живого вещ-ва. Тепловые взаимодействия описываются уравнениями, вытекающими из физ. законов. Фундаментальное значение для понимания процесса переноса тепла в геогр-ой оболочке имеют законы термодинамики. Первое начало термодинамики реализует закон сохранения энергии применительно к термодинамической системе и определяет влияние на систему поступления внешней энергии след. образом: поступившее в систему тепло равно сумме приращений внутренней энергии системы и совершенной системой работой. Второе начало термодинамики объясняет поток тепла от тела с более высокой темп-ой к телу с более низкой темп-ой.