2. В чем заключается основная трудность по нахождению источников внутренного тепла планеты исходя из наиболее приемлемой гипотезы о происхождении Земли – гипотезы Шмидта-Фесенкова?

«Гипотеза Шмидта–Фесенкова» считается наиболее приемлемой, поэтому ныне действующей гипотезой образования Солнечной системы и ее планет, в том числе и планеты Земля. Главным достоинством этой гипотезы принято считать представление о «холодном» происхождении планет, образованных за счет «слипания» в Космосе застывших и затвердевших материй «газо-пылевого облака». Однако, именно это представление порождает одну из главных проблем геологии по «нахождению» источников внутреннего тепла Земли, ответственного за тектоническую и магматическую активность нашей планеты в истории ее долгого развития (за последние 4 млрд. лет) в качестве саморазвивающегося геологического объекта. Другими словами, если планета Земля изначально состояла из сравнительного холодного и твердого вещества, то откуда она «приобрела» огромное количество внутреннего тепла, ответственного за ее дальнейшую геологическую (тектоническую) эволюцию? Имеется еще одна проблема, вытекающая из представления о «холодном» происхождении Земли: почему внешнее ядро планеты состоит из жидких (расплавленных) веществ, если планета изначально была «холодной»? В этом случае за счет каких процессов в дальнейшей эволюции Земли расплавилось вещество внешнего ядра? Из содержания «гипотезы Шмидта–Фесенкова» остается не выясненным еще одно обстоятельство: была ли Земля изначально обособлена на две части – на первичное довольно плотное ядро и менее плотную первичную мантию, или же наша планета изначально состояла из однородных по плотности первичных веществ и расчленение ее разреза на ядро и мантию произошло впоследствии?

3.С помощью каких методов определены состав и строение Земли, из чего состоит и какими основными физическими свойствами характеризуются основные геосферы планеты?

Строение планеты определено в основном с помощью сейсмических исследований. Выявление особенностей внутреннего строения планеты основано на регистрации, изучении и анализе изменений скоростей прохождения сейсмических волн через вещество различной плотности и различного физического (прежде всего, реологического) состояния. При прохождении сейсмических волн через границы, где контактируют две поверхности с различными показателями плотности, возникает резкое изменение скорости проходящих сейсмических волн, а также на этих границах возникают отраженные и преломленные волны. Именно фиксация таких границ дала возможность расчленить земной разрез на два главные составляющие – на ядро земли и на мантию земли

Ядро земли начинается на глубине 2900 км и состоит из двух основных частей – внешнего ядра, состоящего из жидких веществ, и внутреннего ядра, состоящего из твердых веществ; твердое внутренне ядро начинается на глубине 5120 км. Жидкое состояние вещества внешнего ядра установлено фактом исчезновения поперечных сейсмических волн на указанной выше глубине (2900 км), беспрепятственно проходящих до этого уровня, т.е в разрезе мантии земли

Мантия земли начинается с глубины 2900 км и охватывает верхнюю часть разреза Земли вплоть до подошвы земной коры, имеющей среднюю мощность 35-40 км на континентах, около 10 км под океанскими водами. Мантия земли расчленяется на три части. Промежуток глубин от 2900 км до примерно 950 км занимает нижняя мантия. Плотность вещества нижней мантии земли на уровне контакта с внешним ядром земли составляет порядка 5,6-5,9 г/см³. Нижнюю мантию иногда называют «областью D» мантии земли. Промежуток глубин между значениями 950 км и порядка 450 км (400-500 км) занимает, так называемый, «промежуточный слой», или «переходной слой» мантии. Эту часть мантии иногда называют «средней мантией» или «областью С» мантии. Вещественный состав нижней мантии и «переходного слоя» однозначно не установлен, однако считается, что эти уровни мантии сложены различного рода силикатами. Принято считать, что граница переходного слоя с нижней мантией обособлена фактом наличия фациальных переходов вещества, свойственных этой границе.

Верхняя мантия, расположенная между глубинами порядка 450-35 км (от кровли «переходного слоя» мантии до подошвы земной коры). Эту часть мантии иногда называют «областью В» мантии. Верхняя мантия расчленяется на две резко различные по реологическому состоянию вещества части: нижняя часть называется астеносферой, она состоит из частично расплавленных веществ; такие тела в физике называются телами Бингама; Вещество астеносферы А.Э.Рингвуд предложил назвать "пиролитом" (от названий минералов «пироксен» и «оливин»). Верхняя часть верхней мантии называется литосферной мантией, или перидотитовым слоем. Литосферная мантия (перидотитовый слой) состоит из твердых, хрупких и вязких горных пород, состав которых соответствует составу ультраосновных магматических пород типа перидотитов, пироксенитов, гарцбургитов, дунитов и т.д.;. Литосферная мантия (перидотитовый слой) слагает нижнюю часть литосферы. Верхняя часть литосферы югославским сейсмологом Мохоровичичем обособлена в качестве земной коры. Она неоднородна как по вертикали, так и по горизонтали: вертикальная неоднородность земной коры заключается в условном расчленении ее на три слоя (снизу вверх): базальтовый, гранитный и осадочный; Сумма верхней мантии и земной коры, или сумма астеносферы и литосферы в геологической литературе называется тектоносферой. Тектоносфера – внешняя оболочка Земли, охватывающая земную кору и верхнюю мантию, в которой происходят тектонические и магматические процессы, обусловливающие вертикальную и горизонтальную неоднородность состава и (или) физических свойств их вещества.