Лекции по Физике Земли
.pdfvk.com/club152685050Изостатическое| vk.com/id446425943восстановление и вязкость
литосферы
•Если на поверхности литосферы появляется дополнительный груз (ледник) , астеносфера растекается, позволяя литосфере прогнуться.
•После снятия нагрузки (конец оледенения) происходит медленное восстановление литосферы.
•Последнее оледенение в Северной Америке и Европе завершилось около 10000 лет назад:
•Северная Америка – система Великих озер,
•Гренландия – ледник еще остался.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Изостатический подъем Фенноскандии
•Общий подъем за 10 тыс. лет – 275 м после стаивания ледника мощностью около 1 км.
•Сейчас – подъем 8-9 мм/год.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Ползучесть твердого тела
•Твердые вещества текут: лед, гудрон – очевидно, геологические тела – по данным картирования и моделирования, например – астеносфера).
•Физическое объяснение:
Большинство кристаллов – не идеальны – имеются вакансии в кристаллической решетке.
Если приложить давление к кристаллу атом расрывает связи с
соседями и занимает вакансию – для ослабления давления. В
отличие от жидкостей, где атомы переходят легко, в твердых елах перемещается только малая часть
атомов. Процесс течения вещества – медленный.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Что такое литосфера?
•Вибрация минеральной решетки с температурой возрастает. Выделяется температура, при которой ползучесть резко возрастает – движение происходит в течении тысяч лет. При более низкой температуре –шансы перескока атомов ничтожны.
•Температура с глубиной увеличивается и это определяет формирование границы между литосферой и астеносферой.
•Граница – не контрастная – не фиксируется сейсмологией. На больших глубинах она залегает на континентах с низким температурным градиентом и наиболее тонкая в океанах.
•Ползучесть зависит от состава пород: у кислых пород (граниты) ползучесть достигается при более низких температурах чем у основных.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
ФИЗИКА ЗЕМЛИ
Лекция 8
Гравитационное поле Земли
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
• Гравиметрия изучает поле силы тяжести
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Единицы поля силы тяжести
•«Напряженность поля», - сила тяжести дейстивующая на
единичную массу (численно равна ускорению, придаваемому этой массе).
Вгравиметрии напряженность поля называют «силой притяжения». «притяжением».
Единицысилы: |
кг м с2 |
СИ – ньютон = |
|
СГС – дина = |
г см с2 |
Единицыпритяжения:
Гл (галилео) – ускорение, которое приобретает масса 1 кг под действием силы 1 ньютон (F Земли =9.8 Гл),
гал - ускорение, которое приобретает масса 1 г под действием силы 1 дина (1 гал = 1 10-2 Гл)
В практике 1 мгал = 10-5 Гл
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Центробежная сила и ее притяжение
• |
Центробежная сила |
|
|
|
|
|
вызывается вращением Земли |
|
|
|
|
|
и направлена |
|
|
|
|
|
перпендикулярно оси ее |
|
|
|
|
|
вращения. |
|
|
|
|
• |
Центробежное ускорение |
|
|
|
|
|
равно центробежной силе, |
|
|
|
|
|
действующей на единичную |
|
|
|
|
|
массу. |
|
|
|
|
• |
V- лин. скорость вращения, |
|
|
|
|
• |
- угловая скорость |
C V 2 |
|
C 2 |
|
|
вращения |
vk.com/club152685050Форма| vkЗемли.com/id446425943
•Соотношением этих двух сил определяется форма Земли, которая рассматривается как эквипотенциальная поверхность.
•1-е приближение Земли -сфера ,
•2-е приближение … - эллипсоид (20
км разница),
•3-е приближение – геоид – эквипотенциальная пов-ть (расходится
с эллипсоидом до 20 м).
•Пов-ть геоида в океанах совп-ет с ур-м невозмущенной пов-ти.
•g экватор=9.78 г/см3
•g полюс=9.83 г/см3
•g- увеличивается на 1/549 на полюсе
по сравнению с экватором
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Мелкомасштабная гравитация и изостазия
•Земля ведет себя, как если бы она имела твердую оболочку, плавающую в жидкой среде.
•Поверхностный слой может поддерживать собственными силами малые массы, но не массы мощностью в десятки км (горные цепи).
•Большие массы (частично) поддерживаются плавучестью , что приводит к изменению высоты поверхности в зависимости от денудации или дополнения масс.
•Эта «изостатическая компенсация» стремится уменьшить большие аномалии.
•Величина изостатической аномалии зависит от того, насколько данная область далека от «изостатического равновесия».
•2 причины нарушения изостатического равновесия:
-нагрузка появилаь сравнительно недавно,
-действуют силы, которые нарушают это равновесие.