Лекции по Физике Земли
.pdfvk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Для того чтобы стремление к изостатическому
равновесию было эффективным, т.е. под
дополнительной нагрузкой происходило бы
погружение коры, а при снятии нагрузки - ее
подъем, надо, чтобы под корой существовал
достаточно пластичный слой, способный к
перетеканию из областей повышенного
геостатического давления в области
пониженного давления. Именно для этого слоя,
первоначально выделенного гипотетически,
американский геолог Дж. Баррелл и предложил в
1916 г. название астеносфера, что означает «слабая
оболочка».
18.02.2010 г. |
27 |
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
Поле силы тяжести Земли
Гравитация – свойство любых частиц материи к взаимному притяжению. Сила гравитации удерживает Землю на орбите Солнца, направляет водные массы в русла рек и далее к морским бассейнам, управляет движением капель дождя, ориентирует по вертикали деревья и цветы и многое другое.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Теоретические основы
Теоретическая база гравитации – закон Всемирного тяготения Ньютона и разделы математической физики, исследующие решения уравнений стационарных потенциальных полей – Лапласа и Пуассона. По закону Ньютона две точечные массы m1 и m2 притягивают друг друга с силой f.
f k m1 m2 r 2
Сила притяжения двух точечных масс
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Коэффициент пропорциональности
(k)называется гравитационной
постоянной, |
которая |
равна 6,6742 ± |
0,0010 10-11 м3/кг·с2. |
|
|
Сила притяжения, отнесенная к |
||
единичной |
массе, |
называется |
напряженностью поля силы тяжести и равна его ускорению. В гравиметрии
«напряженность поля силы тяжести»
традиционно |
называется |
«силой |
|
притяжения», |
«силой |
тяжести» |
или |
«притяжением». Таким |
образом, |
«сила |
|
притяжения» - вектор, направленный от притягиваемой точки с массой (m=1) к
притягивающей точке
F k m r 2
Напряженность поля силы тяжести.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Сила тяжести Земли
Под силой тяжести Земли (g) понимается
равнодействующая силы ньютоновского притяжения всей массы Земли (F) и центробежной силы (С), вызванной вращением Земли.
Сила ньютоновского притяжения, направленная к центру массы Земли, рассчитывается по формуле
F k M r 2
М – масса Земли, r – расстояние от точки наблюдения до центра массы Земли.
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Единицы поля силы тяжести
«Напряженность поля», - сила тяжести действующая на единичную
массу (численно равна ускорению, придаваемому этой массе).
Вгравиметрии напряженность поля называют «силой притяжения». «притяжением».
Вкачестве единиц силы в физике используются:
в системе СИ - ньютон = кг м с2 в СГС - дина = г см
с2
Единицами напряженности поля силы тяжести являются:
Гл (галилео) – ускорение, которое приобретает масса 1 кг под действием силы 1 ньютон (F Земли =9.8 Гл),
Гал - ускорение, котороеприобретает масса 1 г под действием силы 1 дина (1 гал = 1 х 10-2 Гл)
В практике обычно используются: 1 мГал = 1х 10-5 Гл = 1х 10-5
м/c2; 1 мкГал =1х 10-8 Гл = 1х 10-5 м/c2
vk.com/club152685050 | vk.com/id446425943
Центробежная сила Земли
Центробежная сила вызывается вращением Земли и направлена перпендикулярно оси ее вращения.
Центробежная составляющая силы тяжести Земли равна центробежной силе, действующей на единичную массу и рассчитывается по формуле:
V- линейная скорость вращения, |
|
|
- угловая скорость вращения. |
|
C 2 |
C V 2 |