- •В. В. Орленок основы геофизики Калининград
- •Вячеслав Владимирович Орлёнок основы геофизики Учебное пособие
- •236041, Г. Калининград, ул. А. Невского, 14
- •236000, Г. Калининград, ул. К. Маркса, 18
- •Введение
- •Часть I
- •Глава I. Строение солнечной системы
- •§1. Планеты и законы их обращения
- •§2. Орбитальные характеристики планет
- •Орбитальные параметры спутников планет
- •§3. Солнце. Основные характеристики
- •§4. Движение Солнца по эклиптике
- •Глава II. Внутреннее строение и физика земли
- •§1. Планетарные характеристики
- •§2. Модель Буллена
- •Положение границ, скорости распространения и затухания сейсмических волн внутри Земли
- •§3. Физическое состояние вещества геосфер
- •Строение мантии и ядра Земли (по Мельхиору, 1975)
- •Физические параметры земных оболочек (по Буллену, Хаддону, 1967)
- •Плотность в зависимости от давления в атм. Для космохимических элементов и соединений, г/см3
- •Значения термодинамических величин оболочек в земном ядре при распределении температур (по Жаркову, 1978)
- •§4. Строение газовой оболочки
- •Глава III. Состав и эволюция вещества геосфер
- •§1. Происхождение и эволюция земных оболочек
- •Баланс тепла на Земле (по Орлёнку, 1980)
- •Внутреннее строение Земли (по Гутенбергу-Буллену, 1966)
- •§2. История планетарной воды
- •Круговорот воды на поверхности Земли
- •Структура и баланс протовещества Земли (Орлёнок, 1985)
- •§3. Контракция и тектогенез перисферы
- •§4. Важнейшие тектонические следствия контракции
- •Часть II
- •Глава IV. Гравитационное поле земли
- •§1. Закон всемирного тяготения
- •§2. Фигура Земли
- •§3. Потенциал силы тяжести
- •§4. Аномалии силы тяжести
- •§5. Принципы изостазии
- •Постгляциальные движения Фенноскандии и других областей четвертичных оледенений
- •§ 6. Гравитационное взаимодействие системы Земля – Луна
- •Приливы
- •Эволюция системы Земля – Луна
- •Изменение продолжительности года и суток в фанерозое (по п. Мельхиору, 1975)
- •Глава V. Гравитационные аномалии реальных геологических тел
- •§1. Физические основы интерпретации
- •Гравитационных аномалий
- •Плотности наиболее распространенных пород
- •§2. Гравитационное поле точечной массы и шара
- •§3. Гравитационное поле вертикального стержня
- •§4. Гравитационное поле горизонтальной полуплоскости
- •§ 5. Гравитационное поле плоского слоя
- •§ 6. Обратные задачи гравиметрии
- •Глава VI. Магнитное поле земли
- •§1. Генерация геомагнитного поля
- •§2. Инверсии геомагнитного поля
- •§3. Хронология инверсий
- •§4. Элементы земного магнетизма
- •§5. Магнитные аномалии
- •§6. Магнитное поле диполя
- •§7. Недипольные составляющие магнитного поля.
- •§8. Магнитные свойства горных пород
- •§9. Основные формулы палеомагнитных реконструкций
- •§10. Расчет виртуальных полюсов для современной эпохи
- •§11. Критика палеомагнитных реконструкций неомобилизма
- •Глава VII. Магнитные аномалии реальных геологических сред
- •§1. Магнитное поле вертикального стержня
- •§ 2. Магнитное поле шара
- •§3. Магнитное поле вертикального тонкого пласта
- •§4. Магнитное поле вертикального толстого пласта
- •§5. Магнитное поле горизонтального цилиндра
- •§6. Магнитное поле уступа
- •§7. Интерпретация магнитных аномалий
- •Коэффициенты для определения глубины и намагниченности возмущающих тел способом в. К. Пятницкого
- •§8. Связь гравитационного и магнитного потенциалов
- •§9. Трансформации потенциальных полей
- •Глава VIII. Основы волновой теории распространения сейсмических колебаний
- •§1. Деформации и напряжения в горных породах. Закон Гука
- •§2. Волновое уравнение
- •§3. Акустическое давление и колебательная скорость плоской волны
- •§4. Акустическое давление и колебательная скорость сферической волны
- •§5. Отражение волн на границе вода – дно
- •§6. Отражение звука от слоя
- •§7. Дистанционно-акустические методы определения физических свойств и литологии морских осадков
- •Глава IX. Основы лучевой теории распространения сейсмических волн
- •§1. Условия применимости лучевого приближения
- •§2. Годограф отраженной волны
- •§3. Годограф преломленной волны
- •Годограф преломленной волны для многослойной среды
- •Определение граничной скорости
- •§4. Годограф рефрагированной волны
- •Глава X. Структура земной коры по геофизическим данным
- •§1. Петромагнитная структура фундамента
- •Континентов и океанов
- •Рифтовые хребты
- •Нерифтовые (глыбовые) остаточные возвышенности
- •Континентальные окраины
- •Глубоководные котловины
- •Гренландское море, Зюйдкапский желоб
- •Балтийская синеклиза
- •§2. Плотностная структура коры по гравиметрическим данным
- •§3. Сейсмическая структура коры континентов и океанов
- •Критический анализ сейсмических данных
- •Обобщенные сейсмические модели твердой земной коры океанов
- •Обобщение сейсмической модели верхней литосферы Тихого океана
- •Сейсмическая модель перисферы
- •Часть III
- •Глава XI. Внутреннее строение и физика планет земной группы
- •§1. Меркурий
- •§2. Венера
- •§3. Луна
- •§4. Марс
- •Глава XII. Внутреннее строение и физика планет-гигантов
- •§1. Юпитер
- •Галилеевы спутники Юпитера
- •§2. Сатурн
- •§3. Уран
- •§4. Нептун
- •Глава XIII. Роль массы в эволюции протовещества
- •§1. Планетный тип эволюции протовещества
- •Радиусы твердого тела планет и мощности их атмосфер (по Кесареву, 1976)
- •§2. Звездный (солнечный) тип эволюции протовещества
- •Глава XIV. Строение и эволюция звезд
- •§1. Физика Солнца
- •§2. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела
- •§3. Эволюция Солнца и звезд
- •Ядерные процессы в звездах, существенные для ядерного синтеза
- •Глава XV. Ранняя история солнечной системы
- •§1. Структура небулярного облака и межзвездной среды
- •§2. Вихревая теория образования Солнечной системы
- •§3. Аккреция Земли и планет
- •Глава XVI. Географическая оболочка в пространстве и времени
- •§1. Планетарный аспект эволюции географической оболочки
- •§2. Проблема времени и пространства в Метагалактике
- •Уравнение времени
- •Мировое время и Мировое пространство
- •Зависимость времени от энтропии и энтальпии систем
- •Масштаб времени биосистем
- •Масштаб времени социальных систем
- •О сингулярном времени и предельном возрасте Галактики
- •Заключение
- •Послесловие
- •Библиографический список
- •Оглавление
- •Для заметок
- •Физические характеристики планет
- •Значения коэффициентов разложения Гаусса для различных эпох, мэ (по Рикитаки, 1968)
- •Магнитное поле под подводными горами Гренландского моря
- •Интерпретация магнитного поля (т) Балтийского моря
Оглавление
Введение |
6 |
ЧАСТЬ I |
9 |
Глава I. СТРОЕНИЕ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ |
9 |
§1. Планеты и законы их обращения |
9 |
§2. Орбитальные характеристики планет |
14 |
§3. Солнце. Основные характеристики |
19 |
§4. Движение Солнца по эклиптике |
25 |
Глава II. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ И ФИЗИКА ЗЕМЛИ |
26 |
§1. Планетарные характеристики |
26 |
§2. Модель Буллена |
28 |
§3. Физическое состояние вещества геосфер |
31 |
§4. Строение газовой оболочки |
44 |
Глава III. СОСТАВ И ЭВОЛЮЦИЯ ВЕЩЕСТВА ГЕОСФЕР |
49 |
§1. Происхождение и эволюция земных оболочек |
49 |
§2. История планетарной воды |
57 |
§3. Контракция и тектогенез перисферы |
77 |
§4. Важнейшие тектонические следствия контракции |
85 |
ЧАСТЬ II |
88 |
Глава IV. ГРАВИТАЦИОННОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ |
88 |
§1. Закон всемирного тяготения |
88 |
§2. Фигура Земли |
89 |
§3. Потенциал силы тяжести |
91 |
§4. Аномалии силы тяжести |
92 |
§5. Принципы изостазии |
98 |
§6. Гравитационное взаимодействие системы Земля – Луна |
110 |
Глава V. ГРАВИТАЦИОННЫЕ АНОМАЛИИ РЕАЛЬНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ ТЕЛ |
121 |
§1. Физические основы интерпретации гравитационных аномалий |
121 |
§2. Гравитационное поле точечной массы и шара |
124 |
§3. Гравитационное поле вертикального стержня |
126 |
§4. Гравитационное поле горизонтальной полуплоскости |
128 |
§5. Гравитационное поле плоского слоя |
129 |
§6. Обратные задачи гравиметрии |
131 |
Глава VI. МАГНИТНОЕ ПОЛЕ ЗЕМЛИ |
135 |
§1. Генерация геомагнитного поля |
135 |
§2. Инверсии геомагнитного поля |
140 |
§3. Хронология инверсий |
146 |
§4. Элементы земного магнетизма |
154 |
§5. Магнитные аномалии |
156 |
§6. Магнитное поле диполя |
157 |
§7. Недипольные составляющие магнитного поля |
160 |
§8. Магнитные свойства горных пород |
163 |
§9. Основные формулы палеомагнитных реконструкций |
167 |
§10. Расчет виртуальных полюсов для современной эпохи |
172 |
§11. Критика палеомагнитных реконструкций неомобилизма |
175 |
Глава VII. МАГНИТНЫЕ АНОМАЛИИ РЕАЛЬНЫХ ГЕОЛОГИЧЕСКИХ СРЕД |
180 |
§1. Магнитное поле вертикального стержня |
182 |
§2. Магнитное поле шара |
184 |
§3. Магнитное поле вертикального тонкого пласта |
185 |
§4. Магнитное поле вертикального толстого пласта |
187 |
§5. Магнитное поле горизонтального цилиндра |
188 |
§6. Магнитное поле уступа |
190 |
§7. Интерпретация магнитных аномалий |
191 |
§8. Связь гравитационного и магнитного потенциалов |
197 |
§9. Трансформации потенциальных полей |
199 |
Глава VIII. ОСНОВЫ ВОЛНОВОЙ ТЕОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ |
203 |
§1. Деформация и напряжение в горных породах. Закон Гука |
203 |
§2. Волновое уравнение |
207 |
§3. Акустическое давление и колебательная скорость плоской волны |
210 |
§4. Акустическое давление и колебательная скорость сферической волны |
214 |
§5. Отражение волн на границе вода – дно |
216 |
§6. Отражение звука от слоя |
221 |
§7. Дистанционно-акустические методы определения физических свойств и литологии морских осадков |
229 |
Глава IX. ОСНОВЫ ЛУЧЕВОЙ ТЕОРИИ РАСПРОСТРАНЕНИЯ СЕЙСМИЧЕСКИХ ВОЛН |
234 |
§1. Условия применимости лучевого приближения |
234 |
§2. Годограф отраженной волны |
235 |
§3. Годограф преломленной волны |
239 |
§4. Годограф рефрагированной волны |
244 |
Глава X. СТРУКТУРА ЗЕМНОЙ КОРЫ ПО ГЕОФИЗИЧЕСКИМ ДАННЫМ |
252 |
§1. Петромагнитная структура фундамента континентов и океанов |
252 |
§2. Плотностная структура коры по гравиметрическим данным |
281 |
§3. Сейсмическая структура коры континентов и океанов |
296 |
ЧАСТЬ III |
318 |
Глава XI. ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ И ФИЗИКА ПЛАНЕТ ЗЕМНОЙ ГРУППЫ |
318 |
§1. Меркурий |
318 |
§2. Венера |
322 |
§3. Луна |
328 |
§4. Марс |
335 |
Глава XII. ВНУТРЕННЕ СТРОЕНИЕ И ФИЗИКА ПЛАНЕТ ГИГАНТОВ |
342 |
§1. Юпитер |
342 |
§2. Сатурн |
346 |
§3. Уран |
349 |
§4. Нептун |
352 |
Глава XIII. РОЛЬ МАССЫ В ЭВОЛЮЦИИ ПРОТОВЕЩЕСТВА |
356 |
§1. Планетный тип эволюции протовещества |
356 |
§2. Звездный (солнечный) тип эволюции протовещества |
363 |
Глава XIV. СТРОЕНИЕ И ЭВОЛЮЦИЯ ЗВЕЗД |
369 |
§1. Физика Солнца |
369 |
§2. Диаграмма Герцшпрунга-Рессела |
378 |
§3. Эволюция Солнца и звезд |
383 |
Глава XV. РАННЯЯ ИСТОРИЯ СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЫ |
394 |
§1. Структура небулярного облака и межзвездной среды |
394 |
§2. Вихревая теория образования Солнечной системы |
401 |
§3. Аккреция Земли и планет |
408 |
Глава XVI. ГЕОГРАФИЧЕСКАЯ ОБОЛОЧКА В ПРОСТРАНСТВЕ И ВРЕМЕНИ |
413 |
§1. Планетарный аспект эволюции географической оболочки |
413 |
§2. Проблема времени и пространства в Метагалактике |
421 |
ЗАКЛЮЧЕНИЕ |
434 |
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК |
436 |
CONTENTS
Introduction |
6 |
PART I |
9 |
Chapter I. A STRUCTURE OF SOLAR SYSTEM |
9 |
§1. Planets and laws of their rotations |
9 |
§2. Orbital characteristics of planets |
14 |
§3. Sun. The basic characteristics |
19 |
§4. Movement of the Sun on ecliptic |
25 |
Chapter II. AN INTERNAL STRUCTURE AND PHYSICS OF THE EARTH |
26 |
§1. Planetary characteristics |
26 |
§2. Model of Bullen |
28 |
§3. Physical condition of substance of geospheres |
31 |
§4. Structure of the Earth’s atmosphere |
44 |
Chapter III. STRUCTURE AND EVOLUTION OF THE SUBSTANCE OF GEOSPHERES |
49 |
§1. Origin and evolution of geospheres |
49 |
§2. History of the planetary water |
57 |
§3. Contraction and tectogeneous of outer geospheres |
77 |
§4. Major tectonic consequences of contraction |
85 |
PART II |
88 |
Chapter IV. A GRAVITATIONAL FIELD OF THE EARTH |
88 |
§1. Law of world gravitation |
88 |
§2. Figure of the Earth |
89 |
§3. Potential of force of weight |
91 |
§4. Anomaly of force of weight |
92 |
§5. Principles of isostasy |
98 |
§6. Gravitational interaction of system the Earth - the Moon |
110 |
Chapter V. GRAVITATIONAL ANOMALIES OF REAL GEOLOGICAL ENVIRONMENTS |
121 |
§1. Physical principles of gravitational anomalies interpretation |
121 |
§2. Gravitational field of dots’ material and globe |
124 |
§3. Gravitational field of a vertical rod |
126 |
§4. Gravitational field of a gorizontal half-plane |
128 |
§5. Gravitational field of flat layer |
129 |
§6. Reversional tasks of gravimetry |
131 |
Chapter VI. MAGNETIC FIELD OF THE EARTH |
135 |
§1. Generation of a geomagnetic field |
135 |
§2. Inversion of a geomagnetic field |
140 |
§3. Chronology of inversion |
146 |
§4. Elements of earthly magnetism |
154 |
§5. Magnetic anomalies |
156 |
§6. Magnetic field dipole |
157 |
§7. Non dipole components of Earth’s magnetic field |
160 |
§8. Magnetic properties of the rocks |
163 |
§9. Basic formulas of paleomagnetics reconstruction |
167 |
§10. Account of virtual poles for an our times |
172 |
§11. Critic of paleomagnetic reconstructions of the neomobilisme |
175 |
Chapter VII. MAGNETIC ANOMALIES OF REAL GEOLOGICAL ENVIRONMENTS |
180 |
§1. Magnetic field of a vertical rod |
182 |
§2. Magnetic field monopole and globe |
184 |
§3. Magnetic field of a vertical thin layer |
185 |
§4. Magnetic field of a vertical thick layer |
187 |
§5. Magnetic field of horizontal cilindre |
188 |
§6. Magnetic field ledge |
190 |
§7. Interpretation of magnetic anomalies |
191 |
§8. Connection of gravitational and magnetic anomalies |
197 |
§9. Transformation of potential fields |
199 |
Chapter VIII. PRINCIPLES OF THE WAVES THEORY OF SEISMIC OSCILLATION PROPAGATION |
203 |
§1. Deformation and tanse in the rocks. The law of Huk |
203 |
§2. Wave equation |
207 |
§3. Acoustic pressure and oscillative velocity of the plane wave |
210 |
§4. Acoustic pressure of oscillative velocity of spherical wave |
214 |
§5. Sound reflection by the ocean bottom |
216 |
§6. Sound reflection by the layer |
221 |
§7. Distant-acoustical methods of the phisical properties determination and marine sediments, litology |
229 |
Chapter IX. Distribution OF WAVES IN EARTH CRUST |
234 |
§1. Conditions of application of beam approximation |
234 |
§2. Travel time of a reflected waves |
235 |
§3. Travel time of a refracted waves |
239 |
§4. Travel time of a transmission waves |
244 |
Chapter X. STRUCTURE EARTH’S CRUST ON GEOPHYSICAL DATA |
252 |
§1. Petromagnetic structure of the basement of continents and oceans |
252 |
§2. Dense structure of crust by gravimetrical data |
281 |
§3. Seismic structure of the continents and ocean crust |
296 |
PART III |
318 |
Chapter XI. AN INTERNAL STRUCTURE AND PHYSICS OF PLANETS OF THE EARTH GROUP |
318 |
§1. Mercury |
318 |
§2. Venus |
322 |
§3. Moon |
328 |
§4. Mars |
335 |
Chapter XII. INTERNAL STRUCTURE AND PHYSICS OF PLANETS-GIANTS |
342 |
§1. Jove |
342 |
§2. Saturn |
346 |
§3. Uranium |
349 |
§4. Neptune |
352 |
Chapter XIII. ROLE OF MASSES IN PROTOSUBSTANCE EVOLUTION |
356 |
§1. Planetary type of protosubstance evolution |
356 |
§2. Star (solar) type of protosubstance evolution |
363 |
Chapter XIV. STRUCTURE AND EVOLUTION OF STARS |
369 |
§1. Physics of the Sun |
369 |
§2. Herzsprunge-Rassel diagram |
378 |
§3. Evolution of the Sun and stars |
383 |
Chapter XV. AN EARLY HISTORY OF SOLAR SYSTEM |
394 |
§1. Structure of nebular cloud and interstellar medium |
394 |
§2. Turbulent theory of formation of Solar system |
401 |
§3. Accretion of the Earth and planets |
408 |
Chapter XVI. LANDSCAPE GEOSPHERE IN SPACE AND TIME |
413 |
§1. Planetary aspect of the evolution of landscape geosphere |
413 |
§2. Problem of time and space in Metagalaxy |
421 |
THE CONCLUSION |
434 |
THE LITERATURE |
436 |