Общая геология - Якушова А.Ф.
ISBN 5—211—00131—1
Скачать (прямая ссылка):
Глубина, км 40 100 400 1000 2900 5000 6370
Давление, МПа Ы03 3,MO3 14•1O3 35•1O3 [ 137-103 312•1O3 361•1O3
Ускорение силы тяжести по величине изменяется от 982 см/с2 у поверхности до максимального значения около 1037 см/с2 в основании нижней мантии (2900 км). В ядре ускорение силы тяжести начинает быстро падать, доходя в промежуточном слое F до 452 см/с2, на глубине 6000 км до 126 см/с2 и в центре до нуля <рис. 2.5).
Магнетизм. Земля представляет собой как бы гигантский магнит с силовым полем вокруг. Геомагнитное поле дипольное. Магнитные полюса Земли в настоящее время расположены вблизи географических полюсов, но не совпадают с ними. Различают магнитное склонение и магнитное наклонение. Магнитное склонение определяется углом отклонения магнитной стрелки компаса (установленной по направлению магнитной силовой линии) от географического меридиана. Склонение может быть западным и восточным. Линии, соединяющие на карте точки с одинаковым скло-
нением, называются изогонами. Магнитное наклонение определяется углом наклона магнитной стрелки к горизонту. Наибольшее наклонение наблюдается в районе магнитных полюсов. Линии, соединяющие на карте точки с одинаковым наклонением, называются изоклинами. Происхождение главного магнитного поля Земли объясняют (динамотеория Френкеля — Эльзассера) действием системы электрических токов, возникающих при вращении Земли в связи со сложными конвективными движениями в жидком внешнем ядре.
На общий фон этого главного поля накладывается влияние горных пород, содержащих ферромагнитные минералы, залегающие в верхней части земной коры, выше изотермы, отвечающей точке Кюри, в результате чего на поверхности Земли возникают магнитные аномалии. Аномалиями называются отклонения вектора напряженности магнитного поля от его нормального значения; они дают возможность судить о размещении тех или иных пород в земных недрах, поскольку разные породы намагничены в разной степени. В настоящее время магнитометрический метод широко применяется при геологических исследованиях, в частности связанных с поисками полезных ископаемых, особенно железорудных. Магнитные аномалии изучают с помощью магнитометров не только наземных, но и устанавливаемых на самолетах и космических кораблях.
Установлено, что остаточная намагниченность горных пород, содержащих ферромагнитные минералы, соответствует по своей ориентировке магнитному полю Земли, существовавшему в период их образования. Исследования этой намагниченности показали, что магнитное поле Земли неоднократно изменялось в ходе геологической истории: северный полюс становился южным, а южный — северным, т. е. происходили инверсии (лат. «инверсно» — переворачивание) магнитного поля. Шкалу магнитных инверсий используют для расчленения и сопоставления толщ горных пород (см. гл. 3) и определения возраста ложа океана (см. гл. 14).
Тепло Земли. Различают два источника тепла Земли: 1) тепло, полученное от Солнца; 2) тепло, выносимое к поверхности из недр Земли (тепловой поток). Прогревание Солнцем распространяется на очень незначительную глубину, не превышающую 28—30 м, а местами составляющую первые метры. На некоторой глубине от поверхности располагается пояс постоянной температуры, равной среднегодовой температуре данной местности. Так, в Москве на территории Московской сельскохозяйственной академии имени К. А. Тимирязева на глубине 20 м от поверхности наблюдается постоянная температура, равная +4,2°, а в Париже +11,83° на глубине 28 м. Ниже пояса постоянной температуры наблюдениями в шахтах, рудниках, буровых скважинах установлено постепенное увеличение температуры с глубиной, связанное с тепловым потоком, поступающим из внутренних частей Земли. Тепловой поток измеряется в калориях на квадратный сантиметр за секунду (кал/см2-с).
Изучение теплового потока показало, что его значение в разных районах зависит от степени подвижности коры, от интенсивности эндогенных процессов. По данным Е. А. Любимовой (1978) у в пределах наиболее спокойных районов континентов большинство значений теплового потока находится в интервале от 0,9 до> 1,2 мккал/см2-с и только местами увеличивается до 1,3—1,4 мккал/ /см2-с и более. В пределах наиболее устойчивых частей — щитов— наиболее часто значения теплового потока находятся в интервале от 0,6 до 1,0 мккал/см2-с и только местами несколько выше, составляя в среднем 0,85 мккал/см2-с ±10%. В горных сооружениях наблюдаются значительные колебания теплового потока, местами повышение до 2—4 мккал/см2>с (Карпаты, Кавказ и др.). На обширных пространствах ложа Мирового океана величина теплового потока близка к величинам на материковых равнинах (в среднем 1,1, местами 1,2 мккал/см2-с), но в пределах рифтовых долин срединно-океанских хребтов увеличивается до 2 мккал/см2«с и более, достигая местами 6,0—8,0 мккал/см2«с. Высокие значения теплового потока отмечены также во внутренних рифтах Красного моря. Среднее для Земли значение теплового потока около 1,4—1,5 мккал/см2-с.
