Изменение основных физических свойств земного вещества с глубинойМатериалы студентам и ученикам / Лекции по естественной географии / Изменение основных физических свойств земного вещества с глубинойСтраница 9
T). Геотермический градиент является векторной величиной и определяется из выражения:
grad
T = i
dT/
dx + j
dT/
dy + k
dT/
dz.
Плотность теплового потока (или, как часто называют, "тепловой поток") - это самая информативная геотермическая характеристика, так как он характеризует мощность теплового источника и величину теплопотерь с поверхности Земли. Тепловой поток коррелирует с параметрами других геофизических полей, которые также характеризуют источник соответствующих полей, например, с величинами гравитационных (Dg) и магнитных (DT) аномалий, что объясняется сходными генетическими факторами, формирующими эти аномалии. Для определения теплового потока традиционно используется метод раздельного измерения геотермического градиента и теплопроводности. Тепловой поток определяется как произведение этих величин:
q = -k (i
dT/
dx + j
dT/
dy + k
dT/
dz).
Тепловой поток на континентах измеряется в буровых скважинах, которые, во-первых, пригодны для измерений по своему техническому состоянию, а во-вторых, находились "в состоянии покоя" после окончания бурения по крайней мере 30-50 дней. За это время тепловые возмущения, вызванные процессами бурения и промывки, в основном рассеиваются, и температура бурового раствора становится близкой к температуре окружающих пород.
Подавляющее большинство измерений теплового потока на континентах и в океанах, полученных к настоящему времени (а это более 30 тыс. пунктов), выполнено с помощью "раздельной методики", т.е. измерений геотермического градиента и коэффициента теплопроводности. Этот метод, несмотря на два источника погрешностей, является наиболее методически разработанным, а потому и наиболее точным.
В районах с высокими тепловыми потоками, например в вулканических областях, делались попытки прямых измерений теплового потока с помощью тепломеров. К сожалению, их низкая чувствительность не позволяет использовать тепломеры в областях со средними и низкими тепловыми потоками.
Поведение физических полей Земли (гравитационного, магнитного, теплового и др.) определяется физическими свойствами горных пород (плотностью, намагниченностью, теплопроводностью, упругостью и пр.), которые зависят от их минералогического состава, от давления и температуры. Роль двух последних факторов неодинакова. Давление на одних и тех же глубинах практически остается постоянным, а температура значительно изменяется в зависимости от величины теплогенерации и теплового потока. В некоторых районах колебания температур могут оказывать определяющее влияние на поведение физических параметров и, следовательно, на характер физических полей. Особенно чувствительны к изменению температур электропроводность и намагниченность.
Таким образом, между распределением тепловых потоков и другими геофизическими полями должны существовать достаточно тесные связи. Они основываются, с одной стороны, на чувствительности этих полей к колебаниям физических параметров горных пород, которые определяются их литолого-петрографическими особенностями, минералогическим составом и характером залегания, а с другой - на зависимости этих параметров от температуры, изменяющейся в соответствии с величиной теплового потока.
КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ
1.На какие слои разделяется атмосфера? Каково распределение температур в каждом из этих слоев?
2.Какое значение имеет атмосфера для жизни на Земле и для происходящих на планете процессов? Охрана атмосферы.
3.Какова роль биосферы? Охрана биосферы.
4.Основные характеристики гидросферы. Как классифицируется Мировой океан по структурно-морфологическим зонам? Дайте характеристики шельфа, континентального склона, абиссальных котловин и глубоководных впадин.
5.Что такое дивергентные и конвергентные океанические зоны? Каково происхождение срединно-океанических хребтов и переходных зон от океана к континенту?
6.Каково распределение температуры, давления и солености в толще морской воды?
7.Каково значение океана для человека? Сохранение экологического равновесия в океане.
8.Каковы характеристики твердых земных оболочек? Какова мощность отдельных геосфер? В чем состоит отличие континентальной от океанической коры?
9.Что такое “литосфера” и “астеносфера”?
10.На какие слои делится мантия? Как ведет себя скорость сейсмических волн в каждом из этих слоев?
11.Какова особенность внешнего ядра по сравнению с внутренним и субъядром? Какими данными доказывается эта особенность?
12.Как изменяются плотности и скорости сейсмических волн в Земле?
13.Методы планетарной геофизики. Какие геофизические поля они исследуют?
14.Метод сейсмометрии, его методика и типы изучаемых сейсмических волн.
15.Гравиметрический метод. Что такое редукции поля силы тяжести?
16.Магнитное поле Земли - его происхождение и вариации.
Смотрите также
Характер и развитие экономики
В XVIII веке Испания начала усваивать
технологические нововведения, которые стали общепринятыми в Западной Европе.
Американские колонии представляли собой обширный рынок для товаров
расширившегося ...
Энергетические ресурсы мирового океан
Проблема обеспечения электрической
энергией многих отраслей мирового хозяйства, постоянно растущих потребностей
более чем пятимиллиардного населения Земли становится сейчас все более
насущн ...
Культура и бизнес
Реальное проникновение бизнеса
в сферу культуры наметилось лишь в послевоенные годы. Правда, занятые на первых
порах созданием новой экономической структуры, дельцы лишь время от времени
обращались ...