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
Флора и фауна
Разнообразие климатических условий
обусловливает неоднородность флоры и фауны Испании. На севере проявляются черты
сходства с Центральной Европой, а на юге – с Африкой. Следы лесной
растительности ...
Историко-культурные и этнографические достопримечательности
как рекреационные ресурсы Кольского полуострова
Кольский полуостров издавна осваивался и поэтому он
имеет очень богатую историю. Люди поселились на его территории еще до нашей
эры. До наших дней дошли многочисленные творения их рук, дошедшие до ...
Япония в мировом хозяйстве
В последние десятилетия
Япония выступает как одна из ведущих экономических держав, являясь второй по
величине национальной экономической силой в мире. Население Японии составляет
примерно 2, 3% общ ...