Фізичні властивості та хімічний склад Землі

Наша планета, як і всі природні тіла, характеризується певними фізичними властивостями та хімічним складом, від яких, як це буде показано нижче, залежить не тільки характер проявлення геологічних процесів, але і спрямованість розвитку Землі як природної системи планетарного рівня організації природної речовини. Фізико-хімічні умови, як відомо, визначають стан існування речовини, утворення тих або інших мінералів та гірських порід, характер спрямованості і ступінь інтенсивності проходження геологічних процесів в межах зовнішніх і внутрішніх геосфер.

Фізичні властивості нашої планети визначаються, здебільшого, щільністю, тиском, магнетизмом, тепловим режимом і, відповідно, агрегатним станом речовини.

ЩільністьЗемлі є непостійною величиною і змінюється в залежності від агрегатного стану речовини та її складу. Згідно з геофізичними даними в середньому щільність планети становить 5,52 г/см³. При цьому для земної кори ця величина складає 2,8 г/см³, у покрівлі верхньої мантії, нижче межі Мохоровичича, щільність порід становить 3,3-3,4 г/см³, а в низах нижньої мантії – приблизно 5,5-5,7 г/см³. Верхня межа зовнішнього ядра характеризується щільністю речовини 9,7-10,0 г/см³, а з глибиною вона зростає до 11,0-11,5 г/см³ і у внутрішньому ядрі становить 12,5-13,0 г/см³ .

Щільність земної речовини разом з масою є однією з основних фізичних величин, які суттєво впливають на гравітаційне поле. Під гравітаційним полем Землі слід розуміти певний космічний простір, в межах якого проявляються сили земного тяжіння. Сила земного тяжіння – це рівнодіюча сили притягання, яка є функцією маси тіл і відстані між ними, та відцентрової сили. Звідси можна зробити висновок, що гравітаційне поле прямо підпорядковане характеру розподілу мас у надрах планети. Кожній окремо взятій точці на земній поверхні властива своя величина сили тяжіння.

Величина сили тяжіння, або гравітаційного поля, виражається в галах (1 гал = 1 см/с²) і вимірюється спеціальними приладами – гравіметрами. За даними визначення величини сили тяжіння складаються гравіметричні карти, на яких ізолініями (лініями рівних величин) показують простір розподілу сили тяжіння в межах тієї чи іншої ділянки земної поверхні. Проте, як щільність, так і маса земної речовини у внутрішніх геосферах розподіляються нерівномірно, відповідно, і гравітаційне поле теж характеризується нерівномірним поширенням і в різних точках планети величина прискорення сили тяжіння буде різною. На поверхні Землі вона в середньому складає 982 гал. При цьому в межах екватора становить 987 гал, а в напрямку до полюсів зростає до 983 гал. Зміна величини прискорення сили тяжіння спостерігається і з глибиною. Максимального значення (близько 1037 гал) вона досягає біля підошви нижньої мантії. В межах ядра ця величина поступово зменшується. В перехідному шарі між зовнішнім та внутрішнім ядром вона складає 452 гал, на глибині 6000 км 126 гал, у центрі Землі – нуль.

Вивчення характеру розподілу величини прискорення сили тяжіння по планеті показало, що вона залежить:

– від положення місця заміру відносно рівня океану (чим вища абсолютна відмітка розташування місця заміру величини прискорення сили земного тяжіння, тим далі воно знаходиться від центру Землі, більша відцентрова сила і менша сила тяжіння та навпаки);

– від широти місцевості, що обумовлено величиною відцентрової сили, яка на полюсах рівна нулю, що зумовлює зростання в цьому напрямку сили тяжіння;

– від щільності порід (більш щільні гірські породи обумовлюють позитивні аномалії сили тяжіння, а менш щільні – наявність від’ємних аномалій);

– від будови земної кори (наявність великих масивів щільних порід у земній корі підвищує гравітаційне поле Землі).

Залежність величини гравітаційного поля від щільності гірських порід, має велике прикладне значення. Враховуючи те, що різні за складом та походженням гірські породи мають різну щільність і, відповідно, величину сили тяжіння, карти гравітаційних полів дозволяють уточнювати геологічну будову територій, а також прогнозувати та обґрунтовувати проведення пошуків корисних копалин.

Тиск у надрах Землі знаходиться в прямій залежності від щільності, сили тяжіння та маси і, як і зазначені параметри, з глибиною зростає (табл. 2.2).

Таблиця 2.2.

Читайте також:

<== попередня сторінка	\|	наступна сторінка ==>
Будова Землі за геофізичними даними	\|	Тиск в глибинах Землі

Не знайшли потрібну інформацію? Скористайтесь пошуком google:

Генерація сторінки за: 0.004 сек.