Тема 2. Земля в космическом пространстве. Внутреннее строение Земли. Оболочки Земли

Тема 1. Геология как наука

Рисунок 1.1 – Укрупненная схема взаимосвязей геологии с другими науками

Таблица 2.1 – Солнце. Основные параметры

Macca	2*10^30кг
Диаметр	1392000 км
Плотность	1,416 г/см^3
Температура поверхности	5500^oК
Период обращения по орбите (год)	88 земных суток
Светимость	3,86·10^33 эрг/сек
Ускорение свободного падения	274 м/c^2

Рисунок 2.1 – Расположение планет относительно Солнца

Рисунок 2.2 – Главный пояс астероидов (белый цвет) и троянские астероиды (зелёный и желтый цвет). «Троянцы», «греки», «хильды» – специальные астрономические термины, характеризующие особенности локализации и других параметров групп астероидов

Рисунок 2.3 – Планеты земной группы. Слева направо – Меркурий, Венера, Земля, Марс. Относительные размеры планет в масштабе, межпланетные расстояния – нет

Рисунок 2.4 – Планеты-гиганты. Слева направо – Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун. Относительные размеры планет в масштабе, межпланетные расстояния – нет

Таблица 2.2 – Меркурий. Основные параметры

Macca	3,3*10^23кг (0,055 массы Земли)
Диаметр	4870 км (0,38 диаметра Земли)
Плотность	5,43 г/см^3
Температура поверхности	максимум +430^oC, минимум -180^oC
Длина суток	58,65 земных суток
Расстояние от Cолнца (среднее)	0,387а.е*., 58 млн.км
Период обращения по орбите(год)	88 земных суток
Скорость вращения по орбите	47,9 км/c
Ускорение свободного падения	3,7 м/c^2

*Астрономическая единица (а. е.), единица расстояний в астрономии, равная среднему расстоянию Земли от Солнца. Согласно списка фундаментальных постоянных астрономии, рекомендованному в 1964 Международным астрономическим союзом для астрономических исследований, 1 а. е. = 149,6 млн. км. Применяется главным образом для измерения расстояний в Солнечной системе.

Таблица 2.3 – Венера. Основные параметры

Macca	4,87*10^24кг (0,815 массы Земли)
Диаметр	12100 км (0,949 диаметра Земли
Плотность	5,25 г/см^3
Температура поверхности	максимум +480^oC
Длина суток	243 земных суток
Расстояние от Cолнца (среднее)	0,723а.е., 108 млн.км
Период обращения по орбите(год)	224,7 земных суток
Скорость вращения по орбите	35 км/c
Ускорение свободного падения	8,9 м/c^2

Таблица 2.4 – Земля. Основные параметры

Macca	5,976*10^24кг
Диаметр	12756 км
Плотность	5,518 г/см^3
Температура поверхности	максимум +58^oC, минимальная -90^oC
Длина суток	23часа 56минут 4,1секунды
Расстояние от Cолнца(среднее)	1а.е., 149,6 млн.км
Период обращения по орбите(год)	365,24219 суток
Площадь поверхности	510,2 млн.км^2
Объем	1,083*10^12 км^3
Скорость вращения по орбите	29,8 км/c
Ускорение свободного падения	9,8 м/c^2

Таблица 2.5 – Марс. Основные параметры

Macca	6,4*10^23кг (0,107 массы Земли)
Диаметр	6670 км (0,53 диаметра Земли)
Плотность	3,95 г/см^3
Температура поверхности	-23^oC на большей части поверхности, -150^oC на полюсах, 0^oC на экваторе
Длина суток	24,6229 часа
Расстояние от Cолнца(среднее)	1,5237а.е., 228 млн.км
Период обращения по орбите(год)	687 земных суток
Скорость вращения по орбите	24,1 км/c
Ускорение свободного падения	3,7 м/c^2

Рисунок 2.5 – Внутреннее строение Земли

Рисунок 2.6 – Соотношение поверхностей, описывающих фигуру Земли: 1 – Мировой Океан; 2 – земной эллипсоид; 3 – отвесные линии; 4 – тело Земли; 5 – геоид

Рисунок 2.7 – Обтекание магнитосферы Земли солнечным ветром

Рисунок 2.8 – Магнитное (дипольное) поле Земли

Рисунок 2.9 – Изменение плотности вещества, давления и скорости сейсмических волн с глубиной: B – литосфера; C – астеносфера, входит в верхнюю мантию; D – нижняя мантия; E – внешнее ядро; F – пограничная зона; G – внутреннее ядро; Vр – скорость продольных сейсмических волн; Vs – скорость поперечных сейсмических волн

Таблица 2.6 – Распределение теплового потока Земли по источникам энергии

Источник энергии	Энергия, эрг/год
Солнечная энергия	10^32
Геотермическая энергия	10^28
Упругая энергия землетрясений	10^25
Энергия, теряемая при замедлении вращения Земли	3*10^26
Тепло, выносимое при извержении вулканов	2,5*10^25

Рисунок 2.10 – Строение атмосферы Земли

Рисунок 2.11 – Гидросфера Земли

Таблица 2.7 – Распределение вод в гидросфере Земли

Виды вод	Объём, млн. км^3	Отношение к общему объему гидросферы, %
Морские воды
Подземные (за исключением почвенной) воды	61,4
Лёд и снег (Арктика, Антарктика, Гренландия, горные ледниковые области)	24,0
Поверхностные воды суши – озёра, водохранилища, реки, болота, почвенные воды	0,5	0,4
Атмосферные воды	0,015	0,01
Воды, содержащиеся в живых организмах	0,00005	0,0003

Таблица 2.8 – Средний химический состав гидросферы Земли

Соединение	Количество, %
Хлориды	88,7
Сульфаты	10,8
Карбонаты	0,3
Соединения азота, фосфора, кремния, органических веществ	0,2

Рисунок 2.12 – Кругооборот воды в приповерхностной части Земли

Рисунок 2.13 – Схема вертикального строения литосферы Земли

Рисунок 2.14 – Литосферные плиты Земли

Таблица 2.9 – Средний химический состав литосферы

Элемент	Содержание, %	Элемент	Содержание, %
O	47,2	Mg	2,10
Si	27,6	C	0,10
Al	8,8	S	0,09
Fe	5,1	Mn	0,09
Ca	3,6	P	0,08
Na	2,64	Cl	0,045
K	2,60	N	0,01

Виноградов Александр Павлович (1895-1975) – советский геохимик, биогеохимик и химик-аналитик, академик АН СССР. Ученик В.И. Вернадского.

Таблица 2.10 – Сравнение масс оболочек Земли

Оболочки Земли	Отношение к массе живого вещества
Живое вещество
Атмосфера	2 146
Гидросфера	602 500
Земная кора	1 670 000

Рисунок 2.15 – Схема строения биосферы Земли

Рисунок 2.16 – Кольская сверхглубокая скважина (СГ). А – прогноз геологического разреза. Б – геологический разрез, построенный на основании данных бурения СГ. Стрелки от колонки А к колонке Б указывают, на какой глубине встречены прогнозируемые породы. В – ствол скважины со многими пробуренными и потерянными стволами ниже 7 км. Ствол скважины по форме напоминает разветвленные корни гигантского растения. Скважина словно извивается, потому что бур постоянно отклоняется в сторону менее прочных пород

Дата добавления: 2014-11-29