Объем и плотность Земли

Объем Земли составляет 1083204 млн. км³. Средняя плотность Земли как планеты - 5,527 г/см³.

Радиоактивность Земли

Распределение и концентрация атомов радиоактивных элементов в земной коре имеют особое значение, поскольку при их распаде выделяется энергия, определяющая тепловой режим Земли.

Содержание радиоактивных элементов резко убывает с глубиной, что до сих пор не имеет достаточно удовлетворительного объяснения.

Теплота Земли

Вызывается солнечной радиацией и зарождается в недрах планеты как следствие распада радиоактивных элементов.

Среди колебаний температуры, вызванных солнечной радиацией, различают суточные, сезонные, годовые, вековые. Суточные колебания затухают на глубине около 1,5 м, а годовые – 25-30 м.

Геотермический градиент – повышение с глубиной температуры в градусах Цельсия на единицу (обычно на 100 м) глубины.

Геотермическая ступень – величина, показывающая на сколько нужно углубиться, чтобы температура повысилась на 1ºС (для Донбасса равна 30,68 м).

Магнетизм Земли

Земля представляет собой магнит, полюса которого не совпадают с географическими полюсами земного шара. При магнитных съемках этот факт вынуждает делать поправку (для Донбасса она принята равной 6º).

На расстоянии десяти земных радиусов системное магнитное поле Земли превращается в хаотическое.

Склонение – угол отклонения магнитной стрелки от географического меридиана местности.

Наклонение – угол наклона магнитной стрелки к горизонту.

Напряженность магнитного поля увеличивается от магнитного экватора (0,4 Э) к магнитным полюсам Земли (0,7 Э).

5 Строение земли

5.1 Форма и размеры Земли

Форма Земли, близкая к шару, сплюснутому у полюсов, усложненная океаническими впадинами и горными системами на материках, носит название геоида. Наиболее точно форма и размеры геоида были вычислены А.А. Изотовым в 1940 году и по его предложению фигура геоида была названа эллипсоидом Красовского.

Самая высокая точка – г. Джомолунгма (Эверест - 8848м).

Самая глубокая точка мирового океана - Марианская впадина (точка «Витязя») - 11022 м.

Радиус экваториальный – 6378,245 км;

Радиус полярный – 6356,863 км;

радиус средний – 6371,110 км;

Полярное сжатие – 1:297,3;

Площадь – 5,1^.10⁸км²;

Объем – 1,083^.10¹² км³;

Площадь океанов – 3,61^.10⁸ км²;

Площадь суши – 1,49^.10⁸ км².

5.2 Внутренние и внешние оболочки Земли

К внешним оболочкам Земли относятся:

• Атмосфера – воздушная оболочка, окружающая земной шар и связанная с ним гравитационными силами. На высоте около 3000 м плотность атмосферы приближается к плотности вещества в межпланетном пространстве.

Атмосфера делится на

• тропосферу (до высоты 8-10 км);

• стратосферу (до 40-50 км);

• мезосферу (до 80-85 км);

• термосферу или ионосферу (до 500, иногда до 800 км);

• экзосферу (до 1000 км);

• земную корону (состоит из ионизированного водорода, который улетучивается из экзосферы).

– Гидросфера – водная оболочка Земли, располагающаяся между земной корой и атмосферой (океаны, моря, континентальные водные бассейны).

Объем гидросферы – 1370,3 млн. км³, вод суши – 4 млн. км³, материковых льдов – 16-20 млн. км³, подземных вод – 400 млн. км³.

Гидросфера находится в постоянном взаимодействии с атмосферой, земной корой и биосферой.

• Биосфера – оболочка Земли, в которой сосредоточена жизнь (части атмосферы, литосферы и гидросферы). Верхняя граница на высоте 10-12 км от поверхности Земли, нижняя – 2-3 км от нее, но основная масса живых организмов в земной коре обычно располагается на глубине нескольких десятков метров. За 13 лет организмы пропускают через себя количество углерода, в 10 раз превышающее все его содержание в земной коре.

• Ноосфера выделена В.И. Вернадским как зона разумной деятельности человека

К внутренним оболочкам Земли относятся:

• Земная кора (литосфера)

Имеет мощность 60-70 км в высокогорных районах, 30-35 км на равнинах, 5-6 км под дном океана. Плотность горных пород – 3,32 гс/см³.

Различно и строение земной коры под континентами (континентальный тип) и океанами (океанический тип). Верхний слой земной коры состоит из осадочных пород, нижний из базальтов. Между ними находится слой гранитов, характерный только для континентальной коры.

Схема строения земной коры континентов и океанов приводится на рисунке 5.1

Рисунок 5.1 – Схема строения земной коры континентов и океанов

– Мантия

Подстилает земную кору до глубины 2900 км и фиксируется на этой глубине резким уменьшением скорости продольных сейсмических волн. Мантия отделена от земной коры разделом Мохоровичича, выделяемому по резкому увеличению скорости сейсмических волн. Плотность горных пород и магмы – 9,4 гс/см³.

– Внешнее ядро

Залегает на глубинах 2900 – 4980 км, по отношению к сейсмическим волнам ведет себя как жидкость. Плотность 11,5 гс/см³.

• Переходная зона (4980-5120 км)

В этой зоне вещество, очевидно, близко к затвердеванию. Плотность переходная.

– Внутреннее ядро

Залегает на глубинах от 5120 км до 6370 км, обладает свойствами «твердого тела». Плотность 17,3 Гс/см².

Внутренне строение Земли отражено на рисунке 5.2.

A – кора; B – верхняя мантия; C – переходный слой; D- нижняя мантия; E – внешнее ядро; F – граница внешнего и внутреннего ядра; G – внутреннее ядро; M – поверхность Мохоровичича (Мохо)

Рисунок 5.2 – Внутреннее строение Земли