У вас вопросы?
У нас ответы:) SamZan.net

Верхняя часть Земли земная кора и верхняя мантия крайне неоднородна в силу чего возникают гравитацион

Работа добавлена на сайт samzan.net: 2016-03-05

Поможем написать учебную работу

Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.

Предоплата всего

от 25%

Подписываем

договор

Выберите тип работы:

Скидка 25% при заказе до 28.4.2025

Изостатические аномалии

Теория

Изостазия – форма равновесия верхней части Земли.

Верхняя часть Земли (земная кора и верхняя мантия) крайне неоднородна, в силу чего возникают гравитационные аномалии регионального и локального порядков. Но и в этой части Земля уравновешена. На это указывают,  в частности, наблюдения за траекториями искусственных спутников Земли. Горы не притягивают эти объекты с большей силой, как это могло бы показаться на первый взгляд. Верхний слой Земли оказывает в целом одинаковое гравитационное воздействие на спутники и объекты на поверхности Земли.

Рассмотрим обобщённую модель земной коры и верхней мантии, в наибольшей степени удовлетворяющую геофизическим данным (рис.3.5).

Рельеф поверхности земной коры повторяется зеркально в рельефе границы земная кора-мантия. Поскольку мантия более плотная (=3,3г/см3), то в областях пониженного рельефа поверхности в разрезе верхней части Земли преобладают повышенные плотности пород, а в областях гор - пониженные. Это уравновешивает давление верхней части Земли на нижележащий слой, для которого должно соблюдаться постоянство давления и гравитационного потенциала (рис.3.4). Слой, создающий в каждом нормальном сечении равное давление на нижележащий слой, называется слоем изостатической компенсации (равновесным слоем), а условие изостатического равновесия записывается выражением:

,      (3.13)

где n - число слоёв разной плотности i, имеющих мощность hi. Формула 3.13 следует из выражения для давления (3.12) и определения равновесного слоя.

Таким образом, естественное стремление Земли к равновесию проявляется в верхней её части в ограничениях на состав (плотность) и мощность земной коры.

Значительная роль в установлении изостатического равновесия принадлежит астеносфере. Астеносфера - это частично расплавленный слой пониженной вязкости в верхней мантии. Астеносфера выделяется по геофизическим данным как слой пониженной скорости поперечных сейсмических волн и повышенной электропроводности, залегающий на глубинах от 50-70 км (под океанами) до 80-100 км (под материками). Через астеносферу происходит перетекание вещества, восстанавливающее изостатическое равновесие.

Представим модель рис. 3.5 в более схематическом виде (рис. 3.6). Предположим, что под действием солнечной энергии и гравитационных сил горные породы на горе разрушаются и материал сносится в океан. Излишняя масса в океанических сечениях литосферы должна (для сохранения условия 3.13) привести к погружению земной коры, уменьшению мощности плотной мантии и перетеканию вещества по астеносфере в сторону горы, где дефицит массы компенсируется поднятием блока земной коры (литосферы).

Границы перемещающихся блоков характеризуются повышенными упругими напряжениями, которые могут вызвать разрывные деформации, а значит землетрясения, магмоизлияние и др. Таким образом, установление (восстановление) изостатического равновесия выступает как причина геологических процессов.

Принимая среднюю вязкость вещества литосферы с астеносферным слоем =3.1021 Па.с и с учётом формулы 2.4, время установления равновесия составляет около 1000 лет. Места нарушения изостатического равновесия обнаруживаются по изостатическим гравитационным аномалиям – участкам устойчивой связи ускорения силы тяжести с рельефом местности. Планетарные изостатические аномалии приурочены к областям активного сочленения океанов и континентов, а также к областям альпийских надвиговых структур (рис. 3.7). Здесь протекают современные глобальные геологические процессы.

Дополнительные сведения

а) Мощность земной коры в условиях изостатического равновесия (h):

        (1),

h0= 35 км – средняя мощность континентальной земной коры (при Н=0);

Н – абсолютная отметка местности (над уровнем моря);

м, з.к. – плотность вещества мантии и земной коры.

При выполнении работы принять з.к. = 2,8∙103 кг/м3;  м= 3,3∙103 кг/м3.

б) Зависимость аномалии гравитационного поля в редукции Буге (g)от мощности земной коры (h) по Р.М. Деменицкой:

h=h0 - g/[2Πf∙(м- з.к)],             (2)

где f = 6,67∙10-11 м3/(кг∙с2) – гравитационная постоянная.

Задание

Определить направление вертикального движения земной коры в районе профиля наблюдения гравитационного поля (таблица) для чего:

  1.  Рассчитать по профилю мощность земной коры в условиях изостатического равновесия (уравнение 1).

  1.  Рассчитать по профилю реальную мощность земной коры по наблюдённым значениям гравитационного поля (уравнение 2).

  1.  Построить графики реальной и равновесной мощностей земной коры с учётом условия, что вертикальные движения блоков земной коры происходят в направлении приближения и равновесия, определите, какого рода движения (вниз, вверх) имеют место в Вашем случае.




1. кой отчетности Отчет о прибылях и убытках выделяют следующие показатели прибыли- Валовая прибыль Выручк
2. Введение Растениеводство одна из основных отраслей сельскохозяйственного производства
3. Личные неимущественные права авторов произведений науки, литературы и искусства
4. Тысяча движений
5. на тему ldquo;Проект карьера по добыче пасчано гравийной смеси на месторождении Ольшанка rdquo;
6. Батист Гренуй и если это имя в отличие от других гениальных чудовищ вроде де Сада СенЖюста Фуше Банапарт
7. Исходя из материалов служивших для изготовления орудий труда историю человечества принято делить на кам
8. АССОЦИАЦИЯ ВЕДУЩИХ ВИДЕОГРАФОВ ФОТОГРАФОВ ОРЕНБУРГА
9. Маркетинговые исследования рынка
10. РЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня доктора історичних наук Харків 2005 Дисерт