Распределение плотностей внутри земли

Краткое содержание работы Ю.Г. Старицкого «ПОЧЕМУ И КАК РАСШИРЯЕТСЯ ЗЕМЛЯ»

 В работе изложено представление о постоянной диффузии
вещества из плазменного ядра Земли к ее поверхности (без
указания на причины этого явления А.Д.),
сопровождаемое уменьшением плотности и увеличением объема этого
вещества. Увеличение объема вызывает растрескивание мантии,
декомпрессию, появление жидких магм и излияние их на
поверхность. Вдоль главнейших трещин идет выдавливание твердых
пород коры и мантии с образованием складчатых зон. Таким образом
происходит расширение Земли за счет наращивания ее коры.
Опровергается возможность конвекции в твердой мантии.

Приведено строение Земли основанное на сейсмических данных,
скорость распространения продольных Vp и поперечных Vs волн
(рис.1), давление и плотность вещества в зависимости от глубины
(рис.2).

 

Рисунок 1.
Скорости сейсмических волн внутри Земли
(по Ф. Бёрчу)

Рисунок 2. Внутреннее строение
Земли, (по Г.В. Войткевичу  с изменениями и
дополнениями)

Глубина, n х 103км
Рисунок 3. Плотность и
давление внутренних сфер Земли (по Ф.Бёрчу)

В силу ряда причин,
современные методы познания земли не могут дать достаточно
информации для понимания происходящих процессов в мантии и
ядре планеты. Существующие теории не объясняют главного —
геологических движений. Автор считает, что такой причиной
резкое различие физической природы, температуры, давления,
плотностей во внутренних сферах Земли и постоянная диффузия
веществ от центра к периферии.

Главным
источником данных для построения структуры Земли является
сейсмика. На Рис.1 видно, что структура имеет три ярко
выраженных области. Их называют: кора, мантия и ядро. Кора в
свою очередь делится на верхнюю и нижнюю, а внутри верхней
выделяется астеносфера. Все перечисленные сферы различаются
скоростью сейсмических волн (рис.1). Сферы обозначены
К.Булленом буквами от А до G.

В работе
приведена обширная информация от сейсморазведки до
публикаций различных авторов за длительный отрезок времени и
выработанные на их основе представления о строении Земли.

Существуют и
другие данные о скоростях сейсмических волн в теле Земли
. Например:

 

Рисунок 4 Скорость распространения
сейсмических волн и плотность вещества по Н.В.
Короновскому

где:

скорость продольной
волны ,

скорость поперечной
волны ,

плотность вещества

Если Вы сравните графики плотности вещества
на рис 3 и 4, то увидите разницу. Это как раз то, о чем
говорилось выше. Исходные характеристики для вещества К и
μ для расчета плотности
вещества ρ взяты исходя из представления автора о веществе.

Общее представление о структуре Земли

Оболочка Земли выделена в несколько геосфер,
К. Булленом они обозначены буквами от А до
G.

A — Земная кора простирается до глубины 33
км, изучена до глубины 12,2 км при научном бурении, ниже с
помощью сейсмических методов исследования.

Мантия захватывает сферы B, C, D до глубины
2900 км и делится на верхнюю и нижнюю.

B — Литосфера входит в верхнюю мантию.

C — Астеносфера входит в верхнюю мантию.

D — Нижняя мантия.

E — Внешнее ядро, F — пограничная зона, G — 
внутреннее ядро.

Современные исследования показывают, что
внутренняя структура сфер несколько сложнее.

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли

Методы изучения внутреннего строения и состава Земли можно разделить на две основные группы: геологические методы и геофизические методы. Геологические методы базируются на результатах непосредственного изучения толщ горных пород в обнажениях, горных выработках (шахтах, штольнях и пр.) и скважинах. При этом в распоряжении исследователей имеется весь арсенал  методов исследования строения и состава, что определяет высокую степенью детальности получаемых результатов. Вместе с тем, возможности этих методов при изучении глубин планеты весьма ограничены – самая глубокая в мире скважина имеет глубину лишь -12262 м (Кольская сверхглубокая в России), ещё меньшие глубины достигнуты при бурении океанического дна (около -1500 м, бурение с борта американского исследовательского судна «Гломар Челленджер»). Таким образом, непосредственному изучению доступны глубины, не превышающие 0,19% радиуса планеты.

Сведения о глубинном строении базируются на анализе косвенных данных, полученных геофизическими методами, главным образом закономерностей изменения с глубиной различных физических параметров (электропроводности, механической добротности и т.д.), измеряемых при геофизических исследованиях. В основу разработки моделей внутреннего строения Земли положены в первую очередь результаты сейсмических исследований, опирающиеся на данные о закономерностях распространения сейсмических волн. В очагах землетрясений и мощных взрывов возникают сейсмические волны – упругие колебания. Эти волны разделяются на объёмные – распространяющиеся в недрах планеты и «просвечивающие» их подобно рентгеновским лучам, и поверхностные – распространяющиеся параллельно поверхности и «зондирующие» верхние слои планеты на глубину десятки – сотни километров.
Объемные волны, в свою очередь, разделяются на два вида – продольные и поперечные. Продольные волны, имеющие большую скорость распространения, первыми фиксируются сейсмоприёмниками, их называют первичными или Р-волнами (от англ. рrimary — первичные), более «медленные» поперечные волны называют S-волны (от англ. secondary — вторичные)

Поперечные волны, как известно, обладают важной особенностью – они распространяются только в твёрдой среде

На границах сред с разными свойствами происходит преломление волн, а на границах резких изменений свойств, помимо преломлённых, возникают отраженные и обменные волны. Поперечные волны могут иметь смещение, перпендикулярное плоскости падения (SH-волны) или смещение, лежащее в плоскости падения (SV-волны). При переходе границы сред с разными свойствами волны SH испытывают обычное преломление, а волны SV, кроме преломлённой и отражённой SV-волн, возбуждают P-волны. Так возникает сложная система сейсмических волн, «просвечивающих» недра планеты.

  Анализируя закономерности распространения волн можно выявить неоднородности в недрах планеты — если на некоторой глубине фиксируется скачкообразное изменение скоростей распространения сейсмических волн, их преломление и отражение, можно заключить, что на этой глубине проходит граница внутренних оболочек Земли, различающихся по своим физическим свойствам.

Интересные факты

Есть мнения, что Земля – это единственная планета во всей Вселенной со сложной формой жизни, хотя это утверждение пока не доказано. Почему-то ученые считают, что формы жизни могут развиваться только такими, которые привычно видеть людям на нашей планете, и никто не допускает, что есть формы, способные расти и развиваться при совершенно других условиях. Это утверждение полностью никто не опроверг, а значит, оно имеет право на существование. Хотя ученые мира выяснили много интересного о планете:

1. Средняя плотность планеты Земля выше, чем у других планет.
2. Среди планет земной группы только она имеет наибольшую гравитацию и наисильнейшее магнитное поле.
3. Хотя все люди и представляют планету в форме ровного шара, на самом деле это не совсем так. Она больше похожа на два приплюснутых полукруга, имеющих выпуклости в зоне экватора. Эту особую форму связывают с вращением планеты.
4. Изначально существовал один континент под названием Пангея. По мере движения земной коры образовались известные сегодня континенты.
5. В защитном слое имеются озоновые дыры: самая крупная располагается над Антарктидой. Ее обнаружили в 2006 году.

Тепловые свойства Земли

Внешним источником теплового поля Земли является солнечная радиация. Ее проникновение в основном ограничивается несколькими метрами, хотя в очень небольших ко­личествах ее влияние сказывается и значительно глубже. Недра Земли находятся в разогретом состоянии за счет внутренних источ­ников — энергии, сохранившейся со времени образования Земли из сгустка горячего материала, радиоактивного распада и гравита­ционной дифференциации материала. Поясним смысл этих источ­ников.

Радиоактивное тепло выделялось и выделяется при распаде дол­гоживущих изотопов — урана-238, урана-235, тория-232 и калия-40.

Под гравитационной дифференциацией понимают процесс постепенного опускания более тяжелых химических элементов к центру Земли и подъем более легких вверх, что сопровождается освобождением потенциальной энергии.

В настоящем и в прошлом имелись и другие процессы выде­ления энергии, но они считаются несоизмеримыми с этими двумя по интенсивности.

Расчеты, выполненные геофизиками, показывают, что за время существования Земли как планеты радиоактивный распад и грави­тационная дифференциация дали вполне достаточное количество энергии для поддержания недр Земли в горячем состоянии.

Наблюдения в глубоких скважинах и шахтах показывают рост температуры с глубиной. В среднем по поверхности суши на 100 м вглубь температура повышается на 3°С. Эта величина названа гео­термическим градиентом, а обратная величина (количество метров на ГС) — геотермической ступенью (в среднем 33 м).

Замечено, что в пределах щитов и платформенных областей тем­пература растет медленнее, а в пределах складчатых областей и зон современного вулканизма — быстрее. Даже в пределах одной сква­жины геотермическая ступень может изменяться по глубине от 5 до 160 м. На Кольской сверхглубокой скважине на глубине 12 км ожидали температуру 150°С, а она оказалась выше и составила 220°С. В скважине, пробуренной в Северном Прикаспии, на глу­бине 3 км вместо 150°С обнаружили температуру 108°С.

О температурах глубоких зон Земли можно судить по темпера­туре лав, которые извергаются вулканами: 1200°С — вулкан Килауэа на Гавайях, 1250°С — вулкан Ключевская Сопка на Камчатке и 1300°С — вулкан Этна на Сицилии.

Температурный режим поверхности земли обеспечивает Солнце.

Среднегодовая температура горных пород на поверхности Земли равна среднегодовой температуре воздуха в данной точке. Для Москвы она равна 4,2°С и зафиксирована на глубине 20 м. Вблизи поверхности породы испытывают сезонные и суточные колебания температуры, которые довольно быстро затухают с глубиной. При практической деятельности колебания на глубине более чем 2 м уже считаются незначительными. При строительстве учиты­вается глубина промерзания грунтов, принимаемая для Москов­ского региона в 2 м при неблагоприятных условиях (1,44 м в сред­нем).

Температура почв в конкретных условиях всегда рассматрива­ется при сельскохозяйственных работах, во многих случаях учиты­вается температура пресных подземных вод, используемых для по­лива, водоснабжения или технических целей.

Существенное влияние на температуру грунтов на склонах ока­зывает их экспозиция — направление обращения склона. На южных склонах всегда теплее, а на северных — холоднее, чем в среднем по местности. Условно считается, что уклон в 1° на юг как бы пере­мещает участок на 100 км южнее.

Около 65% площади России расположено в зоне вечной мерз­лоты с отрицательными среднегодовыми температурами воздуха и грунтов. Мерзлота чрезвычайно усложняет инженерно-геологи­ческие условия строительства и эксплуатации сооружений, осо­бенно на площадях с температурой около (чуть ниже) 0°С.

Почему ещё никто не додумался выкопать яму до ядра Земли?

Этот ответ написан и доступен на

Этот ответ написан и доступен на Яндекс Кью

Потому что это невозможно. Представьте улитку, ползущую вокруг земного шара. Не найдется такой улитки, которое это затеет. Мало кто знает, что наш мир многомерен. Для того, чтобы создать в бескрайнем Океане вселенной очередной материальный «островок», Творец вначале образует в нём локальную зону повышенного тяготения (притяжения). Это явление в астрономии известно под названием «чёрных дыр». Туда стягивается из окружающего вселенского пространства разный космический «мусор» — мертвые планеты, метеориты и космическая пыль, а также элементарные частицы из слоя протопракрити. Возникающие в этом сгустке сверхдавление и сверхразогрев провоцируют реакции ядерного синтеза; так образуются все элементы таблицы Менделеева, формируются молекулы, в том числе органические. В последние начинают воплощаться сгусточки протопуруши. Так начинается параллельная эволюция органических тел и воплощающихся в них душ. Биологами достаточно хорошо изучена эволюция органических тел, надо лишь учитывать руководящую роль в этом процессе Бога. Шкала многомерности — это особая шкала состояний энергий, различающихся как принципиальные диапазоны. Вектор внимания при изучении этой шкалы должен быть направлен не вверх, вниз или в какую-то ещё сторону, а вглубь. Слои многомерного пространства отличаются один от другого по степени их тонкости грубости. Слой самых тонких энергий — это Бог в аспекте Творца. Он выглядит как бесконечный по протяжённости чистейший Свет, подобный свету нежного и тёплого утреннего солнышка. В Нём нет никаких форм. Попав в Него, все формы сразу же растворяются. Крайне важным является то, что Творец и эоны акаши находятся относительно всего Творения как бы по ту сторону «зеркала», в «Зазеркалье», в многомерной глубине вселенского Океана. Только «зеркало» то — не плоское, а «объёмное» (другого слова не подобрать): «Зазеркалье» существует по ту сторону каждой молекулы мира материи. Именно об этом явлении догадываются физики, пытаясь заглянуть в своих теоретических расчётах в «Зазеркалье» из мира материи; они называют энергию эонов акаши… «антиэнергией», «антивеществом»… Из глубин многомерности Земля видится состоящей из Божественного Света, и лишь её внешний слой (кора) уплотнён и твёрд. Такую структуру можно сравнить с почкой на древе. Почка исходит из субстанции древа, она не самостоятельна, не самосуща. И, хотя строение её тканей отличается от строения тканей субстанции, её породившей, но при этом почка и древо, на котором она выросла, есть одно. В этом-то смысле и говорят о Боге как Абсолюте: Он есть Абсолютно Всё, Творец единосущ с Его Творением.

Строение ядра

Ядро – это центральная, серединная часть. Она делится на несколько слоев: внутренний и внешний. По мнению большинства современных ученых, внутреннее ядро является твердым, а внешнее – жидкостным (пребывает в расплавленном состоянии). А еще ядро очень тяжелое: оно весит больше трети массы всей планеты при объеме чуть более 15-ти. В ядре температура довольно высока, она составляет от 2000 до 6000 градусов по Цельсию. По предположениям науки, центр Земли состоит из железа и никеля в основном. Радиус этого тяжелого сегмента – 3470 километров. А площадь его поверхности составляет около 150 миллионов квадратных километров, что примерно равно площади всех материков на поверхности Земли.

Как образовалось ядро Земли

Информации о ядре нашей планеты очень мало, и она может быть получена только косвенным путем (отсутствуют образцы пород ядра). Поэтому и теории могут быть высказаны лишь гипотетически о том, как образовалось ядро Земли. История Земли насчитывает миллиарды лет. Большинство ученых придерживается теории, что вначале планета формировалась как довольно однородная. Процесс выделения ядра начался позднее. А состав его – никель и железо. Как образовалось ядро Земли? Расплав этих металлов постепенно опускался к центру планеты, формируя ядро. Это происходило за счет большего удельного веса расплава.

Смотреть галерею

Разные факты о плотности Земли

Изображение на Гуглиса – Wikimedia Commons, Wikimedia Commons, под лицензией CC BY-SA 4.0.

Почему плотность Земли такая большая?

Плотность Земли значительно больше, чем у других небесные тела in Наша Солнечная система. Это связано, прежде всего, с его состав и физические свойства. Планета Земля состоит из нескольких слоев: земной коры, мантии и ядра. Каждый слой имеет разную плотность, что влияет на общую плотность планеты.

Кора, являющаяся самым внешним слоем Земли, имеет самую низкую плотность среди три слоя. Он состоит из различных горных пород и геологических образований, которые способствуют относительно меньшая плотность по сравнению с другими слоями. Средняя плотность земной коры равна около 2.7 гбараны на кубический сантиметр.

По мере продвижения к мантии плотность значительно увеличивается. Мантия состоит из более плотные породы и минералы, такие как силикаты и оксиды. Плотность мантии колеблется от 3.3 до 5.7 грбаранов на кубический сантиметр, в зависимости от конкретный состав присутствующих камней.

Глубже Земли находится ядро, которое разделено на внешнее ядро ​​и внутреннее ядро. Внешнее ядро ​​в основном состоит из жидкого железа и никеля, поэтому его плотность составляет от 9.9 до 12.2 грбараны за кубический сантиметр. Внутреннее ядро, с другой стороны, твердое из-за огромное давление и температуры, и имеет плотность примерно от 12.8 до 13.1 гбаранов на кубический сантиметр.

Комбинация of эти разные слои и их соответствующая плотность способствует общая большая плотность земли. сила гравитации вызванный массапять масс Земли в сочетании с его сферическая форма, также играет роль по общей плотности.

Почему плотность Земли увеличивается с глубиной?

По мере нашего продвижения вглубь Земли плотность увеличивается из-за сжатие материалов под высокое давление. Прирост По плотности с глубиной в первую очередь объясняется изменение in состав и физические свойства горных пород и минералов, присутствующих в каждом слое.

В земной коре плотность относительно ниже из-за присутствия более легкие породы и геологические образования. Однако, когда мы спускаемся в мантию, давление и повышение температуры, в результате чего камни становятся более плотными. Мантия состоит из более тяжелые силикаты и оксиды, способствующие Увеличение в плотности.

Глубже внутри Земли, в ядре, плотность еще больше возрастает. Ядро в основном состоит из железа и никеля, которые намного плотнее, чем породы мантии и коры. Огромное давление и температура в основной причине эти материалы стать еще плотнее, в результате чего значительное увеличение в плотности.

На изменение плотности с глубиной также влияет гравитационное притяжение земли. сила гравитации сжимает материалы к центру, еще больше увеличивая их плотность. Это сжатие, в сочетании с изменение по составу приводит к общее увеличение по плотности с глубиной.

Где на Земле находится наибольшая плотность горячих источников?

Горячие источники Он природные явления в котором геотермально нагретая вода поднимается на поверхность. Они встречаются в различные локации около мир, Но наибольшая плотность Горячие источники можно наблюдать в районах с активная геология и вулканическая деятельность.

Один из таких регионов высокая плотность горячих источников Йеллоустонский национальный парк in Соединенные Штаты. Йеллоустоун расположен на вершине супервулканчто приводит к значительная сумма of геотермальная активность. Парк является домом для многочисленные горячие источники, гейзеры и другие геотермальные особенности.

Другая область известный его плотная концентрация горячих источников вулканическая зона Таупо in Новая Зеландия. Этот регион характеризуется интенсивная вулканическая деятельность, который обеспечивает необходимое тепло для образования горячих источников. Термальная страна чудес Вайотапу и Вулканическая долина Ваймангу Он популярные направления в вулканическая зона Таупо, демонстрация большой выбор горячих источников.

Другие регионы заметная плотность горячих источников включают Исландию, Японию и некоторые части Великая рифтовая долина в Африке. Эти области известны их геологически активные ландшафты, которые создают идеальные условия для появление горячих источников.

Плотность горячих источников в конкретная область зависит от таких факторов, как наличие подземные источники воды, геологические образования и близость к вулканической активности. Эти факторы способствовать уникальное распространение горячих источников вокруг мир.

Еще факты

1. Стоя на одном месте, человек считает, что он стоит. На самом деле он двигается, но вместе с Землей. Это происходит из-за вращения планеты вокруг Солнца и вокруг своей оси. В зависимости от места, где стоит объект, скорость его движения в пространстве может составлять 1600 км/ч. На экваторе люди двигаются быстрее, а вот те, кто живет в северных и южный районах планеты, практически стоят на месте.
2. Земля движется вокруг Солнца со скоростью 107826 км/ч.
3. Считается, что возраст Земли около 4,5 млн лет.
4. В центре планеты располагается магма.
5. На планете происходят водные приливы и отливы. Это явление возникает из-за воздействия Луны – естественного спутника Земли.
6. Самая холодная точка на планете – Антарктида. Здесь температура может опускаться до -80 и более градусов Цельсия.
7. Некоторые ученые предполагают, что когда-то у Земли было два спутника.

На планете есть множество загадочных мест, где происходят странные явления. Ученые пытались их объяснить: что-то им раскрыть удалось, а что-то все так же остается тайной. Одной из таких тайн являются движущиеся камни на плато Плайя в США. На этом участке горные породы совершают перемещения по пескам, оставляя следы в виде борозд. Это уникальное явление не имеет аналогов, и нет другого места, где происходило бы подобное.

Есть мнения, что когда-то, планета была фиолетовой. Этот окрас ей придавали бактерии, проживающие на всей территории Земли. Позже планета стала зелено-голубой.

Альтернативные теории

Существуют и противники данной теории, приводящие свою, вполне резонную аргументацию. Во-первых, эти ученые ставят под сомнение факт прохождения сплава железа и никеля в центр ядра (а это более 100 километров). Во-вторых, если предположить выделение никеля и железа из силикатов, подобных метеоритным, то должна была произойти и соответствующая реакция восстановления. Она, в свою очередь, должна была сопровождаться выделением огромного количества кислорода, образуя атмосферное давление в несколько сот тысяч атмосфер. А свидетельства о существовании в прошлом Земли такой атмосферы отсутствуют. Потому и были выдвинуты теории об изначальном образовании ядра при формировании всей планеты.

В 2020 оксфордские ученые и вовсе предложили теорию, согласно которой ядро планеты Земля состоит из урана и имеет радиоактивность. Это косвенно доказывает и столь продолжительное существование магнитного поля у Земли, и тот факт, что в нынешние времена наша планета излучает намного больше тепла, чем предполагалось предыдущими научными гипотезами.

Размеры Земли

На снимках из космоса видно, что Земля имеет форму шара. Для того чтобы узнать плотность Земли, ее размер, применяют специальные формулы. Еще в третьем веке до нашей эры Эратосфен вывел формулу, по которой можно определить массу планеты. Наиболее точные данные дают градусные измерения. Для этого берутся две точки, расположенные на одной меридиане. Астрономически определяются их географические широты. Длина оконечностей дуги меридианы между этими точками в градусах будет равняться географической широте этих же точек. Обычно расстояние между ними составляет несколько сотен километров. Проведя все необходимые измерения, вычисляют, чему равен один градус в километрах. Однако такой метод применим только на ровной поверхности. Ввиду того что расстояние от одной точки до второй не видно, применяют метод триангуляции. Он заключается в построении треугольников, которые покрывают сетью вершин определенное пространство. С такой вершины видны другие сигнальные точки.

В современном мире для определения координат используют различные космические методы исследований. Их проводят искусственные спутники Земли, на которых установлена специальная аппаратура.

Для определения плотности Земли необходимо знать ее массу и объем. Этот показатель равен 5,5 х 10 3 кг/м 3 . С глубиной, плотность растет. По расчетам ученых, в центре планеты плотность равна 1,1 х 10 4 кг/м 3 . Такое увеличение отмечается из-за содержания тяжелых элементов и большого давления.

Ученые рассчитали, что масса планеты равна 5,972Е24 кг или 6,6 секстиллион тонн. По массе наша планета в три раза тяжелее Юпитера.

Магнитная аномалия: изучение магнитных полей Земли

Одним из ключевых методов изучения магнитных полей Земли является геомагнитная аномалия. Этот метод основан на измерении и анализе неравномерности интенсивности и направления магнитного поля на местности.

Для измерения магнитных полей Земли используются специальные инструменты — магнитометры. Магнитометры могут быть наземными или навигационными приборами. Они помогают определить магнитное поле на данной территории и выявить наличие магнитных аномалий.

Другим методом изучения магнитных полей Земли является аэромагнитная съемка. При этом методе специальные сенсоры, установленные на самолете или спутнике, регистрируют магнитное поле на больших расстояниях от земной поверхности. Это позволяет создать карту магнитных аномалий и определить их пространственное распределение.

Изучение магнитных полей Земли и магнитных аномалий имеет большое значение для понимания внутреннего строения Земли и процессов, происходящих в ее недрах. Магнитные аномалии могут свидетельствовать о наличии месторождений полезных ископаемых, геологических структур и других геологических особенностей.

Плотность

Впервые плотность Земли была выявлена И. Ньютоном в 1736 году. Он доказал, что этот показатель находится в пределах от 5 до 6 г/см 3 . Последующие измерения позволили выявить более точные данные, которые получили название средней плотности планеты Земля. Эта величина превышает плотность верхних горизонтов земной коры, которая на основе многочисленных измерений выходит на поверхность горных пород и может быть определена более точно.

Вычислить плотность поверхности Земли ученым еще как-то удалось, а вот решить, каким будет это значение на глубине свыше 16 километров, невозможно. Для определения этих показателей учитывается скорость сейсмических волн, сила тяжести и ряд других параметров.