Избранное
ЭБ Нефть
и Газ
Главная
Оглавление
Поиск +
Еще книги ...
Энциклопедия
Помощь
Для просмотра
необходимо:


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 10
 
djvu / html
 

ГЕОТЕКТОНИКА — ГЕОТЕРМИКА
569
Кроме указанных Г., иногда выделяют под названием биосферы (см.) ту зону тропосферы, гидросферы и земной коры, к-рая является ареной жизнедеятельности организмов.
Лит.: Калесник С. В., Основы общего землеведения, М.—Л., 1947; Ферсман А. В., Геохимия, т. 1, 2 изд., Л., 1934; Внутреннее строение Земли, под ред. Б. Гутенберга, пер. с англ., М., 1949.
ГЕОТЕКТОНИКА, или тектоника, — одна из основных отраслей геологии, изучающая формы залегания горных пород, историю развития структуры Земли и земной коры, причины и закономерности движений последней. Выводы Г. имеют важное практич. значение для геологич. съёмки, поисков, разведок и эксплуатации месторождений полезных ископаемых. См. Тектоника.
ГЕОТЕРМИКА (геотермия) — раздел геофизики (см.), изучающий тепловые процессы, происходящие в Земле. Г. тесно соприкасается с геологией и космогонией. Периодич. колебания температуры, возникающие на поверхности Земли вследствие солнечного излучения, наблюдаются лишь в самом верхнем слое Земли (т. н. активный слой): суточные колебания проникают вглубь на несколько десятков сантиметров, а годовые на 10—20 м (см. Температура почвы). Ниже активного слоя расположена зона очень медленных изменений температуры. На большой части территории СССР под активным слоем находится слой с отрицательными температурами (см. Вечная мерзлота).
Геотермич. измерения, проведённые в разных точках земного шара, указывают на увеличение температуры с глубиной в среднем на 3° на каждые 100 м (см. Геотермический градиент). Но изученными можно считать лишь глубины не больше 3— 4 км, т. к. измерения, произведённые в самых глубоких скважинах, весьма немногочисленны. Если бы наблюдаемый геотермич. градиент сохранял своё значение до центра Земли, то температура там была бы ок. 200000°, что совершенно невероятно. Из различных данных следует, что температура в центре Земли не выше 2000—5000°, но не исключена также возможность гораздо более низких температур.
Вследствие увеличения температуры с глубиной в земной коре возникает поток тепла, направленный в сторону земной поверхности. Величина его прямо пропорциональна градиенту температуры и теплопроводности и составляет 50—60 кал в год на каждый квадратный сантиметр, а для всего земного шара 2,5 • 1020 кал. Это значение невелико — оно составляет ок. 0,001 тепла, падающего на земную поверхность от Солнца. Однако, как показал Кельвин, под действием такого теплового потока земной шар охладился бы от температуры расплавленной магмы до своего современного состояния не больше, чем за 30—40 млн. лет. Данные Кельвина пытались использовать для опровержения теории Ч. Дарвина, т. к. для биологич. эволюции столь малый возраст земной коры недостаточен. Представление о температуре Земли существенно изменилось после открытия радиоактивного распада. Возраст земной коры оценивается теперь путём сопоставления количеств радиоактивных элементов с продуктами их распада (см. Геохимия, Геологическое летосчисление), что даёт величину порядка 3 млрд. лет. Таксе расхождение в оценках возраста Земли между расчётами Кельвина и современными данными объясняется тем, что тепло не только уходит из земного шара, но и выделяется внутри его, благодаря радиоактивному распаду. Если исходить из концентрации радиоактивных элементов в горных породах, полу-
72 Б. С. Э. т. 10.
ченной геохимиками (напр. акад. В. Г. Хлопиным, см.), и предположить, что подобная концентрация равномерно распределена на всём земном шаре, то, с учётом возраста Земли, подсчёт показал бы, что Земля должна расплавиться. Отсюда следует, что концентрация радиоактивных элементов убывает с глубиной, и слой повышенной концентрации радиоактивных элементов имеет мощность порядка нескольких десятков километров. Однако возможно также, что в Земле происходят различные эндо-термич. процессы, поглощающие часть выделяемого тепла. До сих пор еще нет удовлетворительного объяснения этого явления. Точное количество тепла, теряемого Землёй, а также тепла, выделяемого при радиоактивном распаде в недрах Земли, не может быть установлено. Многие авторы считают, что количество тепла, обусловленного радиоактивностью, превышает тепло, теряемое Землёй, так что Земля не только не остывает, но, наоборот, даже разогревается.
Для геотермич. измерений применяются ртутные термометры, погружаемые в буровую скважину, а также электрич. термометры сопротивления. Геотермич. измерения имеют большое значение для проектирования крупных подземных сооружений (шахт, туннелей и т. п.). Очень важны эти измерения и в областях вечной мерзлоты, где тепловой режим влияет на возможность проведения водо- и теплопроводов, прочность грунтов и фундаментов. Геотермическая ступень (см.) изменяется от скважины к скважине и от района к району, колеблясь в СССР от 1,4 .м/градус (в районах тепловых источников Пятигорска) до 177,7 л/градус (в Монче-тундре). В районах геологически молодой складчатости (напр. Кавказ) средняя геотермич. ступень меньше, чем в районах более древних тектонических движений (напр. Русская равнина). В районах, сравнительно недавно освободившихся от ледников, она велика, что можно объяснить охлаждающим действием последних, сохранившимся благодаря плохой теплопроводности земной коры. Геотермич. аномалии обусловлены различной теплопроводностью горных пород, эндо- или экзотермическими химич. реакциями, протекающими в земной коре, близостью магматич. очагов, движением тёплых или холодных подземных вод и пр. Термич. аномалии, вызванные различием теплопроводности горных пород, поддаются расчётам и могут служить основанием для изучения погребённых структур. Такие расчёты впервые проведены в СССР.
Технич. трудности, связанные с повсеместным использованием внутреннего тепла Земли как источника энергии, состоят в малой теплопроводности горных пород и незначительности перепада температуры на глубине первых сотен метров, с вытекающим отсюда крайне низким коэфициентом полезного действия. Внутреннее тепло Земли используется в действующих установках в нек-рых местах, где температурный перепад вблизи земной поверхности значителен.
Необходимость геотермич. измерений возникла в связи с развитием техники добычи полезных ископаемых, когда при всё большем углублении шахт натолкнулись на трудности работы при высокой температуре. Большие работы по Г. были проведены в России и СССР. М. В. Ломоносов в своём исследовании «О вольном движении воздуха, в рудниках примеченном» (1744) разбирал вопросы рудничных температур. Первые в истории науки геотермич. работы крупного геофизич. значения были проделаны И. Г. Гмелиным старшим в 1733—43 во время

 

1 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 561 562 563 564 565 566 567 568 569 570 580 590 600 610


Большая Советская Энциклопедия Второе издание