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


Книга: Главная » Введенский Б.А. Большая советская энциклопедия Том 17 нет стр 577-588
 
djvu / html
 

ЗЕМЛЯ
волн у поверхности ядра (рис. 3). Всё это доказывает, что на границе ядра свойства вещества изменяются скачком. Так, напр., плотность возрастает с 3,5—5 г/ел»3 в промежуточной оболочке до 8— 11 г!см3 в ядре.
Такую большую разницу свойств и резкую границу раздела объясняли различием химич. состава железного ядра и каменной оболочки. В последнее время появилась гипотеза, по к-рйй ядро имеет тот же состав, что и оболочка (смесь камня и железа), но, вследствие колоссального давления, вещество ядра находится в особом «металлизированном» состоянии (внешние электроны атомов смещены на более высокие энергетич. уровни, см. Атом)', полагают, что с этим связано изменение его плотности и других свойств.
Таблица 4.
Расстояние от центра 3. (в долях радиуса 3.) Спорость сейсмич. волн (в клчсек.) Плотность (в г/см") Давление (в млн. Cap) Сила тнже-сти (в тыс. гал)
продольных поперечных
0,9 10,5 5 8 4,3 0.2 0,99
0,8 11.8 6 6 4,7 0,5 0,98
0,7 12,7 6 9 5, 1 0,9 0,98
0,6 13,5 7 2 5,4 1 ,2 1,01
> 0,65 13,6 7 3 5,7 1 ,3 1,02
< 0,55 8 9.7
0,5 8'/i 10,1 1 ,6 0,97
0,4 9V, 10,8 2,2 0,81
0,3 10 11,4 2,7 0,62
> 0,2 10 11,9 3,2 0,43
< 0,2 И1/.
01 и1/. 12,1 3,4 0,21
0,0 И1/, 12 2 3,5 0,00
Приблизительное представление о давлении, плотности и упругих свойствах вещества 3. на разных глубинах можно получить из сопоставления данных о скорости сейсмич. волн, силе тяжести, форме и размерах 3., её моменте инерции, " движении полюсов и приливах "^Ю в твёрдой 3. Такое исследова- %д ние выполнил советский учё- «g ный М. С. Молодснский. Оно | не приводит к однозначно- | му результату, но допустимые § 6 варианты не слишком различ- с 5 ны. В табл. 4 и на рис. 4 но- 4 казаны некоторые варианты, ^ вполне укладывающиеся в рам- ' ки возможного. Упругие спой-
Земли от глубины.
2000 40006000 Глубина в нм
ства вещества 3. для быстрых ^,^^"^11 деформаций (сейсмич. волн) таковы: модуль всестороннего сжатия на глубине 400 км ок. 2-Ю12 дин/сл*2, на глубине 4000 км ок. 10-Ю12 дин/ел»2 и в центре 3. ок. 15-Ю12 дин/си«2 (у лучшей стали не более 1,5-1012 дин/ом2); модуль сдвига на глубине 400 км ок. 1013 дин/ел*2 и у границы ядра ок. 3-Ю12 дин/сл*2 (у стали не более 0,8-Ю12 дин/см2). Было принято считать, что модуль сдвига вещества ядра 3. равен нулю, как это характерно для жидкости, но в наст, время это подвергается сомнению. Возможно, что ядро 3. ближе к твёрдому, чем к жидкому состоянию. Остальная часть 3.,-безусловно, твёрдая. Очаги расплавленной магмы(см.) имеют ограниченные размеры. Физич. свойства вещества при давлении и температуре глубоких недр 3. мало известны. Наблюдения показывают, что медленно действующие силы могут вызвать пластич. изгибание и течение веще-
ства начиная с глубины нескольких километров, тогда как более быстрые и энергичные деформации приводят к разрывам даже на глубинах до 700 км. Экспериментально установлено, что всестороннее давление, высокая температура и медленность деформации увеличивают предел, до к-рого может дойти деформация без разрыва. Давление повышает вязкость и температуру плавления (поэтому вещество 3. остаётся твёрдым при высокой температуре глубоких недр); оно вызывает различные превращения, приводящие к увеличению плотности и другим изменениям свойств; с этим связаны, вероятно, границы раздела в промежуточной оболочке. Вряд ли можно, однако, все различия на разных глубинах объяснить только неодинаковостью физич. условий; следует предполагать также и изменения химич. состава, в особенности нарастание с глубиной содержания железа и других тяжёлых веществ благодаря гравитационной дифференциации (см. ниже).
Теплопроводность пород земной коры большей частью очень невелика. Поэтому суточные колебания температуры проникают на глубину не свыше 1—2 м, а годичные — не свыше 20—30 м (ниже температура постоянна). Геотермич. измерения в шахтах и буровых скважинах показывают, что с дальнейшим увеличением глубины температуры возрастают. Геотермический градиент (см.), т. е. прирост температуры на 100 м глубины, различен в разных местах земного шара. Среднее его значение на суше ок. 3° на 100 м. В районах современных активных тектонич. движений он значительно больше, а в вулканич. областях может достигать 20° на 100 м. На платформах градиент меньше среднего; на щитах он опускается до 1° на 100 м к ниже. Для океанич. дна градиент неизвестен, т. к. на большой глубине в море бурение пока невыполнимо. О тепловом режиме глубоких недр 3. можно судить лишь на основании косвенных соображений и гипотез. Если температура и продолжает там повышаться с глубиной, то, во всяком случае, гораздо слабее. В центре 3. вероятнее всего температура 2000°—3000°; мало вероятно, что она там выше 5000°.
Повышение температуры с глубиной указывает, что из недр 3. наружу поступает непрерывный поток тепла. Подсчёт _в срсдпем^для всей суши даёт величину потока от 10~6до 2-10~6 кал/сек. смг1 Если принять для океанов то же значение, можно притти к выводу о наличии для всей 3. непрерывного потока тепловой энергии из недр на поверхность порядка 1028 эрг/год. Это в несколько тысяч раз меньше той'Ч энергии, какую поверхность 3. получает от Солнца^ Источники тепла, идущего из недр 3., известны неполно. Самый достоверный — это энергия, выделяющаяся при распаде радиоактивных элементов в толще 3. Радиоактивных элементов больше всего в гранитной оболочке; в базальтовой оболочке их меньше, а под корой, вероятно, ещё меньше. Предполагают, что в промежуточной оболочке и в ядре их вообще немного. Если принять во внимание, что в древние геологич. эры радиоактивных веществ было больше, то оказывается, что за счёт одного только их распада внутренние части 3. должны были нагреваться сначала довольно быстро, затем медленнее. Вероятно, глубокие недра продолжают нагреваться и сейчас, хотя и очень медленно, но ближе к поверхности температура уже прошла свой максимум и теперь очень медленно убывает. Радиоактивный распад — не единственный источник тепла внутри 3.

 

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320 330 340 350 360 370 380 390 400 410 420 430 440 450 460 470 480 490 500 510 520 530 540 550 560 570 580 590 600 610 620 630


Большая Советская Энциклопедия Второе издание