Форма, размери и строение Земли.

Земля имеет шарообразную форму сплющенную у полюсов и называется ГЕОИД (ГЕ-земля, ЕИДОС - форма ). Геометрическая форма - сфероид, поверхность которого образуется при вращении эллипса вокруг малой его оси, поэтому размеры Земли привязаны к сфероиду.Форма Земли, ограниченная поверхностью океанов называется геоидом. Гори и дно океанов резко отличаются от этой формы.Поэтому размеры Землимогут отличатся с учётом отмеченных выше особенностей её формы. Их обычно привязывают к радиусу. В первые его вычислил в 3ем столетии до н.э.александриец Эратосфер Киренский путём замера угла отклонения тени в колодце в Александрии в день летнего солнцестояния и длины дуги между экватором и Александрией путём подсчёта времени пути каравана верблюдов . Из подрбия соответствующих секторо. Онполучил длину радиуса равную 6290 км.По современным данным радиус его: на экваторе-6378 км., на полюсах-6358 км. Площадь сфероида- 5,1.10⁸ км², объём -1,08 .10¹² км³,масса-5,98 10²⁷ т. Если наложить геоид на сфероид, то в отдельных местах геоид ниже сфероида (до 140 м), а в иных выше (до 125 м.), колебания уровня достигают 20 км. Поверхность Земли изменчива - наивысшая точка её – Эверест достигает 8842 м. наинизшая – Марианская впадина достигает 11521 м. На 70,8 % . (3,64.10 ⁸ км ²). Земля покрыта поверхностными водами, суша составляет 29,2 %.(1.49.10⁸ км²). Она вращается со скоростью 1,08.10⁶ км/час в течении суток, а вокруг Солнца по эллиптической орбите со скоростью в 29765м/сек в течении года. Расстояние от Земли до Солнца - 150 10⁶ км, до Луны - 384400км.

Земля состоит из н е с к о л ь к и х концентрических оболочек - геосфер:внешней- атмосфера(газ),гидросфера (вода), биосфера(область живого вещества) и внутренней- собственно геосфера(ядро, мантия и литосфера) см. Рис 1.1(Ж)

Рис.1.1.Геосфера Землі (а), будова земної кулі (б).

1-атмосфера; 2-гідросфера; 3-літосфера; 4-верхня мантія; , 5-нижня мантія; 6-ядро

АТМОСФЕРА распределяется на ТРОПОСФЕРУ, СТРАТОСФЕРУ, МЕЗОСФЕРУ, ТЕРМОСФЕРУ, ЭКЗОСФЕРУ, МАГНИТОСФЕРУ .

Т р о п о с ф е р а, в которой воздух составляет 80% от всей атмосферы и распространяется на высоту до 16-18км и в ней происходят все метеорологические явления, с т р а т о с ф е р а - до 55км верхний её слой состоит из озона; до высоты 80-90 км. следует м е з о с ф е р а , затем до высоты 800-1000 км. и выше следует э к з о с ф е р а (сфера рассеивания), выше, на высоте 10000-80000км. следует м а г н и т о с ф е р а( защищает Землю от губительного влияня на биоту различных излучений.

Температура в тропосфере: на высоте 10-12 км. Т=- 50⁰ С, далее до Н=17-20 км Т=-90⁰ С (на экваторе);в стратосфере на Н=50-55 км. Т=0⁰ С ,у мезосферы она повышается до 2000⁰ С а далее Т пост. Атмосфера имеет массу -5,15 .10.¹⁵т, Т макс.+58⁰ С, Т мин.- -90⁰ С-(Антарктида.) Состав атмосферы: азот-до 75,5 % ,кислород-до 23,3 % , аргон –до1,3 %,углекислота до 0,о4 .

Следующая оболочка (не сплошная) – ГИДРОСФЕРА (вся вода Земли) расположена между атмосферой и земной корой и состоит из вод мирового океана, морей, рек, озер и подземных вод, а также ледников, в состав воды входят все хим.элементы, средняя ТС=+17⁰, в Персидском заливе-+35⁰, в Сев. Ледовитом океане - -2,8⁰ С, средняя солёность-3,5 %. Площадь воды - 1,5.10⁷ км³.Основная масса воды - 94 % - размещена в океанах и морях и покрывает 71% земного шара слоем толщиной около 3,8 км. На воды континентов приходится 0,3 % общей воды; пресной воды около 2 % при этом под землёй находится 61,4..10⁶ км³., в виде льда-24.10⁶ км³ на материках -0,5.10⁶ км³. Годовой сток

речных вод- 363000 км³ и они пополняют воды мирового океана.

БИОСФЕРА - это та оболочка Земли, на которой развивается органическая жизнь, она взаимодействует с атмосферой, гидросферой и литосферой (глубиной до 1,5-2 км.), последняя изучена хорошо только до Н=12 км.

ЗЕМЛЯсостоит из ЛИТОСФЕРЫ, МАНТИИ, ЯДРА.

ЛИТОСФЕРА (кора или ГЕОСФЕРА )(70-350 км) представляет собой: верхний-осадочный слой до 20 км, далее следует гранитный слой(поверхность Конрада) от 15 км до 80 км и потом базальтовый слой (пов. Махоровичича), толщина на континентах до30 км, под океаном до 6 км.

МАНТИЯ- силикатная оболочка, расположенная между корой и ядром её масса около 67,8%от массы земли; различают верхнюю мантию и нижнюю; между ними поверхность Гутенберга (до 1000км). В в е р х н е й мантии преобладают ультраосновные породы (пироксени, оливин). В основном, они состоят из О - (42%), Fe - ( 9 % ), Mg - ( 26 % ), Si - ( 19% ) и распространяются на глубину до 1000км; н и ж н я я - на глубину до 2900км. Часто мантию называют

к а м е н н о й о б о л о ч ко й.

ЯДРОсостоит из в н е ш н е г о слоя (жидкого) и в н у т р е н н е г о (твёрдого) с радиусом в1200-1500 км , радиус внешнего ядра-3500км, глубина ядра -2920 км, плотность- от 9,5 до 12,3 г/см³, химический состав –как у метеоритов т.е.- железа до 80 % , никеля до 9 %

КОРА.Её формирование сопровождалось образованием горных пород за всю её геологическую историю. На ней строят все сооружения. Поверхность коры формируется под воздействием следующих противоположных процессов:

-ЭНДОГЕННЫХ (вызванных внутренними силами) - тектонические и магматические процессы ведут к вертикальным перемещениям: поднятие, опускание;

-ЭКЗОГЕННЫХ (взорванные внешними источниками энергии) - вызывают д е н у д а ц и ю – выравнивание за счёт выветривания (разрушения от внешних воздействий), действия гравитации, эрозии;

- СЕДИМЕНТАЦИОННЫХ – процессы накопление различных осадков из воды и воздуха.

Различают два типа коры - о к е а н и ч е с к у ю и к о н т и н е н т а л ь н у ю.

Океаническая имеет три слоя: первый от 0,5 до 15 км (дно океана ); второй слой от 1,5 до 2км - это подушечные лавы базальтов и третий слой это габбро от 4,7 до 5 км. Континентальная – распространяется на 20-25км. и может до 80км., (если располагается под горными хребтами) и состоит из трёх слоёв: верхнего –осадочного и двух нижних –докембрийского (гранитного) и базальтового.

Приведенная выше схема строения Земли не совсем точная - в действительности. Она более сложная: каждая геосфера разделяется на более мелкие слои с различным составом химических элементов и физическим состоянием их веще-

ства, что связано с изменением Р и Т. При этом следует учитывать, что на глубинах более 12км., информацию о Земле получают косвенным путём - сейсмическими и гравиметрическими исследованиями.