Министерство цифровых технологий республики узбекистан каршинский филиал ташкентского университета информ ационных технологий

Электрическое поле — это физическое поле, создаваемое электрическими зарядами или изменяющимся магнитным полем. Переменное во времени электрическое поле (электростатическое поле). Понятие электрического поля впервые было введено М. Фарадеем в 30-х годах 19 века. Электрическое поле — это полевое представление материи. Любые изменения материи, их взаимодействия происходят во времени и пространстве, любое физическое воздействие распространяется только с конечной скоростью. Воздействие наэлектризованных тел друг на друга, их движение обусловлено электрическими полями. Электрические заряды влияют друг на друга не прямо, а косвенно. Каждый заряд d перемещает электрическое поле в пространстве вокруг себя и влияет через это поле на другое поле. Итак, одной из основных характеристик электрического поля является то, что при внесении заряда в существующее электрическое поле на него действует сила G. Электрическое поле характеризуется напряженностью электрического поля Yo и потенциалом поля f. Напряжённость электрического поля является характеристикой напряженности поля и количественно измеряется электрическим напряжением, которое поле оказывает на единичный положительный заряд в определённой точке поля. Напряжение – это векторная величина, направление которой совпадает с направлением силы, действующей на положительный заряд. Магнитное поле, в котором напряженность электрического поля одинакова как по направлению, так и по величине во всех точках, называется однородным полем. Потенциал поля – это скалярная величина, это энергетическая характеристика электрического поля. Понятия силовых линий и эквипотенциальной поверхности используются для наглядного представления электрического поля. Линия, в каждой точке которой вектор Ye перпендикулярен самому себе, называется линией электрического поля. Силовые линии электрического поля не только четко описывают электрическое поле, но и позволяют оценить Ye по их плотности. Силовые линии меньше в плотно упакованных областях. Силовые линии однородного поля лежат параллельно друг другу. Поверхности с одинаковым значением потенциала во всех точках называются эквипотенциальными поверхностями. Эквипотенциальные поверхности для однородного электрического поля состоят из концентрических окружностей во взаимно параллельных плоскостях, для поля точечного заряда центр лежит на заряде.
Земля находится в Солнечной системе Это третья планета по удаленности от Солнца ( после Меркурия и Венеры ). Он вращается вокруг Солнца вокруг своей оси и по эллиптической орбите, очень близкой к круговой. По размеру и массе Земля является пятой по величине планетой ( после Юпитера , Сатурна , Урана и Нептуна ). Наличие жизни на Земле отличается от других планет Солнечной системы. Однако, поскольку жизнь — это естественная стадия эволюции материи, Земля — единственная во Вселенной, где существует жизнь. космическое тело, и формы жизни на Земле нельзя считать единственными формами существования. Астрономический символ — .
Согласно современным теориям космогонии, Земля возникла 4,7 млрд лет назад в результате гравитационной конденсации (соединения) газообразных химических элементов в околосолнечном пространстве. В процессе образования Земли за счет тепла, выделяющегося в результате распада радиоактивных элементов, недра Земли постепенно нагревались, что привело к дифференциации земного вещества, в результате чего образовались различные концентрические слои Земля - геосферы, отличающиеся друг от друга по химическому составу, агрегатному состоянию и физическим свойствам. Он был определен на основе изучения строения недр Земли, распространения сейсмических волн на поверхности Земли и во всем ее объеме. Эти волны бывают продольными и поперечными, и их распространение в твердых и жидких слоях, составляющих недра Земли, принимает различные формы. На основе этих современных методов изучение внутренних слоев Земли дало следующие результаты.
Слой, называемый земной корой, имеет среднюю толщину 30 км, а земная мантия под ним достигает глубины 2900 км. Под ним находится жидкое внешнее ядро до глубины 5500 км, а в центре залегает твердое подядро диаметром около 1500 км. Вне Земли существуют внешние геосферы – водная сфера (гидросфера) и воздушная сфера (атмосфера).
Большую часть поверхности Земли занимают океаны (361,1 млн км ² или 70,8 %), площадь суши — 149,1 млн км ² (29,2 %) (суша состоит из шести крупных материков и множества островов). Материк Евразия делится на два материка: Европу и Океанию, а материки Северная и Южная Америка составляют один материк, иногда острова Тихого океана называют Океанией, а ее площадь обычно объединяют с Австралией.
Континенты делят Мировой океан на Тихий, Атлантический, Индийский и Северный Ледовитый океаны, а некоторые исследователи выделяют части Атлантического, Тихого и Индийского океанов вблизи Антарктиды в Южный океан.
Северное полушарие Земли состоит в основном из континентов (39 % суши), Южное полушарие из океанов (всего 19 % суши). Большая часть Западного полушария — вода, а большая часть Восточного полушария — суша.
Разница между самой высокой точкой и самой низкой точкой земли достигает около 20 км, высочайшая вершина мира Джомолунгма (Эверест) (в горах Хи-Молай) составляет 8848 м, а самая глубокая Марианская подводная впадина (в Тихий океан) составляет 11022 м.
Земля имеет гравитационное, тепловое, магнитное и электрическое поля. Сила притяжения Земли удерживает Луну и спутники на орбите вокруг Земли. Шаровидная (круглая) форма Земли, многие особенности рельефа поверхности, течение рек, движение ледников и др. процессы также являются следствием гравитационного поля.
Магнитное поле возникает в результате различных процессов в ядре и мантии Земли (см. Земной магнетизм ). Электрическое поле Земли также тесно связано с ее магнитным полем (см. Атмосферное электричество ). В атмосфере и магнитосфере первичные космические факторы претерпевают большие изменения. Поглощаются космические лучи, солнечный ветер, рентгеновские, ультрафиолетовые, оптические и радиолучи Солнца и др. претерпевает изменения, что важно для процессов на поверхности Земли. Магнитосфера, в частности атмосфера, задерживает большую часть электромагнитного и корпускулярного излучения, защищая живые организмы от его разрушительного воздействия.
Земля получает световую энергию от Солнца в количестве 1,7-1017 Дж/с, но только 50% ее достигает поверхности Земли и служит источником энергии для многих процессов на поверхности Земли.
Поверхность Земли, гидросфера, а также атмосфера и приповерхностные слои земной коры называются географической корой или ландшафтной корой. Жизнь зародилась в географической коре. Живое вещество также является геологической силой, коренным образом изменившей географическую кору. Область земли, где распространена жизнь и биологические продукты, называется биосферой.
Обзор Земли, ее формы, строения и места во Вселенной. знания формировались в процессе многолетних исследований. В древности (7 век до н.э., Фалес) Земля рассматривалась как плоское тело, окруженное водой, позднее (6 век до н.э., Анаксимандр) как цилиндрическая форма и, наконец, средний. Во 2-й половине 6 века (Пифагор) представлял, что он имеет форму шара. Мил. средний. В IV веке Аристотель первым доказал, что Земля имеет шаровидную форму, изучив феномен входа Луны в тень Земли (лунное затмение). Диаметр Земли в милях. средний. В III веке Эратосфен Александрийский измерял с довольно высокой степенью точности. В IX веке Хорезми и Ахмад аль-Фаргани добились более точного измерения диаметра Земли на основе измерения дуги земного меридиана. Абу Райхан Беруни — ученый, измеривший длину радиуса Земли и длину G с помощью простого метода уменьшения угла наклона.
На протяжении многих лет Земля считалась центром Вселенной. Только к 16 веку польский астроном Н. Коперник доказал, что Земля — одна из обыкновенных планет, вращающихся вокруг Солнца, на основе объяснения поверхностных движений планет на фоне звезд.
В начале XVII века немецкий астроном И. Кеплер открыл закон вращения планет, а после того, как И. Ньютон доказал в 1687 году конус всемирного тяготения, решающее значение приобрела теория гелиоцентрической системы . Структура «твердой» Земли определялась в основном достижениями сейсмологии 20 века.
Когда было открыто явление радиоактивного распада элементов, пришлось пересмотреть многие фундаментальные представления. Например, вместо представления о том, что Земля сначала представляла собой жидкий огонь, появилась теория о том, что Земля образовалась из твердых холодных частиц (см. гипотезу Шмидта ). Разработаны радиоактивные методы определения абсолютного возраста горных пород. Это позволило определить, как долго длилась история Земли, и скорость процессов на поверхности и внутри Земли.
Во второй половине 20 века изображения верхних слоев атмосферы и магнитосферы формировались с помощью ракет и спутников.
Масса Земли 5976–6021 кг, что составляет 1/330000 массы Солнца. Под действием гравитации Солнца Земля, как и другие планеты Солнечной системы, обращается вокруг Солнца по эллиптической орбите, мало чем отличающейся от окружности. Солнце находится в одном из фокусов эллиптической орбиты Земли. Поэтому расстояние между Землей и Солнцем изменяется от 147,117 млн км (перигелий) до 152,083 млн км (афелий) в течение года. Большая полуось орбиты Земли, равная 149,6 млн км, считается единицей измерения расстояний в пределах Солнечной системы (см. Астрономическая единица ). Средняя скорость движения Земли по орбите составляет 29 765 км/с с колебаниями от 30,27 км/с (в перигелии) до 29,27 км/с (в афелии). Вместе с Солнцем вокруг центра Галактики вращается и Земля, период обращения Галактики составляет около 200 миллионов лет, а средняя скорость движения — 250 км/с. Относительно ближайших звезд Солнце движется вместе с Землей в сторону созвездия Геркулеса со скоростью ~ 19,5 км/с.
Период обращения Земли вокруг Солнца называется годом, а движение Земли называется годом по-разному в зависимости от того, какое из небесных тел и какая точка небесного купола взята. Время, за которое центр Солнца дважды проходит точку весеннего равноденствия, называется тропическим годом. Тропический год является основой для солнечных календарей и равен 365,2422 средних солнечных суток .
Положение плоскости эклиптики и форма земной орбиты медленно изменяются в течение миллионов лет из-за влияния других планет. При этом отклонение эклиптики от плоскости Лапласа изменяется от 0° до 2,9°, а эксцентриситет земной орбиты — от 0 до 0,067. Сейчас. эксцентриситет равен 0,0167 и уменьшается от 4-10~7 в год. Если посмотреть на Землю с Северного полюса Вселенной, можно было бы увидеть, что Земля вращается по своей орбите против часовой стрелки. Земля имеет сложную форму под действием силы тяжести, центробежной силы, вызванной вращением Земли вокруг своей оси, а также внутренних и внешних сил, создающих рельеф. Поверхность гравитационного потенциала (т. е. поверхность, перпендикулярная (вертикальная) к направлению меридиана во всех точках и совпадающая с уровнем океана) предполагается приблизительно формой Земли (в этом случае изменения в уровне воды из-за влияния волн, приливов, течений и атмосферного давления в Мировом океане не учитываются). Это называется формой геоида. Объем, ограниченный этой поверхностью, считается объемом Земли (объем частей материков над уровнем моря не учитывается). Геодезия, картография и др. Для решения ряда научных и практических вопросов в качестве формы Земли рассматривается эллипсоидальная поверхность формы Земли. Знание параметров земного эллипсоида, его положения на Земле, а также гравитационного поля Земли имеет большое значение в астродинамике, изучающей законы движения искусственных космических тел (см. Геодезия , Гравиметрия ) .
Предполагая, что Земля сферическая, каждая точка на экваторе движется со скоростью 462 м/с, а точки на широте sr со скоростью 463 cos f (м/с). Зависимость линейной скорости вращения, а значит и центробежной силы, от широты приводит к разным ускорениям свободного падения на разных широтах.
Ось вращения Земли отклоняется от перпендикуляра к плоскости эклиптики на 23°26,5' (в 20 в.); теперь этот угол уменьшается на 0,47 дюйма в год. Поскольку Земля вращается вокруг Солнца, ее ось вращения почти постоянна в пространстве. Это создает времена года. Вращение Земли вокруг своей оси создает день и ночь. оборот вокруг Земли называется сутками. Гравитационное влияние Луны, Солнца и др. планет вызывает длительные, непрерывные периодические изменения наклона земной оси и эксцентриситета земной орбиты, что, в свою очередь, вызывает частичные изменения в климате на протяжении многих веков.
Из-за влияния Луны и Солнца период вращения Земли закономерно увеличивается. Гравитация Луны также вызывает деформацию атмосферы, водной коры и «твердой» Земли. В результате притяжения Луны амплитуда подъема и опускания земной коры достигает 43 см, а в открытом океане достигает максимум 2 м; а в атмосфере давление колеблется до нескольких сотен Н/м2 (несколько мм симм выше). Система Земля-Луна теряет энергию под действием трения, возникающего при движении восхождения-нисхождения, и импульс движения передается от Земли к Луне. В результате вращение Земли замедляется, и Луна удаляется от Земли. Период вращения Земли вокруг своей оси увеличивается в среднем на несколько м/с за столетие (500 млн лет назад он составлял 20,8 часа в сутки). Скорость вращения Земли меняется в течение года в результате сезонных изменений воздушных масс и влажности. Так как полюса Земли вогнуты (масса вокруг экватора больше) и орбита Луны не лежит в плоскости земного экватора, гравитация Луны создает прецессию, то есть ось Земли медленно вращается вокруг оси эклиптики в пространстве и образует полную поверхность конуса один раз в 26 тысяч лет. В это движение вовлечены и периодические колебания направления оси - нутация (основной период 18,6 года). Положение оси вращения относительно тела Земли меняется как периодически (где полюса отклоняются от среднего положения на 10-15 м), так и на протяжении столетий, среднее положение Северного полюса смещается в сторону Северной Америки на -11 см в секунду. год (к,. географические полюса).
Структура земли. Магнитосфера. Самая внешняя и самая толстая оболочка Земли — это ближайшее к Земле пространство — магнитосфера, физические свойства которой зависят от магнитного поля Земли и взаимодействия этого поля с потоком космических частиц. Наблюдения космических аппаратов и спутников Земли показывают, что Земля постоянно подвергается воздействию потока корпускулярных частиц (солнечного ветра), исходящего от Солнца. Скорость потока этих частиц вблизи орбиты Земли достигает от 300 до 800 км/с. Солнечная плазма имеет магнитное поле со средней напряженностью 4,8-10~3 а/м (6-10~5).
При столкновении потока солнечной плазмы с магнитным полем Земли возникает ударная волна, ее расстояние от центра Земли равно 13-14 Re (Rf - радиус Земли), после этой волны идет слой толщиной 20 тыс. км (промежуточное поле). Частицы неравномерно движутся в магнитном поле солнечной плазмы. В этой области температура плазмы повышается с 200 000 градусов до 10 миллионов градусов.
Магнитосфера втягивается в магнитосферу солнечным ветром через промежуточное поле. Граница между магнитосферой и магнитопаузой, динамическим давлением солнечного ветра, проводится от места, где уравновешивается давление магнитного поля Земли. Это 10-12 Rf (70-80 тыс. км) от центра Земли , толщина 100 км; напряженность магнитного поля вокруг магнитопаузы 8—10 2 а/м (10~3). В результате солнечной активности изменяется магнитосфера. Из-за активности Солнца происходит значительное изменение солнечного ветра и его магнитного поля, то есть возникает магнитная буря. Из-за магнитной бури верхний слой атмосферы нагревается, увеличивается ионизация частиц, они ускоряются, увеличивается яркость северного сияния, генерируются электромагнитные помехи, нарушается коротковолновая радиосвязь и т. д. Геомагнитное поле создает радиационную зону Земли, опасную для полета космических кораблей.
Атмосфера. Атмосфера, или мантия Земли, — это газообразная среда, окружающая «твердую» Землю и вращающаяся вместе с ней. Масса, плотность, структура атмосферы, диссоциация в атмосфере, ионизация и др. окутанная атмосферой статья.
Основной источник энергии для физических, химических и биологических процессов, происходящих в земной географической коре, т. е. электромагнитные лучи, излучаемые Солнцем, проходят через атмосферу к поверхности Земли. Атмосфера поглощает рентгеновские и гамма-лучи (коротковолновые лучи) и защищает биосферу от вредных воздействий. Благодаря наличию в атмосфере углекислого газа и водяного пара 48% энергии солнечного излучения достигает поверхности Земли. В атмосфере содержится (1,3-1,5) 1016 кг воды в виде пара, капель и кристаллов льда. Если бы не было атмосферы, среднегодовая температура поверхности Земли была бы 23°С (фактически эта температура составляет 14,8°С).
Атмосфера также задерживает определенную часть космических лучей и защищает Землю от метеоритов. Так как атмосфера по-разному нагревается над сушей и над морем, на разных высотах и широтах, то и атмосферное давление распределяется по-разному. Благодаря этому возникает общая атмосферная циркуляция. Циркуляция воды, осадков и их сток связаны с атмосферной циркуляцией. Теплообмен, циркуляция воды и атмосферная циркуляция являются основными факторами, создающими климат. Атмосфера играет важную роль в различных процессах, происходящих на земной поверхности и в верхних слоях водоемов. Роль атмосферы в развитии жизни на Земле несравнима.
Гидросфера . Водная кора не полностью покрывает поверхность Земли. Около 94 % всего объема гидросферы составляют океаны и моря; 4 % приходится на подземные воды, 2 % — на лед и снег (в основном в Арктике, Антарктике и Гренландии), 0,4 % — на сухопутные воды (реки, озера, болота). Атмосфера и организмы также содержат воду. Количество осадков, выпадающих на поверхность Земли за один год, равно количеству воды, испаряющейся с поверхности суши и океанов.
«Твердая» Земля. О строении, составе и свойствах «твердой» Земли имеются лишь приблизительные сведения, так как непосредственно наблюдать можно только самую верхнюю часть земной коры. Информация о самых глубоких слоях земной коры была получена различными косвенными (главным образом, сейсмологией, гравиметрией, геотермией, магнитометрией, геофизикой, измерением частоты колебаний Земли и др.) методами исследования. Наиболее надежным из них является сейсмический метод, основанный на изучении путей и скорости волн землетрясений на Земле. На основании этих исследований было доказано, что Земля состоит из 3-х геосфер: земной коры, мантии и ядра.
«Твердая» верхняя часть Земли — по составу земная кора чрезвычайно разнообразна и сложнейшая сфера. По оценкам ученых, земная кора имеет толщину 20-80 км на суше и 5-10 км в глубине океанов. В Средней Азии мощность земной коры составляет 35 км на равнинах, 50-80 км в горных районах. Земная кора делится на несколько типов; наиболее распространенными из них являются континентальная и субокеаническая земная кора. Континентальная земная кора состоит из 3 слоев: верхнего - чукиндского слоя (от 10 км до 20 км), среднего - условно называемого "гранитным" слоем (от 10 км до 40 км) и нижнего - "базальтового" слоя ( от 10 км до 80 км).
Толщина осадочного слоя в океанах обычно составляет несколько сотен метров. «Гранитный» слой очень тонкий или совсем отсутствует. В его урне находится «второй» слой мощностью 1-2,5 км, природа которого не установлена. Мощность базальтового слоя около 5 км. Помимо основных типов корки, существует также несколько типов с «промежуточной» структурой. К ним относятся субконтинентальные (под некоторыми архипелагами) и субокеанические типы (в недрах континентов и в глубоководных впадинах окраинных морей). В субконтинентальной коре «гранитный» и «базальтовый» слои не так четко отделены друг от друга и в совокупности называются гранитно-базальтовым слоем. Подокеаническая кора похожа на кору субокеанской Земли, но отличается от нее общей мощностью, в том числе и толщиной земной коры. Земная кора состоит на 95 % изверженных, на 5 % осадочных и метаморфических пород. Большинство месторождений полезных ископаемых находится под землей. Мантия Земли начинается ниже земной коры. Земная кора отделена от мантии Мохоровичской поверхностью.
Мантия состоит из 3 слоев и простирается до глубины 2900 км, где граничит с ядром Земли. Два слоя составляют верхнюю мантию (мощность 850-900 км) и третий слой — нижнюю мантию (мощность около 2000 км). Верхняя часть 1-го слоя непосредственно под земной корой называется субстратом. Вместе с субстратом земная кора образует литосферу. Нижняя часть верхней мантии называется мантией Гутенберга (астеносферой) по имени сейсмолога, открывшего ее свойства. Скорость распространения сейсмических волн в слое Гутенберга больше и меньше, чем в нижних слоях. Астеносфера отделена от нижней мантии голициновым слоем. В голицынском слое скорость сейсмических волн увеличивается вниз (продольные волны достигают 8—11,3 км/сек, поперечные — 4,9—6,3 км/сек) (см. Мантия Земли ). Сейчас. В современных представлениях состав мантии куры близок к составу каменного метеорита. Мантия богата кислородом, кремнием, магнием и железом.
Ядро Земли (средний радиус 3,5 тыс. км) делится на внешнее ядро и внутреннее или подядро радиусом 1,3 тыс. км. В подядре сейсмические волны распространяются практически с одинаковой скоростью. Они отделены друг от друга промежуточной зоной мощностью около 300 км.
Физические свойства и химический состав «твердой» Земли. Плотность, давление, гравитация, упругость материи, упругость и температура меняются по мере того, как вы углубляетесь в землю. Средняя плотность земной коры 2,8, осадочного слоя 2,4-2,5, «гранитного» слоя 2,7, базальтового слоя 2,9 т/м3. На границе земной коры и мантии (у поверхности Мохоровичей) плотность достигает от 2,9-3,0 до 3,1-3,5 т/м3. После этого плотность постепенно увеличивается и внезапно достигает 10,0 т/м3 в ядре, а затем снова постепенно снижается до 12,5 т/м3 в центре Земли.
Температура в земной коре и верхней мантии увеличивается с глубиной. Горячий поток течет из мантии к вершине «твердой» Земли; этот ток в несколько тысяч раз меньше тепла от Солнца.
Температура повсюду в мантии ниже температуры полного плавления вещества в ней. Температура в основании континентальной земной коры близка к 600—700°, а в слое Гутенберга — к температуре плавления (1500—1800°). Грубо рассматриваются более глубокие слои мантии и ядра. Температура в ядре, вероятно, не превышает 4000—5000°, большинство исследователей считают, что ядро содержит больше металлов железа и никеля, другие полагают, что состав мантии и ядра одинаков, но разница в их свойствах за счет фазовых переходов, происходящих при высоком давлении.
Очаги землетрясений обнаружены в верхней мантии на глубине до 700 км. Это указывает на прочность материала, из которого состоит мантия; отсутствие более глубоких очагов землетрясений свидетельствует о недостаточной прочности материала или о недостаточном механическом напряжении. Электропроводность подложки очень низкая; Слой Гутенберга (астеносфера) прочный, что, как полагают, связано с высокой температурой, а нижняя мантия, вероятно, еще прочнее. Проводимость в ядре Земли очень сильная, что указывает на металлические свойства вещества в ядре.
Сейчас. космогонические гипотезы указывают на то, что химический состав планет, их спутников и метеоритов должен быть близок к составу Солнца.
Почти половина земной коры состоит из кислорода, а более четверти из кремния. Алюминий, магний, кальций, натрий и калий также в изобилии. Кислород, кремний, алюминий образовали наиболее распространенные в земной коре соединения - силикатный ангидрид (SiO2) и окись алюминия (А12О3).
Мантия состоит в основном из тяжелых минералов, богатых магнием и железом. Из них образовались соединения с SiO2. В субстрате преобладает форстерит (Mg2SiO4), а доля фаялита (Fe2SiO4) увеличивается с глубиной. Предполагается, что эти минералы разлагались на оксиды (SiO2, MgO, GeO) под действием высокого давления в нижней мантии.
Агрегатное состояние веществ в недрах Земли зависит от высокой температуры и давления в недрах Земли; при отсутствии высокого давления мантия расплавилась бы, поэтому вся мантия находится в твердом кристаллическом состоянии; только в слое Гутенберга, поскольку влияние температуры сильнее давления, он считается аморфным или частично растворенным. Внешнее ядро должно находиться в жидком (расплавленном) состоянии, потому что поперечные сейсмические волны, которые не могут распространяться в жидкости, через внешнее ядро не проходят. Предполагается, что формирование магнитного поля Земли зависит от наличия жидкого внешнего ядра. Подядро в любом случае должно быть жестким (продольные волны производят поперечные волны в подядре по мере приближения к границе подядра).
Геодинамические процессы. Вещество земных геосфер постоянно движется и изменяется. Эти процессы быстро протекают в жидкой и газообразной коре. Но главным стержнем истории развития Земли являются относительно медленные движения внутренних геосфер, которые состоят из почти твердого вещества. Процессы, происходящие внутри и на поверхности Земли, делятся на 2 основные группы: эндогенные процессы, вызываемые внутренней энергией (в основном радиоактивным распадом), и экзогенные процессы, вызываемые энергией солнечного света, падающего на Землю. Эндогенные процессы характерны в основном для глубинных геосфер. В нижних отделах земной коры, в верхней мантии и глубже происходит движение, расширение, сжатие очень крупных тел, переход из одной фазы в другую, миграция (миграция) химических элементов, циркуляция теплоты и электрических токов и др. . это происходит. Под влиянием этих процессов в верхних геосферах стали накапливаться легкие компоненты, а в глубинных геосферах - тяжелые. В результате эндогенных процессов, воздействующих на земную кору, ее части иногда перемещаются в вертикальном и горизонтальном направлениях, деформируется и изменяется внутреннее строение земной коры. Все это тектонические процессы, и место, где эти процессы проявляются, называется тектоносферой. Во взаимосвязи с тектоническими процессами происходят и магматические процессы, в результате которых магма поднимается снизу и вытекает из трещин на поверхность Земли в виде лавовых потоков (вулканизм). В результате тектонических деформаций (нарушений) и поглощения магмы горные породы претерпевают процесс метаморфизма - под действием высоких давлений и температур изменяется открытый состав и структура минералов.
Верхние слои земной поверхности и земной коры также испытывают воздействие экзогенных процессов. Экзогенные процессы – это выветривание горных пород, вынос эродированных пород ветром и проточной водой, вытеснение земной поверхности реками, ручьями, подземными водами, ледниками, накопление в котловинах суши, морях и озерах, а затем превращение в осадочные породы. .
Воздействия эндогенных и экзогенных процессов на поверхность земли противоположны друг другу. Эндогенные процессы (главным образом, тектонические движения) создают крупные впадины, а экзогенные процессы взламывают возвышенные участки, делят их, приносят продукты эрозии в более низкие участки, т. е. пытаются выровнять земную поверхность и сохранить равновесие. В результате взаимодействия внутренних и внешних процессов на поверхности земли возникают различные неровности, в результате чего формируется рельеф земной поверхности. В зависимости от соотношения внутренних и внешних сил образуются горы, холмы или равнины.
Под влиянием эндогенных процессов горные породы внутри Земли выталкиваются на ее поверхность, подвергаются денудации и аккумуляции и становятся одним из основных источников осадочных пород. При погружении земной коры осадочные породы попадают в недра Земли, подвергаются воздействию эндогенных процессов, иногда плавятся и превращаются в магму, а под влиянием тектонических движений вновь выходят на поверхность Земли.
Основные черты строения земной коры. Земная кора — единственная геосфера внутренних геосфер, которую можно изучать непосредственно. Поэтому изучение строения земной коры важно для осмысления истории развития Земли в целом, а не только земной коры. Земная кора состоит из 2-х основных частей - континентальной коры и океанической коры, из которых лучше изучена континентальная кора. Самая древняя часть земной коры на материке. конструктивные элементы. (Токембрийские) платформы представляют собой тектонически менее активные (стабильные) обширные массивы суши. Большая часть платформенных участков в ходе геологической истории превратилась в плиты, покрытые почти горизонтальными осадочными породами. Под ними. расположен скрученный фундамент. Такой фундамент состоит из обнаженных и сложенных в неосадочные щиты метаморфических пород, прорванных глубинными магматическими интрузиями преимущественно гранитного состава. Кад. платформы отделены друг от друга активными геосинклинальными областями; геосинклинальные области состоят из нескольких геосинклинальных систем . Хребты имеют протяженность в десятки тысяч км, земная кора мощная, возникли вертикальные трещины большой амплитуды, породы сильно складчатые, активизировались вулканические движения, усилились сейсмические движения.
Земная кора под океаном мало изучена и во многом предполагается в этой области. Вулканизм редок на широком и относительно плоском дне океана, сейсмические движения медленны, а вертикальные движения земной коры медленны. Такие области называются океаническими платформами. В то же время под океаном существуют зоны тектонической активности, называемые океаническими рифтовыми зонами, которые простираются через океаны в виде срединно-океанических хребтов. В них много вулканизма, сильная сейсмичность и тепловой поток из недр Земли. В таких местах возник ряд глубоких рифтовых ботиков, гряды которых осложнены земными трещинами. По взаимному структурному соотношению континентальных и субокеанических кор можно разделить на 2 принципиально разных типа. Первый, называемый атлантическим типом, характерен в основном для Атлантического, Индийского и Северного Ледовитого океанов. Здесь континентальная и океаническая граница пересекает структуры континентальной коры, а переход от нее к субокеанской коре происходит резко, с выпадением «гранитного» слоя в континентальный склон. Второй, или тихоокеанский, тип относится к окраинам Тихого океана, Карибского моря и островам Атлантического океана, Южным Гебридским островам и индонезийскому побережью Индийского океана. Сюда входят мезозойские и кайнозойские складчатые системы и сейчас. Характерно, что современные геосинклинали лежат параллельно краю континента. Переходная зона содержит геоантиклинальные поднятия. Сейчас. на местности они проявлялись в виде горного архипелага островов. При этом геосинклинальные складки в виде глубоководных ботик окраинных морей и изогнутых длинных океанических желобов располагаются рядом друг с другом.
Такие характеристики побережья Тихого океана часто связывают с его древностью. В настоящее время не вызывает сомнений, что океаны атлантического типа относительно молоды. Исторический геол. по данным, в конце палеозойской эры континенты Южная Америка, Африка, Австралия и Антарктида, Мадагаскар о. и высота Вместе с Индийской платформой она образовала единый континентальный массив под названием Гондвана. Но в течение мезозоя он был разделен на куски, в результате Появились ботики Индийского и Атлантического океанов. Всеобщее признание этого факта не отменяет различных его интерпретаций. Некоторые ученые считают, что это явление является результатом «океанизации», то есть превращения континентальной земной коры в океаническую. В то же время широко распространены мнения, что океаны образуются в результате выталкивания континентальных блоков земной коры и вскрытия субстрата. Такие представления о дрейфе континентов подтверждаются палеогеографическими данными.
Среди мобилистских гипотез, выдвинутых в 60-е годы 20 века, получила распространение так называемая гипотеза «новой глобальной тектоники» или «тектоники плит». Эти гипотезы основаны на геофизических исследованиях, проводимых в Мировом океане. Он предполагает «стекание» подокеанической коры со срединно-океанических хребтов в обе стороны и, как следствие, расширение океанических отложений.
Рельеф земли. Наиболее крупные (планетарного масштаба) формы рельефа Земли соответствуют наиболее крупным структурным элементам земной коры. Их морфологические различия определяются разницей в строении и истории отдельных участков земной коры и направлением тектонических движений. Эти формы земного рельефа, возникающие главным образом под влиянием внутренних (эндогенных) процессов, называются морфоструктурами.
Морфоструктур в масштабах планеты сравнительно меньше, но есть еще крупные морфоструктуры - какие-то холмы, горные хребты, плато, ботики и т.п. делятся на рельефные формы. Поверх этих морфоструктур имеются различные мелкие рельефные формы, называемые морфоскульптурами, большинство из которых образовалось под воздействием внешних сил.
Морфоструктуры образуют на поверхности Земли крупные впадины, континентальные хребты и океанические впадины. Крупнейшими элементами рельефа суши являются равнинно-платформенные и горные (орогенные) районы.
Равнинно-платформенные участки кад. и включает плоские участки молодых платформ и занимает около 64% площади суши. Большую часть площади занимают исходные равнинные поверхности, они состоят из пластов осадочных пород, залегающих почти горизонтально. В расположении этих областей наблюдается симметрия: в Северном полушарии расположены равнины Северной Америки, Восточной Европы и Сибири, в Южном полушарии - равнины Южной Америки (Бразилия), Африки, Аравии и Австралии. Платформенные равнины имеют отдельные низменности и холмы, плоскогорья, плоскогорья и довольно высокие горные массивы. Равнинно-платформенные участки абсолютные, точ. 100–300-метровые низменности (Восточная Европа, Западная Сибирь, Туран, Северная Америка) и возвышенности (400–1000 м) в результате новейших движений земной коры (Средне-Сибирское плоскогорье, Африкано-Аравийские равнины, Индийские равнины и Австралия и Южная Большая часть американских равнин) разделены. В рельефе местности преобладают высокие равнины.
Горные (орогенные) районы занимают около 36% суши. Они подразделяются на два типа: молодые, или эпигеосинклинальные (на юге Евразии, западе Северной и Южной Америки) горы, возникшие на орогенной стадии развития кайнозойских геосинклинальных систем, и вновь возникшие, или эпиплатформенные горы; они высоки на земной коре. образовались путем омоложения и повторного возникновения в результате последующих перемещений по выположенным или полуразмытым участкам складчатых областей (например, Тянь-Шань, Куньлунь, горы Южной Сибири и Северной Монголии, Скалистые горы Северной Америки и др.).
Дно океанов делится на следующие части: подводные окраины материков, зону островных дуг (или промежуточную зону), дно океанов и срединно-океанические хребты. Подводная окраина континента (14 % поверхности Земли) включает равнинную часть (шельф) области континентального шельфа, континентальный склон и континентальный шельф на глубине от 2500 до 6000 м. Континентальный склон и материковое подножье отделены от эоловой части дна океана, называемой дном океана, континентальными шельфами, состоящими из суши и шельфа.