загрузка...

трусы женские
загрузка...
Реферати » Реферати по географії » Головні рушійні сили землетрусів, дрейфу континентів і горотворення. Прогнозування землетрусів і спускові сили

Головні рушійні сили землетрусів, дрейфу континентів і горотворення. Прогнозування землетрусів і спускові сили

Шумилов В.М.

Анотація: Розкривається природа сил, що породжують дрейф континентів (літосферних плит), землетрусу, горотворення, підняття-опускання ділянок земної кори. Даються оцінки параметрів мантійних конвекційних потоків і напружень в земній корі, породжуваних ними. Пропонується концепція і модель короткострокового прогнозування землетрусів. Пропонується легко реалізована і економічно вигідна система оперативного оповіщення про вже поширюються сейсмічних хвилях і хвилях цунамі від щойно стався землетрусу.

Main quake and continent drift driving forces and mounting generation (orogeny). Quake forecasting and trigger forces.

V. Shumilov

Abstract: Discovered is the nature of forces that generate continent's (lithosphere slabs ') drift, quakes, mounting generation (orogeny), the earth's crust uplifting / subsidence. Mantle convection flows and earth's crust tensions, generated by them, are estimated. The short-term quake forecasting conception and model are suggested. The notification system for coming seismic and tsunami waves that have generated by just having place quake is proposed. The system is profitable and can be easily put into practice.

До цих пір немає повного розуміння і теорії таких явищ, як дрейф континентів (літосферних плит), землетрусу, горотворення, підйом-опускання земної поверхні, виверження вулканів. Хоча в багатьох роботах досить докладно висвітлені ті чи інші сторони цих процесів, але цільної схеми, що дозволяє пояснити рушійні сили і механізми цих процесів, немає. Тому й не вирішена до цих пір проблема прогнозування землетрусів, що стає все більш актуальною (у зв'язку з ростом народонаселення).

У даний роботі виявляються ці сили та механізми. Грунтуючись на наявних результатах вимірювань, зроблена оцінка параметрів мантійних потоків і сил, з якими вони діють на земну кору. Ці сили цілком достатні для горотворення (з землетрусами) в результаті видавлювання земної кори на кордоні стискальних плит у вигляді гірських хребтів. Показано, що саме порівняно малі, але швидко мінливі спускові сили (атмосферний тиск і припливи) визначають момент приходу землетрусу. Тому знання поточних напруг земної кори і облік прогнозу погоди та припливів робить можливим прогнозування землетрусів. Запропоновано варіант створення простої, надійної та ефективної (без помилкових спрацьовувань) системи виявлення хвиль цунамі в океані і сейсмічних хвиль на поверхні суші від щойно відбулися землетрусів і намічені шляхи створення системи прогнозування землетрусів.

Рушійні сили.

Першопричиною таких явищ, як землетруси, дрейф континентів, горотворення, виверження вулканів, зрештою, є тепло земних надр. Бачиться кілька основних механізмів перетворення цього тепла в механічну енергію, перетворюючу земну поверхню:

А) за рахунок зменшення радіусу (і площі поверхні) планети внаслідок мільярдолітній зменшення середньої температури надр Землі.

Б) зміна плавучості земної кори (легшою і тугоплавкої, ніж мантія) при збільшенні з часом її середньої товщини, а також при різному зміну товщини сусідніх ділянок кори при її контакті з різними частинами мантійних конвекційних потоків .

В) захоплення твердою, плаває в мантії кори в'язкими мантійними конвекційними потоками викликає дрейф континентів і горотворення.

Тут перераховані тільки головні (на нашу думку) механізми виникнення рушійних сил тектонічних процесів. Інші сили або набагато менше, або виникають внаслідок дії вже перерахованих сил в різних умовах, і не можуть бути порушені в рамках короткої роботи.

А) Середня температура надр нашої планети за рахунок відводу внутрішнього тепла через земну поверхню в космос (з геотермічних градієнтом близько 30 ° С / км) повільно, але неухильно знижується незалежно від природи тепла внутрішніх областей Землі, будь це залишкове тепло давніх процесів, або тепло, що генерується і сьогодні радіаційними розпадами. Наприклад, генерація тепла за рахунок розпаду урану U235 знижується вдвічі кожні 0.7 млрд. Років (період напіврозпаду U235). Падіння середньої температури надр нашої планети, скажімо, на 100 ° С, призводить до скорочення лінійних розмірів (діаметру), обсягу і площі поверхні планети. Площа поверхні жорсткою "нестисливої" земної кори при цьому змушена зменшитися приблизно на 1 млн. Км2, хоча обсяг речовини кори залишається майже незмінним (оскільки температура поверхні планети (кори) практично не змінилася при зменшенні температури надр). Тому "зайва" частина речовини залишилася незмінною за обсягом кори (вимушеної зменшити свою поверхню - вона не може висіти в повітрі над злегка що зменшилася планетою) видавлюється у вигляді гір загальним обсягом близько перших млн. Км3 за час охолодження надр Землі на 100 ° С ([ 2], стор. 232) в процесі, здавалося б, незначного зменшення розмірів планети. Лінійний коефіцієнт температурного розширення речовини надр Землі прийнятий рівним k = 0.0001 * (1/1 ° С).

Відзначимо, що обсяг гір, що утворюються внаслідок зменшення розмірів Землі (обумовленого зменшенням середньої температури надр), дуже малий у порівнянні зі швидкостями ерозійних процесів і з можливостями двох інших механізмів, описуваних нижче.

Б) Судячи з концентрації теплогенеруючих радіоактивних речовин у земній корі (концентрація відома з вимірів) і по інструментально знайденої незмінності темпу росту температури в міру поглиблення в тверду кору ([1]), температура з глибиною зростає так швидко, що через високу температури нижче поверхні Мохо речовина повинна перебувати вже не в твердому, а в рідкому стані ([2]). Вище поверхні М глибинне тепло передається за рахунок теплопровідності у твердій середовищі (з великим тепловим опором і термоградіентом), а нижче (з центральних областей Землі до поверхні М) - більш ефективним шляхом переносу тепла конвекційними потоками в рідкій магмі (нехай навіть у дуже вузький, малорухомої). Тому на поверхні М можливий перехід речовини з рідкого стану в твердий (кристалізація більш легких і тугоплавких складових магми на нижній поверхні кори) і зміна, внаслідок цього, плавучості кори. Швидкість підйому денній поверхні за рахунок цього може досягати часткою та одиниць міліметрів на рік для кори товщиною близько 30-50 км (для менш товстої кори швидкість підйому може бути вище). Швидкість підйому верхньої поверхні кори, плаваючою в мантії, дорівнює швидкості збільшення товщини кори, помноженої на відношення різниці щільності речовини мантії і кори і щільності речовини мантії (dмант - dкори) / dмант. Максимальна швидкість зміни товщини кори (швидкість кристалізації речовини мантії на нижній поверхні кори) може бути обчислена, виходячи із знання теплового потоку через кору та теплоти кристалізації для випадку, коли знизу тепло абсолютно не підводиться, так що наверх через кору відводиться тільки тепло кристалізації [2 ]. Насправді ж, швидкості підйому - занурення кори багато нижче - швидкість кристалізації далека від максимальної - наверх проводиться і тепло кристалізації, і тепло, підходяще до нижньої поверхні кори з глибин. При нерівномірному підйомі різних ділянок кори в ній виникають величезні напруги вигину і вертикального зсуву, розряджаються в моменти перевищення межі міцності порід кори (з землетрусами [2]). Підйом-опускання кори за рахунок зміни її товщини забезпечує також повільне збільшення-зменшення її висоти над рівнем моря за великі проміжки часу, а також відновлення деякої частини обсягу материкової кори, якого вона позбавляється в процесі ерозії.

Мільярди років тому на нижній поверхні більш тонкої тоді кори (потік глибинного тепла і геотермічний градієнт були набагато більше) кристалізувалися найбільш тугоплавкі і легкі складові тодішньої магми, в результаті чого утворилася гранітна кора (нинішні материки). При цьому за рахунок вимивання зі складу магми більш легких складових її складу злегка змінився. Так що в наступний час на нижній поверхні кори з магми кристалізувалися вже не граніти, а більш важкі базальти повільно змінюється складу (в залежності від часу їх утворення).

В) Можемо обчислити величину сили в'язкого тертя, з якою конвекційний мантійний потік захоплює (тягне) плаваючу на його поверхні кору і змушує її повільно переміщатися разом з ним - дрейфувати. Для цього нам доведеться прийняти деяку модель потоку.

Зрозуміло, що вільна поверхня нев'язкої рідини в полі сили тяжіння, наприклад, води в океані, практично горизонтальна - інакше рідина відразу ж стече зверху вниз, і поверхня стане горизонтальною. Поверхня води в океані є еквіпотенційної (потенціал гравітаційного поля на ній усюди однаковий) і утворює геоид. Точно також стає горизонтальною і поверхня в'язкої рідини, довгий час залишається тільки під дією сили тяжіння, без інших впливів.

Якщо на поверхні цієї рідини плаває шар легшого речовини, то, відповідно до закону Архімеда, горизонтальним буде наведений рівень поверхні Lp = Lm + Hk * (dk / dm). У розглянутому нами випадку на поверхні мантії плаває більш легка тверда земна кора (з товщею води над її океанічної частиною). Тому для кожної локальної області земної поверхні ми обчислимо висоту приведеного рівня мантійних речовини, збігається, в середньому, з висотою вільної поверхні мантії (яку вона мала б за відсутності плаваючого на ній шару). При цьому можливі локальні відхилення через міцності кори:

Lp = Lm + Hk * (dk / dm) + Hокеана * (dводи / dm).

Тут Lp - висота приведеного рівня, Lm - висота рівня мант. речовини, dm - щільність мантії (3.3 г / см3), Hk - товщина кори, dk - щільність кори (2.8 г / см3), Hокеана - глибина океану, dводи - щільність води (1.0 г / см 3).

Обчислюючи наведені рівні для багатьох географічних точок, ми відразу ж побачимо, що поверхня приведеного рівня далеко не горизонтальна - так для нас проявляться розташування та інтенсивність конвекційних потоків у в'язкій мантії під наведеної поверхнею.

Дійсно, глибина океану в околицях

Сторінки: 1 2 3 4 5
загрузка...
ur.co.ua

енциклопедія  з сиру  аджапсандалі  ананаси  узвар