Викулин А.В. Введение в физику Земли

Учебное пособие. — Петропавловск-Камчатский: КГПУ, 2004. — 240 с.Составлено в полном соответствии с программой дисциплины «Физика Земли» для специальности 011200 «Геофизика», утвержденной Министерством образования Российской Федерации в 2000 г. Книга посвящена изложению современных представлений о внутреннем строении Земли, ее свойствах, о процессах, протекающих в ее внутренних областях.
В книге рассмотрены основные разделы физики Земли: материя, движение; учение о фигуре Земли; строение и состояние Земли по данным сейсмологии; сейсмический процесс; плотность, сила тяжести и давление внутри Земли; гравитационное поле и строение Земли; геомагнитное поле и электромагнетизм Земли; тепловое состояние Земли; о природе основных слоев Земли и границ раздела между ними.
Книга рассчитана на широкий круг геофизиков, геологов, географов, занимающихся изучением жизни Земли и других планет солнечной системы. Она может быть использована и в качестве учебного пособия аспирантами и студентами старших курсов геофизической и геологической специальностей вузов и университетов.Введение.
Материя. Движение. Вращательные движения.
Единство природы. Иерархия объектов в природе.
Четыре вида фундаментальных взаимодействий.
Вселенная, Галактика, Солнечная система, планеты – основные гипотезы происхождения и эволюции.
Основы «холодной» модели происхождения Солнечной системы.
Модель горячей Земли.
Ротации во Вселенной.
Предмет физики Земли.
Земля в солнечной системе. Планеты земной группы и планеты-гиганты.
Литература.
Учение о фигуре Земли и его значение для понимания ее внутреннего строения.
О связи фигуры Земли с ее происхождением, эволюцией, строением и процессами внутри планеты.
Понятие об истинной фигуре Земли – геоиде. Земля как 2- и 3-осный эллипсоиды вращения.
Понятие о нестабильности вращения Земли.
Колебания Чандлера и сейсмотектонический процесс.
Определение массы, средней плотности и момента инерции Земли.
Форма Земли и геодинамика.
Парадокс Эверндена. Оценки М.В. Стоваса.
Литература.
Строение и состояние Земли по данным сейсмологии.
Определение науки сейсмологии. Классификация землетрясений. Способы оценки силы землетрясений. Географическое распределение. Прогнозирование землетрясений.
Землетрясение, его очаг, гипоцентр, эпицентр и эпицентральное расстояние. Характер деформаций.
Сейсмичность Земли и физика землетрясений. Модель процесса землетрясения.
Ударно-волновая концепция сейсмического разрушения.
Распространение упругих колебаний в теле Земли.
Определение скорости распространения сейсмических волн.
Состояние слоев вещества Земли. Распределение скоростей и сейсмических волн, типы земной коры.
Сейсмология и глобальная тектоника.
Литература.
Сейсмический процесс.
Класс сильнейших землетрясений. Класс сильных землетрясений.
Сейсмический цикл. «Элементарные» блоки.
Повторяемость сильнейших землетрясений. Три стадии сейсмического цикла.
Методика исследования распределений землетрясений во времени.
Класс сильных форшоков и афтершоков.
Квазипериодичность сейсмического процесса.
Миграция землетрясений. Взаимодействие землетрясений.
Феноменологическая модель сейсмического процесса.
Механическая модель сейсмического процесса.
Ротационная модель сейсмического процесса.
Дальнодействие и землетрясения-дуплеты.
Спектр волн миграции землетрясений.
Ротационная тектоника Земли.
Литература.
Плотность, сила тяжести и давление внутри Земли.
Новая модель геоизостазии.
Принцип минимизации – основной закон эволюции планет.
Роль землетрясений в минимизации гравитационной энергии.
Высота геоида.
Принцип минимизации энергии.
Гидростатическое равновесие.
Распределение плотности.
Литература.
Гравитационное поле и строение Земли.
бальные волны геоида.
Аномалии силы тяжести. Принципы изостазии.
Изостазия и колебательные движения земной коры.
Литература.
Геомагнитное поле и электромагнетизм Земли.
Магнитное поле Земли.
Палеомагнитизм.
Гипотеза дрейфа континентов.
Тектоника плит.
Электрические эффекты.
Магнитогидродинамические параметры земного ядра.
Электромагнитное взаимодействие оболочки и ядра.
Механизм генерации геомагнитного поля – это «проблема №1» в физике Земли.
Литература.
Тепловое состояние Земли.
Геотермические измерения на континентах и в океане.
Уравнение теплопроводности, ее виды в Земле.
Магматическая деятельность Земли.
Температура верхних частей Земли.
Понятие о нижнем температурном пределе в мантии.
Температура в ядре Земли.
Источники тепла. Термическая история Земли.
Гипотеза холодного происхождения.
Химическое разделение элементов.
Литература.
О природе основных слоев Земли и границ раздела между ними.
Природа и характер границы Мохоровичича между земной корой и мантией.
Земная кора континентов и океанов.
Происхождение земной коры.
Строение мантии. Астеносфера (волновод).
Ядро Земли.
Литература.
Заключение.