По политическим строем. Словакия является парламентской республикой. Глава государства - президент, избираемый гражданами страны в результате прямых выборов тайным голосованием сроком на пять лет президиума ент страны -. Иван. Гашпарович (с 18 апреля 2004р.)..
Законодательная власть принадлежит однопалатному парламенту -. Народной. Раде, в которую входят 150 депутатов. Она избирается на четыре года. Выборы проводятся по пропорциональной системе
Высшим органом исполнительной власти. Словакии есть правительство, возглавляемое председателем (премьер-министром), в его состав входят заместители председателя и министры; назначает и отзывает правительство президент страны. Кроме премьера всех остальных членов правительства президент назначает и отзывает по предложению главы кабинета. По итогам последних парламентских выборов председателем правительства стал лидер словацких социалистов премьер-министр. Робе рто. Фицо (с 4 июля 2006р.).
В административно-территориальном устройстве страны выделяются три уровня: высший - края, средний - очерк, ниже - отдельные поселения. Словакия по форме устройства - унитарная страна. Высший уровень образуют в восемь краев:. Банско-Быстрицкий,. Братиславский,. Жилинский,. Кошицкий,. Нитранский,. Прешовский,. Тренчинский,. Трнавский. С Украиной граничат. Прешовский и. Кошицкий края. Края делятся на 79 отдель сел. Наибольшее количество очерк - по 13 имеют. Банска-Бистрица-кий и. Прешовский края, наименьшее - по 7. Нитранский и. Трнавский края. Специфика устройства страны состоит в том, что. Братислава делится на пять внутригородских очерк, а. Кошице - на четыре. Современное административно-территориальное устройство введен в 1996 1996 р.
Исторические особенности развития
Славянские племена появились в. Словакии в 5 веке не в 833 году князь. Моравии захватил нитро и основал. Великую. Моравськую империю, которая включала. Центральную и. Западную части современной. Словакии,. М. Чехию и некоторые регионы соседних государств. Польши,. Венгрии и. Германии. Империя приняла христианство после прихода с. Салоников братьев-миссионеров. Кирилла и. Мефодия в 863 роцоці.
В 907 году. Великая. Моравская. Империя распалась из-за политических интриг правителей и вторжения венгров до 1018 года. Словакия было полностью оккупирована венграми и оставалась под их властью следующие 900 г лет, хотя регион. Спиш в. Восточной. Словакии принадлежал. Польше с 1412 по 1772 год. После татарского нашествия в 13 веке, венгерский король пригласил саксонских немцев переселится в необитаемые северо-восток ни пограничные земли. Когда турки вторглись в. Венгрию в начале 16 века, венгерская столица была перенесена из. Буды в. Братиславу. Только в 1686 году турки-османы были отброшены за. Дунайунай.
Создание. Австро-Венгрии в 1867 году дало венграм автономию в решении внутренних вопросов и политика усиленного"мадьяризации"проводилась в. Словакии в период с 1868 по 1918 гг. В 1907 году венгерский с стала единственным языком обучения в начальной школе. Тогда словаки начали налаживать более близкие связи с чехами, которые были свободны от власти австрийцев. Концепция единой чехословацкого государства родилась после падения. Австро-Венгрии в. Первой мировой войне. Тогда. Словакия,. Подкарпатская. Русь,. Богемия и. Моравия объединились и стали. Чехословакией. Тенденции централизации среди чехов отталкивали бага то словаков, а пословаків, а після
1938 года за мюнхенской соглашению. Чехословакия должна была передать часть своей территории. Германии,. Словакия при этом получила автономию в рамках федеративного государства. В марте 1939 года гитлеров. ВСК солдаты вторглись в чешские земли, а. Словакию возглавил марионетка фашистов. Монсеньор. Жозеф. Тисо (казнен в 1947 году за военные преступления), затем. Словакия стала союзником. Германийи.
В августе 1944 словацкие партизаны организовали. Словацкое национальное движение. Освобождения, которое в течение нескольких месяцев противостояло немцам. В начале 1945 года чехословацкое правительство обосновался в. Кошице за два месяца до освобождения. Праги. Чехословакия восстановленная после войны стала федеральным государством, но после коммунистического переворота в феврале 1948 года, административный корпус был перенесен в. Праги. Многие из тех, кто сопротивлялся коммунистической диктатуре были уничтожены или отправлены в трудовые лагеря. Хотя. Конституция 1960 гарантировала равные права как. Чехии, так и. Словакии, но только. О лександр. Дубчек (словацкий коммунист) проведя реформы"Пражской. Весны"1968 года, помог осуществится этой идее. В августе 1968 года, советские войска положили конец демократическим реформам, и хотя. Чехия и. Словакия теоретически стали равными партнерами, реальная власть в дальнейшем оставалась в. Прагеишалася в. Празі.
Падение коммунистического режима в. Чехословакии в 1989 году привело к подъему словацкого национализма и требований предоставления. Словакии автономии. После того, как в июне 1992 года во главе правительства стал левый националист. Владимир. Мечиар, словацкий парламент стал настаивать на суверенитете и федерация мирно распалась 1 января 1993. Мечиар потерял пост премьер-министра во время голосования парламентарии ел в марте 1994 года в результате падения экономики и своего авторитарного правления, но на общих выборах несколькими месяцами позже, он смог сформировать новое коалиционное правияд.
Вскоре после выборов. Мечиар отменил продажу государственных предприятий, прекратив словацкую приватизацию, и пригрозил установить цензуру средств массовой информации, если они критиковать действия правительства. Н. Неудивительно, что многие словаков стали терять доверие к авторитарному правлению. Мечиара. Принятие антидемократических законов вызвало сильную критику со стороны различных организаций по правам человека,. Европейских лидеров и президента. США. Клинтонна.
На выборах 1998 года. Мечиар уступил. Микулаш. Дзуринда, лидеру правого крыла. Словацкой. Демократической. Коалиции (СДК). В свое время он был премьер-министром, нацеленным на изменение ситуации, ск корочення безработицы и решения этнического трения с венгерскими и цыганами меньшинствами и укрепление своей коалицииї.
Дзуринда попытался воссоединить. Словакию с остальной частью. Европы, начав переговоры с. Евросоюзом в феврале 2000 года. Народный референдум показал, что 70% населения. Словакии поддерживают вступление страны в. ЕС и в. НАТО итоге, после реализации почти всех требований. НАТО и. ЕС относительно членства, страна окончательно вступила в состав этих влиятельных организаций весной 2004 рокку.
Вопрос №1. Что изучает геофизика?
Геофизика, комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли. Геофизика в широком смысле изучает физику твердой Земли (земную кору, мантию, жидкое внешнее и твердое внутреннее ядро), физику океанов, поверхностных вод суши (озер, рек, льдов) и подземных вод, а также физику атмосферы (метеорологию, климатологию, аэрономию).
Вопрос №2. На какие методы подразделяются все геофизические исследования?
Электромагнитные
Сейсмоакустические
Скважинные
Гравитационные
Ядерная физика
Термометрия
Сопутствующие
Вопрос №3. Какие геофизические методы можно выполнять в аэроварианте?
Электроразведка
Магниторазведка
Гравиразведка
Гамма-съемка
Вопрос №4. Что такое морская геофизика?
Применяется при поисках и изучении месторождений полезных ископаемых в пределах континентального шельфа, а также материкового склона и ложа Мирового океана.
Задачи М. г. р.: изучение глубинного строения земной коры под водами морей и океанов; поиски и подготовка к разведочному бурению площадей, перспективных на нефть и газ; картирование подводных россыпных месторождений, М. г. р. использует методы магнитометрии, гравиметрии, электроразведки, ядерной геофизики, сейсмической (также сейсмоакустической) разведки. Последний метод имеет важноезначение для поисков структур, перспективных на нефть и газ.
Вопрос №5. Какие задачи можно решать с помощью геофизических исследований?
Выявление состава, структуры, состояния ГП, слагающих земную кору;
Поиски и разведка МПИ (Н, Г, уголь, полиметаллические руды, золото, серебро, редкоземельные элементы);
Изучение геологической среды для промышленного, сельскохозяйственного, гражданского и военного освоения;
Мониторинг экологической обстановки;
Мониторинг геологических объектов (подземных хранилищ Н и Г, месторождений угля, состояния бортов карьеров, горных выработок и др.)
Вопрос №6. Какие стадии геофизических исследований существуют?
Проектирование работ.
Полевые работы.
Камеральные работы.
1. Проектирование работ
Методика работ
Отчетная документация
Сметная стоимость работ
Сроки выполнения (календарный план)
2. Полевые работы.
Топографическая съемка
Сеть геофизических наблюдений (ПР)
Выполнение геофизических наблюдений (изменений) в точках сети
Предварительная обработка полевых материалов
Сдача полевых материалов (акт приемки)
Полевые исследования.
Исследования проводят по профилям или точкам наблюдения. Профили ориентируют в крест простирания интерпретируемого объекта, если он имеет вытянутую форму.
3. Камеральная обработка данных
Визуализация геофизических материалов (карт, графиков)
Информационный анализ геофизических материалов
Геологическая интерпретация геофизических материалов (ФГМ)
Вопрос №7. Что изучает гравиразведка?
Отдельный раздел гравиметрии – науки, занимающейся изучением поля силы тяжести Земли, а также характером распределения его источников.
Изучение геологического строения земной коры, поиски и разведка МПИ с применением гравиметрии.
Вопрос №8. Что такое поправка Фая (суть и формула)?
В наблюденные значения силы тяжести вводятся поправки (редукции). Введение поправок необходимо потому, что нормальные значения относятся к поверхности геоида, которая совпадает с уровнем океана, а измеренные значения относятся к действительной (реальной) земной поверхности. Для того, чтобы все наблюдения силы тяжести были сопоставимы, их приводят к одной поверхности - уровню геоида, т.е. как бы опускают точку наблюдения на этот уровень. Это осуществляется путем введения поправок за высоту, за притяжение промежуточного слоя и окружающий рельеф. Поправки называются редукциями.
Основными из них являются: поправка за высоту, за притяжение промежуточного слоя, за рельеф.
Для приведения измеренного значения к уровню океана вводят поправку за высоту (). Эту поправку называют поправкой за "свободный воздух" или поправкой Фая. Формула для расчета поправки за высоту имеет вид: , где в миллигалах, а (высота над уровнем моря) в метрах. Эта поправка должна прибавляться к измеренной силе тяжести, если точка наблюдений находится выше уровня геоида, и вычитаться, если ниже.
Вопрос №9. Что такое поправка Буге (суть и формула)?
Для учета масс, расположенных в слое между физической поверхностью и уровнем моря, используют специальную поправку, которая называется поправкой за промежуточный слой
✔ Первое допущение заключается в том, что плотность в слое можно считать постоянной. Это неизбежное допущение по понятным причинам.
✔ Второе допущение заключается в том, что в расчетах поправки можно использовать модель горизонтального слоя, проходящего через данную точку наблюдений.
Суммарная поправка за высоту и промежуточный слой называется поправкой Буге.
Δg Буге = g + 0,3086 H -0,0419 σ h + δg рельеф - γ 0
Мы уже говорили, что в районах с сильно пересеченным рельефом поправка за промежуточный слой становится слишком грубым приближением и возникает необходимость учитывать влияние рельефа с помощью введения дополнительной поправки.
Такая поправка называется топографической или за окружающий рельеф.
При высокоточной съемке возникает необходимость учета притяжения Луны и Солнца. Это дополнительное притяжение возникает при приливах в твердой оболочке Земли, и достигает максимальных значений в четверть метра.
Влияние солнечно-лунного притяжения учитывают с помощью специальных графиков, полученных по астрономическим данным. Максимальное значение поправки для Луны – 0.25 мГал, для Солнца – 0.1 мГал.
Вопрос №10. Что такое поправка Прея (суть и формула)?
Цель данной поправки сводится к приведению на уровень геоида значения силы тяжести, наблюденные на физической поверхности Земли, без какого-либо перемещения масс. Поправка вводится, если измерения проведены под землей или под водой.
Вопрос №11. Укажите методы измерения гравитационного поля?
Гравиметры - приборы для измерения ускорения силы тяжести. Большинство современных гравиметров. построено по схеме вертикального сейсмографа Голицина. Гравиметр - весьма чувствительный прибор. Его главной частью является грузик (масса), подвешенный на пружине. Изменения ускорения силы тяжести вызывают изменения веса грузика, соответственно пружина удлиняется либо поворачивается на некоторый угол. С помощью дополнительной пружины грузик выводится в исходное положение. Мерой изменения ускорения силы тяжести g служит изменение натяжения измерительной пружины. Чувствительная система современного гравиметра изготовляется из кварца или специального металлического сплава. Корпус гравиметра служит для предохранения чувствительной системы от механического, теплового и др. воздействия. Оптическая система и микрометр с высокой точностью фиксируют положение грузика и натяжение пружины. Наблюдения на одной точке занимают 4-5 мин. Сопоставляя показания гравиметра в смежных точках, определяют относительные приращения Δg вертикальной компоненты ускорения силы тяжести. Точность гравиметра позволяет определять Δg величиной до 0,01 мгл, т. е. 10-8 полной величины g. Гравиметры используются в гравиразведке для изучения земной коры, поисков и разведки месторождений полезных ископаемых.
Вопрос №12. Что такое геоид, что такое эллипсоид?
Форма Земли:
1 приближение – сфера (r1=r2)
2 приближение – Эллипсоид (r2-r1=20км) усредненное значение
3 приближение – Геоид. По спокойной поверхности океанов и морей
Вопрос №13. Укажите типы моделей в геофизике и их характеристику.
Разделами которой являются сейсмология, гравиметрия, геоэлектрика, реология, физика минералов и пород. Прикладная геофизика разрабатывает методы и теорию геофизической и геофизической разведки, главным образом с целью поиска орождений зных ископаемых (см. ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА).
Морская геофизика проводит исследования в морях и океанах.
Геофизика использует других наук, в основном физики и геологии, а также математики, астрономии, кристаллографии, геохимии. на геофизики оказали результаты космических исследований и развитие тектоники плит. См. также ЗЕМЛЯ
.
Выбором сейсмически безопасных мест для строительства проектируемых сейсмостойких сооружений занимается инженерная сейсмология. Реальной методологии го прогноза и землетрясений не существует. Известно, что наиболее сильные землетрясения сопровождают субдукции (поддвига) в глубоководных желобах или по трансформным разломам. Это позволяет районы возможных землетрясений. ция о силе ожидаемых толчков необходима для определения воз й интенсивности сейсмических воздействий на такие сооружения, как ядерные реакторы, плотины, мосты и здания.
Сейсмические методы используются для изучения внутреннего строения Земли в и ее структуры на разных глубинах. Следует , что на основе результатов сейсмических исследований установлено, что Земля состоит из ядра, мантии и земной коры. Использование цифровых сейсмографов сыграло огромную в изучении земных недр и позволило землетрясения. По данным об изменениях скоростей волн лена трехмерная строения мантии. верхней мантии, определяемая по скоростям сейсмических волн, различна для районов срединно-океанических хребтов и материков и соответствует распределению теплового а. Сходная в изменениях скоростей волн отмечается и в нижней мантии, они не коррелируют с макро ом поверхности Земли. См. также ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ
.
Геодезия исследует главным образом форму Земли. Различают две геодезические : определение параметров сфероида или а (дающего наилучшее с поверхностью моря), в первом приближении аппроксимирующего форму Земли, и отклонений действительной поверхности геоида от сфероида. По существу, форма Земли представляет эллипсоид вращения, на полюсах. формы геоида и сфероида осуществляется в основном сочетания наземной геодезической съемки и изучения орбит искусственных спутников Земли. Изменения формы Земли, связанные с перемещением литосферных плит, определяются по данным радиоинтерферометрии и Системы глобального определения местоположения (GРS). См. также ГЕОДЕЗИЯ
.
Занимается изучением гравитационного поля Земли. Локальные поля, связанные с плотностными неоднородностями в пределах земной коры, используются для определения положения рудных тел. Полагают, что рельеф земной поверхности и плотностные изменения земной коры с глубиной взаимно компенсируются, удовлетворительная гравитационными аномалиями протяженностью 100?1000 км и рельефом не наблюдается.
Геомагнетизм исследует магнитное поле Земли (его и и изменения на протяжении геологической истории Земли), а также магнитные свойства горных пород. Принято , что магнитное поле Земли обусловлено электрическими токами в жидком внешнем ядре, его изменяется с периодичностью от 100 до 10 000 лет, а подвержена обращениям (инверсиям). интенсивности и направления намагниченности горных пород позволяют и изменения во времени геомагнитного поля и служат информацией для развития теории тектоники плит и дрейфа материков. См. также ГЕОМАГНЕТИЗМ
.
Геоэлектрика изучает изменяющуюся с глубиной Земли путем наблюдений за изменениями магнитного поля. вариаций магнитного и электрического , обусловленных как естественными, так и искусственно индуцированными токами, используется в магнитотеллурическом зондировании при разведке полезных ископаемых и для изучения строения нижней части коры и верхней мантии. См. также ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА
.
Геотермические исследования основаны на измерении теплового потока и теплопроводности, а также радиоактивности поверхности, которые экстраполируются на глубину. Тепловое Солнца оказывает на Земли. Точно так же , высвобождаемая при землетрясениях и приливном трении, по сравнению с геотермальными потерями тепла. Предполагается, что источник тепла в Земле обусловлен радиоактивным распадом долгоживущих радионуклидов, а также высвобождением гравитационной энергии и распадом короткоживущих радионуклидов. поток Земли подвержен большим изменениям. На материках он зависит от радиоактивности коренных пород, на долю мантии приходится общего теплового потока. В океанах он , чем на материках, и обусловлен, главным образом, конвекцией в мантии.
На глубинах 100 км температур и источников тепла, а также механизм его переноса точно не установлены. , происходит в верхней мантии и внешнем ядре, но неясно, она активна в нижней мантии. На ранних этапах истории Земли термальная конвекция могла более интенсивной. В вулканических областях, срединно-океанических хребтах и областях гидротермальной активности обнаружен более тепловой поток.
Занимается изучением остаточных деформаций и течения вязких и пластичных материалов. Применительно к Земле это означает вязкости внутренних слоев и ее изменений во времени, а также глубинных движений вдоль разломов, перемещений литосферы астеносферы, субдукции литосферных плит, трещинообразования в горных породах, крипа и т.п. Прямые измерения вязкости в недрах Земли невозможны, однако ее могут быть выполнены на основе изучения скорости поднятий таких древних областей, как Канадский и Балтийский щиты, опустившихся под действием ледниковой . оценкам, верхней мантии - 1020?1022 Па?с, а нижней. от 1022 до 1026 Па?с ( . давления, 1 Па = 10 дн/см2).
На основе исследований горных пород при давлениях изучаются их свойства и интерпретируются данные о скоростях распространения сейсмических волн и распределении плотности вещества в недрах Земли. Таким образом определяется состав ее внутренних слоев. Методы изучения плотности, кристаллической структуры, электропроводности, точки плавления минералов и горных пород при высоких давлениях базируются на достижениях термодинамики и физики твердого . Экспериментальные методы включают ультразвуковые измерения скорости как давления величиной примерно 30 кбар (1 кбар = 108 Па). При помощи специальной техники можно высокие давления, по крайней мере до 1000 кбар (100 ГПа). Под действием ударного сжатия или в камерах с алмазными наковальнями могут быть получены более высокие давления, чем в центре Земли (3600 кбар, или 360 ГПа).
В идеальном случае для полного понимания процессов, происходящих в глубине Земли, необходимо зависимости скоростей распространения продольных и поперечных волн, модуля упругости, плотности, коэффициента термического расширения, удельной теплоемкости, температуры плавления, вязкости, электро- и теплопроводности горных пород от давления. эти сведения путем непосредственных наблюдений, бльшая современных знаний предстает в форме теоретически рассчитанных уравнений состояния как функции от плотности. На основе использования уравнений состояния экспериментальные данные экстраполируются на высоких давлений, характерных для недр Земли.
Важную роль в определении свойств, не поддающихся непосредственным измерениям, и интерпретации сейсмических данных для определения состава пород и фазовых в Земле играют опытным путем установленные соотношения между скоростями волн, плотностью и атомным весом. Все модели Земли включают зоны скачкообразных изменений плотности и волновых скоростей на различных глубинах, обусловленные изменениями химического состава. из зон идентифицируются как фазовые переходы или кристаллической структуры в минеральных ассоциациях, что подтвердили эксперименты с м методов рентгеноструктурного анализа. Лабораторные эксперименты по фазовым переходам в горных породах при высоких давлениях и температурах позволяют границы различных сред в земных недрах.
Фазовые переходы в недрах Земли происходят в определенном диапазоне глубин. Переходная зона между 400 и 1000 км включает две главные границы со скачкообразным изменением свойств на глубинах 400 и 670 км, которые идентифицированы как границы перехода оливина в и шпинелеподобные структуры и шпинели в более плотную ассоциацию. магнезиовюстит.
Граница между ядром и мантией имеет химическую природу. ядро быть представлено жидким железо-никелевым расплавом с добавками более элементов, по всей вероятности, серы, кислорода или кремния.
Точные изотопные методы определения возраста горных пород основаны на процессах распада радиоактивных элементов в этих породах.
Геофизика
комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли. Гео физика в широком смысле изучает физику твердой Земли (земную кору, мантию, жидкое внешнее и твердое внутреннее ядро), физику океанов, поверхностных вод суши (озер, рек, льдов) и подземных вод, а также физику атмосферы (метеорологию, климатологию, аэрономию). В настоящей статье рассматривается исключительно физика твердой Земли, основными разделами которой являются сейсмология, геодезия, гравиметрия, геомагнетизм, геоэлектрика, геотермия, реология, физика минералов и горных пород. Прикладная геофизика разрабатывает методы и теорию геофизической съемки и геофизической разведки, главным образом с целью поиска мест орождений поле зных ископаемых (см. ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА). Морская геофизика проводит исследования в морях и океанах. Геофизика использует данные других наук, в основном физики и геологии, а также математики, астрономии, кристаллографии, геохимии. Большое влияние на развитие геофизики оказали результаты космических исследований и развитие теории тектоники плит. См. также ЗЕМЛЯ. Сейсмология изучает землетрясения, их механизм ы и последствия, распространение сейсмических волн, а также все виды движений земной коры, которые регистрируются сейсмографами на суше и на дне океанов и морей. Наи более активные землетрясения наблюдаются в ослабленных зона х вдоль границ тектонических плит. При этом возбуждаются три типа сейсмических волн: продольные (P), поперечные (S) и поверхностные (волны Лява и Рэлея). Сильные землетрясения могут также возбуждать свободные колебания всей Земли. Выбором сейсмически безопасных мест для строительства проектируемых сейсмостойких сооружений занимается инженерная сейсмология. Реальной методологии точно го прогноза времени и места землетрясений пока не существует. Известно, что наиболее сильные землетрясения сопровождают процесс субдукции (поддвига) в глубоководных желобах или движения по трансформным разломам. Это позволяет прогнозировать районы возможных землетрясений. Ин форма ция о силе ожидаемых толчков крайне необходима для определения воз можно й интенсивности сейсмических воздействий на такие сооружения, как ядерные реакторы, плотины, мосты и здания. Сейсмические методы используются для изучения внутреннего строения Земли в целом и ее структуры на разных глубинах. Следует отметить, что на основе результатов сейсмических исследований установлено, что Земля состоит из ядра, мантии и земной коры. Использование цифровых сейсмографов сыграло огромную роль в изучении земных недр и позволило регистрировать землетрясения. По данным об изменениях скоростей волн была состав лена трехмерная схема строения мантии. Структура верхней мантии, определяемая по скоростям сейсмических волн, различна для районов срединно-океанических хребтов и материков и соответствует распределению теплового поток а. Сходная картина в изменениях скоростей волн отмечается и в нижней мантии, однако они не коррелируют с макро рельеф ом поверхности Земли. См. также ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ. Геодезия исследует главным образом форму Земли. Различают две геодезические задачи: определение параметров сфероида или эллипсоид а (дающего наилучшее совпадение с поверхностью моря), в первом приближении аппроксимирующего форму Земли, и измерение отклонений действительной поверхности геоида от сфероида. По существу, форма Земли представляет собой эллипсоид вращения, слегка сплющенный на полюсах. Определение формы геоида и сфероида осуществляется в основном путем сочетания наземной геодезической съемки и изучения орбит искусственных спутников Земли. Изменения формы Земли, связанные с перемещением литосферных плит, определяются по данным радиоинтерферометрии и Системы глобального определения местоположения (GРS). См. также ГЕОДЕЗИЯ. Гравиметрия занимается изучением гравитационного поля Земли. Локальные вариации этого поля, связанные с плотностными неоднородностями в пределах земной коры, используются для определения положения рудных тел. Полагают, что рельеф земной поверхности и плотностные изменения внутри земной коры с глубиной взаимно компенсируются, поэтому удовлетворительная корреляция между гравитационными аномалиями протяженностью 100?1000 км и рельефом не наблюдается. Геомагнетизм исследует магнитное поле Земли (его источник и и изменения на протяжении геологической истории Земли), а также магнитные свойства горных пород. Принято считать, что магнитное поле Земли обусловлено электрическими токами в жидком внешнем ядре, его напряженность изменяется с периодичностью от 100 до 10 000 лет, а полярность подвержена обращениям (инверсиям). Измерения интенсивности и направления намагниченности горных пород позволяют изучать происхождение и изменения во времени геомагнитного поля и служат ключевой информацией для развития теории тектоники плит и дрейфа материков. См. также ГЕОМАГНЕТИЗМ. Геоэлектрика изучает изменяющуюся с глубиной электропроводность Земли путем наблюдений за изменениями магнитного поля. Взаимодействие вариаций магнитного и электрического полей, обусловленных как естественными, так и искусственно индуцированными токами, используется в магнитотеллурическом зондировании при разведке полезных ископаемых и для изучения строения нижней части коры и верхней мантии. См. также ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА. Геотермические исследования основаны на измерении теплового потока и теплопроводности, а также радиоактивности вблизи поверхности, которые затем экстраполируются на глубину. Тепловое излучение Солнца оказывает незначительный эффект на недра Земли. Точно так же энергия, высвобождаемая при землетрясениях и приливном трении, мала по сравнению с геотермальными потерями тепла. Предполагается, что главный источник тепла в Земле обусловлен радиоактивным распадом долгоживущих радионуклидов, а также высвобождением гравитационной энергии и распадом короткоживущих радионуклидов. Современный тепловой поток Земли подвержен большим изменениям. На материках он зависит от радиоактивности коренных пород, причем на долю мантии приходится примерно половина общего теплового потока. В океанах он вдвое больше, чем на материках, и обусловлен, главным образом, конвекцией в мантии. На глубинах ниже 100 км распределение температур и источников тепла, а также механизм его переноса точно не установлены. Конвекция, вероятно, происходит в верхней мантии и внешнем ядре, но неясно, насколько она активна в нижней мантии. На ранних этапах истории Земли термальная конвекция могла быть более интенсивной. В вулканических областях, срединно-океанических хребтах и областях гидротермальной активности обнаружен более высокий тепловой поток. Реология занимается изучением остаточных деформаций и течения вязких и пластичных материалов. Применительно к Земле это обычно означает исследование вязкости внутренних слоев и ее изменений во времени, а также глубинных движений вдоль разломов, перемещений литосферы относительно астеносферы, субдукции литосферных плит, трещинообразования в горных породах, крипа и т.п. Прямые измерения вязкости в недрах Земли невозможны, однако ее оценки могут быть выполнены на основе изучения скорости поднятий таких древних областей, как Канадский и Балтийский щиты, ранее опустившихся под действием ледниковой нагрузки. Согласно этим оценкам, вязкость верхней мантии - 1020?1022 Па?с, а нижней. от 1022 до 1026 Па?с (паскаль. единица давления, 1 Па = 10 дн/см2). На основе исследований горных пород при высоких давлениях изучаются их свойства и интерпретируются данные о скоростях распространения сейсмических волн и распределении плотности вещества в недрах Земли. Таким образом определяется минералогический состав ее внутренних слоев. Методы изучения плотности, кристаллической структуры, электропроводности, точки плавления минералов и горных пород при высоких давлениях базируются на достижениях термодинамики и физики твердого тела. Экспериментальные методы включают ультразвуковые измерения скорости как функции давления величиной примерно 30 кбар (1 кбар = 108 Па). При помощи специальной техники можно генерировать высокие давления, по крайней мере до 1000 кбар (100 ГПа). Под действием ударного сжатия или в камерах с алмазными наковальнями могут быть получены более высокие давления, чем в центре Земли (3600 кбар, или 360 ГПа). В идеальном случае для полного понимания процессов, происходящих в глубине Земли, необходимо знать зависимости скоростей распространения продольных и поперечных волн, модуля упругости, плотности, коэффициента термического расширения, удельной теплоемкости, температуры плавления, вязкости, электро- и теплопроводности горных пород от давления. Поскольку эти сведения невозможно получить путем непосредственных наблюдений, бльшая часть современных знаний предстает в форме теоретически рассчитанных уравнений состояния как функции от плотности. На основе использования уравнений состояния экспериментальные данные экстраполируются на область высоких давлений, характерных для недр Земли. Важную роль в определении свойств, не поддающихся непосредственным измерениям, и интерпретации сейсмических данных для определения состава пород и фазовых переходов в Земле играют опытным путем установленные соотношения между скоростями волн, плотностью и атомным весом. Все модели Земли включают зоны скачкообразных изменений плотности и волновых скоростей на различных глубинах, обусловленные изменениями химического состава. Некоторые из этих зон идентифицируются как фазовые переходы или перестройка кристаллической структуры в минеральных ассоциациях, что подтвердили эксперименты с использование м методов рентгеноструктурного анализа. Лабораторные эксперименты по фазовым переходам в горных породах при высоких давлениях и температурах позволяют определить границы различных сред в земных недрах. Фазовые переходы в недрах Земли происходят в определенном диапазоне глубин. Переходная зона между 400 и 1000 км включает две главные границы со скачкообразным изменением свойств на глубинах 400 и 670 км, которые идентифицированы как границы перехода оливина в шпинель и шпинелеподобные структуры и шпинели в более плотную ассоциацию. перовскит плюс магнезиовюстит. Граница между ядром и мантией имеет химическую природу. Внешнее ядро может быть представлено жидким железо-никелевым расплавом с добавками более легких элементов, по всей вероятности, серы, кислорода или кремния. Наиболее точные изотопные методы определения возраста горных пород основаны на процессах распада радиоактивных элементов в этих породах.
Одной из составляющих данного комплекса наук является разведочная геофизика, строение Земли. Ее основная цель: поиск и уточнение строения залежей , выявление предпосылок для их образования. Исследования проводятся на суше, в акватории морей, пресных водоемах и океанах, в скважинах, из и с воздуха.
Вследствие своей высокой эффективности, дешевизны, надежности и скорости проведения работ разведочная геофизика является важной составной частью геологоразведочного процесса. Основными методами разведочной геофизики являются: сейсморазведка, электроразведка на переменном и постоянном токе, магниторазведка, гравиразведка, геофизические исследования , радиометрия, ядерная геофизика и теплометрия.
Сейсморазведка – это раздел разведочной геофизики, который включает методы изучения строения Земли, в основе которых лежит возбуждение и регистрация упругих волн. Для регистрации колебаний этих волн исследователями применяются специальные устройства – сейсмоприемники, которые преобразуют колебания почвенных частиц в электрический сигнал. Полученная в результате исследований информация отображается на графиках, которые называются сейсмограммами. Строение земной коры изображается на специальных картах, по которым определяются места возможных скоплений полезных ископаемых.
Гравиразведкой называется геофизический метод, который изменения ускорения свободного падения, связанные с изменениями плотности геологических тел. Данный метод активно применяется в процессе региональных исследований земной коры, при выявлении глубинных тектонических нарушений и поиске полезных ископаемых. Для проведения гравиразведки специалисты применяют гравиметры – специальные приборы, которые измеряют ускорение свободного падения.
Магниторазведка, как еще одна составляющая геофизики, применяется в целях поиска месторождений полезных ископаемых. Проводится в виде наземной, аэромагнитной или морской съемки. На основе полученных данных строится магнитного поля, содержащая графики или изолинии. На ней могут находиться области со спокойным полем и магнитные аномалии, характеризующиеся локальными возмущениями, вызванными неоднородностью магнитных свойств горных пород.
Методы электроразведки помогают изучать параметры геологического разреза. Для этого измеряются показатели постоянного электрического или же переменного электромагнитного поля. Исследование методом вызванной поляризации может служить примером электроразведочных мероприятий.
Помимо разведочной геофизики, существует еще и
ГЕОФИЗИКА, комплекс наук, исследующих физическими методами строение Земли. Геофизика в широком смысле изучает физику твердой Земли (земную кору, мантию, жидкое внешнее и твердое внутреннее ядро), физику океанов, поверхностных вод суши (озер, рек, льдов) и подземных вод, а также физику атмосферы (метеорологию, климатологию, аэрономию).
В настоящей статье рассматривается исключительно физика твердой Земли, основными разделами которой являются сейсмология, геодезия, гравиметрия, геомагнетизм, геоэлектрика, геотермия, реология, физика минералов и горных пород. Прикладная геофизика разрабатывает методы и теорию геофизической съемки и геофизической разведки, главным образом с целью поиска месторождений полезных ископаемых (см. ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ РАЗВЕДКА). Морская геофизика проводит исследования в морях и океанах.
Геофизика использует данные других наук, в основном физики и геологии, а также математики, астрономии, кристаллографии, геохимии. Большое влияние на развитие геофизики оказали результаты космических исследований и развитие теории тектоники плит.
Сейсмология изучает землетрясения, их механизмы и последствия, распространение сейсмических волн, а также все виды движений земной коры, которые регистрируются сейсмографами на суше и на дне океанов и морей. Наиболее активные землетрясения наблюдаются в ослабленных зонах вдоль границ тектонических плит. При этом возбуждаются три типа сейсмических волн: продольные (P ), поперечные (S ) и поверхностные (волны Лява и Рэлея). Сильные землетрясения могут также возбуждать свободные колебания всей Земли.
Выбором сейсмически безопасных мест для строительства проектируемых сейсмостойких сооружений занимается инженерная сейсмология. Реальной методологии точного прогноза времени и места землетрясений пока не существует. Известно, что наиболее сильные землетрясения сопровождают процесс субдукции (поддвига) в глубоководных желобах или движения по трансформным разломам. Это позволяет прогнозировать районы возможных землетрясений. Информация о силе ожидаемых толчков крайне необходима для определения возможной интенсивности сейсмических воздействий на такие сооружения, как ядерные реакторы, плотины, мосты и здания.
Сейсмические методы используются для изучения внутреннего строения Земли в целом и ее структуры на разных глубинах. Следует отметить, что на основе результатов сейсмических исследований установлено, что Земля состоит из ядра, мантии и земной коры. Использование цифровых сейсмографов сыграло огромную роль в изучении земных недр и позволило регистрировать землетрясения. По данным об изменениях скоростей волн была составлена трехмерная схема строения мантии. Структура верхней мантии, определяемая по скоростям сейсмических волн, различна для районов срединно-океанических хребтов и материков и соответствует распределению теплового потока. Сходная картина в изменениях скоростей волн отмечается и в нижней мантии, однако они не коррелируют с макрорельефом поверхности Земли. См. также ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ .
Геодезия исследует главным образом форму Земли. Различают две геодезические задачи: определение параметров сфероида или эллипсоида (дающего наилучшее совпадение с поверхностью моря), в первом приближении аппроксимирующего форму Земли, и измерение отклонений действительной поверхности геоида от сфероида. По существу, форма Земли представляет собой эллипсоид вращения, слегка сплющенный на полюсах. Определение формы геоида и сфероида осуществляется в основном путем сочетания наземной геодезической съемки и изучения орбит искусственных спутников Земли. Изменения формы Земли, связанные с перемещением литосферных плит, определяются по данным радиоинтерферометрии и Системы глобального определения местоположения (GРS ). См. также ГЕОДЕЗИЯ .
Гравиметрия занимается изучением гравитационного поля Земли. Локальные вариации этого поля, связанные с плотностными неоднородностями в пределах земной коры, используются для определения положения рудных тел. Полагают, что рельеф земной поверхности и плотностные изменения внутри земной коры с глубиной взаимно компенсируются, поэтому удовлетворительная корреляция между гравитационными аномалиями протяженностью 100-1000 км и рельефом не наблюдается.
Геомагнетизм исследует магнитное поле Земли (его источники и изменения на протяжении геологической истории Земли), а также магнитные свойства горных пород. Принято считать, что магнитное поле Земли обусловлено электрическими токами в жидком внешнем ядре, его напряженность изменяется с периодичностью от 100 до 10 000 лет, а полярность подвержена обращениям (инверсиям). Измерения интенсивности и направления намагниченности горных пород позволяют изучать происхождение и изменения во времени геомагнитного поля и служат ключевой информацией для развития теории тектоники плит и дрейфа материков. См. также ГЕОМАГНЕТИЗМ .
Геотермические исследования основаны на измерении теплового потока и теплопроводности, а также радиоактивности вблизи поверхности, которые затем экстраполируются на глубину. Тепловое излучение Солнца оказывает незначительный эффект на недра Земли. Точно так же энергия, высвобождаемая при землетрясениях и приливном трении, мала по сравнению с геотермальными потерями тепла. Предполагается, что главный источник тепла в Земле обусловлен радиоактивным распадом долгоживущих радионуклидов, а также высвобождением гравитационной энергии и распадом короткоживущих радионуклидов. Современный тепловой поток Земли подвержен большим изменениям. На материках он зависит от радиоактивности коренных пород, причем на долю мантии приходится примерно половина общего теплового потока. В океанах он вдвое больше, чем на материках, и обусловлен, главным образом, конвекцией в мантии.
На глубинах ниже 100 км распределение температур и источников тепла, а также механизм его переноса точно не установлены. Конвекция, вероятно, происходит в верхней мантии и внешнем ядре, но неясно, насколько она активна в нижней мантии. На ранних этапах истории Земли термальная конвекция могла быть более интенсивной. В вулканических областях, срединно-океанических хребтах и областях гидротермальной активности обнаружен более высокий тепловой поток.
Реология занимается изучением остаточных деформаций и течения вязких и пластичных материалов. Применительно к Земле это обычно означает исследование вязкости внутренних слоев и ее изменений во времени, а также глубинных движений вдоль разломов, перемещений литосферы относительно астеносферы, субдукции литосферных плит, трещинообразования в горных породах, крипа и т.п. Прямые измерения вязкости в недрах Земли невозможны, однако ее оценки могут быть выполнены на основе изучения скорости поднятий таких древних областей, как Канадский и Балтийский щиты, ранее опустившихся под действием ледниковой нагрузки. Согласно этим оценкам, вязкость верхней мантии – 10 20 -10 22 ПаЧс, а нижней - от 10 22 до 10 26 ПаЧс (паскаль - единица давления, 1 Па = 10 дн/см 2).
На основе исследований горных пород при высоких давлениях изучаются их свойства и интерпретируются данные о скоростях распространения сейсмических волн и распределении плотности вещества в недрах Земли. Таким образом определяется минералогический состав ее внутренних слоев. Методы изучения плотности, кристаллической структуры, электропроводности, точки плавления минералов и горных пород при высоких давлениях базируются на достижениях термодинамики и физики твердого тела. Экспериментальные методы включают ультразвуковые измерения скорости как функции давления величиной примерно 30 кбар (1 кбар = 10 8 Па). При помощи специальной техники можно генерировать высокие давления, по крайней мере до 1000 кбар (100 ГПа). Под действием ударного сжатия или в камерах с алмазными наковальнями могут быть получены более высокие давления, чем в центре Земли (~3600 кбар, или 360 ГПа).
В идеальном случае для полного понимания процессов, происходящих в глубине Земли, необходимо знать зависимости скоростей распространения продольных и поперечных волн, модуля упругости, плотности, коэффициента термического расширения, удельной теплоемкости, температуры плавления, вязкости, электро- и теплопроводности горных пород от давления. Поскольку эти сведения невозможно получить путем непосредственных наблюдений, бóльшая часть современных знаний предстает в форме теоретически рассчитанных уравнений состояния как функции от плотности. На основе использования уравнений состояния экспериментальные данные экстраполируются на область высоких давлений, характерных для недр Земли.
Важную роль в определении свойств, не поддающихся непосредственным измерениям, и интерпретации сейсмических данных для определения состава пород и фазовых переходов в Земле играют опытным путем установленные соотношения между скоростями волн, плотностью и атомным весом. Все модели Земли включают зоны скачкообразных изменений плотности и волновых скоростей на различных глубинах, обусловленные изменениями химического состава. Некоторые из этих зон идентифицируются как фазовые переходы или перестройка кристаллической структуры в минеральных ассоциациях, что подтвердили эксперименты с использованием методов рентгеноструктурного анализа. Лабораторные эксперименты по фазовым переходам в горных породах при высоких давлениях и температурах позволяют определить границы различных сред в земных недрах.
Фазовые переходы в недрах Земли происходят в определенном диапазоне глубин. Переходная зона между 400 и 1000 км включает две главные границы со скачкообразным изменением свойств на глубинах ~400 и ~670 км, которые идентифицированы как границы перехода оливина в шпинель и шпинелеподобные структуры и шпинели в более плотную ассоциацию - перовскит плюс магнезиовюстит.
Граница между ядром и мантией имеет химическую природу. Внешнее ядро может быть представлено жидким железо-никелевым расплавом с добавками более легких элементов, по всей вероятности, серы, кислорода или кремния.
Наиболее точные изотопные методы определения возраста горных пород основаны на процессах распада радиоактивных элементов в этих породах.
