Тяпкин, 1998

From Common History development
Jump to navigation Jump to search


Підручник. — К.: Вища шк. , 1998. — 291 с. — ISBN 5-11-004772-3Tyapkin 1998.pdf - Тяпкин К. Ф. Физика Земли (учебник). — Киев: Высш. шк., 1998. — 312 с

  • с. 12 EllipsFormulaTyapkin.png

Эллипсоид#IAG-67

Формула эллипсоида

  • с. 13 Вследствие сжатия фигуры Земли и притяжения Солнца и Луны земная ось с периодом около 26-103 лет описывает конус, угол полураствора которого равен 23°,5. Это явление называют прецессией земной оси. Прецессия определяется величиной Н = (С — А)/С, получившей название динамического сжатия (постоянной прецессии). Из наблюдений и соответствующей динамической теории следует, что Н = 0,003273.
  • с. 19 для Земли, обладающей свойствами идеальной жидкости [120], под влиянием лунного притяжения уровневая поверхность Земли (геоид) могла бы подняться максимум на 35,6 см, а опуститься — максимум на 17,8 см, т.е. диапазон колебаний мог бы составить 53,4 см. На лунные приливные деформации геоида накладываются аналогичные солнечные, диапазон изменения которых несколько меньше. Он составляет 24,6 см. Следовательно, суммарное лунно-солнечное влияние может привести к максимальным колебаниям геоида в 78 см. Реальные изменения геоида, в связи с реологическими свойствами верхних оболочек Земли, составляют всего 65 % от приведенной выше величины, т.е. ~51 см.

подъем тепла снизу[edit | edit source]

  • с. 41 возникает проблема, которая в изложении М. Ботта [19] представляется так. Если принять тепловой поток равным 62 Вт/м2 и теплопроводность

2,512 Вт/(м-К), то геотермический градиент получится равным 25 °С/км. При сохранении такого градиента температура на глубине 100 км должна достигать 2500 °С, а значит вызывать обширное плавление. Поэтому до того, как достичь 100 км, геотермический градиент должен уменьшиться примерно в 10 раз. Выполаживание кривой зависимости температуры от глубины можно объяснить либо концентрированием внутренних источников теплоты вблизи поверхности Земли, либо более эффективным механизмом переноса теплоты, чем простая теплопроводность, либо совместным действием этих факторов... вероятно, что эффективная теплопроводность верхней мантии глубже 100 км на порядок выше, чем у поверхности. Поэтому геотермический градиент на этих глубинах меньше. Увеличение теплопроводности с глубиной может прекратиться в переходной зоне мантии и ниже из-за увеличения непрозрачности

конвекция[edit | edit source]

По-видимому, именно конвекцией передается теплота вверх через внешнее ядро. Возможность осуществления тепловой конвекции в мантии определяется значениями вязкости последней и в настоящее время является предметом дискуссии. Зато не вызывает сомнения так называемая «проникающая» конвекция в верхней мантии, представляющая собой направленное вверх течение разогретых жидкостей с малой плотностью (гидротермальные растворы, магма).

Проблема эквивалентности континентального и океанического тепловых потоков[edit | edit source]

Сделав ставку на радиоактивный распад долгоживущих радионуклидов как один из основных источников энергии теплового потока, исследователи ожидали, что в области континентов, кора которых имеет мощный гранитный слой, тепловой поток будет значительно превышать тепловой поток через дно океана, в пределах которого в большинстве случаев гранитный слой отсутствует и кора значительно тоньше. Установленное практическое равенство средних тепловых потоков на континентах и в океанах явилось полной неожиданностью.

  • с. 42
    Предложено два различных объяснения. Согласно одному из них, под океанами и континентами находится примерно одинаковое количество радиоактивных нуклидов, причем большая их часть сконцентрирована в коре континентальных регионов, а под океанами основная их часть находится в верхней мантии. Детально эту гипотезу разрабатывал Г. Макдональд [268]. Из гипотезы Макдональда следуют далеко идущие выводы. В частности, необходимым условием является постоянство положений континентов и океанов
    Второе объяснение равенства континентальных и океанических тепловых потоков основывается на привлечении механизма конвекции для переноса теплоты в верхней мантии. Суть гипотезы состоит в том, что конвективные течения, поднимающиеся кверху вблизи океанических подводных хребтов, теряют теплоту при движении к континентам. При этом большая часть океанического теплового потока выносится из верхней мантии конвекцией, а основная часть континентального теплового потока создается радиоактивными источниками теплоты в коре и верхней мантии... без ответа главный вопрос — причину равенства океанического и континентального потоков теплоты. Такого совпадения трудно ожидать, если океанический и континентальный тепловые потоки являются следствием различных и, очевидно, не связанных друг с другом процессов. К этому следует добавить уже высказанную выше мысль о том, что само наличие процесса конвекции в верхней мантии весьма дискуссионно


критика

Дуничев#отсутствие подъема тепла снизу, Магма - выдумка

СУЩНОСТЬ НОВОЙ РОТАЦИОННОЙ ГИПОТЕЗЫ СТРУКТУРООБРАЗОВАНИЯ И ЕЕ ОБОСНОВАНИЕ[edit | edit source]

  • с. 185 Tyapkin 184.png
  • с. 217

Считаем уместным привести вывод Н.М. Страхова #185 от­носительно перемещений оси вращения Земли, к которому он пришел на основании изучения палеоклиматической зонально­сти: в настоящее время эти перемещения являются уже не до­мыслом, не смелой догадкой, как это было до недавнего време­ни, не умозрительной концепцией, которую можно было игнори­ровать при чисто эмпирическом изучении деформаций земной коры; теперь — это факт. И как всякий достоверно установлен­ный, к тому же достаточно крупный факт, его нельзя больше иг­норировать при изучении тектогенеза; он должен привлечь к себе активное внимание исследователей.

Вращение Земли и физические поля[edit | edit source]

  • с. 255

Величина сжатия Земли, вычисленная по данным анализа орбит искусственных спутников, оказывается равной 1/298,25. Она отличается от теоретической величины сжатия гидростатически уравновешенной Земли (so = 1/299,8) всего на 0,5 %... Разнице между величинами в и % соответствует экваториальное вздутие приблизительно на 200 м больше того, каким оно должно быть при гидростатическом равновесии Земли... У. Манк и Г. Макдональд [115] предполагают, что негидростатическая форма экваториального вздутия вызвана запаздыванием в приобретении Землей равновесной формы при постепенном уменьшении скорости ее вращения ... С такой трактовкой решительно не согласны Голдрейх и Тумр #19. Сам факт существования «ископаемого» гидростатически неуравновешенного экваториального вздутия ставится ими под сомнение на том основании, что результаты вычислений находятся на грани их точности.

Тепловое поле[edit | edit source]

  • с. 266

Средний тепловой поток через единицу поверхности континентов и океанов примерно одинаков и характеризуется величиной порядка 60 МВт/м2, После того как было доказано, что источник теплоты не может быть связан с охлаждением первоначально расплавленного вещества Земли, возлагались надежды на объяснение его за счет энергии радиоактивного распада элементов в земной коре и верхней мантии. В настоящее время стало ясно, что теплотой радиоактивного распада в континентальной коре в лучшем случае можно объяснить 2/3 наблюдаемого теплового потока [19]. Загадка практического равенства плотности тепловых потоков через материки и океаны с позиций Новой ротационной гипотезы разрешается очень просто... Среди возможных источников теплоты определенное место занимает диссипация энергии вращения Земли за счет замедления ее вращения из-за приливного взаимодействия с Луной и Солнцем. В данном случае обращает на себя внимание еще один возможный источник теплоты — разность энергии проворота внутреннего ядра и энергии, необходимой для поддержания магнитного поля Земли.

критика гипотезы тектоники литосферных плит[edit | edit source]

  • с. 283

В этом плане следует констатировать, что она не удовлетворяет ни одному из пяти критериев...

  1. В гипотезе не рассматриваются источники сил, под действием которых перемещаются литосферные плиты. Правда, в качестве движущего механизма авторы без достаточного обоснования принимают тепловую конвекцию в мантии. Приведенные в п. 7. 3 данные свидетельствуют о весьма малой вероятности существования этого явления в мантии. Однако даже если допустить его возможность, то потребуется введение внешнего регулятора пространственного расположения конвективных ячеек в мантии Земли. Кроме того, необходим источник энергии, поддерживающий конвекцию в течение всего интервала времени, пока происходит перемещение плит.
  2. Поскольку всю тектоническую жизнь авторы Новой глобальной тектоники сосредоточивают в краевых частях движущихся плит, то для объяснения цикличности тектонических процессов потребовался бы очень сложный «регулятор» кинематики перемещения плит. Вряд ли это возможно.
  3. Концепция тектоники литосферных плит на учитывает фактор вращения Земли.
  4. Авторы гипотезы тектоники литосферных плит пользуются такими традиционными понятиями, как «континентальная» и «океаническая» земная кора, астеносфера, литосфера и литосферные плиты. Во-первых, в начале книги обсуждалась дискуссионность этих понятий и, следовательно, если уже их и применять, то только с учетом описанных выше особенностей. Вовторых, любые неоднородности тектоносферы (включая плиты) можно получить только при условии участия внешних сил, на которые в гипотезе нет даже намека.
  5. Сторонники гипотезы^Тектоники литосферных плит, характеризуя ее, часто прибегают к выражению, что эта гипотеза наиболее полно и удачно обобщила новую, в основном геофизическую, информацию о строении дна океанов. Мягко говоря, это просто преувеличение.

объяснения с позиций Новой ротационной гипотезы структурообразования[edit | edit source]

  • с. 284-285

Начнем со сходной конфигурации материков. Границы материков, точнее границы их шельфовых зон, являются зонами разломов тектоносферы. Их сходная конфигурация вызывает недоумение с традиционных позиций, исходящих из предположения о том, что разломы тектоносферы располагаются в пространстве произвольно, по принципу «битой тарелки». Поэтому подобие границ материков естественно наводит на мысль о линиях раскола некогда единого континента. С позиций Новой ротационной гипотезы структурообразования разломы тектоносферы располагаются вполне закономерно и для формирования морского бассейна не требуется раздвигания материков или их частей. Достаточно относительного опускания определенных блоков тектоносферы. Единые законы формирования систем разломов вполне обеспечивают сходство конфигурации береговых линий материков.

Одно из главных положений, на котором зиждется гипотеза тектоники литосферных плит, — «спрединг» океанического дна. К представлению о раздвижении определенных участков дна пришли геофизики на основании интерпретации линейных магнитных аномалий «зебрового» типа... предпочтение было отдано варианту, согласно которому «зебровое» поле является проявлением дайкоподобных тел базальтового состава, возникших в единую геологическую эпоху. В пользу такой интерпретации, в частности, свидетельствует особенность ориентировки осевых линий магнитных аномалий. Они не параллельны, а характеризуются дискретными значениями азимутов простираний: 0, 8 и 17°. Такие азимуты простираний разломов наблюдаются на Украинском щите, что еще раз подчеркивает проявление единой глобальной закономерности разломообразования. Наличие зон растяжения в определенных участках тектоносферы непосредственно вытекает из Новой ротационной гипотезы структурообразования (см. рис. 61), но из нее не следует необходимость значительных горизонтальных перемещений этих участков. Таким образом, ммагнитные аномалии «зебрового» типа вполне можно объяснить, не прибегая к перемещению плит.


несовпадение траекторий перемещения полюсов, полученных в результате палеомагнитных определений в пределах разных континентов (или их частей). Причем расхождения в положении полюсов тем больше, чем древнее эпоха, к которой они относятся. Пожалуй, это был бы наиболее серьезный аргумент в пользу тектоники литосферных плит, если бы эти траектории были реальными. Дело в том, что элементы древнего магнитного поля определяются относительно современного геоида, который оказывается деформированным по сравнению с древним.

парадокс скорости деформаций[edit | edit source]

  • с. 289

малые приливные деформации в «твердой» Земле (< 1 м), обусловленные лунно-солнечным притяжением, происходят практически «мгновенно», а аномалии высот геоида, характеризующиеся десятками метров, сохраняются в течение нескольких геологических эпох. Решение этого парадокса — одна из задач при конструировании механической модели тектоносферы. Анизотропия механических свойств верхней части тектоносферы обязательно должна учитываться при определении ее вязкости, коэффициентов Ламе и других численных параметров.

проблема складчатости[edit | edit source]

своеобразный парадокс, заключающийся в том, что образование многих видов складок до сих пор рассматривается с позиций контракционной геотектонической гипотезы. В качестве механизма складкообразования используются поперечный и продольный изгибы... Вместе с тем, одной из общих особенностей строения метаморфических толщ является взаимное наложение нескольких складчатостей [121]. И если образование одной из них в первично-осадочной толще можно допустить в результате продольного или поперечного изгиба в режиме сжатия, то вряд ли этот механизм можно применить для объяснения последующих этапов складкообразования в консолидированной метаморфической толще. Закономерное пространственное соотношение между ориентировкой систем разломов, плоскостных структур и элементами взаимно пересекающейся складчатости свидетельствуют о том, что наиболее вероятным механизмом складкообразования является механизм складчатости скалывания [252].

Расчет поля напряжений в Земле[edit | edit source]

  • с. 292

чрезвычайно сложная задача. Пока она решена в первом приближении для случая, когда эти напряжения обусловлены изменением угловой скорости вращения Земли [183]. Поле напряжений, обусловленное переориентировкой оси вращения Земли, насколько известно автору, вообще не рассчитывалось... расчеты придется делать на упрощенных моделях Земли, принимая в качестве таковых: а) однородный упругий эллипсоид вращения со сжатием, равным сжатию Земли; б) аналогичный упруго-вязкий эллипсоид. Методику расчетов можно принять аналогичной методике, использованной в свое время М.В. Стовасом [183]

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ[edit | edit source]

19[edit | edit source]

Ботт М. Внутреннее строение Земли. — М.: Мир, 1974. — 374 с

185[edit | edit source]

Страхов Н.М. Типы климатической зональности в послепротерозойской исто­рии Земли, их значение для геологии / / Изв. АН СССР. Сер. геол. — 1960. — No 3. - С. 3 -2 5 .