Задать вопрос юристу

§ 1. ПОЛОЖЕНИЕ ЗЕМЛИ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ И ЕЕ ДВИЖЕНИЯ


Земля — одна из планет солнечной системы. Всего в этой системе известно девять планет. Все они вращаются вокруг Солнца. Наиболее близко к Солнцу расположена планета Меркурий, дальше — Венера, Земля, Марс, Юпитер, Сатурн, Уран, Нептун и Плутон.

Кроме названных планет, между Марсом и Юпитером известно не менее 1600 мелких космических тел, которые называются астероидами. Вокруг большинства планет вращаются спутники, представляющие собой тела, подобные планетам, но значительно меньших размеров. Нет спутников у Меркурия, Венеры и Плутона. Спутником Земли является Луна; Марс имеет двух спутников, Юпитер — двенадцать, Сатурн — девять и так называемые кольца Сатурна, Уран — пять, Нептун — два. Таким образом, в солнечной системе в общей сложности насчитывается 41 космическое тело (не считая астероидов и колец Сатурна).
Масса космических тел самая различная. Если условно массу Земли принять за единицу, то масса Солнца окажется равной 333 400 единицам, т. е. больше массы Земли в 333 400 раз; масса Юпитера больше массы Земли в 318, Сатурна в 95, Урана в 15 и Нептуна в 17 раз. Масса Меркурия составляет лишь 0,05, Марса 0,11, Венеры 0,81 массы Земли. Значит, самыми малыми по массе планетами являются Меркурий и Марс, самыми крупными — Юпитер и Сатурн; масса Венеры близка к массе Земли.
Начиная с 1957 г. по настоящее время в Советском Союзе проводятся запуски многочисленных искусственных спутников Земли, запуски космических кораблей сначала с животными, а потом с космонавтами на борту.
2 января 1959 г. в СССР осуществлен пуск космической ракеты, которая стала первой искусственной планетой нашей солнечной системы. Это величайшее событие эпохи построения коммунизма, открывающее эру межпланетных полетов. После этого в мировое пространство были опущены и другие ракеты.

Успешно осуществлен запуск космической ракеты на планету Венера.
Земля отстоит от Солнца на расстояние около 150 млн. км (15 • 107). Расстояние до Солнца наиболее удаленной от него планеты Плутона в 40 раз больше, чем расстояние от Земли до Солнца. Следовательно, поперечник солнечной системы составляет 12 млрд. км (12-109).
В астрономии для измерения расстояний приняты не километры, а световые годы. Под световым годом понимается расстояние, которое проходит свет в течение одного года.
Вследствие того, что звезды удалены от нас на огромные расстояния, мы наблюдаем их не в том виде, в каком они находятся в момент их обозрения, а в том виде, в каком они были в момент излучения ими световых лучей, дошедших до нас. Некоторые видимые налы звезды в натуре уже могут не существовать. После того как от них отошел световой луч, только что достигший сетчатой оболочки наших глаз, звезды могли претерпеть катастрофу, столкнуться с другими космическими телами, раздробиться в мельчайшие обломки и т. д. Световые лучи от них, ушедшие в мировое пространство в момент катастрофы, могли еще не дойти до наших глаз. Они дойдут позже, может быть через несколько миллионов лет (в зависимости от удаленности звезды).
Невооруженным глазом мы видим в обоих полушариях около 7000 звезд. Однако благодаря особым методам фотографирования неба через зрительные оптические приборы в настоящее время насчитывается до 1019 звезд.
По мере совершенствования методики фотографирования количество обнаруживаемых звезд все увеличивается.
Размещение звезд в мировом пространстве неравномерное. В их расположении наблюдается кучность, т. е. в пределах Вселенной звезды на отдельных участках расположены плотно, а между ними намного реже. Участки более густого (плотного) расположения звезд получили наименование галактик.
Наше Солнце представляет собой одну из звезд, расположенных в одной из галактик. Эта галактика называется Млечным путем.
В пределах нашей галактики, т. е. Млечного пути, Солнце — сравнительно малая звезда. Его масса в 2,3 раза меньше массы средней звезды нашей галактики. В мировом пространстве к настоящему времени известно свыше 100 млн. галактик (108).
Все звезды Млечного пути вращаются вокруг оси, проходящей через центральную часть его в пределах созвездия Стрелец. Скорость вращения звезд зависит от расстояния, отделяющего их от оси вращения нашей галактики. Солнце совершает полный оборот вокруг оси Млечного пути за 225 млн. лет. За девятьсот миллионов лет, в течение которых ушли в прошлое палеозойская, мезозойская, кайнозойская и частично протерозойская эры, оно совершило вокруг
•оси Млечного пути примерно четыре оборота. Солнце и все другие звезды движутся не точно по кругу, а по некоторой раскручивающейся спирали.
Земля движется вокруг Солнца со скоростью ЗО кмісек п совершает полный оборот вокруг него в течение года (табл. 5). В современную эпоху она находится ближе всего к Солнцу примерно около 1 января (точка перигелия), дальше всего — около 1 июля (точка афелия). Другие планеты движутся вокруг Солнца с иными скоростями, чем Земля; например, Меркурий — со скоростью 50 кмісек, Плутон — 5 км/сек.
Таблица 5
Данные о солнечной системе

Солнечная
система
Среднее расстояние до Солнца Масса ПЛОТ
НОСТЬ
Эквато
риальный
диаметр

Время а
вокруг
солнца,
звездные
годы

Вращения
вокруг оси, часы

Число планет— спутников

в условных единицах
Солнце 333 400 0.26 109,1 - 609 9
Меркурий 0,4 0.05 1,00 0.4 0,24 2112
Венера 0.7 0,81 0,91 1,0 0.62 ?
Земля 1-0 1,00 1.00 1,0 1,00 24 1
Марс 1.5 0,11 0.69 0.5 1.88 24,6 2
Юпитер 5.2 318,00 0.24 и.о 11.86 9.8 12
Сатурн 9.5 95,00 0.13 9.0 29.46 10,2 9 н кольца
Уран 19,2 15.00 0.20 3,7 84.02 10,7 5
Нептун 30.1 17,00 0,23 3,4 164,77 15,8 2
Плутон 39,7? 0.03 2,00? Около 0,5 249,00 ?

Естественно, что все цланеты со всеми своими спутниками, в том числе и Земля, вовлечены в движение, которое совершают Солнце и Млечный путь в целом. Таким образом, окончательное движение Земли в мировом пространстве чрезвычайно сложно и до конца не выяснено.
Кеплер (1571—1630 гг.) установил три закона движения планет:
  1. все планеты вращаются вокруг Солнца по эллипсам, в одном из фокусов которых расположено Солнце;
  2. радиусы-векторы планет описывают в одинаковые отрезки времени равные площади;
  3. квадраты времени обращения планет вокруг Солнца относятся как кубы больших полуосей их эллипсов.

Впоследствии Ньютон (1643—1727 гг.) установил всемирный закон тяготения, согласно которому всякие две материальные частицы притягиваются с силой, пропорциональной произведению их масс и обратно пропорциональной квадрату расстояния между

По первому закону Солнца по эллипсам, в


Рис. 38. Эллипс движения Земли
Рис. 38. Эллипс движения Земли. 6 — фокус эллипса, в котором находится Солнце; F — второй фокус эллипса; 3 — Земля; А — точка афелия; Р — точка перигелия.
ними. Этим законом объясняются особенности движения планет. Законы Кеплера оказались следствиями закона всемирного тяготения. Они, и главным образом первый из них, особенно важны для понимания физического смысла и значения некоторых геологических проблем.
Кеплера все планеты вращаются вокруг одном из фокусов которых расположено Солнце. Эллипсы планет не пересекаются друг с другом и лежат почти в одной плоскости. Эллипс Меркурия расположен внутри эллипса Венеры, последний— внутри эллипса Земли, эллипс Земли — внутри эллипса Марса и т. д.
Как известно, у каждого эллипса имеется по два фокуса. Все эллипсы планет наложены друг на друга и имеют по одной общей точке, представляющей один из фокусов каждого эллипса. Другие элементы эллипсов — вторые фокусы, большие и малые оси — не совпадают между собой.
На рис. 38 показан эллипс, по которому вращается Земля вокруг Солнца. Стрелкой указано направление движения Земли против вращения часовой стрелки.
В настоящее время эксцентриситет
земного эллипса ^е = yj.равен 0,017.
Установлено, что эксцентриситет земной орбиты в течение примерно 200 тыс. лет (точнее, 198 200 лет) меняется от 0,0033 до 0,0780. Таким образом, разница между максимальным и минимальным расстояниями от Земли до Солнца (2 с) в течение 200 тыс. лет меняется приблизительно от 990 тыс. до 23 400 тыс. км. В настоящее время 2 с = 5100 тыс. км, т. е. в январе Земля расположена на 5100 тыс. км ближе к Солнцу, чем в июле.
Количество тепла, попадающего на поверхность Земли, изменяется обратно пропорционально квадрату расстояния между Солнцем и Землей. Отсюда следует, что среднегодовое количество тепла, попадающего на Землю от Солнца, в течение 200 тыс. лет неодинаково. Оно больше в годы минимальных значений эксцентриситета земной орбиты и меньше в годы максимальных его значений. Таким образом, одно только изменение эксцентриситета земной орбиты должно вызывать периодические, в течение примерно каждых 200 тыс. лет, изменения среднегодовой температуры Земли от некоторого максимума до некоторого минимума и наоборот. При этом

мы, конечно, должны иметь в виду, что изменение величины эксцентриситета земной орбиты — не единственная причина, вызывающая изменения среднегодовой температуры Земли. Если бы она была единственной, то в истории Земли наблюдалось бы совершенно закономерное, через одинаковые периоды времени, чередование эпох потепления и похолодания.
Имеется ряд других причин, также действующих периодически и вызывающих потепление и похолодание, но продолжительность периодов у них иная.
В настоящее время южное полушарие за свое лето получает от Солнца тепла больше, чем северное полушарие за его лето. Это объясняется тем, что ось вращения Земли не перпендикулярна к плоскости эклиптики, а наклонена к ней под некоторым углом, равным в настоящее время 66° 32'55", причем наклон ориентирован так, что северное полушарие Земли в январе отклонено от Солнца в противоположную сторону, а к Солнцу обращено южное полушарие. Вследствие этого на северном полушарии в январе бывает зима, а на южном лето. В июле картина обратная. Так как в январе Земля расположена ближе к Солнцу, чем в июле, то можно сделать вывод, что в настоящее время южное полушарие за свое лето получает от Солнца тепла больше, чем северное полушарие за его лето.
Таким образом, общее количество тепла, получаемое Землей в течение года, распределяется по ее полушариям неравномерно. В настоящее время в более выгодных условиях находится южное полушарие. Однако эта неравномерность распределения тепла по полушариям благодаря прецессионному движению земной оси периодически, примерно через каждые 12 900 лет, компенсируется. Через указанное число лет в более выгодном положении оказывается северное полушарие, и на нем в январе бывает лето, а в июле зима; на южном полушарии — наоборот. Конечно, такое перемещение времен года происходит постепенно.
Прецессионное движение земной оси называют также предварением равноденствий или волчкообразным движением земной оси.
Надо иметь в виду, что угол наклона земной оси к плоскости эклиптики меняется от 63° 30' до 68° 30'. Изменение его от минимума до максимума происходит в течение примерно 40 тыс. лет и от максимума до минимума — в течение последующих 40 тыс. лет. В настоящее время этот угол уменьшается. В результате указанного движения земной оси и прецессионного движения северный и южный полюсы фактически описывают не окружности, а некоторые довольно сложные незамкнутые кривые линии, лишь в некоторой степени приближающиеся к окружности.
От угла наклона земной оси к плоскости эклиптики зависит положение полярных кругов и тропиков на Земле. Таким образом, изменение угла наклона земной оси к плоскости эклиптики вызывает
периодическое перемещение границ климатических поясов Земли. Указанное обстоятельство известным образом сказывается на геологических процессах, происходящих на Земле.
Мы рассмотрели ряд причин, связанных с движениями Земли и вызывающих периодическое увеличение или уменьшение количества тепла, попадающего на всю планету или на отдельные участки ее поверхности. Эта периодичность при каждом движении Земли, как мы видели, разная.
В пределах каждого периода отдельные площади земной поверхности получают от Солнца то увеличенные, то уменьшенные дозы тепла. Эти дозы тепла суммируются, и в результате возникает суммарная периодичность эпох потепления и похолодания на отдельных площадях земной поверхности.
Можно сделать вывод, что изложенные явления до известной степени вызывали изменения климата Земли в прошлые геологические эпохи, влияли на настунление и отступление ледников.
§ 2. ФОРМА, РАЗМЕРЫ, МАССА, ПЛОТНОСТЬ И ВНУТРЕННЕЕ СТРОЕНИЕ ЗЕМЛИ
Когда мы говорим о форме или фигуре Земли, то имеем в виду не поверхность ее твердой оболочки, т. е. форму истинной поверхности суши и дна морей и океанов, а форму поверхности воды на Земле. Первое научное представление о форме Земли как шаре возникло еще у философов древнего мира благодаря чисто умозрительным рассуждениям и наблюдениям за удаляющимся или приближающимся кораблем в море.
За 200 лет дон. э. афинянин Эратосфен измерил длину одного градуса по меридиану между городами Александрией и Сиеной (Ассуан). Проделав указанное измерение и исходя из предположения, что Земля имеет форму шара, Эратосфен дал первое приближенное определение размеров Земли и первое определение величины ее радиуса.
В дальнейшем представление о шарообразной форме Земли сменилось представлением об ее эллипсоидальной форме. Оно возникло из рассуждений также чисто умозрительного порядка, основанных на предположении, что Земля раньше находилась в расплавленном состоянии. Вследствие вращения вокруг оси на ней должны были возникнуть центробежные силы, под действием которых Земля у экватора расширилась, а у полюсов сжалась.
Иными словами, Земля должна была приобрести форму одноосного эллипсоида с осью вращения, проходящей через полюсы.
Градусные измерения с применением метода триангуляции показали, что длина дуги меридиана, соответствующая одному градусу, на разных широтах разная. На более высоких широтах (ближе
к полюсам) она больше, на более низких широтах (ближе к экватору) меньше. Подобными особенностями обладает любой эллипс. Градусные измерения явились первым бесспорным доказательством того, что Земля не имеет формы шара.
Получив величины дуг меридианов, соответствующие одному градусу широты на разных широтах Земли, и вычислив соответственно' длины земных радиусов в тех же местах, ученые пришли к выводу, что этим данным лучше всего удовлетворяет эллипс с большой полуосью Rc = 6378,245 км и малой полуосью Rp = 6356,863 км'.
Я.-Д, = 21,382 км.
Указанные значения Re и Rp были получены после большого числа градусных измерений. Наиболее точные и многочисленные градусные измерения были произведены в нашей стране.
По последним данным длина земного меридиана составляет 40008,548 км, длина экватора 40075,704 км. Поверхность Земли равна 510 083 тыс. км2, объем Земли 1 083 780 000 км3. Средний радиус шара, равновеликого по объему Земле, составляет 6371 км.
Учение о форме Земли развивалось параллельно с определением- ее массы и плотности. Если бы ученые не знали массы Земли, им не- была бы известна масса Солнца, планет, звезд, Млечного пути и т. Д-, не были бы известны плотность Земли ц ее внутреннее строение. Поэтому естественно, что уже с давних времен ученые стремились определить массу Земли. Первоначальные методы определения были весьма грубыми, несовершенными и неточными. В дальнейшем они стали более совершенными и точными. Определенная этими методами масса Земли оказалась равной 5,98-Ю27 г.
Зная объем и массу Земли, легко определить ее среднюю плотность. Для этого достаточно массу разделить на объем. Средняя плотность Земли составляет 5,52 г/см3.
Другие космические тела солнечной системы имеют следующую плотность: Солнце 1,38—1,40; Меркурий 6,5—6,7; Венера 5,0—5,9; Марс 5,3; Юпитер 1,25—1,40; Сатурн 0,72—0,8; Уран 0,92—1,1; Нептун 1,3; Луна 3—3,4; плотность метеоритов колеблется от 3,5gt; до 8 г/см3.
Из приведенных данных видно, что средняя плотность Земли близка к средней плотности Марса, Венеры и Меркурия.
Для сравнения приведем значения плотностей (в г/см3) горных пород, наиболее часто встречающихся на поверхности Земли и на сравнительно небольших глубинах: плотность гранитов 2,5—3;. гнейсов около 2,4; базальтов 2,7—3,2; известняков 2,4—2,8; доломитов около 2,9; каменной соли 2,1—2,2; глин 1,6—2,8; гипсов: около 2. Эти данные показывают, что плотность наиболее распространенных в земной коре горных пород значительно меньше средней' плотности Земли. Отсюда естествен вывод, что недра Земли сложеньк веществами, плотность которых значительно больше 5,52 г/см*.

В результате изучения землетрясений удалось установить скорость распространения сейсмических колебаний на разных глубинах.
Скорость упругих колебаний находится в функциональной зависимости от плотности и упругости той среды, в которой они распространяются. По скорости этих колебаний была определена плотность вещества в недрах Земли на различных глубинах. Кроме того, в результате изучения землетрясений установлено, что скорость
Рис. 39. Схема строения Земли
Рис. 39. Схема строения Земли.
1 — центральное ядро; оболочки:              II              —
промежуточная, III—симэтическая, IV — сиалическая; 900, 1800, 2900, 5000, 5200 — глубины (в км) от условного уровня океана, на которых происходит преломление _ и отражение сейсмических боли; 63 і 1 — СРЄДНИЙ радиус ЗемЛИ (В 7’М).
упругих колебаний, как правило, с глубиной возрастает плавно, а на определенных глубинах скачкообразно в сторону как увеличения, так и уменьшения. На этих же глубинах резко меняется и направление колебаний, т. е. направление сейсмических лучей; происходит преломление и даже частичное отражение их. Такие явления наблюдаются на глубинах (в км): 5—80 (в зависимости от места — в областях континентов глубже, в областях океанов ближе к поверхности Землп), 900, 1800, 2900, 5000 и 5200. Здесь резко меняется плотность вещества и, возможно, его физическое состояние. На основании данных изучения землетрясений, определения массы и средней плотности Земли считают, что Земля состоит из следующих оболочек, (рпс. 39): сиалической, или литосферы; симати- ческой, или барисферы; промежуточной и центрального, или же- лезногот ядра.
  1. Сиалическая оболочка (литосфера) прослеживается от поверхности Земли до глубины 5—80 км. В пределах континентов она более мощная, в пределах океанов менее мощная. В среднем мощность ее равна 60 км. Часто эту оболочку называют земной корой.

0на состоит из магматических, метаморфических и осадочных рорных пород, имеющих плотность в среднем 2,7 —2,8 г/см3.
В состав вещества этой оболочки входят, кроме кислорода, главным образом кремний (Si) и алюминий (А1). Поэтому ее сокращенно обозначают sial. Сиалическая оболочка делится на г р а н и т- ную и базальтовую геосферы. Первая расположена наверху, вторая внизу. Возможно, что гранитная геосфера не сплошным слоем покрывает Землю. Весьма вероятно, что она отсутствует, например, в пределах некоторых областей Тихого, Лтлайтического

и Индийского океанов. Гранитная геосфера в пределах континентов достигает в среднем 16—20 км мощности и состоит преимущественно из горных пород кислого состава (в основном из гранитов). Базальтовая оболочка состоит из более основных пород: базальтов, диабазов, габбро и др. Ее в последнее время часто называют верхней м а н т и е й.
  1. С и м а т и ч е с к а я оболочка (мантия Земли) прослеживается под сиалической приблизительно до глубины 900 км. Средняя плотность ее вещества 3,4 г/см3. Оболочка состоит в основном из кислорода (О) и кремния (Si), кроме того, в составе ее существенную роль играет магний (Mg). Отсюда сокращенное наименование sima. Эту оболочку называют также барисферой.
  2. Промежуточная оболочка расположена между барисферой и центральным ядром в интервале глубин 900—2900 км. Иногда ее вместе с барисферой относят к мантии. Плотность вещества этой оболочки колеблется от 4 до 6 г!см3. В ее составе играют роль такие элементы, как кислород (О), кремний (Si), железо (Fe), магний (Mg), никель (Ni). По сейсмическим данным в пределах промежуточной оболочки на глубине примерно 1800 км выделяется граница различных плотностей вещества.
  3. Центральное (железное) ядро расположено с глубины 2900 км до самого центра Земли, т. е. в среднем до глубины 6371 км. Плотность вещества в нем 6—11 г/см3. Ядро состоит главным образом из железа (Fe) и никеля (Ni). Отсюда его сокращенное наименование nife *.

В пределах центрального ядра на основании изучения сейсмических колебаний выделяют поверхности плотностного раздела вещества на глубинах 5000 и 5200 км.
Зная строение Земли, нетрудно подсчитать давления, существующие на разных глубинах.
Из всех оболочек Земли для нас наиболее важной является самая верхняя — сиалическая. Она сложена разнообразнейшими горными породами — 95% ее объема составляют магматические и метаморфические породы и 5% осадочные. Плотность пород самая разнообразная; в среднем она равна 2,7—2,8 г/см3.
Разная плотность горных пород в сиалической оболочке, различная мощность ее и разница в высотах поверхности твердой оболочки Земли над уровнем моря (положительная в большинстве случаев в пределах суши и отрицательная в пределах океанов и морей) приводят к тому, что ускорение силы тяжести g меняется от точки к точке земной поверхности. Величину g можно определить при помощи маятников, гравиметров, крутильных весов и других приборов. Представим себе, что мы определили величину g для различных
  1. В настоящее время высказываются предположения о силігкатном состав® ядра Земли, которое находится в уплотненном «металлизированном» cqciswhhil


точек земной поверхности и в полученных величинах ИСКЛЮЧИЛИ влияние масс горных пород выше уровня моря. Иными словами, мы получили истинные значения g для всех точек земной поверхности, отнесенные к одному уровню, например к уровню моря.
В то же время величину g, отнесенную к уровню моря, можно вычислить для любого пункта земной поверхности, если известна масса Земли и если форму Земли будем считать эллипсоидом вращения с полуосями, равными 6378,2 и 6356,9 км.
В этом случае g на разных широтах будет иметь следующие величины.
Широта,
.градусы
0 (на экваторе) 10 20 30 40 50 60 70 80 90 (па полюсах)
g, см/сек? 978,0 978,2 978,6 979,3 980,1 981,0 981,9 982,6 983,0 983,2

Приведенные данные свидетельствуют о том, что вычисленная для поверхности земного эллипсоида вращения величина g от экватора до полюсов совершенно закономерно увеличивается от 978,0 до 983,2 см/сек2. Отмеченная закономерность вполне понятна, если учесть, что от экватора к полюсам расстояние от поверхности Земли до ее центра, т. е. величина радиуса Земли, уменьшается.
Истинные же значения g, получаемые при непосредственном их измерении приборами, после внесения в них поправок на рельеф и других, как правило, отличаются от вычисленных. В одних случаях они больше теоретических значений g (вычисленные для поверхности эллипсоида вращения), в других меньше. Те и другие отклонения называются аномалиями силы тяжести, первые положительными, вторые отрицательными. Положительные аномалии вызываются сравнительно близким расположением плотных пород к поверхности Земли, отрицательные — наоборот, более глубоким их залеганием.
В местах, где симатическое вещество расположено глубоко, т. е. где сиалическая оболочка более мощная, наблюдаются отрицательные аномалии силы тяжести, а там, где оно находится ближе к поверхности Земли, отмечаются положительные аномалии. Как правило, ускорение силы тяжести на океанах больше, чем в пределах континентов на уровне океанов.
Характерно, что и магнитная напряженность на океанах больше, чем на уровне моря в пределах континентов; кроме того, как показали асейсмические наблюдения, скорость распространения сейсмических колебаний на глубинах около 20 км под уровнем моря в пределах континентов меньше, чем в пределах океанов. Все это говорит о том, что мощность сиалической оболочки в пределах континентов больше, чем в пределах океанов.              '

Данный вывод в общей форме был получен на основании чисто умозрительных рассуждений, названных теорией и з о с т а- зин, или теорией равновесия («п ринципом изостаз п ш, «принципом р а в н о в е с и я»).
Эта теория сводится к предположению, что на глубине около 100—120 км находится поверхность равновесия (изостатпческая поверхность). Она всюду испытывает одинаковое давление (такое же, как гидростатическое). Это значит, что одинаковые площадки изо- статической поверхности под континентом и под океаном находятся под одинаковым давлением.
Теорией изостазии геологи долгое время объясняли вертикальные (эпейрогенические) движения земной коры. Они рассуждали примерно так. На поверхности Земли разрушаются горные сооружения. Материал, получающийся от их разрушения, накапливается в пониженных (равнинных) областях и в морях. В результате нагрузка на изостатическую поверхность под горными сооружениями уменьшается, а под морями и низменностями увеличивается вследствие накопления на них осадков. Допустим, в какой-либо момент времени существовало равновесие. Оно должно нарушиться с момента начала разрушения возвышенных участков рельефа и начала накопления осадков в пределах пониженных его участков. Нарушенное равновесие должно восстанавливаться путем перетекания симатического вещества из-под опускающихся участков под морями и низменностями в области, расположенные под поднимающимися горными сооружениями. Этой теоретической концепцией в общем виде объяснялся ряд геологических явлений (процессы горообразования и др.). На приведенных рассуждениях в геологической науке долгое время основывалась гипотеза горообразования, получившая наименование «гипотезы изостазии». Указанной гипотезой нельзя объяснить всего многообразия горообразовательных процессов на Земле. Однако все существующие гипотезы горообразования в той или другой степени обращаются к «принципу изостазии» («принципу равновесия»), в общем виде изложенному выше.
Согласно «принципу изостазии» в движении находится вещество сиалической и симатической оболочек только до глубины изостатиче- скои поверхности. Ниже этой поверхности никакого движения вещества нет. Исходя из теории изостазии, мы должны сделать вывод, что вещество, находящееся ниже изостатической поверхности, не влияет на те явления, которые происходят в земной коре и на ее поверхности. В этом порочность указанной теории. Однако в развитии геологической науки она сыграла все же положительную роль.
Выше мы рассмотрели вопрос о Земле как эллипсоиде вращения, имея в виду не поверхность ее твердой оболочки, а поверхность воды на ней. Исходя из эллипсоидальной формы Земли, легко для каждой точки земной поверхности подсчитать величину R.
і
\

истинные значения R, как в пределах морей и океанов, так и в пределах континентов можно определить, зная истинные значения g.
После того, как было определено значительное количество истинных значений g, оказалось, что они, как правило, не совпадают со значениями g, полученными, исходя из эллипсоидальной формы Земли. Характерно, что в пределах континентов они превышают значения соответствующих радиусов эллипсоида вращения на величину от нуля до 50 лі; на территории морей и океанов — они меньше на величину от нуля до 150 м. Вычисления радиусов Земли при по-
5
Рис. 40. Схематический разрез через поверхности эллипсоида вращения и геоида
Рис. 40. Схематический разрез через поверхности эллипсоида вращения и геоида (а) в соотношение между истинной поверхностью твердой оболочки Земли, поверхностью^ эллипсоида вращения и поверхностью геоида (б).
1 — поверхность земного эллипсоида вращения; 2 — поверхность геоида; 3 — поверхность твердой оболочки Земли; 4 — вода в морях и океанах; 5 — воображаемые бесконечно узкие каналы, пересекающие материки и соединяющие между собой моря и океаны.
На положение уровня воды на Земле влияют строение и состав сиалической оболочки, высоты соответствующих мест континентов и глубины морей п океанов. Положения уровней воды на Земле, т. е.

мощи измерений ускорения силы тяжести показали, что Земля имеет форму не эллипсоида вращения, а геоида.
Геоид — это геометрическое тело со сложной поверхностью, которая в пределах суши выступает над поверхностью эллипсоида вращения (с экваториальным радиусом 6378,2 км и полярным радиусом 6356,9 км) на расстояние от нуля до 50 м. Поверхность геоида в пределах морей и океанов располагается ниже поверхности указанного эллипсоида на расстояние от нуля до 150 м.
Итак, геоид — истинная поверхность воды в морях и океанах. На континентах — это вычисленная поверхность воды в пределах бесконечно узких каналов, проходящих через интересующие нас точки, соединяющие два моря или океана. Представление о геоиде можно получить, вообразив поверхность воды в океанах и в сети соединяющих их бесконечно узких каналов, пересекающих материки по всем направлениям при спокойном состоянии воды.
На рис. 40 изображен в искаженном масштабе разрез через поверхности земного эллипсоида вращения и геоида. В виде схемы показано соотношение между истинной поверхностью твердой оболочки Земли, поверхностью эллипсоида вращения и поверхностью геоида.
 
<< | >>
Источник: М. м. ЧАРЫГИН, Ю. М. ВАСИЛЬЕВ. ОБЩАЯ И ИСТОРИЧЕСКАЯ ГЕОЛОГИЯ. 1968

Еще по теме § 1. ПОЛОЖЕНИЕ ЗЕМЛИ В СОЛНЕЧНОЙ СИСТЕМЕ И ЕЕ ДВИЖЕНИЯ:

  1. 1. Возраст Земли и Солнечной системы. Абсолютный и относительный возраст. Геохронологическая шкала.
  2. ВЕЛИКА ЛИ СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА?
  3. КАК УСТРОЕНА СОЛНЕЧНАЯ СИСТЕМА?
  4. Тема 11ПОЛИТИЧЕСКИЕ ПАРТИИ, ПАРТИЙНЫЕ СИСТЕМЫ, ОБЩЕСТВЕННО-ПОЛИТИЧЕСКИЕ ДВИЖЕНИЯ
  5. 7.2.4. Система календарно-плановых расчетов и нормативов движения производства
  6. Африканский национальный конгресс и Южная Африка: прошлое и будущее освободительных движений в миро-системе
  7. 2. Основные положения Система источников права
  8. Солнечные пятна на китайской посуде 4-го тысячелетия до н.э.
  9. 27. О ПОЛНОМ СОЛНЕЧНОМ ЗАТМЕНИИ
  10. 20. О ЗАТМЕНИИ СОЛНЕЧНОГО ДИСКА ¦
  11. Приложение 2 Положение о службе практической психологии в системе Министерства образования Российской Федерации
  12. Солнечное излучение как ресурс
  13. Солнечная радиация: некоторые итоги
  14. Любовь к славе: солнечная сторона общественного мнения
  15. Приложение 19 ПОЛОЖЕНИЕ об Управлении валютных операций ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
  16. Древнейшее китайское солнечное затмение при императоре Чжон Кане в начале династии Ся произошло 1 сентября 1644 г.н.э., в год воцарения в Китае манжурской династии
  17. Китайские солнечные затмения и их важность для китайской хронологии
  18. § 8. ОСНОВНЫЕ ГИПОТЕЗЫ О ПРОИСХОЖДЕНИИ ЗЕМЛИ
  19. § 4. ТЕПЛОТА ЗЕМЛИ