ГЕОГРАФИЯ
ЗЕМЯТА В КОСМОСА

МАГНИТНОТО ПОЛЕ НА ЗЕМЯТА

Земята има магнитно поле от диполен тип; изглежда, че в центъра му има гигантски лентов магнит. Конфигурацията на това поле се променя бавно, вероятно поради движението на разтопен материал във външното ядро ​​на Земята на дълбочини над 2900 km.Основното магнитно поле се дължи на източници, разположени в дълбините на Земята. На съобщението, получаващо трептения на главния магнитно поленасложени бързи, но фини промени, причинени от електрически токовев йоносферата. Електрическите свойства на йоносферата са свързани с наличието в нея на заредени частици, които възникват, когато атмосферата се йонизира от слънчевата радиация. Ветровете, духащи в йоносферата в присъствието на постоянното магнитно поле на Земята, водят до възникване на електрически токове, които от своя страна създават допълнително променливо магнитно поле. В допълнение към тези редовни магнитни трептения има и смущения, причинени от периодични слънчеви изригвания - източници на ултравиолетови и рентгенови лъчи и нарушен поток от заредени частици към слънчевия вятър. Това лъчение увеличава йонизацията и предизвиква допълнителни електрически токове в йоносферата. Понякога слънчевият вятър взаимодейства толкова ефективно с геомагнитното поле, че генерира пръстеновиден електрически ток от състояние на няколко радиуса на земното кълбо; това води до намаляване на магнитното поле на главата; такива магнитни смущения се усещат по целия свят, но са най-силно изразени в полярните региони. По време на периоди на син магнитни смущения се появяват особено интензивни полярни сияния и радиокомуникациите често се прекъсват. Изследванията на магнитното поле на Земята се използват за изследване на физическото състояние на дълбоките недра и процесите, протичащи във високите слоеве на атмосферата. Магнитното поле също играе важна роля в сфери на хиляди километри от повърхността на Земята; в техните граници, интензивен поток от частици, уловени от магнитно поле, създава сериозни проблеми за аерокосмическите изследвания. Слънчевите и галактическите космически лъчи, въпреки високата си енергия, се отклоняват от магнитното поле на Земята още преди да навлязат в атмосферата. Във всяка точка на Земята магнитното поле се характеризира със своя интензитет и посока, чийто ъгъл с хоризонталната площ се нарича магнитен наклон (I). Ако полето се проектира върху хоризонтална равнина, посоката в първото приближение ще бъде ориентирана от север на юг, но в общия случай ще образува някакъв ъгъл с истинската посока на географския меридиан; това отклонение е само името на магнитната деклинация (д ). Амплитудата или интензитетът на магнитното поле се нарича общ магнитен интензитет (Е ). Магнитното поле може да бъде представено от две взаимно перпендикулярни компоненти: хоризонтална (Н) и вертикална (З ). Ако векторите, показващи интензитета и посоката на хоризонталния компонент в различни точки на Земята, се начертаят на карта, може да се види, че те се отклоняват от точка близо до Южния полюс и се събират в точка близо до Северния полюс. Тези точки се наричат ​​съответно Южен и Северен магнитни полюси. На полюсите магнитното поле е насочено вертикално.

Линията, върху която магнитното поле е насочено хоризонтално, се нарича магнитен екватор.

Магнитните полюси не съвпадат с географските и се движат бързо. Северният магнитен полюс се намира в северните води на Канада. Координатите му през 1900 г. са 69° с.ш. ш. и 97° запад. D., през 1950 г. - 72 ° с.ш. ш. и 96° запад. D., през 1980 г. - 75 ° с.ш. ш. и 100° запад. D., през 1985 г. - 77 ° с.ш. ш. и 102° запад. д. Южният магнитен полюс през 1985 г. имаше координати 65,5 ° S. ш. и 139,5° и.д. д. Права линия, прекарана през тези магнитни полюси, не минава през центъра на земята. Измерванията на геомагнитното поле показват, че на повърхността на Земята като цяло то може да се представи като полето на магнит, поставен в центъра на планетата. Нарича се още магнитно диполно поле. Двете точки, в които диполната ос пресича земната повърхност, се наричат ​​геомагнитни полюси. В началото на 90-те години геомагнитният екватор беше наклонен спрямо географския с 12°. Северният геомагнитен полюс имаше координати 79° с.ш. ш. и 70° запад. а оста на дипола е била на 460 km от центъра на Земята по посока на Тихия океан (18°N, 148°E). Общият магнитен интензитет на геомагнитните полюси е около 0,6 гауса, на магнитния екватор интензитетът е около половината от този.

План на лекцията

1.1. Форма и основни параметри на Земята.

1.2. Гравитационно поле на Земята.

1.3. Топлинно поле на Земята.

1.4. Земното магнитно поле.

Геологията като наука, която изучава преди всичко нашата планета и нейната горна каменна обвивка, не пренебрегва и заобикалящия ни тинен свят - Вселената. Това се дължи на факта, че в структурата на Земята има определени прилики и разлики с планетите; някои геоложки процеси са пряко свързани с космическите явления.

Земята е типична планета слънчева система- характеризира се с наличието на добре развити вътрешни и външни черупки.

1.1. Формата и основните параметри на Земята

Под фигурата или формата на Земята разбирайте нейната форма твърдо тялообразувани от повърхността на континентите и дъното на моретата и океаните. Формата на планетата се определя от нейното въртене, съотношението на силите на привличане и центробежната сила, плътността на материята и нейното разпределение в тялото

Геодезическите измервания показват, че опростената твърдост на Земята се доближава до ЕЛИПСОИДА НА ВЪРТЕНЕ (СФЕРОИД). Полярен радиус Rn 6356,8 км, екваториална - 6378,2 км, разликата между радиусите е 21,4 км.

Подробни измервания показаха, че Земята има по-сложна форма. Тази фигура, характерна само за Земята, се нарича ГЕОИД. Във всяка точка на геоида векторът на гравитацията е перпендикулярен на повърхността му, което може да се получи чрез разширяване на повърхността на Световния океан под континентите. Това е повърхността на геоида, която се приема за основа при броене на височини в топографията, геодезията, минното проучване.

Геоидът и сфероидът не съвпадат, а несъответствието в положението на техните повърхности достига 160 km (100 m в СССР). Според най-точните последни данни е установено, че Земята има крушовиден (т.е. сърцевиден) триосен елипсоид.

Масата на Земята е 5,977 10 21 тона, обемът е 1,083 милиарда km 3, площта е 510 милиона km 2. Средната плътност на Земята е 5,52 g/cm 3 . Установено е, че външната, каменна част земната кораима средна плътност 2,8 g/cm 3 . Така, за да бъде общата плътност 5,52, вътрешността на Земята трябва да е по-плътна от външната. Увеличаването на плътността с дълбочина може да се обясни с разликите в състава и с огромната сила, с която външните части на Земята притискат вътрешните. Предполага се, че вътрешното ядро ​​има плътност около 13 g/cm 3, което очевидно съответства на състоянието на металното желязо при това налягане.

1.2. Гравитационното поле на Земята

Физическите полета, създадени от планетата като цяло и от отделни изолирани тела, се определят от комбинацията от свойства, присъщи на всеки физически обект. Важно е да се изучават геофизичните полета при изучаването на физическите свойства скалив проби и масив. Изследването на свойствата и интерпретацията на получените данни трябва да се основава на познаването на общите и локалните закономерности на структурата на физическите полета на Земята.

Огромната маса на Земята е причината за съществуването на сили

привличане, които засягат виенето на тялото и обектите, разположени върху него повърхности. Пространството, в което се проявяват силите на привличане на Земята, се нарича поле на гравитация или гравитационно поле (лат. "gravitas" - гравитация).То отразява характера на разпределението на масите в недрата и е тясно свързано с фигурата на Земята. Всяка точка на земната повърхност има своя собствена величина на гравитация; в центъра на Земята гравитацията е нула.

Силата на гравитацията е числено равна на резултантната сила на привличане и центробежна сила P, действащи на единица маса материя

В системата CGS големината на гравитацията се изразява в гали (cm / s). На практика често се използва една хилядна от гала-милигал. Гравитацията зависи от надморската височина на терена, тъй като това променя разстоянието до

центъра на земята. Следователно измерванията на гравитацията обикновено се свеждат до едно

ниво, като например нивото на геоида или елипсоида. Стойността на гравитацията на земната повърхност се увеличава от екватора към полюсите от 978,049 до 963,235 gal. Средната стойност на гравитацията на повърхността на геоида е 981 gal.

големината на гравитацията зависи не само от надморската височина, но и от географската ширина на района. Влияние оказва и неравномерното разпределение на масите в недрата на Земята. Поради тази причина има локални отклонения в стойностите на гравитацията от нейните теоретично изчислени стойности. Такива отклонения се наричат ​​гравитационни аномалии.

Има положителни и отрицателни гравитационни аномалии. Положителни се наблюдават, когато плътни маси (железни руди) лежат в недрата на земната кора; отрицателните са причинени от отлагания на леки маси (гипс, калиева сол).Гравитационните аномалии се откриват с помощта на гравиметри и инструменти с махало. Според резултатите от измерванията се съставят гравиметрични карти, на които с помощта на изолинии гравитационните аномалии са показани в милигали.

Промените в гравитацията могат да бъдат причинени от някои явления, известни от астрономията, като забавяне или ускоряване на въртенето на Земята около оста й, промени във формата и плътността на Земята.

1.3. Топлинно поле на Земята

Топлинното поле на Земята се формира от външни и вътрешни източници. Основният източник на външна енергия е слънчевата радиация. Лъчистата енергия на Слънцето, получена от земната повърхност за година, е 5,44 * 10J. Около 55 % абсорбира се от атмосферата, растителността, почвата. Останалата част от енергията се отразява в пространството.

Източниците на вътрешна топлина на Земята са следните: радиоактивен разпад на елементи; енергия на гравитационната диференциация на материята; остатъчна топлина и др.

Получената слънчева топлина директно нагрява скалите и прониква само на малка дълбочина. Температурата на повърхността на слоевете варира през деня, сезона и годината. С дълбочината на амплитудата температурните колебания намаляват: първо изчезва влиянието на дневните колебания на температурата на въздуха, след това сезонните и накрая годишните. На известна дълбочина температурата на скалите остава постоянна с години – зона на постоянна температура. Над него има слоеве от дългосрочни, сезонни и дневни колебания.

Дълбочината на пояса на постоянните температури варира в зависимост от географската ширина на района и с промените в топлофизичните свойства на скалите. В екваториалните райони зоната на постоянна температура ще достигне 1-2 m, в средните ширини 20-30 m (в Москва - 20 m).

Постоянната температура на тази зона е приблизително равна на средната годишна температура на повърхностния слой на района (за Москва + 4,2 ° C, за Париж + I8).Ако средната годишна температура на района е под 0, тогава валежите и подземните води се превръщат в лед. Това е основното условие за образуването на "вечна замръзналост".

Започвайки от зоната на постоянните температури, има постоянно повишаване на температурата на скалите с дълбочина, което се характеризира с геотермична стъпка и геотермален градиент. ГЕОТЕРМАЛЕН ЕТАП - числено равен на броя метри, до които трябва да отидете на дълбочина, за да се повиши температурата на скалите с 1 и има размерността m / deg. ГЕОТЕРМАЛЕН ГРАДИЕНТ - стойността е обратна и числено равна на броя градуси, с които температурата на скалите се повишава при задълбочаване със 100 m (m / deg).

Геотермалната стъпка се приема средно за 33 m/deg, но стойността й в различни точки варира в широки граници от 2 до 250 m/deg. Често стойността на геотермалната стъпка се отклонява значително при различни дълбочини на една и съща точка. Зависи от: различната топлопроводимост и условията на поява на скалите, подземните води, отдалечеността от моретата и океаните, терена, геохимичните условия.

Най-високата температура на скалите в подземните минни изработки е C и е наблюдавана в медните мини на Магна (САЩ) на дълбочина 1200 m. За разработването на минерални находища, намиращи се на голяма дълбочина и в зоната на вечно замръзналата земя, е необходимо да се регулира топлинният режим на дълбоките мини и мини.

1.4. Земното магнитно поле

Около земното кълбо и вътре в него има магнитни полета. Според космическите изследвания той се простира извън планетата на разстояние, надвишаващо десет пъти радиуса на Земята, образувайки магнитосфера. Установена е сложна асиметрична външна форма на магнитосферата, която непрекъснато се променя по форма и сила. От страната на Земята, осветена от Слънцето, магнитосферата е значително компресирана, а от противоположната страна се удължава с образуването на магнитен шлейф.

Асиметрията на магнитосферата се дължи на влиянието на слънчевия вятър (космическата радиация).

По данни от 1960 г. границата на магнетизма се намира на надморска височина от 93 000 км. Големината на магнитното поле на Земята намалява приблизително до височина 43 хил. км пропорционално на куба на разстоянието. В околоземното пространство, отвъд границите на земния магнетизъм, има магнитно поле на междупланетното пространство. Природата на магнитното поле на Земята все още не е напълно изяснена. Известно е, че въздействието върху него на процесите, протичащи във високите слоеве на атмосферата, е малко и не надвишава 6 %. На тази основа се смята, че магнитното поле е свързано с процеси, протичащи в дълбоките недра на Земята. Магнитното поле влияе върху ориентацията на феромагнитните минерали (магнетит, илменит, хематит) в скалите. Най-силно на магнитното поле реагират ултраосновни и основни магмени (базалти, габро) и червени пясъци. Седиментен генезис.

Полюсите на магнитното поле на Земята не съвпадат с географските полюси.

Основните характеристики на магнитното поле са следните:

МАГНИТНА ДЕКЛАЦИЯ - ъгълът между оста на магнитната стрелка на магнитните меридиани и географския меридиан.

МАГНИТЕН НАКЛОН - ъгълът на магнитната стрелка спрямо хоризонта.

СИЛАТА на магнитното поле на Земята се изразява с векторна величина – МАГНИТНО НАПРЕЖЕНИЕ. Единицата за измерване на магнитния интензитет е сто хилядна от ерстеда, наречена гама ().

Отклоненията на елементите на магнитното поле на Земята се наричат ​​магнитни аномалии. Те се причиняват или от появата на големи магнитни маси (железни руди), или от нарушения в хомогенността на геоложката структура.

Най-голямата магнитна аномалия в света, причинена от появата на големи магнитни маси, е КМА.

Изследването на магнитното поле на Земята се използва широко за търсене на минерални находища, включително нефт и газ.

Министерство на образованието и науката

Руски държавен университет

нефт и газ на името на I.M. Gubkin

Катедра Геология

Курсова работа

ПО ТЕМАТА: Геофизични полета на Земята

магнитно отчитане на термично поле

Въведение

Топлинно поле на Земята

1 Параметри на топлинното поле на Земята

2 Приложение на топлинното изследване

Гравитационно поле

1 Параметър на гравитационното поле

2 Интерпретация и решаване на задачи чрез гравиметрия

3 Приложение на гравиметрично изследване

Земното магнитно поле

1 За произхода на магнитното поле на Земята

2 Основни елементи на магнитното поле

3 Магнитометрично или магнитно разузнаване

4 Намагнитване на скалите и техните магнитни свойства

5 Приложение на магнитната сондажа за картографиране, търсене и проучване на полезни изкопаеми

Електромагнитното поле на Земята

1 Електромагнитни полета

2 Електромагнитни свойства на скалите

3 Електромагнитен интелект

4Характеристики на използването на електромагнитни сондажи

Библиография

магнитно отчитане на термично поле

Въведение

Геофизика- комплекс от науки, които изучават структурата на Земята чрез физически методи. Геофизиката в широк смисъл изучава физиката на твърдата Земя (земна кора, мантия, течно външно и твърдо вътрешно ядро), физиката на океаните, повърхностните води на сушата (езера, реки, лед) и подземните води, както и физика на атмосферата (метеорология, климатология, аерономия).

Геофизичните полета включват:

Термично поле на земята.

Гравитационно поле.

Земното магнитно поле.

Електромагнитното поле на Земята.

1. Топлинно поле на Земята

Земята принадлежи към групата на студените небесни тела. Той излъчва по-малко енергия в космоса, отколкото получава отвън. Повърхността му е засегната от огромен енергиен поток, идващ от Слънцето. Според М. Д. Хуторски тя е 5,5 * 10 24 J годишно, което е 10 хиляди пъти по-голямо от собственото топлинно поле на Земята. Около 40% от тази енергия се отразява в космоса. Само 2% от енергията отива за разрушаване на скалите.

Фактът, че температурата в недрата на Земята е много по-висока, отколкото в повърхностния слой, учените знаят отдавна, въз основа на такива факти като вулканична активност, наличието на хидротермални източници. Всичко това свидетелства за собствените енергийни ресурси на Земята.

.1 Параметри на топлинното поле на Земята

А) геотермален градиент.

Б) геотермален етап.

В) коефициент на топлопроводимост.

Г) топлинен капацитет.

Г) плътност на топлинния поток.

Д) количеството генерирана топлина.

Геотермалния градиент характеризира промяната в температурата на скалите на единица разстояние. В зависимост от това дали температурата се променя върху площ или във вертикален разрез се разграничават хоризонтален и вертикален геотермален градиент.

Реципрочната стойност на геотермалния градиент се нарича геотермална стъпка. Той характеризира дължината на скалния интервал, в рамките на който температурата се повишава с един градус.

Според Б. Гутенберг геотермалния градиент в различните части на земното кълбо е различен. Максималната му стойност надвишава минималната над 15 пъти, което говори за различна ендогенна активност на регионите и различна топлопроводимост на скалите, които ги изграждат.

Способността на скалите да провеждат топлина характеризира коефициента на топлопроводимост (K), който е равен на количеството топлина, пренесено през единица повърхност за единица време при температурен градиент, равен на единица.

Повечето пълно описаниеТоплинното поле се определя от плътността на топлинния поток, която е равна на произведението на геотермалния градиент и коефициента на топлопроводимост.

Средната плътност на топлинния поток на планетата е 75 mW/mm, като не се различава значително за континентите и океаните. Отклоненията на топлинния поток от средните стойности се наричат ​​аномалии, които се разделят на регионални и локални.

.2 Прилагане на термично изследване

В различни природни условияполучените геотермални профили и карти служат за очертаване на пермафрост и размразени скали с различни топлинни свойства; изследване на динамиката на подземните води; прогнозиране на приближаването на дънните разработки към наводнени зони и решаване на други проблеми.

2. Гравитационно поле

.1 Параметър на гравитационното поле

Основният измерен параметър в полето на гравитацията е ускорението на свободното падане g, което се определя абсолютно или относително.

Гравиметрично или гравитационно изследване (съкратено гравитационно изследване) е геофизичен метод за изследване на земната кора и изследване на полезни изкопаеми, основан на изследване на разпределението на аномалиите в гравитационното поле на Земята в близост до земната повърхност, във водни пространства, във въздуха . Гравитационното поле се дължи главно на Нютоново привличане от Земята на всички тела с маса. Тъй като Земята е сферично нехомогенна и дори се върти, гравитационното поле на земната повърхност не е постоянно. Тези промени са малки и изискват високочувствителни инструменти за тяхното изследване. Основните измервани параметри на гравитационното поле са ускорението на гравитацията и градиентите (промени в ускорението в различни посоки). Стойностите на параметрите на гравитационното поле зависят, от една страна, от причините, дължащи се на привличането и въртенето на Земята (нормално поле), а от друга страна, от неравномерното изменение на плътността на скали, изграждащи земната кора (аномално поле). Тези две основни причини за промяната в гравитацията на Земята послужиха като основа за две области на гравиметрията: геодезическа гравиметрия и гравитационно изследване.

.2 Тълкуване и проблеми, решени чрез гравитационно изследване

В резултат на гравитационното изследване се получават карти и графики на аномалиите на Бугер ∆, на които се разграничават хетерогенностите на страничната плътност на скалите, намиращи се на различни дълбочини. Положителните аномалии съответстват на по-плътни скали, а отрицателните аномалии съответстват на по-малко плътни скали, но те винаги представляват суперпозиция на гравитационни полета, причинени от създаващи аномалии обекти на структурни нива с различна дълбочина.

Интерпретацията на гравитационните данни може да бъде качествена и количествена и е придружена от геоложка интерпретация на резултатите. При качествена интерпретация селекцията на аномалиите се извършва визуално или чрез статистически методи. С количествена изчислена интерпретация се определя местоположението на епицентровете (проекции върху земната повърхност) на аномално създаващи се обекти, дълбочината на техните центрове, форми, размери и излишни плътности.

.3 Прилагане на гравитационно изследване

Гравитационното изследване се използва за решаване на широк кръг от проблеми, свързани с изследването на дълбоката структура на Земята, поне горната мантия и земната кора, с регионалното тектонско зониране на сушата и океаните, търсенето на много минерали и изследването на геоложката среда.

Гравитационното изследване се използва и за търсене и проучване на нефтени структури, въглищни басейни, руди и неметални минерали.

Обмисли Кратко описаниетези области на приложение на изследването на гравитацията. Гравитационното изследване се използва за изследване на следните петролни структури: солни куполи, антиклинални гънки, рифтови масиви, куполни платформени структури.

Солните куполи са най-благоприятни за проучване, тъй като солта има ниска плътност (ρ=2.1g/cm 3 ) в сравнение с околните скали и остри стръмни склонове. Солните куполи, разположени в района на Урал-Емба, Днепър-Донецката депресия и други области, се отличават с изометрични интензивни отрицателни аномалии, по които може да се съди не само за тяхното местоположение и форма, но и за тяхната дълбочина.

Антиклиналните гънки се отличават с удължени изолинии на аномалии по-често положителни, по-рядко отрицателен знакв зависимост от плътността на скалите, залегнали в ядрото на гънките. Интерпретацията на резултатите е качествена, понякога количествена.

Много нефтени и газови находища са ограничени до рифтови масиви, но изследването на последните чрез гравитация е трудна задача. За изследване на рифтови варовици сред седиментни теригенни скали се използва анализ на регионални и локални аномалии, а рифтовите варовици се отличават като правило с положителни аномалии.

Високопрецизното гравитационно изследване се използва за изследване на режима на работа на нефтени и газови находища, както и на подземни хранилища за газ. Във връзка с проучването на въглищни залежи, гравиметрията се използва както за определяне на границите на въглищния басейн, така и за директно търсене на отделни находища и въглищни пластове, които се характеризират с ниска плътност (ρ≤2g/cm3).

Гравитационното изследване се използва в комбинация с други геофизични методи за проучване на рудни и неметални полезни изкопаеми и се използва както за широкомащабно картографиране и идентифициране на тектонични зони и структури, благоприятни за появата на определени полезни изкопаеми, така и за директно проучване и проучване на находища. Следователно гравитационното изследване се използва успешно за откриването им.

3. Магнитно поле на Земята

.1 За произхода на магнитното поле на Земята

Те се опитват да обяснят произхода на магнитното поле на Земята с различни причини, свързани с вътрешната структура на Земята. Най-надеждната и приемлива хипотеза, обясняваща магнетизма на Земята, е хипотезата за вихровите токове в ядрото. Тази хипотеза се базира на установения геофизичен факт, че на дълбочина 2900 км под мантията (черупката) на Земята има „течно” ядро ​​с висока електропроводимост. Поради така наречения жиромагнитен ефект и въртенето на Земята по време на нейното формиране, може да възникне много слабо магнитно поле. Наличието на свободни електрони в ядрото и въртенето на Земята в такова слабо магнитно поле доведе до индукция на вихрови токове в ядрото. Тези токове от своя страна създават (регенерират) магнитно поле, както се случва в динамото. Увеличаването на магнитното поле на Земята трябва да доведе до ново увеличаване на вихровите потоци в ядрото, а последните - до увеличаване на магнитното поле и т.н. Процесът на такава регенерация продължава, докато разсейването на енергия поради вискозитета на ядрото и неговото електрическо съпротивление не се компенсира от допълнителната енергия на вихрови токове и други причини.

.2 Основни елементи на магнитното поле

Във всяка точка на земната повърхност има магнитно поле, което се определя от вектора на общия интензитет T. По вектора T е монтирана магнитна игла, окачена близо до центъра на тежестта. Проекцията на този вектор върху хоризонталната повърхност и вертикалната посока, както и ъглите, образувани от този вектор с координатните оси, се наричат ​​основните елементи на магнитното поле (фиг. 1).

Ако оста хправоъгълна координатна система за насочване към географския север, ос при- на изток, и ос z- надолу по отвеса, след това проекцията на пълния вектор T върху оста zсе нарича вертикална компонента и се означава с z. Проекцията на пълния вектор T върху хоризонталната равнина се нарича хоризонтална компонента (H). Посоката H съвпада с магнитния меридиан. Проекция H върху оста хнаречен северен (или южен) компонент; проекция на H върху оста гнаречен източен (западен) компонент. Ъгъл между осите хи H компонентът се нарича деклинация и се обозначава с D. Обичайно е източната деклинация да се счита за положителна, западната - отрицателна. Ъгълът между вектора T и хоризонталната равнина се нарича наклон и се означава с J. Когато северният край на стрелката е наклонен надолу, наклонът се нарича север (или положителен), а когато южният край на стрелката е наклонен , нарича се южно (или отрицателно). Връзката на получените елементи на магнитното поле на Земята се изразява с помощта на формулите:

Седемте елемента на земното магнитно поле могат да бъдат изразени чрез произволни три компонента. При магнитни изследвания се измерват само един или два компонента на полето (обикновено Z, H или T).

Ориз. 1. Елементи на земното магнитно поле

Разпределението на стойностите на елементите на магнитното поле върху земната повърхност обикновено се изобразява под формата на контурни карти, т.е. линии, свързващи точки с еднакви стойности на един или друг параметър. Изолиниите на деклинацията се наричат ​​изогони, изолиниите на наклона са изоклини, H или Z изолиниите са съответно изодинамика на H или Z. Картите са изградени за 1 юли и се наричат ​​карти на епохата на тази и тази година. Например Фигура 2 показва карта на ерата от 1980 г.

Ориз. 2Общата сила на магнитното поле на Земята за епохата от 1980 г. Изолиниите T са начертани през 4 μT (от книгата на П. Шарма "Геофизични методи в регионалната геология")

3.3 Магнитометрично или магнитно изследване

(съкратено магнитно изследване) е геофизичен метод за решаване на геоложки проблеми, основан на изследването на магнитното поле на Земята. Магнитните явления и наличието на магнитно поле в близост до Земята са били известни на човечеството в древността. Също толкова отдавна тези явления са били използвани от хората за практически дейности (например използването на компас). От втората половина на ХІХ век измерването на силата на магнитното поле беше извършено за търсене на магнитни руди.

Магнитното проучване се различава от другите методи на геофизиката с най-висока производителност (особено аеромагнитното проучване). Магнитното проучване е най-ефективният метод за търсене и проучване на находища на желязна руда.

.4 Намагнитване на скалите и техните магнитни свойства

Регионалните и локални магнитни аномалии зависят от интензитета на намагнитването на скалата J както от съвременните (индуцирано намагнитване J i), така и от древните (остатъчно намагнитване J r) магнитни полета, т.е. е векторната сума J=J i +J r . Индуцираното намагнитване на всяка скална проба е J i =kT, където k (kappa) е нейната магнитна чувствителност, а T е пълният вектор на постоянното геомагнитно поле. Същата проба обаче носи информация за намагнитването, което е съществувало по време на образуването на скалата и се е променило по сложен начин до наши дни. Нарича се остатъчен (J r). Заедно със съотношението Q=J r /J i, остатъчната намагнитност количествено характеризира свойството на скалата да поддържа или променя намагнитването през цялата си възраст, може би много милиони години.

Пример за материали и руди, които имат силно магнитно поле, дори когато са екранирани от земното магнитно поле, са изкуствените магнити или естествените проби от магнетит, в които намагнитването е стабилно поради остатъка.

.5 Приложение на магнитното проучване за картографиране, търсене и проучване на полезни изкопаеми

Търсенето и проучването на находища на желязна руда е задача, която най-добре се решава чрез магнитно проучване. Изследванията започват с аеромагнитни проучвания в мащаб 1: 100 000. Депозитите на желязна руда се отличават с много интензивни (стотици и хиляди мащаби) Z(T) аномалии. Детайлизирането на аномалиите се извършва чрез наземно проучване. В същото време се извършва не само качествена, но и количествена интерпретация, т.е. дълбочината на възникване на магнитни маси, стачка, потапяне, размерът на слоевете, съдържащи желязо, и понякога дори качеството на рудата се оценяват чрез интензитета на намагнитване.

Магнетитните руди са най-благоприятни за проучване, хематитните находища се отличават с по-малко интензивни аномалии.

4. Електромагнитно поле на Земята

.1 Електромагнитни полета

Естествените променливи електромагнитни полета включват квазихармонични нискочестотни полета от космическа (те се наричат ​​магнитотелурична) и атмосферна (гръмотевична буря) природа ("телурични" и "атмосферни").

Произходът на магнитотелуричните полета се обяснява с въздействието върху йоносферата на Земята на поток от заредени частици, изпратени от космоса (главно корпускулярно лъчение от Слънцето). Периодичните (11-годишни), годишни, дневни изменения на магнитното поле на Земята и магнитните бури, причинени от различната активност на Слънцето и слънчевия вятър, създават смущения в магнитосферата и йоносферата. В резултат на индукцията в Земята възникват магнитотелурични полета. По принцип тези полета са с инфраниска честота (от 10 -5 до 10 Hz). Теорията показва, че при такива честоти скин-ефектът е слаб, така че магнитотелуричните полета проникват в Земята на дълбочина от десетки и няколко стотици километра. Най-стабилните, постоянно и навсякъде съществуващи сутрин и дневни часове, особено през лятото и в години на повишена слънчева активност, има краткопериодични колебания (КСП) с период от няколко до сто секунди. Полета от други периоди се наблюдават по-рядко.

Измерените параметри са електрическите (E x ; E y) и магнитните (H x ; H y ; H z) компоненти на напрегнатостта на магнитотелуричното поле. Техните амплитуди и фази зависят, от една страна, от интензивността на изменението на телуричните и геомагнитните полета, а от друга страна, от електросъпротивлението на скалите, изграждащи геоелектричния разрез.

От измерените взаимно перпендикулярни електрически и магнитни компоненти е възможно да се изчисли \rho на хомогенно полупространство (нормално поле), като се използва следната формула, получена в теорията на електрическото изследване:

ρ=αT*(E x /H g) 2

където T е периодът на трептене, α е факторът на размерите. Равно е на 0,2, ако T се измерва в s, E x в mV/km, H в нанотесла (nT), ρ в Ohm*m. По отношение на нехомогенна среда съпротивлението, получено по тази формула, се нарича привидно съпротивление (KS или ρ z).

Произходът на естествените променливи полета от атмосферен характер е свързан с гръмотевична буря. При всеки удар на мълния в Земята (по цялата земна повърхност средно броят на светкавиците всяка секунда е приблизително 100) се възбужда електромагнитен импулс, който се разпространява на големи разстояния. По принцип под въздействието на гръмотевични бури в горните части на Земята винаги и навсякъде има слабо гръмотевично поле, което се нарича шум. Състои се от периодично повтарящи се импулси (поредици) с квазисинусоидален характер с преобладаващи честоти от 10 Hz до 10 kHz и интензитет на електрическата компонента във фракции от mV/m.

Средното ниво на "атмосферното" поле е обект на забележими дневни и сезонни колебания; векторите на интензитета на електрическите (E) и магнитните (H) компоненти не остават постоянни по амплитуда и посока. Въпреки това, средното ниво на напрежение (E cf, H cf) за период от десет секунди зависи от електрическото съпротивление на слоевете на геоелектричния участък, който се наблюдава. Така измерените параметри на "атмосферите" са различни компоненти на E cf и H cf.

4.2 Електромагнитни свойства на скалите

Основните електромагнитни свойства на скалите включват: електрическо съпротивление (ρ), електрохимична активност (α), поляризуемост (ƞ), диелектрична (ɛ) и магнитна (µ) пропускливост. Параметрите ρ, ɛ, µ, както и честотата на полето, определят коефициента на поглъщане на полето от средата.

4.3 Електромагнитно разузнаване

(по-точно, електромагнитно изследване) съчетава физически методи за изследване на геосферите на Земята, търсене и проучване на полезни изкопаеми, базирани на изследване на електрически и електромагнитни полета, които съществуват в Земята поради естествени космически, атмосферни, физични и химични процеси , или създадени изкуствено.

Електромагнитните свойства на геоложката среда, влагащата среда, слоевете, обектите, както и геометричните параметри на последните служат като основа за изграждане на геоелектрични разрези. Геоелектрично сечение върху хомогенно по едно или друго електромагнитно свойство полупространство обикновено се нарича нормално, а върху нехомогенно - аномално. Електрическите изследвания се основават на идентифицирането на аномалии.

Поради разнообразието на използваните полета, техните честотно-времеви спектри, електромагнитните свойства на скалите, електрическите изследвания се отличават от другите геофизични методи с голям брой методи (над 50). По своята физическа същност те могат да бъдат групирани в методи на естествено променливо електромагнитно поле, поляризационни (геоелектрохимични), съпротивителни, индуктивни нискочестотни, високочестотни, микровълнови, биогеофизични.

4.4 Характеристики на използването на електромагнитни сондажи

Въпреки факта, че всички методи за електромагнитно сондиране са предназначени за дисекция на хоризонтално и леко слоести среди, техните геоложки възможности са различни и зависят преди всичко от проектираната дълбочина и задачите, които трябва да бъдат решени.

С помощта на електромагнитно сондиране се решават следните задачи:

ü определяне на дебелината и състава на покривните и първичните седиментни отлагания, дълбочината на фундиране, което е много важно за структурно-геоложкото обемно картиране;

ü оценка на геометричните параметри и физичните свойства на скални масиви от голям интерес за инженерно-геоложки, вечно-мразовито-глациологични, хидрогеоложки картографиране;

ü търсене на резервоар, като правило, неметални полезни изкопаеми. При структурни изследвания на сушата и моретата до дълбочини 5 - 10 км.

5. Заключение

Въз основа на изучения материал може да се заключи, че геофизичните полета на Земята се използват широко за изучаване на геоложката структура на отделни участъци от земната кора, търсене и проучване на минерални находища.

6. Използвана литература

1. Геофизични методи на изследване / Изд. В. К. Хмелевски. - М.: Недра, 1988.

Геофизични методи за изследване на кладенци. Наръчник по геофизика. - М.: Недра, 1883.

Бондаренко В.М., Демура Г.В., Ларионов А.М. Общ курс на геофизичните методи за проучване. - М.: Недра, 1986.

Изследване на гравитацията. Наръчник по геофизика. - М.: Недра, 1990.

Магнитно проучване. Наръчник по геофизика. - М.: Недра, 1990.

Сеизмично проучване. Наръчник по геофизика в две книги. - М.: Недра, 1990.

Електрически изследвания. Наръчник по геофизика в две книги. - М.: Недра, 1989.

Шарма П. Геофизични методи в регионалната геология. - М.: Мир, 1989.

Геология. Литология. Предметът и задачите на тези науки.

Геологията е наука за земята. Литологията е наука, която изучава седиментни скали. Петрографията е наука, която изучава магмени g.p. Основните задачи на литологичните изследвания са: 1) изследване на характеристиките и закономерностите на пространственото разпределение на седиментните скали на Земята; 2) въз основа на идентифицираните модели, търсенето на минерални находища, генетично, парагенетично и пространствено свързани със седиментни скали. Задачата на геологията е последователността на геоложките събития.

Съвременни възгледи за произхода на Вселената, Слънчевата система и Земята в нея.

Вселената, която сега наблюдаваме, съдържа само 1/9 от веществото, от което според изчисленията трябва да се образува масата на Вселената. Следователно 8/9 от масата на неговата субстанция е скрита от нас. Наблюдаваната форма на Вселената се е появила преди около 20 милиарда години.

Теории: 1. "Бягане" на галактики и техните купове. Доказателството за това явление е свързано с добре известния от физиката ефект на Доплер, който се състои в това, че спектралните линии на поглъщане в наблюдаваните спектри на обект, който се отдалечава от нас, винаги са изместени към червената страна, а приближавайки се към син. 2. Реликтово излъчване. Арно Пензиас и Робърт Уилсън с помощта на рупорна антена откриха фона електромагнитно излъчванепри дължина на вълната 7,35 cm, еднаква във всички посоки и не зависи от времето на деня. Това излъчване е еквивалентно на излъчването на напълно черно тяло с T~2.75K. 3. Химичен съставВселената се състои от ¾ водород и ¼ хелий по маса. Всички останали елементи не надвишават дори 1% в състава на Вселената. В тази пропорция 3:1 H 2 и He се образуват още в първите минути на Големия взрив.

Формата и размерите на Земята (геоид, триаксиален елипсоид).

Земята има формата на двуосен елипсоид. 1-ва компресия на полюсите. Втората компресия е екваториална. Дължината на екватора е 40 075 km; Радиус 6377 км; Тегло 5.9737*. Геоидът е някаква въображаема повърхност, спрямо която силата на гравитацията е насочена перпендикулярно.

Геофизични полета на Земята (гравитационни, магнитни, електрически, топлинни); произхода им.

Гравитационното поле на Земята е гравитационното поле, причинено от гравитацията на Земята и центробежната сила, причинена от ежедневното й въртене. Характеризира се с пространственото разпределение на гравитацията и гравитационния потенциал.

Магнитното поле на Земята е магнитно поле, генерирано от токове в течната част на ядрото. Магнитните полюси не съвпадат с географските нито по знаци, нито по координати. Дрейфът на магнитните полюси се случва през цялата геоложка история на Земята. Магнитната деклинация е ъгълът между посоката на магнитната стрелка и посоката на географския меридиан. Магнитен наклон - ъгълът, под който стрелката се отклонява под въздействието на магнитното поле на Земята във вертикалната равнина. В северното полукълбо краят на стрелката, сочеща на север, се отклонява надолу, в южното полукълбо - нагоре. Видове магнитни полета: нормални, променливи, аномални.

Електрическо поле на Земята. Йоносферата под действието на радиационното поле на слънцето придобива положителен заряд. Междинни слоеве m / y литосфера (-) и йоносфера (+) - изолатор. Следователно гръмотевичните бури възникват и удрят отгоре надолу (от + до -).

Термично поле на земята. Източници: 1) топлина, получена от Слънцето; 2) топлина от недрата на Земята (топлинен поток); 3) радиоактивно разпадане; 4) приливи и отливи; 5) движение на плочи. Геотермалния градиент е колко се повишава температурата по време на гмуркане на единица разстояние (m). Геотермалната стъпка е разстоянието, което трябва да се намали, за да може температурата да се повиши с . Коланът на постоянство на температурата е дълбочината, на която температурата е равна на средната годишна (постоянна).

Земното магнитно поле. Всеки, който е използвал компас, знае, че колкото и свободно окачена стрелка да се отклони от първоначалната си посока, тя винаги ще се върне в нея. Това означава, че в географска обвивкаи в околоземното пространство има магнитно поле, във всяка точка на което стрелката на компаса ще бъде успоредна на магнитните силови линии. В този случай единият край на стрелката сочи към северния магнитен полюс, а другият към юга.

Земята е голям магнит с магнитно поле около него. Районът на околоземното пространство физични свойствакоето се определя от магнитното поле на Земята и взаимодействието му с потоците от космически частици се нарича магнитосфера. Външната му граница, магнитопаузата (широчина около 200 km), се намира от дневната страна на надморска височина 10-14 земни радиуса (магнитосферата се компресира под въздействието на слънчевия вятър), а от нощната страна се простира до височина 900-1000 земни радиуса (магнитосферата е удължена, образувайки „опашка“). С отдалечаване от повърхността на Земята нехомогенността на магнитосферата се изглажда, нейният интензитет отслабва и извън магнитопаузата магнитното поле на Земята губи способността да улавя заредени частици. Поради съществуването на магнитосферата, магнитната стрелка на компаса е настроена по посока на магнитните силови линии. Големият кръг, в равнината на който е разположена магнитната стрелка на компаса, се нарича магнитен меридиандадена точка. Магнитните меридиани не образуват правилна решетка на земната повърхност и се събират в две точки т.нар магнитни полюси.Те не съвпадат с географските полюси и бавно променят местоположението си, "носейки се" със скорост 7 - 8 км/година. И така, през 1950 г. северният магнитен полюс имаше координати от 72 ° N. ширина, 96° з.д D., а южната - 70 ° S. ширина, 150° з.д д.; през 1970 г. съответно 75 ° 42 "N, 101 около 30" W. и 65 ° 30 "S, 140 ° 18" W, през 1985 г. - 77 около 36 / N и 102 o 48 / W, а южната - 65 o 06 / S. и 139 на изток.

Магнитните полюси не са антиподни точки. Първият от тях се измества към Северния полюс, вторият - към Австралия. Очаква се около 2185 г. магнитните и географските полюси в северното полукълбо да бъдат в една и съща точка.

Магнитното поле на Земята се характеризира с три елемента на земния магнетизъм: магнитна деклинация, магнитна инклинация и интензитет.

Магнитна деклинация- ъгълът между истинската посока на север, т.е. географския меридиан, и посоката на северния край на магнитната стрелка. Магнитната деклинация е източна и западна. Когато северният (синият) край на магнитната стрелка на компаса се отклони на изток от географския меридиан, деклинацията се нарича източени има знак плюс (положителен), с отклонение на запад - западени има знак минус (отрицателен). Магнитната деклинация трябва да бъде посочена на всички топографски карти. Например, магнитната деклинация на Москва е около +8°. За да разберете посоката на географския меридиан, е необходимо да преброите 8 ° от посоката на северния край на магнитната стрелка на компаса на запад (обратно на часовниковата стрелка). В този случай синият край на иглата на компаса ще покаже посоката на север. Наричат ​​се линии с еднаква магнитна деклинация изогони.Стойността им варира от 0° до ±180°. Нулевият изогон се нарича линия на агония.Той разделя регионите на източна и западна деклинация, преминавайки през двата географски и двата магнитни полюса. На него стрелките на компаса сочат към географските полюси, тъй като географският и магнитният меридиан съвпадат.

Магнитен наклон- ъгълът между хоризонталната равнина и магнитната стрелка, свободно окачена на хоризонталната ос. Той е положителен в северното геомагнитно полукълбо и отрицателен в южното. Магнитният наклон варира от 0° до ±90°. На магнитните полюси той е равен на + 90 ° и -90 °, така че магнитната стрелка на компаса заема вертикално положение: в северното полукълбо синият край на стрелката е насочен надолу (+90 °), в южното полукълбо - червено (-90 °). Магнитните полюси се определят като точки с наклон ±90°. Наричат ​​се линии, свързващи точки с еднакъв магнитен наклон изоклини.Нулева изоклина - магнитен екватор- минава приблизително по дължината на географския екватор: малко на юг - в западното полукълбо, малко на север - в източното полукълбо. Той разделя Земята на две геомагнитни полукълба.

Характеризира се силата на магнитното поле напрежение.Стойността му нараства от магнитния екватор към полюсите. В северното полукълбо то е по-голямо, отколкото в южното и като цяло енергийните запаси на магнитосферата са огромни. В някои региони на Земята силата на реалното магнитно поле, поради нехомогенността на вътрешната структура на Земята, се различава от нормалното (теоретично) поле, т.е. това, което Земята би имала, ако беше равномерно магнетизирана топка. Тези отклонения се наричат магнитни аномалии.Големи световни аномалии се наблюдават в Източен Сибир, в района на Зондските острови и др.; Курск, Кривой Рог и т.н. са регионални, а има и много местни.

Магнитното поле на Земята се състои от две магнитни полета с различен произход - постоянно и променливо. Основният компонент е постоянно поле (99% по величина). Образуването му се дължи на динамични процеси в ядрото на Земята. Постоянното поле е повече или по-малко стабилно и са му присъщи регулярни колебания - дневни, годишни, вековни. променливо поле(1% по величина) се причинява от външни причини - въздействието на слънчевия вятър и свързаните с него електрически токове в магнитосферата и горните слоеве на атмосферата. Те причиняват, като правило, непериодични резки смущения на всички елементи на земния магнетизъм, т.е. магнитни бури,които са придружени от полярни сияния, влошаване на радиокомуникациите на къси вълни, радиосмущения, влошаване на благосъстоянието на хората и др. Въпреки известно разстройство, магнитните бури се засилват през пролетта и есента, отслабват през лятото и зимата.

Значението на магнитосферата е изключително голямо. Той изпълнява изолираща роля за корпускулярната слънчева радиация, слънчевият вятър тече около него. Така че магнитосферата е основната невидима "бронирана бариера" на планетата. Малко количество слънчева плазма от дневната страна в полярните области обаче се просмуква в магнитосферата, а след това и в горните слоеве на атмосферата – т.нар. йоносферадо надморска височина 80-100 км. За всички изтекли заредени частици магнитосферата се оказва своеобразен капан. Веднъж в него, заредените частици се движат по затворени траектории по линиите на магнитното поле, образувайки радиационни пояси:вътрешни (протонни) с максимална концентрация на частици на височина 3 - 4 хил. км над екватора и външни (електронни) - на височина около 22 хил. км. Така магнитосферата е нашият „магнитен чадър“. Предавайки на Земята лъчистата енергия на Слънцето с електромагнитна природа, тя забавя корпускулярното излъчване, предпазвайки географската обвивка и всички живи същества от смърт.

Медицински и биологични статистически материали (честота на сърдечно-съдови пристъпи при хора, разпространение инфекциозни заболявания, наранявания при работа, злополуки по пътищата и др.) свидетелстват за връзката на изброените явления с промените в магнитното поле на Земята.

Когато изучаваме естествените магнитни полета, не трябва да забравяме за изкуствените електромагнитни полета, създадени от промишлени инсталации, телевизионни центрове, електропроводи и др. Механизмът на действие на магнитните полета върху биологични обекти е много сложен феномен и дешифрирането му е въпрос на бъдещето. Магнитните бури засягат и техническите системи – енергийни, тръбопроводи и др., в които възникват претоварвания.

Магнитното поле на Земята помага на групи, кораби, подводници, самолети и туристи да се ориентират в космоса. Когато използвате компас за определяне на страните на хоризонта, е наложително да коригирате магнитната деклинация. Сега корабите използват жирокомпаси, които веднага показват посоката на географския меридиан. Чрез някои промени в магнитното поле е възможно предварително да се предскаже приближаването на магнитна буря, което е важно да се знае за сигналистите, капитаните на кораби и други специалисти, с които се осъществява локационна комуникация, както и за лекарите. Местните магнитни аномалии показват находища на минерали от желязна руда, поради което широко се използват магнитометрични методи за изследване за тяхното търсене.

Структурата на магнитното поле на Земята варира в зависимост от географската ширина. Във всяко полукълбо има три зони на ширина.

1. Екваториална зона (25° с.ш. - 25° ю.ш.), характеризираща се със слабо проникване на високоенергийни протони в земната атмосфера. Преградата пред тях се създава от магнитни силови линии, които тук вървят почти успоредно на земната повърхност и стават непроницаеми за частиците на Космоса.

2. Зоната на умерените ширини (30 ° N и 55 ° S), характеризираща се с увеличаване на интензивността на потоците. По посока на полюсите пропускливостта на магнитното поле се увеличава.

3. Зоната над полярните области на Земята. Тук линиите на магнитното поле са повече или по-малко перпендикулярни на земната повърхност и образуват конфигурация с форма на фуния. Чрез тях част от слънчевия вятър от дневната страна прониква в магнитосферата, а след това в горните слоеве на атмосферата. Частиците от опашката на магнитосферата се втурват тук по време на магнитни бури, достигайки границите на горната атмосфера на високи географски ширини на северното и южното полукълбо. Именно тези заредени частици причиняват полярните сияния тук.

Магнитното поле става основната пречка за проникването в географската обвивка на корпускулярното излъчване на Слънцето, което е пагубно за живата материя. В същото време магнитосферата предава рентгенови и ултравиолетови лъчи, радиовълни и лъчиста енергия към повърхността на планетата, която служи като основен източник на топлина и енергийна основа за процесите, протичащи в географската обвивка. Експериментално са доказани връзки между различните функции на растенията и животните в зависимост от тяхната ориентация в магнитно поле. Повтарящите се експерименти с култивирани и диви растения показват, че специалното местоположение на зародиша на семето по отношение на посоката на геомагнитното поле влияе върху скоростта на растеж и ориентацията на корените в бъдеще. Това явление в органичния свят на Земята се нарича магнитотропизъм. Различните групи растения реагират различно на промените в интензитета на геомагнитното поле. Семената на някои, когато са изкуствено защитени от него, образуват повече корени на растежни пъпки, докато при други, например иглолистни дървета, в този случай периодът на покой се удължава, кълняемостта намалява, усвояването на кислород намалява и съдържанието на сухо вещество намалява с средно 30%. Натрупани са много достоверни факти за високата чувствителност към магнитни полета на насекоми, птици, риби, мекотели, червеи и дори водорасли.

Гравитационното поле на Земятае гравитационното поле. Силата на гравитацията действа навсякъде по Земята и е насочена по отвес към повърхността на геоида, като намалява по величина от полюсите към екватора. Земята би имала нормално гравитационно полепри условие, че има фигура на елипсоид на въртене и равномерно разпределение на масите в него. Земята обаче не е такова тяло. Разликата между силата на реалното гравитационно поле и теоретичното (нормално) поле се нарича гравитационна аномалия.Тези аномалии се дължат както на различен материален състав и плътност на скалите, така и на видими неравности на земната повърхност. Планините обаче не винаги причиняват увеличаване на гравитацията (положителна аномалия), а океанските депресии - техен недостатък (отрицателна аномалия). Тази ситуация е обяснена изостазия(от гръцки. изостазиос- равни по тегло) - чрез балансиране на твърдите и относително леки горни хоризонти на Земята върху по-тежката горна мантия, която е в пластично състояние в слоя астеносфера.Според съвременните геофизични концепции в недрата на Земята на определена дълбочина (дълбочина на компенсация) има хоризонтално разпространение на подкорови маси от материя от местата на техния излишък на повърхността (под формата на планини и др.) до периферията и изравняване на налягането на надлежащите слоеве. Наличието на астеносферни течения е необходимо условие за изостатичното равновесие на земната кора.

С появата или изчезването на ледниково натоварване в зоните на древни и съвременни ледници се нарушава и изостатичното равновесие. С увеличаване на масата на леда върху ледените плочи, земната кора се увисва и когато ледът се топи, тя се издига. Такива вертикални движения на земната кора се наричат глациоизостазия(от лат. ледници- лед). Глациоизостатичното потъване е най-силно изразено под централните части на съвременните ледени покривки – Антарктида и Гренландия, където леглото на ледниците на места е огънато под морското равнище. Издиганията са особено интензивни в райони, които наскоро са били освободени от континентален лед (например в Скандинавия, Канада), където общите им стойности за следледниковото време достигат няколко десетки метра. Съвременните скорости на издигане, според инструментални измервания, достигат до 1 m на век на места, например на шведското крайбрежие на Ботническия залив.

Стойността на гравитацията е изключително голяма. Той определя истинската фигура на Земята - геоида. Подкоровите течения в астеносферата причиняват тектонични деформации и движения на литосферните плочи, създавайки големи релефни форми на Земята. Силата на гравитацията определя гравитационните релефообразуващи процеси: ерозия, свлачища, сипеи, свлачища, кални потоци, движението на ледниците в планините и др. Силата на гравитацията определя максималната височина на планините на Земята. Той държи атмосферата и хидросферата, подлежи на движението на въздушни и водни маси. Гравитацията помага на хората и много животни да поддържат изправена позиция. Геотропизъм- растежни движения на органите на растенията под влияние на гравитацията - определя вертикалната посока на стъблата и първичния корен. Не напразно гравитационната биология, възникнала в епоха, когато човекът започва да се заселва в свят без гравитация - Космоса, включва растенията сред своите експериментални обекти. Силата на гравитацията трябва да се вземе предвид, когато се разглеждат буквално всички процеси в географската обвивка. Без да се вземе предвид гравитацията, е невъзможно да се изчислят първоначалните данни за изстрелване на ракети и Космически кораби, гравиметричното изследване на рудни полезни изкопаеми и нефто- и газоносни структури е невъзможно.