Энергия аккреции и гравитационной дифференциации Земли

Введение

Тектоническая активность Земли напрямую зависит от её внут­ренней энергии. Исходя из идеи первоначально холодной Земли, необходимо объяснить источники разогрева нашей планеты до её совре­менного состояния с учётом теплопотерь в околоземное космиче­ское пространство.

В современной Земле с глубиной температура недр растёт и составляет до 1300-4350°С в верхней мантии, на по­верхности ядра находится в пределах 3000°С, а в его центре может достигать более 4000°С. Через земную поверхность теряется до 10,3*10¹² кал/с тепла. По расчётам В.Н. Жаркова за всю геологическую историю Земля потеряла порядка 1,1..4*10³ кал, остыв при этом примерно на 800°С. По другим данным (В.П. Трубицын, 2000) величина остывания нашей планеты за последние 4*10⁹ лет оценива­ется в 400°С. В любом случае энергетические источники Земли должны были обеспечить не только её разогрев до современных значений, но и в какой-то степени компенсировать указанные теплопотери.

К основным источникам энергии нашей планеты относятся энергию аккреции, гравитационной дифференциа­ции, радиоактивного распада и приливного трения. Эти источники энергии будут рассмотрены в курсовой работе. Будут приведены расчеты численных оценок этих величин, графики изменения скорости выделения каждого из видов энергии, графики выделения энергии в зависимости от времени, графики эволюции содержания радиоактивных элементов, графики выделения суммарной энергии на Земле за время её существования.

При оценке энергетического баланса Земли не учитывается роль солнечного излучения. Несмотря на то, что поток солнечной энергии в настоящее время в 4000 раз превышает глубинный тепловой поток на поверхности нашей планеты, он оказывает слишком малое влия­ние на тектонические процессы. В основном солнечное тепло опре­деляет течение экзогенных явлений: выветривания горных пород, транспортировку продуктов разрушения, осадконакопление и, ко­нечно же, развитие земной жизни. То, что тектономагматические процессы являются следствием именно внутренней энергии Земли, доказывается возрастанием температуры с глубиной и существова­нием постоянного теплового потока.

Энергия аккреции и гравитационной дифференциации Земли

К основным первичным источникам энергии Земли, запасенной ею еще в процессе образования, можно отнести часть энергии гравитационной аккреции земного вещества (энергии выпадения на Землю планетезималей) и энергию сжатия земных недр. Процесс образования Земли за счет аккреции протопланетного газопылевого облака развивался примерно за 100 млн лет и завершился около 4,6 млрд лет тому назад образованием молодой и в среднем однородной по составу Земли.

На геологической стадии развития, начиная приблизительно с 4,0 млрд лет назад, стал развиваться другой мощный процесс – выделение гравитационной энергии, связанной с плотностной дифференциацией земных недр. Этот процесс привел к выделению в центре Земли плотного окисно-железного ядра и к возникновению в остаточной силикатной оболочке, т.е. в ее мантии, интенсивных конвективных движений – непосредственной причины ее тектонической активности.

Дата добавления: 2015-08-10