ПРЕДИСЛОВИЕ

 

Профессиональная подготовка специалистов информационных технологий геологической направленности включает обязательный курс «Физика Земли». Этот курс, базируясь на достигнутых в последнее время результатах естествознания, связанных с активным освоением околоземного пространства и космоса, закладывает основы знаний миропорядка как во Вселенной и, в частности, в Солнечной системе, так и внутреннего строения планеты Земля и ее сопутствующих физических полей.

Чтение этой дисциплины на II курсе предусматривает, что студенты на более старших курсах значительно эффективнее будут осваивать другие дисциплины геологической и геофизической направленности, ориентированные, как правило, на изучение уже только верхней оболочки Земли – земной коры.

Предлагаемый курс обучения предусматривает, что студенты имеют физико-математические знания на уровне требований высшей школы.

Цель курса «Физика Земли» - дать студентам основы строения Вселенной и более детально ознакомить с внутренним строением планеты Земля, а также физическими полями Земли (гравитационным, магнитным, сейсмическим, электрическим, тепловым).

Учебным планом очного факультета предусматривается чтение лекций по курсу 17 часов и проведение лабораторных занятий 17 часов. Для заочного - предусматривается чтение лекций по курсу 8 часов и проведение лабораторных занятий 4 часа. Студент должен сдать зачет в объеме всего курса.

Перечень лабораторных работ приводится в Указаниях. Список рекомендованной литературы прилагается.

В настоящих Указаниях заметное внимание уделено теоретическому курсу в связи с отсутствием специального учебника и разбросанностью материала по различным источникам, включая и Internet-сведения.

 

ПРОГРАММА КУРСА

1. Физика Земли – интеграционная и саморазвивающаяся наука на базе накопленных знаний в физических отраслях естествознания.

Общие сведения планетологического характера. Теория Большого Взрыва. Происхождение Вселенной, Галактик, Солнечных систем, планет, спутников планет, метеоритных поясов. Планетная система Земля – Луна, прикладное значение её исследований. (2 час).

 

2. Сведения о строении Земли, Луны.

Возраст Земли, Луны. Слои внутри Земли, Луны. Химический состав Земли, её основных слоёв: земной коры, астеносферы, нижней мантии, внешнего и внутреннего ядер Земли. (1 час).

 

3. Гравитационное поле Земли.

Ускорение силы тяжести как градиент геопотенциала. Геонд по спутниковым данным. Сила тяжести внутри Земли и в околоземном пространстве. Изостазия. Понятие о невесомости и космических скоростях. Причины нестационарности гравитационного поля. Эвстатические колебания уровня мирового океана. (2 часа).

 

4. Фигура Земли.

Параметры, определяющие геометрию земной поверхности. Масса и основные моменты инерции Земли, Луны. Отклонение Земли от состояния гидростатического равновесия. (1 час).

 

5. Вращение Земли.

Параметры, характеризующие вращательное движение Земли. Процессы, осложняющие вращение Земли: прецессия, нутация, 12- и 14-месячные колебания полюсов Земли. Приливные явления, обусловленные Луной и Солнцем. Нерегулярные изменения скорости вращения Земли. (2 часа).

 

6. Механо-физические свойства Земли.

Упругие и неупругие деформации Земли. Процессы упругой деформации и описывающая их идеальная теоретическая модель. Процессы неупругой деформации и их теоретическая модель. Ползучесть горных пород, её разновидность – сель. Энергия упругих колебаний и механизм затухания колебаний. (2 часа).

 

7. Сейсмология.

Задачи и методы сейсмологии. Сейсмичность Земли. Механизм очага землетрясения. Классификация землетрясений. Сейсмические волны и их траектории в теле планеты. Годографы. Собственные колебания Земли. Фоновые колебания Земли: микросейсмы и цунами. (2 часа).