Билет №2

1) Осевые параметры модели Земли.

сжатие	0,0033528[3]
Экваториальный радиус	6378,1[3]
Полярный радиус	6356,8 км[3]
Средний радиус	6371,0 км[3]
Окружность большого круга	40 075,017 км (по экватору)[7]40 007,86 км (по меридиану)[8]
Площадь поверхности (S)	510 072 000 км²[9][10]148 940 000 км² суша (29,2 %)[9]361 132 000 км² вода (70,8 %)[9]
Объём (V)	10,8321·1011 км³[3]
Масса (m)	5,9736·1024 кг[3]
Средняя плотность(ρ)	5,5153 г/см³[3]
Ускорение свободного падения на экваторе (g)	9,780327 м/с²[3]
Первая космическая скорость(v1)	7,91 км/с
Вторая космическая скорость(v2)	11,186 км/с[3]
Период вращения(T)	0,99726968 дней[11]
Наклон оси	23,439281°

2) Масса Земли приблизительно равна 5,9736·1024 кг. Общее число атомов, составляющих Землю, ≈ 1,3-1,4·1050. Она состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %); на остальные элементы приходится 1,2 %. Из-за сегрегации по массе область ядра, предположительно, состоит из железа (88,8 %), небольшого количества никеля (5,8 %), серы (4,5 %) и около 1 % других элементов. Примечательно, что углерода, являющегося основой жизни, в земной коре всего 0,1 %.

Геохимик Франк Кларк вычислил, что земная кора чуть более, чем на 47 % состоит из кислорода. Наиболее распространённые породообразующие минералы земной коры практически полностью состоят из оксидов; суммарное содержание хлора, серы и фтора в породах обычно составляет менее 1 %. Основными оксидами являются кремнезём (SiO₂), глинозём (Al₂O₃), оксид железа (FeO), окись кальция (CaO), окись магния (MgO), оксид калия (K₂O) и оксид натрия (Na₂O). Кремнезём служит главным образом кислотной средой, формирует силикаты; природа всех основных вулканических пород связана с ним. Из расчётов, основанных на анализе 1 672 видов пород, Кларк сделал вывод, что 99,22 % из них содержат 11 оксидов. Все прочие компоненты встречаются в очень незначительных количествах.

Билет № 3

1) Гл авные особенности морфологии рельефа Земли помогает понять гипсографическая кривая. На ней отображены статистические подсчеты площадей определенных высотных ступеней, сделанные по гипсометрическим картам. На оси ординат показаны высота суши и глубина океанов, на оси абсцисс – площади соответствующих ступеней, встречающихся на поверхности земного шара (рис. 18).

Оказывается, большие высоты и глубины встречаются очень редко. Участки суши высотой более 5000 м занимают лишь 0,3 % земной поверхности, а горы выше 2000 м – только 2 %. Преобладают же среднегорья с высотами 1000–2000 м (5–6 %), остальную площадь суши занимают равнины: низменные (0– 200 м над уровнем моря), возвышенные (200–500 м над уровнем моря) и нагорные (свыше 500 м над уровнем моря).

Особенно высоко поднимаются лишь отдельные вершины гор. Примером могут служить Джомолунгма (Эверест), достигающая 8848 м, и Чогори – 8611 м. В океанах глубины свыше 6000 м встречаются лишь в обособленных впадинах – желобах. Самые глубокие впадины расположены в Тихом океане: Марианская – 11022 м, Тонга – 10882 м. В Атлантическом океане впадина Пуэрто-Рико достигает 8385 м, а в Индийском океане Яванская – 7450 м.

Континенты понижаются очень постепенно, особенно в пределах шельфа, до глубины (изобаты) в 200 м, иногда шельф опускается до глубины 500 – 1000 м. Ширина шельфа в различных частях континентов тоже весьма различная: иногда он очень узкий, а местами (северное побережье Евразии) ширина его достигает многих сотен километров.

Между изобатами 200–2400 м (местами до 3500 м) глубины нарастают относительно быстро – здесь располагается континентальный склон, в пределах которого осуществляется геологический переход материков в океаны. В пределах континентального склона наблюдаются уступы, обрывы, каньоны и другие формы рельефа, свидетельствующие о том, что здесь находятся зоны дробления земной коры.

От подножия материкового склона глубины увеличиваются очень плавно – области с глубинами от 2500 до 6000 м занимают огромные площади. В пределах океанов выявлены так называемые срединно-океанические хребты общей протяженностью более 60 тыс. км, что равно длине основных горных сооружений суши.

Гипсографическая кривая показывает две главные ступени в рельефе Земли. Одна со средней высотой 875 м отражает среднюю высоту суши; это материковая ступень, сложенная более легкими породами, с континентальным строением земной коры. Другая поверхность лежит на глубине 3880 м (средняя глубина Мирового океана); это океаническая ступень, сложенная более тяжелыми породами, с океаническим строением земной коры.

Амплитуда рельефа Земли, т. е. превышение самых высоких гор над дном самых глубоких впадин достигает почти 20 км. Вычисленный средний уровень земной коры располагается на глубине 3440 м.

2) Магматизм – совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью магмы. Магма – это огненно-жидкий природный обычно силикатный расплав, обогащённый летучими компонентами (H₂O, CO₂, CO, H₂S и др.). Редко встречаются низко силикатные и не силикатные магмы. Кристаллизация магмы приводит к образованию магматических (изверженных) горных пород.

В силу того, что магматические горные породы отличаются друг от друга условиями образования (генезисом), и как следствие минеральным и химическим составом, единая общепринятая классификация магматических пород не существует. В зависимости от того, где застывает магма, магматические породы делятся на интрузивные (глубинные) и эффузивные (излившиеся). В зависимости от глубины застывания магмы подразделяются на абиссальные (застывшие на большой глубине), где создаются благоприятные условия для кристаллизации, и гипабиссальные (полуглубинные) – где в трещинах земной коры на небольшой глубине идет образование жильных пород.

Излившаяся магма быстро теряет газы, температура и давление в ней резко падают, поэтому большая часть эффузивных пород застывает в виде аморфной или стекловатой массы. Часть лавы успевает раскристаллизоваться с образованием микролитов. Иногда в лаве встречаются крупные кристаллы-вкрапленники (порфиры), или округлые полости, образованные в процессе дегазации магмы и заполненные минеральным веществом другого состава (миндалины). Эффузивные породы делятся на кайнотипные (молодые малоизмененные) и палеотипные (преобразованные разрушенные). При преобладании в магматической породе светлоокрашенных минералов (ортоклаз, микроклин, кварц) порода называется лейкократовой, темноокрашенных минералов (роговая обманка, нефелин, оливин, лабрадор) – меланократовой.

По химическому составу, в зависимости от содержания кремнезема (SiО2), принята следующая классификация магматических пород, включающая 5 групп, к которым относятся:

1. Кислые породы (SiO2 > 65%), много полевого шпата и кварца. Темноцветных минералов (роговая обманка, черная слюдка) очень мало. Породы – гранит, липарит, кварцевый порфир, вулканический пепел.

2. Средние породы (SiO2 = 52-65%), кварца очень мало или он отсутствует, основной минерал – полевой шпат, появляется нефелин, черной слюдки становится больше. Породы – сиенит, диорит, трахит, андезит, порфирит, пемза, обсидиан, вулканический песок, вулканический туф, вулканические бомбы. 3. Основные породы (SiO2 = 40-52%), кварц отсутствует, пироксены, иногда лабрадор. Породы – габбро, лабрадорит, базальт, диабаз. 4. Ультраосновные породы (SiO2 = 35-40%), кварц и полевой шпат отсутствует, основные минералы – оливин, пироксен. Породы – перидотит, дунит, кимберлит. 5. Щелочные породы – недонасыщенные кремнеземом, содержащие нефелин, щелочные роговые обманки, щелочные полевые шпаты. Отличаются высокой концентрацией окислов щелочных и щелочноземельных металлов. Наиболее распространенной породой является нефелиновый сиенит. Билет № 4

1) Вулканизм — собирательное название широкого круга эндогенных природных явлений, связанных с расплавленными магматическими массами и их побочными газообразными продуктами как в глубинных недрах, так и на поверхности Земли и других планет^[1][2]. Как правило, вулканизм считается частным проявлением магматизма, однако в расширенном значении к нему также причисляют газовые выбросы в нефтегазоносных районах, активность грязевых вулканов, образование протуберанцев на поверхности Солнца и др. Изучение вулканической активности прошедших геологических эпох получило название палеовулканизма.

Вулканические процессы связаны с магматическими очагами в земных недрах, которые оказывают химическое и температурное воздействие на окружающие их горные породы. Если под действием каких-либо причин магма достигает поверхности земли, то результатом становится вулканическое извержение в виде фонтанирования жидкого магматического расплава, экструзии его вязкой фракции, выброса твёрдых и газообразных продуктов. Предвестниками этих событий могут быть разнообразные акустические эффекты, вулканические землетрясения, изменение рельефа местности, вариации параметров геофизических полей и др.

Следствием вулканической деятельности являются многие кратеры и кальдеры на поверхности Луны.

В плотно заселённых районах вулканическая активность может нести в себе исключительную опасность для человека и окружающей среды. Тем не менее, давно установлено, что вулканические явления оказывает существенное влияние на формирование самых разнообразных рудных и нерудных полезных ископаемых. Нередко практически неисчерпаемые запасы вулканического тепла используется для промышленных целей и как источник энергии.

2) Большую часть атмосферы составляют 3 газа: азот N₂, кислород О₂ и аргон Аг, относительная объёмная концентрация которых в сухом воздухе составляет соответственно 78,08%, 20,95%, 0,93%. И лишь остальные 0,04% приходятся на другие газы атмосферы, среди которых по объёму выделяется углекислый газ, или диоксид углерода СО₂ (в среднем его содержится 0,03%).

Процентное соотношение трёх основных газов атмосферы сохраняется в неизменном виде до высоты в 100 км. Этот участок называют гомосферой – это место, где гравитация влияет на газы атмосферы. Выше происходит расщепление (диссоциация) молекул на атомы под действием корпускулярной и ионизирующей радиации Солнца – эта часть атмосферы называется гетеросферой. Из-за постоянства соотношений до высоты в 100 км азот, кислород и аргон называют постоянными газами.

Содержание оксида углерода в разных точках планеты сильно меняется, оно зависит от времени года (жизнедеятельности растений), геологических процессов (извержение вулканов) и хозяйственной деятельности человека (в меньшей степени). Поэтому углекислый газ относят к категории переменных газов атмосферы.

Другие постоянные газы в атмосфере содержатся в незначительной объёмной концентрации:

• гелий Не – 0,00052%,

• неон Ne – 0,00182%,

• криптон Кг – 0,00011 %,

• метан СН₄ – 0,00015%,

• водород Н₂ – 0,00005%,

• полуоксид азота N₂O, или «веселящий газ», — 0,00005%,

• ксенон Хе – 0,00001%.

Атмосфера Земли содержит следующие переменные газы:

• оксид углерода СО, или угарный газ – до 0,01 %,

• диоксид серы SO₂ – 0,0001 %,

• диоксид азота NО₂ – 0,00002%,

• озон О₃ – 0,00001%.

Все приведенные количественные данные относятся к сухому воздуху, т. е. к гипотетическому воздуху, в котором полностью отсутствует водяной пар (нет молекул Н₂О). Атмосфера Земли: состав сухого воздуха. Каждый газ воздуха выполняет свою функцию.