Жердің физикалық қасиеттері

Жердің физикалық қасиеттері – жердің ішкі және сыртқы геосфера заттарының қасиеттері

көрінуінің нәтижесі.

Жердің физикалық қасиеттеріне ауырлық күші, тығыздығы, магнетизмі, радиоактивтілігі,

жылулық (қызуы) қасиеттері жатады.

Ауырлық күші: Жердің айналасында тартылыс күші бар (оның массасымен қалыптасқан), осы

күшті гравитациялық деп атайды.

Дененің массасы неғұрлым үлкен болса, соғұрлым оның гравитациялық даласының күші жоғары

болады. Геофизика ғылымының ауырлық күшін зерттейтін саласын гравиметрия деп атайды, ал

құрал жабдықтарды гравиметр дейді.

Ауырлық күшінің өлшеу мәлеметтері бойынша арнайы гравиметриялық карталарында изогипстар

арқылы ауырлық күшінің анамалиялары көрсетіледі.

Осы карталарымен геологтар пайдалы қазба кенорындарың барлау мен іздеудің кезінде

қолданады.

Тығыздық: дене массасы оның көлеміне қатынаста болуымен анықталады. Жердің орташа

тығыздығы 5,52 г/см3; жер қыртысының үстінгі бөлігінде тығыздығы 1,3 ден 2,7-2,8 г/см3 дейін,

ал төменгі бөліктерінде 3,3 г/см3 дейін жетеді, ал ядрода 11,5-17,3 г/см3.

Жердің центіріне қарай тығыздықтың артуымен қатар, қысым дәрежесі де ұлғая түседі.

Жылуылық (қызуы): Жердің жалпы жылулық режимі екі жағдайға байланысты, яғни Күннен

бөлінген жылулық; жер қойнауындағы жылулық мөлшелері. Жер бетінде ең негізгі жылулық

көзі– Күн энергиясы (95%), ал Жер қойнауынан бөлінетін жылудың жер бетінде атқаратын ролі

шамалы ғана (тек 5%).

Белгілі бір терендікте температура тұрақты және белгілі бір ауданының орташа жылдық

температурасына тең шамада болады да тұрақты темпера белдеуін құрайды. Тұрақты

температура белдеу деңгейінен төмен қарай, жердің ішкі жылулық энергиясы әсерінен,

температура арта бастайды. Мәскеуде тұрақты температура белдеуі 20 м. терендікте орналасқан,

ал Парижде 28 м. тереңдігінде орналасқан.

Тереңдеген сайын температура өсуі бірқалыпты болмайды. Мысалы: Мәскеу ауданында 1630м.

дейін бұрғыланған ұнғыма тереңдігінде 410С, ал Донбасс шахтасында 1545 м. тереңдігінде 56,30С;

«№1 Бейден» Оклахома штатта бұрғыланған ұнғымада 9159 м. тереңдігінде температура 2200С

тен болған, «№2 Баер-Ренг-Фрио» Техас штатта бұрғыланған ұнғымада 5860 м. тереңдігінде

температура 2740С жеткен дейді.

Жер қыртыстың қойнауындағы тау жыныстарының температуралық режімін геотермиялық

саты мен геотермиялық градиентіммен көрсетеді.

Тұрақты температура белдеуінен төмен қарай бір неше метр терендікке түскен сайын температура

бір градусқа көтерілсе, ол геотермиялық саты деп аталады (орташа шамасы 33 метр).

(Жанартау аймақтарында минималды геотермиялық саты 2-3 метрде орналасқан, ал

Солтүстік Кавказда 12 м., Кривой Рог аймағында 112,5 м., ең жоғары геотермиялық сатының

мөлшері 250 м).

Геотермиялық сатыға кері үғым геотермиялық градиент - жер қойнауынын әрбір жүз метр

сайын температура үш градусқа өсе бастайды.

Магниттік қасиет тек жеке минералдарға ғана емес, жалпы жер планетасына тән ортақ

қасиет. Сонымен, Жер алып магнит. Оның өзіндік магнит полюстері және магнит өрісі болады.

Жердің магнит полюстері географикалық полюстерімен сәйкес келмейді. Жердің ішкі

қойнауындағы жылу энергиясының көзі ретінде – радиоактивтік элементердің ыдырауы, жерді

құрайтын заттардың гравитациялық жіктелуі процестер деп атауға болады. Радиоактивтік

элементер (уран, торий, калии, рубидий) көпшілік жағдайда жер қыртысында кездеседі.

3. Жердің құрылысы (ішкі қабаттар)

(Астеносфера туралы түсінік. Голицин қабаты. Литосфера туралы түсінік. Мохо шекарасы.

Вихерт – Гуттенберг шекарасы.)

Жердің ішкі қойнауы үш қабатқа бөлінеді: сыртқы – жер қыртысы, аралық – мантия, орталық –

ядро.

Жер қыртысы жердің сыртқы қатты бөлігін құрайды. Оның шекарасын анықтаған

югославия ғалымы, сейсмолог Андрей Мохоровичич (1909) болды. Жер қыртысының қалындығы:

мұхиттың астында 5-8 км., ал континентің астарында 70-75 км.

Мантия үшке бөлінеді:

А) Жоғарғы мантия,

Б) Ортанғы мантия,

В) Төменгі мантия.

Жоғарғы мантия «Моххо деңгейінен» 400 км.ге дейінгі тереңдікті қамтиды. Бұл шекара

неміс геофизигі Б. Гутенбергтің (1926) құрметіне «Гуттенберг шекарасы» деп аталады. Жоғарғы

мантияның орталық бөлігенде, материктердің астында – 100 км-ден 250 км-ге дейінгі, ал мұхит

түбінде -50 км-ден 400 км-ге дейінгі аралықта сейсмикалық толқындардың таралу жылдамдығы

тереңдеген сайын өсудін орнына, керісінше төмендейді. Бұл жағдай мантия қабатын құрайтын

заттардың балқыған күйде болатындығын көрсетеді. Мұндай зоналарды «астеносфера» деп

атайды. Астеносферадан жоғары аймақ жер қыртысын қоса есептегенде «литосфера» деп аталады

(алғашкы енгізген Дж.Баррель1914).

Ортанғы мантия немесе аралық зона 400 км-ден 1000 км-ге дейінгі аралықты қамтиды

(орыс академигі Б.Б. Голицын 1914ж. анықтаған «Голицын шекарасы»).

Төменгі мантия «Голицин деңгейінен» 2900 км-ге дейінгі аралықты қамтиды. Бұл зона неміс

ғылымдары Э.Вихерт пен Б.Гутенбергтің (1914) құрметіне «Вихерт – Гутенберг шекарасы» деп

аталып кетті.

Ядро: сыртқы ядро, аралық зона, субъядро болып үшке бөлінеді.

Сыртқы ядро «Вихер Гутенберг деңгейінен» 4900 км-ге дейінгі аралықты алып жатады және

сұйық күйде болады.

Аралық зона 4900 км-ден 5120 км-ге дейінгі аралықты қамтиды.

Субъядро планетаның орталық бөлігін (5120-6371 км) құрайды; диаметрі 2500 км шамасында.

Сыртқы ядро мен субъядроның шекарасың анықтаған Дания ғалымы сейсмолог Инге Леман

(1936).

Ядро темір мен никель элементерінен құралады, сонымен қатар күкірт, кремний қоспаларыда

болуы мүмкін.