დედამიწის შესწავლის რა მეთოდებს იყენებენ გეოგრაფები. დედამიწის გამოკვლევა

შემოთავაზებული მასალის პრეზენტაცია ეფუძნება სტრატიგრაფიისა და პალეოგეოგრაფიის შესწავლის სხვადასხვა მეთოდებსა და პრინციპებს, რომლებიც შემოთავაზებულია მკვლევარების მიერ სხვადასხვა ვერსიით (ევდოკიმოვი, 1991; გურსკი, 1979; გურსკი და სხვ., 1982, 1985; და სხვები, ცხრილი. 1), რომელშიც ისინი დაჯგუფებულია გადასაჭრელი ამოცანების შესაბამისად.

ძირითადი მეთოდი არის ბუნებრივ-ისტორიული, რომელიც არის ხელმისაწვდომი თანამედროვე მეთოდები, რომლის დახმარებითაც ტარდება დედამიწის ყოვლისმომცველი კვლევები, რაც საშუალებას იძლევა გამოავლინოს გეოგრაფიული გარსის ცვლილების მდგომარეობა და პროცესები დროში და სივრცეში, რათა ახსნას მათი მსგავსება და განსხვავებები, იგივე ტიპის ურთიერთობა ბუნების კომპონენტებს შორის, ბუნებრივი პირობების შედარება და მათი განვითარების პროგნოზების შექმნა. სამი ძირითადი ამოცანა მდგომარეობს ამ პრობლემების გადაჭრის ცენტრში:

1) წარსულის ბუნებრივი გარემოს შესწავლა დროსა და სივრცეში;

2) სივრცითი და დროითი განვითარების შედეგად მიმდინარე ეტაპის გეოსისტემების მდგომარეობის შეფასება;

3) ბუნებრივი გარემოს განვითარების ტენდენციების პროგნოზირება მათი ანალიზის საფუძველზე წარსულში და აწმყოში.

ამ პრობლემების გადაწყვეტა პრაქტიკულ გამოყენებას პოულობს რამდენიმე ასპექტში: გეოქრონოლოგია (გეოლოგიურ წარსულში მოვლენების ასაკის განსაზღვრა), სტრატიგრაფია (ფენების გაყოფა), პალეოგეოგრაფია (ნალექის დაგროვების პირობების ხელახალი შექმნა და ბუნებრივი კომპონენტების განვითარება. გარემო დროსა და სივრცეში) და კორელაცია (ბუნებრივი გეოლოგიური მოვლენების შედარება, როგორც ცალკეულ რეგიონებში, და ერთმანეთისგან მნიშვნელოვნად დაშორებული - შორეული კორელაციები) და ახლა ეფუძნება აქტუალიზმისა და ისტორიციზმის პრინციპებს, რომლებიც წარმოიშვა უნიფორმატიზმისა და კატასტროფიზმის გაჩენის შემდეგ. . ის იყენებს ისეთს მეცნიერული მიდგომებიროგორც სტატისტიკური, სახელმძღვანელო ფორმები, რელიქვიები და ეგზოტიკა, პალეონტოლოგიური კომპლექსები და ევოლუცია. სამეცნიერო კვლევის სინთეზის ზოგადი მეთოდები ან მეთოდებია პალეონტოლოგიური (ბიოსტრატიგრაფიული: ფლორისტული და ფაუნისტური), არაპალეონტოლოგიური (გეოლოგიურ-სტრატიგრაფიული ან ლითოგენეტიკური) და ფიზიკური. ფაქტობრივი მასალის მოპოვება ხდება რიგი კერძო მეთოდებისა და ანალიტიკური ტექნიკის კომბინირებული გამოყენების საფუძველზე. კერძო მეთოდები გვაწვდის პირველად ინფორმაციას, ფაქტობრივ მასალას და საერთო მეთოდები- მათ საფუძველზე უკვე არსებული ინფორმაციის დამუშავების საშუალებას იძლევა.

ფაქტობრივი მასალის შეგროვება და პირველადი შესწავლა საველე პირობებში ხორციელდება საჰაერო და გეოლოგიური კვლევების, ჭაბურღილების ბურღვის, გეოლოგიური ობიექტების (ბუნებრივი ამონაკვეთები, უძველესი ქანების ამონაკვეთები, ვულკანური აქტივობის პროდუქტები, აგრეთვე ხელოვნური სამუშაოების) აღწერილობის საფუძველზე. - ჭაბურღილების, ორმოების, მაღაროების, კარიერების ბირთვები) ფიზიკურ საკუთრების სადგურების ჩანაწერებისა და განსაზღვრების მიხედვით კლდეებიჭაბურღილებში, სინჯების აღება და ორგანული ნარჩენები.

ქანების შემდგომი დამუშავება მიმდინარეობს ლაბორატორიულ პირობებში და მოიცავს: ნიმუშების ტექნიკურ დამუშავებას სხვადასხვა სახისანალიზები და შემდგომი მიკროსკოპია (მათ შორის ობიექტების ფოტოგრაფია), აეროფოტოსურათების ინტერპრეტაცია და ხე-ტყის მასალები.

მიღებული მონაცემების განზოგადება და ანალიზი ხორციელდება ოფისის პირობებში ზოგადი სამეცნიერო მეთოდების (მოდელირება, სისტემა, ლოგიკური, შედარება და ანალოგები) და ტექნიკის (მათემატიკური, კომპიუტერული, ცხრილის, ასევე გრაფიკული დიაგრამების, რუქების, პროფილების სახით) გამოყენებით. , დაქუცმაცებული ბარათები, სქემები, სეისმოგრამები და ა.შ.) მიღებული ინფორმაციის დამუშავება. მსოფლიოში ყველაზე ღრმა ჭა, კოლას ჭა, გაშენებულია 1970 წელს და აქვს დიზაინის სიღრმე 15 კმ. 1961 წლიდან ამერიკელმა გეოლოგებმა სპეციალური ხომალდის „ჩელენჯერის“ გამოყენებით გაბურღეს 600 ჭაბურღილი მსოფლიო ოკეანის კალაპოტის სხვადასხვა ნაწილში 500-600 მ სიღრმეზე. აიღო ნიმუშები, რომლებიც ჩამოიტანეს დედამიწაზე და შემდგომ შეისწავლეს.

ნებისმიერი ისტორიული კვლევა, მათ შორის ისტორიული და გეოლოგიური, მიზნად ისახავს მოვლენების დროში გათვალისწინებას, რაც მოითხოვს ამ მოვლენების ქრონოლოგიის დადგენას. ქრონოლოგია ნებისმიერი გეოლოგიური და პალეოგეოგრაფიული კვლევის აუცილებელი და განუყოფელი ნაწილია. ეს შესაძლებელს ხდის წარსულის მოვლენების ბუნებრივ თანმიმდევრობით დალაგებას და მათი ფორმალური ქრონოლოგიური ურთიერთობის დამყარებას. ქრონოლოგიის გარეშე არ შეიძლება იყოს ისტორია (მათ შორის გეოლოგიური ისტორია). მაგრამ ქრონოლოგია არ არის ისტორია. I. Walther-ის (1911) მიხედვით, „მხოლოდ მაშინ იქცევა ქრონოლოგია ისტორიაში, როცა დიდი მოვლენების ერთიანობა მათი დასაწყისიდან დასასრულამდე გამოხატავს მათ წარმოდგენაში“.

ნავიგაციისთვის უსასრულო ნაკრებიწარსულის ცალკეული მოვლენები, აუცილებელია დაამყაროს არა მხოლოდ მათი ფორმალური ქრონოლოგიური ურთიერთობები, არამედ მათი შინაგანი კავშირები (ქრონოლოგიური და სივრცითი) ერთმანეთთან. ამრიგად, შესაძლებელია მათი ბუნებრივი დაჯგუფებების იდენტიფიცირება, რაც შესაძლებელს ხდის გამოიკვეთოს გეოლოგიური განვითარების შესაბამისი ეტაპები და საზღვრები, რომლებიც საფუძვლად უდევს ბუნებრივ გეოლოგიურ პერიოდიზაციას.

გეოლოგიური მოვლენების ისტორიული თანმიმდევრობა აღიბეჭდება დედამიწის ქერქის შემადგენელი გეოლოგიური ერთეულების (ფენების) ფორმირების თანმიმდევრობაში, რომლებიც შესწავლილია სტრატიგრაფიით.

მჭიდრო კავშირია გეოქრონოლოგიასა და სტრატიგრაფიას შორის. გეოქრონოლოგიის ამოცანაა დაადგინოს დედამიწის გეოლოგიური წარსულის მოვლენების ქრონოლოგია: მისი ასაკი (მზის სისტემის პლანეტად გაჩენის საწყისი დრო - პროტოდედამიწა; ქანების ასაკი, რომელიც წარმოიქმნა პროტო-დედამიწის ევოლუცია და დედამიწის ქერქის შედგენა; ქრონოლოგიური თანმიმდევრობადროის პერიოდები, რომლის დროსაც წარმოიქმნა კლდის მასები. ვინაიდან პლანეტის მთელ ისტორიაში აბსოლუტურად სრული გეოლოგიური მონაკვეთები არ არსებობს დედამიწის არცერთ წერტილში იმის გამო, რომ ნალექების დაგროვების (დაგროვების) პერიოდები შეიცვალა ქანების განადგურების და ნგრევის (დენუდაციის) პერიოდებით, მრავალი გვერდი. დედამიწის ქვის მატიანე ამოხეთქილი და განადგურებულია. გეოლოგიური ჩანაწერის არასრულყოფილება მოითხოვს გეოლოგიური მონაცემების შედარებას დიდ ტერიტორიებზე, რათა მოხდეს დედამიწის ისტორიის რეკონსტრუქცია.

ყველა ეს პრობლემა მოგვარებულია ქვემოთ განხილული ფარდობითი გეოქრონოლოგიის მეთოდების საფუძველზე. შედეგად, შემუშავდა გეოქრონოლოგიური (გეოქრონოლოგიური ერთეულების თანმიმდევრული სერია მათ ტაქსონომიურ დაქვემდებარებაში) და სტრატიგრაფიული (საერთო სტრატიგრაფიული ერთეულების ნაკრები, რომლებიც განლაგებულია მათი თანმიმდევრობით და ტაქსონომიური დაქვემდებარებაში) ევოლუციაზე დაფუძნებული რიგი შესაბამისი ერთეულებით. ორგანული სამყარო. სტრატიგრაფიული ერთეულები გამოიყენება კლდის ფენების კომპლექსების აღსანიშნავად, ხოლო მათი შესაბამისი გეოქრონოლოგიური ერთეულები გამოიყენება ამ კომპლექსების დეპონირების დროის აღსანიშნავად.

ფარდობით დროზე საუბრისას გამოიყენება გეოქრონოლოგიური ერთეულები, ხოლო როდესაც საუბარია გარკვეულ დროს წარმოქმნილ საბადოებზე, სტრატიგრაფიულ ერთეულებზე.

მონაკვეთების დაყოფა და კორელაცია ხორციელდება ფენების მინერალოგიური და პეტროგრაფიული თავისებურებების, მათი ურთიერთობისა და დაგროვების პირობების ან ქანებში შემავალი ცხოველური და მცენარეული ორგანიზმების ნაშთების შემადგენლობით განსაზღვრული კრიტერიუმების საფუძველზე. ამის შესაბამისად, ჩვეულებრივია გამოვყოთ მეთოდები, რომლებიც დაფუძნებულია ფენების შემადგენლობისა და მათი ურთიერთობის შესწავლაზე (გეოლოგიურ-სტრატიგრაფიული მეთოდები) და ქანების პალეონტოლოგიურ მახასიათებლებზე (ბიოსტრატიგრაფიული მეთოდები). ეს მეთოდები შესაძლებელს ხდის განისაზღვროს ქანების ფენების შედარებითი ასაკი და გეოლოგიურ წარსულში მომხდარი მოვლენების თანმიმდევრობა (ზოგი უფრო ახალგაზრდა ან უფრო ადრე, ზოგი უფრო ძველი ან გვიანი) და თანატოლი ფენებისა და მოვლენების კორელაცია.

ქანების ფარდობითი ასაკის ასეთი განმარტება არ იძლევა რეალურ წარმოდგენას დედამიწის გეოლოგიური ასაკის, გეოლოგიური წარსულის მოვლენების ხანგრძლივობისა და გეოქრონოლოგიური დაყოფის ხანგრძლივობის შესახებ. ფარდობითი გეოქრონოლოგია შესაძლებელს ხდის ცალკეული გეოქრონოლოგიური ერთეულებისა და მოვლენების დროს მხოლოდ თანმიმდევრობის განსჯას, მაგრამ მათი ნამდვილი ხანგრძლივობა (ათასობით და მილიონობით წელიწადში) შეიძლება დადგინდეს გეოქრონოლოგიური მეთოდებით, რომლებსაც ხშირად უწოდებენ აბსოლუტურ ასაკობრივ მეთოდებს.

ამრიგად, გეოგრაფიასა და გეოლოგიაში არსებობს ორი ქრონოლოგია: ფარდობითი და აბსოლუტური. შედარებითი ქრონოლოგია განსაზღვრავს გეოლოგიური ობიექტებისა და მოვლენების ასაკს ერთმანეთთან შედარებით, მათი ფორმირების თანმიმდევრობასა და მიმდინარეობას გეოლოგიურ-სტრატიგრაფიული და ბიოსტრატიგრაფიული მეთოდების გამოყენებით. აბსოლუტური ქრონოლოგია ადგენს ქანების გაჩენის დროს, გეოლოგიური პროცესების გამოვლინებებს და მათ ხანგრძლივობას. ასტრონომიული ერთეულები(წლები) რადიომეტრიული მეთოდებით.

ამოცანების დასახვასთან დაკავშირებით კერძო გეოგრაფიული და გეოლოგიური მეთოდები გაერთიანებულია ორ დიდ ჯგუფად: აბსოლუტურ და ფარდობით გეოქრონოლოგიაში.

აბსოლუტური (რადიომეტრიული, ბირთვული) გეოქრონოლოგიის მეთოდები რაოდენობრივად განსაზღვრავს გეოლოგიური სხეულების (ფენა, ფენები) აბსოლუტურ (ნამდვილ) ასაკს მათი წარმოქმნის დროიდან. ამ მეთოდებს დიდი მნიშვნელობა აქვს დედამიწის უძველესი (მათ შორის პრეკამბრიული) ფენების დათარიღებისთვის, რომლებიც შეიცავს ძალიან მწირ ორგანულ ნაშთებს.

ფარდობითი (შედარებითი) გეოქრონოლოგიის მეთოდების გამოყენებით შეიძლება წარმოდგენა შევიქმნათ ქანების შედარებით ასაკზე, ე.ი. განსაზღვროს დედამიწის ისტორიაში გარკვეული გეოლოგიური მოვლენების შესაბამისი გეოლოგიური სხეულების ფორმირების თანმიმდევრობა. ფარდობითი გეოქრონოლოგიისა და სტრატიგრაფიის მეთოდები საშუალებას გვაძლევს ვუპასუხოთ კითხვას, რომელია შედარებით ძველი და რომელი უფრო ახალგაზრდა, მათი წარმოქმნის ხანგრძლივობის შეფასების გარეშე და რა დროის ინტერვალს ეკუთვნის შესწავლილი საბადოები, შესაბამისი გეოლოგიური პროცესები. კლიმატის ცვლილება, ფაუნის, ფლორის აღმოჩენა და ა.შ. დ.

ადამიანს ყოველთვის აინტერესებდა ყველაფერი, რაც მის გარშემო იყო: მინერალები, ქანები, წყალი, ცეცხლი, ჰაერი, მცენარეები, ცხოველები.

უძველესი მეცნიერები აგროვებდნენ ფაქტებს, შემდეგ კი სისტემატიზაციას უწევდნენ და ადგენდნენ შაბლონებს. თავიანთ საქმიანობაში იყენებდნენ სხვადასხვა გზებიდა ტექნიკა, ანუ მეთოდები (საიდან ბერძნული სიტყვა„მეთოდები“ – კვლევის, თეორიის, სწავლების გზა).

როგორც ყველა მეცნიერებას, გეოგრაფიასაც აქვს სპეციალური მეთოდებიკვლევა. განვიხილოთ ზოგიერთი მათგანი.

გეოგრაფიული აღწერა

ამ მეთოდს ჩვეულებრივ იყენებდნენ მკვლევარები, ნავიგატორები, მოგზაურები, რომლებმაც ჩაწერეს პირველი ინფორმაცია ღია მიწებისა და მათზე დასახლებული ხალხების შესახებ. ისინი ცდილობდნენ პასუხის გაცემას კითხვებზე: სად მდებარეობს? Რას გავს? რა თვისებები აქვს მას?

ახლა ამ მეთოდს ფართოდ იყენებენ საველე კვლევებისა და ექსპედიციების მონაწილეები, რომლებიც სწავლობენ რელიეფს, მსოფლიო ოკეანეს, დედამიწის ატმოსფეროს, ასევე არქტიკასა და ანტარქტიდას.

კარტოგრაფიული მეთოდი

რუკა გეოგრაფიული ცოდნის განსაკუთრებული წყაროა. იგი ასახავს და სისტემატიზებს დაკვირვებითა და აღწერით მიღებულ ინფორმაციას.

Პირველი გეოგრაფიული რუკებიძველ საბერძნეთში VIII-VI საუკუნეებში გაჩნდა. ძვ.წ უჰ... გავიდა დრო. რუკები დაიხვეწა და გაუმჯობესდა. ამჟამად კომპიუტერული რუქები ფართოდ გამოიყენება.

კარტოგრაფები ქმნიან სხვადასხვა რუქებს - გეოგრაფიულ, კლიმატურ, მინერალურ და ა.შ. ამრიგად, კვლევის კარტოგრაფიული მეთოდია რუქების გამოყენება სამეცნიერო და მეცნიერებისთვის. პრაქტიკული ცოდნამათზე გამოსახული საგნები და ფენომენები. იგი გეოგრაფიული კვლევების უმეტესობის განუყოფელი ნაწილია.

შედარებითი გეოგრაფიული მეთოდი

შედარებითი გეოგრაფიული მეთოდი ერთ-ერთი უძველესია გეოგრაფიაში. ეს საშუალებას იძლევა გამოიყენოს შედარება ზოგადი და განსაკუთრებულის დასადგენად გეოგრაფიული ობიექტები, ფენომენები, პროცესები.

კოსმოსური მეთოდი

ამჟამად ეს მეთოდი ერთ-ერთი ყველაზე მნიშვნელოვანი გახდა გეოგრაფიაში. თვითმფრინავებიდან, თანამგზავრებიდან, კოსმოსური სადგურებიდან დაკვირვებები და ფოტოები საშუალებას იძლევა არა მხოლოდ ძალიან ზუსტი რუქების შედგენა, არამედ ახალი მინერალური საბადოების პოვნა, ადამიანის აქტივობის, დაბინძურების მონიტორინგი. დედამიწის ზედაპირი, მიიღეთ ინფორმაცია მზის სისტემის სხვა პლანეტების, გალაქტიკის, სამყაროს შესახებ.

სტატისტიკური მეთოდი

სტატისტიკური მეთოდი გამოიყენება სტატისტიკური - რაოდენობრივი და თვისებრივი - მონაცემების გასაანალიზებლად. სტატისტიკური აღრიცხვა ძველ დროში ტარდებოდა. მაგალითად, in Ანტიკური ჩინეთიჩატარდა მოსახლეობის აღწერა. ამჟამად სტატისტიკური მეთოდი გამოიყენება თითქმის ყველა ინდუსტრიაში. გეოგრაფიაში სტატისტიკური მასალა წარმოდგენილია როგორც სახელმძღვანელოების ტექსტში, ასევე რუკებში, ასევე დიაგრამების, გრაფიკების, ცხრილების სახით.

  1. როგორ სწავლობდნენ უძველესი ხალხი დედამიწას?
  2. როგორია გეოგრაფიული აღწერის მეთოდი?
  3. რა როლს თამაშობს კარტოგრაფიული მეთოდი ჩვენს დროში?
  4. რასაც აძლევს თანამედროვე გეოგრაფიაკოსმოსური მეთოდი?
  5. გამოიყენება თუ არა საუკუნეში კომპიუტერული ტექნოლოგიაანტიკურ მეცნიერთა მიერ გამოყენებული გეოგრაფიული კვლევის მეთოდები?

დედამიწა უნიკალური პლანეტაა: მხოლოდ მასზე არსებობს სიცოცხლე. ერთმანეთთან მჭიდრო კავშირში, ისინი ცვლიან და ავსებენ ერთმანეთს. ბუნებაში მიმდინარე პროცესები და მისი შეცვლა იყოფა ფიზიკურად და ბიოლოგიურად. ადამიანს უდიდესი გავლენა აქვს დედამიწის სახის შეცვლაზე.

მათ ბუნების მეცნიერებებს უწოდებენ. მათ შორისაა ასტრონომია, ფიზიკა, ქიმია, გეოგრაფია, ბიოლოგია, გეოლოგია, ეკოლოგია.

იგი ქმნის ურთიერთდაკავშირებულ მეცნიერებათა ჯგუფს, რომელთა რიცხვი მუდმივად იზრდება. არსებობს ორი ძირითადი განყოფილება: ფიზიკური და სოციალურ-ეკონომიკური გეოგრაფია.

გეოგრაფიული კვლევის სპეციალური მეთოდებია გეოგრაფიული აღწერა, კარტოგრაფიული, შედარებითი გეოგრაფიული, აერონავტიკა და სტატისტიკური მეთოდები.

განყოფილების ძირითადი ცნებები და ტერმინები:

  • ცოცხალი ბუნება
  • უსულო ბუნება
  • ბუნებრივი მოვლენები: ფიზიკური, ბიოლოგიური
  • ნატურალური მეცნიერება
  • ფიზიოგრაფია
  • სოციალურ-ეკონომიკური გეოგრაფია
  • გეოგრაფიული კვლევის მეთოდები
მადლობელი ვიქნები, თუ ამ სტატიას გაზიარებთ სოციალურ ქსელებში:


საიტის ძებნა.

დედამიწის სტრუქტურის შესწავლის მეთოდები

დედამიწის კონკრეტული მეცნიერებების უმეტესობა არის მეცნიერებები მისი ზედაპირის, მათ შორის ატმოსფეროს შესახებ. სანამ ადამიანი დედამიწაში უფრო ღრმად შეაღწია 12-15 კმ-ზე მეტი (კოლა ულტრაღრმა კარგად). დაახლოებით 200 კმ-მდე სიღრმიდან ნაწლავების ნივთიერება სხვადასხვა გზით ხორციელდება და ხელმისაწვდომი ხდება კვლევისთვის. ინფორმაცია მეტის შესახებ ღრმა ფენებიმიღებული არაპირდაპირი მეთოდებით:

სეისმური ტალღების გავლის ბუნების რეგისტრაცია განსხვავებული ტიპებიდედამიწის ინტერიერის მეშვეობით, მეტეორიტების, როგორც წარსულის რელიქტური ნარჩენების შესწავლით, ხმელეთის პლანეტების ფორმირების ზონაში პროტოპლანეტარული ღრუბლის მატერიის შემადგენლობისა და სტრუქტურის ასახვით. ამის საფუძველზე კეთდება დასკვნები გარკვეული ტიპის მეტეორიტების ნივთიერების გარკვეული ფენების ნივთიერების დამთხვევის შესახებ. მიწიერი სიღრმეები. დედამიწის ინტერიერის შემადგენლობის შესახებ დასკვნა, რომელიც დაფუძნებულია დედამიწაზე დაცემული მეტეორიტების ქიმიური და მინერალოგიური შემადგენლობის შესახებ მონაცემებზე, არ ითვლება საიმედოდ, რადგან არ არსებობს ზოგადად მიღებული მოდელი მზის სისტემის ფორმირებისა და განვითარებისთვის.

დედამიწის სტრუქტურა

დედამიწის ნაწლავების სეისმური ტალღებით გამოკვლევამ შესაძლებელი გახადა მათი გარსის სტრუქტურისა და დიფერენციაციის დადგენა. ქიმიური შემადგენლობა.

არსებობს 3 ძირითადი კონცენტრულად განლაგებული უბანი: ბირთვი, მანტია, ქერქი. ბირთვი და მანტია, თავის მხრივ, იყოფა დამატებით გარსებად, რომლებიც განსხვავდებიან ფიზიკური და ქიმიური თვისებებით (სურ. 51).

სურ.51 დედამიწის სტრუქტურა

ბირთვი იკავებს დედამიწის გეოიდის ცენტრალურ რეგიონს და იყოფა 2 ნაწილად. შიდა ბირთვიარის მყარ მდგომარეობაში, შემოსაზღვრულია გარე ბირთვი, თხევად ფაზაში. არ არსებობს მკაფიო საზღვარი შიდა და გარე ბირთვებს შორის, ისინი გამოირჩევიან გარდამავალი ზონა. ითვლება, რომ ბირთვის შემადგენლობა რკინის მეტეორიტების იდენტურია. შიდა ბირთვი შედგება რკინის (80%) და ნიკელის (20%). შესაბამის შენადნობს დედამიწის შიდა წნევის დროს აქვს 4500 0 C დნობის წერტილი. გარე ბირთვი შეიცავს რკინას (52%) და ევტექტიკას (თხევადი ნარევი). მყარი) წარმოიქმნება რკინით და გოგირდით (48%). არ არის გამორიცხული ნიკელის მცირე მინარევები. ასეთი ნარევის დნობის წერტილი შეფასებულია 3200 0 C. იმისათვის, რომ შიდა ბირთვი დარჩეს მყარი, ხოლო გარე ბირთვი თხევადი, დედამიწის ცენტრში ტემპერატურა არ უნდა აღემატებოდეს 4500 0 C, მაგრამ არ უნდა იყოს 3200-ზე დაბალი. 0 C. იდეები ხმელეთის მაგნეტიზმის ბუნების შესახებ დაკავშირებულია გარე ბირთვის თხევად მდგომარეობასთან.

პალეომაგნიტური ხასიათის შესწავლა მაგნიტური ველიშორეულ წარსულში პლანეტებმა, ხმელეთის ქანების რემანენტული მაგნიტიზაციის გაზომვებზე დაყრდნობით, აჩვენეს, რომ 80 მილიონ წელზე მეტი ხნის განმავლობაში იყო არა მხოლოდ მაგნიტური ველის არსებობა, არამედ მრავალჯერადი სისტემატური ხელახალი მაგნიტიზაცია, რის შედეგადაც ჩრდილოეთ და სამხრეთ მაგნიტური დედამიწის პოლუსებმა ადგილი იცვალა. პოლარობის შებრუნების პერიოდებში იყო მაგნიტური ველის სრული გაქრობის მომენტები. მაშასადამე, ხმელეთის მაგნეტიზმი არ შეიძლება შეიქმნას მუდმივი მაგნიტით ბირთვის ან მისი ნაწილის სტაციონარული მაგნიტიზაციის გამო. ვარაუდობენ, რომ მაგნიტური ველი იქმნება პროცესით, რომელსაც ეწოდება თვითაღგზნებული დინამოს ეფექტი. დინამოს როტორის (მოძრავი ელემენტის) როლი შეიძლება შეასრულოს თხევადი ბირთვის მასით, რომელიც მოძრაობს დედამიწის ბრუნვით მისი ღერძის გარშემო, ხოლო აგზნების სისტემა წარმოიქმნება დენებით, რომლებიც ქმნიან დახურულ მარყუჟებს სფეროს შიგნით. ბირთვის.

მანტიის სიმკვრივე და ქიმიური შემადგენლობა, სეისმური ტალღების მიხედვით, მკვეთრად განსხვავდება ბირთვის შესაბამისი მახასიათებლებისგან. მანტია წარმოიქმნება სხვადასხვა სილიკატებით (ნაერთები სილიციუმის საფუძველზე). ვარაუდობენ, რომ ქვედა მანტიის შემადგენლობა ქვის მეტეორიტების (ქონდრიტების) მსგავსია.

ზედა მანტია პირდაპირ კავშირშია ყველაზე გარე ფენასთან, ქერქისთან. იგი ითვლება „სამზარეულოდ“, სადაც მზადდება ქერქი ან მათი ნახევარფაბრიკატის შემადგენელი ქვები. ითვლება, რომ ზედა მანტია შედგება ოლივინისგან (60%), პიროქსენისგან (30%) და ფელდსპარისგან (10%). AT გარკვეული სფეროებიამ ფენაში ხდება მინერალების ნაწილობრივი დნობა და წარმოიქმნება ტუტე ბაზალტები - ოკეანის ქერქის საფუძველი. შუა ოკეანის ქედების ნაპრალების მეშვეობით ბაზალტები მანტიიდან დედამიწის ზედაპირზე მოდის. მაგრამ ეს არ შემოიფარგლება ქერქისა და მანტიის ურთიერთქმედებით. მყიფე ქერქი, რომელსაც აქვს სიხისტის მაღალი ხარისხი, ქვედა მანტიის ნაწილთან ერთად ქმნის სპეციალურ ფენას დაახლოებით 100 კმ სისქით, ე.წ. ლითოსფერო.ეს ფენა ეყრდნობა ზედა მანტიას, რომლის სიმკვრივე შესამჩნევად მაღალია. ზედა მანტიას აქვს თვისება, რომელიც განსაზღვრავს მისი ურთიერთქმედების ხასიათს ლითოსფეროსთან: მოკლევადიან დატვირთვებთან მიმართებაში ის იქცევა როგორც ხისტი მასალა, ხოლო გრძელვადიან დატვირთვებთან მიმართებაში, როგორც პლასტიკური. ლითოსფერო ქმნის მუდმივ დატვირთვას ზედა მანტიაზე და მისი წნევის ქვეშ, ქვედა ფენას, ე.წ. ასთენოსფეროავლენს პლასტმასის თვისებებს. მასში ლითოსფერო „მიცურავს“. ასეთ ეფექტს ე.წ იზოსტაზი.

ასთენოსფერო, თავის მხრივ, ეყრდნობა მანტიის უფრო ღრმა ფენებს, რომელთა სიმკვრივე და სიბლანტე იზრდება სიღრმესთან ერთად. ამის მიზეზი ქანების შეკუმშვაა, რაც ზოგიერთის სტრუქტურულ გადაწყობას იწვევს ქიმიური ნაერთები. მაგალითად, კრისტალურ სილიკონს ნორმალურ მდგომარეობაში აქვს 2,53 გ / სმ 3 სიმკვრივე, გაზრდილი წნევისა და ტემპერატურის გავლენის ქვეშ, იგი გადადის მის ერთ-ერთ მოდიფიკაციაში, სახელად სტიშოვიტი, რომლის სიმკვრივე აღწევს 4,25 გ / სმ 3. სილიკატებს, რომლებიც ქმნიან სილიკონის ამ მოდიფიკაციას, აქვთ ძალიან კომპაქტური სტრუქტურა. მთლიანობაში, ლითოსფერო, ასთენოსფერო და მანტიის დანარჩენი ნაწილი შეიძლება ჩაითვალოს სამშრიან სისტემად, რომლის თითოეული ნაწილი მოძრავია სხვა კომპონენტებთან შედარებით. მსუბუქი ლითოსფერო, რომელიც ეყრდნობა არც თუ ისე ბლანტი და პლასტმასის ასთენოსფეროს, გამოირჩევა განსაკუთრებული მობილურობით.

დედამიწის ქერქი, რომელიც ქმნის ლითოსფეროს ზედა ნაწილს, ძირითადად შედგება რვა ქიმიური ელემენტისგან: ჟანგბადი, სილიციუმი, ალუმინი, რკინა, კალციუმი, მაგნიუმი, ნატრიუმი და კალიუმი. ქერქის მთელი მასის ნახევარს შეადგენს ჟანგბადი, რომელიც მასში შეკრულ მდგომარეობაშია, ძირითადად ლითონის ოქსიდების სახით. გეოლოგიური მახასიათებლებიქერქი განისაზღვრება მასზე ატმოსფეროს, ჰიდროსფეროსა და ბიოსფეროს ერთობლივი მოქმედებით - პლანეტის ეს სამი გარე გარსი. ქერქისა და გარე ჭურვების შემადგენლობა მუდმივად განახლებულია. ამინდისა და დრიფტის გამო, კონტინენტური ზედაპირის ნივთიერება მთლიანად განახლდება 80-100 მილიონ წელიწადში. კონტინენტებზე მატერიის დაკარგვა ივსება მათი ქერქის საუკუნოვანი ამაღლებით. ბაქტერიების, მცენარეების და ცხოველების სასიცოცხლო აქტივობას თან ახლავს ატმოსფეროში შემავალი ნახშირორჟანგის სრული ცვლილება 6-7 წელიწადში, ჟანგბადი - 4000 წელიწადში. ჰიდროსფეროს მთელი მასა (1,4 · 10 18 ტონა) მთლიანად განახლდება 10 მილიონი წლის განმავლობაში. მატერიის კიდევ უფრო ფუნდამენტური მიმოქცევა პლანეტის ზედაპირზე მიმდინარეობს პროცესებში, რომლებიც აკავშირებს ყველა შიდა გარსს ერთ სისტემაში.



არსებობს სტაციონარული ვერტიკალური ნაკადები, რომლებსაც მანტიის ჭავლები ჰქვია, ისინი ქვედა მანტიიდან ზემოდან ამოდიან და იქ აწვდიან წვას. ამავე ბუნების ფენომენებს მიეკუთვნება შიგადაშიგ „ცხელი ველები“, რომელთანაც, კერძოდ, დაკავშირებულია დედამიწის გეოიდის სახით ყველაზე დიდი ანომალიები. ამრიგად, დედამიწის ინტერიერის ცხოვრების წესი უკიდურესად რთულია. მობილისტური პოზიციებიდან გადახრები არ ძირს უთხრის ტექტონიკური ფირფიტების იდეას და მათ ჰორიზონტალურ მოძრაობას. მაგრამ შესაძლებელია, რომ უახლოეს მომავალში გაჩნდეს პლანეტის უფრო ზოგადი თეორია, იმის გათვალისწინებით ჰორიზონტალური მოძრაობებიფირფიტები და აალებადი ნივთიერების ღია ვერტიკალური გადატანა მანტიაში.

დედამიწის ზედა გარსები - ჰიდროსფერო და ატმოსფერო - მკვეთრად განსხვავდება სხვა ჭურვისაგან, რომლებიც ქმნიან პლანეტის მყარ სხეულს. მასის მიხედვით, ეს არის დედამიწის ძალიან მცირე ნაწილი, არაუმეტეს მისი მთლიანი მასის 0,025%. მაგრამ ამ ჭურვების მნიშვნელობა პლანეტის ცხოვრებაში უზარმაზარია. ჰიდროსფერო და ატმოსფერო წარმოიქმნა პლანეტის ფორმირების ადრეულ ეტაპზე და შესაძლოა მისი ფორმირების პარალელურად. ეჭვგარეშეა, რომ ოკეანე და ატმოსფერო არსებობდა 3,8 მილიარდი წლის წინ.

დედამიწის ფორმირება მიმდინარეობდა ერთიანი პროცესის შესაბამისად, რამაც გამოიწვია ინტერიერის ქიმიური დიფერენციაცია და თანამედროვე ატმოსფეროსა და ჰიდროსფეროს წინამორბედების გაჩენა. ჯერ დედამიწის პროტო-ბირთვი წარმოიქმნა მძიმე არაასტაბილური ნივთიერებების მარცვლებისგან, შემდეგ კი ძალიან სწრაფად მიამაგრა ნივთიერება, რომელიც მოგვიანებით მანტია გახდა. და როდესაც დედამიწამ მიაღწია დაახლოებით მარსის ზომას, დაიწყო მისი დაბომბვის პერიოდი პლანეტოსიმალია.ზემოქმედებას თან ახლდა ძლიერი ადგილობრივი გათბობა და დედამიწის ქანების დნობა და პლანეტოზიმალები.პარალელურად გამოიყოფა ქანებში შემავალი აირები და წყლის ორთქლი. და რადგან პლანეტის ზედაპირის საშუალო ტემპერატურა დაბალი რჩებოდა, წყლის ორთქლი კონდენსირებული იყო მზარდი ჰიდროსფეროს შესაქმნელად. ამ შეჯახებისას დედამიწამ დაკარგა წყალბადი და ჰელიუმი, მაგრამ შეინარჩუნა მძიმე აირები. ინერტული აირის იზოტოპების შემცველობა თანამედროვე ატმოსფეროსაშუალებას გაძლევთ განსაჯოთ წყარო, რამაც გამოიწვია ისინი. ეს იზოტოპური კომპოზიცია შეესაბამება ჰიპოთეზას გაზებისა და წყლის ზემოქმედების წარმოშობის შესახებ, მაგრამ ეწინააღმდეგება ჰიპოთეზას დედამიწის ინტერიერის თანდათანობითი გაზების პროცესის შესახებ, როგორც ატმოსფეროსა და ჰიდროსფეროს წარმოქმნის წყაროს. ოკეანე და ატმოსფერო, რა თქმა უნდა, არსებობდა არა მხოლოდ დედამიწის, როგორც ჩამოყალიბებული პლანეტის მთელი ისტორიის განმავლობაში, არამედ აკრეციის ძირითად ფაზაშიც, როდესაც პროტო-დედამიწა მარსის ზომის იყო.

ზემოქმედების დეგაზირების იდეა, რომელიც განიხილება ჰიდროსფეროსა და ატმოსფეროს ფორმირების მთავარ მექანიზმად, სულ უფრო მეტ აღიარებას იძენს. ლაბორატორიული ექსპერიმენტებიდადასტურდა ზემოქმედების პროცესების უნარი ხმელეთის ქანებიდან მნიშვნელოვანი რაოდენობის გაზების, მათ შორის მოლეკულური ჟანგბადის გამოყოფის. და ეს ნიშნავს, რომ ჟანგბადის გარკვეული რაოდენობა იმყოფებოდა დედამიწის ატმოსფეროში მასზე ბიოსფეროს გაჩენამდეც კი. ატმოსფერული ჟანგბადის ზოგიერთი ნაწილის აბიოგენური წარმოშობის იდეები წამოაყენეს სხვა მეცნიერებმაც.

ორივე გარე ჭურვები- ატმოსფერო და ჰიდროსფერო - მჭიდროდ ურთიერთქმედებენ ერთმანეთთან და დედამიწის სხვა გარსებთან, განსაკუთრებით ლითოსფეროსთან. მათზე პირდაპირ გავლენას ახდენს მზე და კოსმოსი. თითოეული ეს ჭურვი არის ღია სისტემა, დაჯილდოებული გარკვეული ავტონომიით და განვითარების საკუთარი შინაგანი კანონებით. ყველა, ვინც სწავლობს ჰაერისა და წყლის ოკეანეებს, დარწმუნებულია. რომ კვლევის ობიექტები ავლენენ ორგანიზაციის საოცარ დახვეწილობას, თვითრეგულირების უნარს. მაგრამ ამავე დროს, არცერთი დედამიწის სისტემებიარ გამოდის საერთო ანსამბლიდან და მათი თანაარსებობა აჩვენებს არა მხოლოდ ნაწილების ჯამს, არამედ ახალ ხარისხს.

დედამიწის ჭურვების საზოგადოებას შორის განსაკუთრებული ადგილიიკავებს ბიოსფეროს. ის იპყრობს ლითოსფეროს ზედა ფენას, თითქმის მთელ ჰიდროსფეროს და ატმოსფეროს ქვედა ფენებს. ტერმინი „ბიოსფერო“ მეცნიერებაში 1875 წელს შემოიღო ავსტრიელმა გეოლოგმა ე. სუესმა (1831 - 1914 წწ.). ბიოსფერო გაგებული იყო, როგორც ცოცხალი მატერიის მთლიანობა, რომელიც ბინადრობს პლანეტის ზედაპირზე, ჰაბიტატთან ერთად. ამ კონცეფციას ახალი მნიშვნელობა მისცა V.I. ვერნადსკი, რომელიც ბიოსფეროს მიიჩნევდა სისტემური განათლება. ამ სისტემის მნიშვნელობა სცილდება წმინდა ხმელეთის სამყაროს, რომელიც წარმოადგენს კავშირს კოსმოსური მასშტაბით.

დედამიწის ასაკი

1896 წელს აღმოაჩინეს რადიოაქტიურობის ფენომენი, რამაც გამოიწვია რადიომეტრიული დათარიღების მეთოდების შემუშავება. მისი არსი შემდეგია. ზოგიერთი ელემენტის ატომები (ურანი, რადიუმი, თორიუმი და სხვა) არ რჩება მუდმივი. ორიგინალი, რომელსაც მშობელი ელემენტი ეწოდება, სპონტანურად იშლება და იქცევა სტაბილურ ბავშვად. მაგალითად, ურანი - 238, იშლება, იქცევა ტყვიად - 206, ხოლო კალიუმი - 40 - არგონად - 40. მინერალში მშობელი და შვილი ელემენტების რაოდენობის გაზომვით, შეგიძლიათ გამოთვალოთ მისი წარმოქმნიდან გასული დრო: მით მეტია. ბავშვის ელემენტების პროცენტი, ძველი მინერალი.

რადიომეტრიული დათარიღების მიხედვით, დედამიწაზე უძველესი მინერალები 3,96 მილიარდი წლისაა, ხოლო უძველესი ერთკრისტალები 4,3 მილიარდი წლისაა. მეცნიერები თვლიან, რომ დედამიწა თავად უფრო ძველია, რადგან რადიომეტრიული მაჩვენებელი მინერალების კრისტალიზაციის მომენტიდან არის და პლანეტა არსებობდა დნობის მდგომარეობაში. ეს მონაცემები მეტეორიტებში ტყვიის იზოტოპების კვლევების შედეგებთან ერთად საშუალებას გვაძლევს დავასკვნათ, რომ მთელი მზის სისტემა ჩამოყალიბდა დაახლოებით 4,55 მილიარდი წლის წინ.

5.5. კონტინენტების წარმოშობა. დედამიწის ქერქის ევოლუცია: ფირფიტების ტექტონიკა

1915 წელს გერმანელმა გეოფიზიკოსმა ა. ვეგენერმა (1880 - 1930 წწ.) კონტინენტების მოხაზულობაზე დაყრდნობით შესთავაზა, რომ ქ. გეოლოგიური პერიოდიიყო ერთი მიწის მასა, მის მიერ დასახელებული პანგეა(ბერძნულიდან. „მთელი დედამიწა“). პანგეა გაიყო ლაურაზიასა და გონდვანაში. 135 მილიონი წლის წინ აფრიკა გამოეყო სამხრეთ ამერიკას, ხოლო 85 მილიონი წლის წინ ჩრდილოეთ ამერიკა გამოეყო ევროპას; 40 მილიონი წლის წინ ინდოეთის კონტინენტი აზიასა და ტიბეტს შეეჯახა და ჰიმალაი გაჩნდა.

ამ კონცეფციის მიღების სასარგებლოდ გადამწყვეტი არგუმენტი იყო XX საუკუნის 50-იან წლებში ოკეანის ფსკერის გაფართოების ემპირიული აღმოჩენა, რომელიც იყო ამოსავალი წერტილი ლითოსფერული ფირფიტების ტექტონიკის შესაქმნელად. ამჟამად, მიჩნეულია, რომ კონტინენტები ერთმანეთისგან იშლება ღრმა კონვექციური დინებების გავლენის ქვეშ, რომლებიც მიმართულია ზევით და გვერდებზე და აზიდავს ფირფიტებს, რომლებზეც კონტინენტები ცურავს. ამ თეორიას ასევე ადასტურებს ბიოლოგიური მონაცემები ჩვენს პლანეტაზე ცხოველთა გავრცელების შესახებ. კონტინენტური დრიფტის თეორია, რომელიც ეფუძნება ლითოსფერული ფირფიტების ტექტონიკას, ახლა საყოველთაოდ არის აღიარებული გეოლოგიაში.

ასევე ამ თეორიის სასარგებლოდ არის ის ფაქტი, რომ აღმოსავლეთ სამხრეთ ამერიკის სანაპირო ზოლი საოცრად ემთხვევა დასავლეთ აფრიკის სანაპირო ზოლს და აღმოსავლეთის სანაპირო ზოლს. ჩრდილოეთ ამერიკა- ევროპის დასავლეთ ნაწილის სანაპირო ზოლთან.

Ერთ - ერთი თანამედროვე თეორიები, დედამიწის ქერქში მიმდინარე პროცესების დინამიკის ახსნას ე.წ ნეომობილიზმის თეორია. მისი წარმოშობა თარიღდება XX საუკუნის 60-იანი წლების ბოლოს და გამოწვეული იყო სენსაციური აღმოჩენით ოკეანის ფსკერზე მთიანეთის ჯაჭვის მთელ მსოფლიოში. ხმელეთზე მსგავსი არაფერია. ალპები, კავკასია, პამირი, ჰიმალაი, თუნდაც ერთად აღებული, შეუდარებელია შუა ოკეანის ქედების აღმოჩენილ ზოლთან. მისი სიგრძე 72 ათას კილომეტრს აჭარბებს.

კაცობრიობამ, როგორც იქნა, აღმოაჩინა მანამდე უცნობი პლანეტა. ვიწრო დეპრესიებისა და დიდი აუზების არსებობა, ღრმა ხეობები, რომლებიც თითქმის განუწყვეტლივ გადაჭიმულია შუა ქედების ღერძის გასწვრივ, ათასობით მთა, წყალქვეშა მიწისძვრები, აქტიური ვულკანები, ძლიერი მაგნიტური, გრავიტაციული და თერმული ანომალიები, ღრმა ზღვის ცხელი წყაროები, კოლოსალური დაგროვება. ფერომანგანუმის კვანძების - ეს ყველაფერი მოკლე დროში აღმოაჩინეს.ოკეანის ფსკერზე.

როგორც გაირკვა, ოკეანის ქერქი მუდმივი განახლებით ხასიათდება. იგი სათავეს იღებს ნაპრალის ძირში, რომელიც კვეთს ღერძის გასწვრივ მედიანურ ქედებს. თავად ქედები ერთი და იგივე შრიფტისაა და ასევე ახალგაზრდაა. ოკეანის ქერქი "კვდება" გაყოფის ადგილებში - სადაც ის მოძრაობს მეზობელი ფირფიტების ქვეშ. ღრმად ჩაძირული პლანეტაში, მანტიაში და დნება, ის ახერხებს თავის ნაწილს, მასზე დაგროვილ დანალექ საბადოებთან ერთად, კონტინენტური ქერქის ასაგებად მისცეს. დედამიწის ინტერიერის სიმკვრივის სტრატიფიკაცია წარმოშობს ერთგვარ ნაკადს მანტიაში. ეს დენები უზრუნველყოფს მასალის მარაგს ზრდისთვის ოკეანის ფსკერი. ისინი ასევე აიძულებენ ოკეანეებიდან გამოსული კონტინენტების მქონე გლობალურ ფირფიტებს გადაადგილდნენ. ე.წ ნეომობილიზმი.

კონტინენტების მოძრაობა ამჟამად დასტურდება კოსმოსური ხომალდის დაკვირვებით. დაბადების ოკეანის ქერქიმკვლევარებმა საკუთარი თვალით დაინახეს ატლანტის, წყნარი ოკეანისა და ინდოეთის ოკეანეების ფსკერზე, წითელ ზღვასთან მიახლოება. ღრმა ზღვის უახლესი ტექნიკის გამოყენებით, სკუბა მყვინთავებმა აღმოაჩინეს ბზარების წარმოქმნა დაჭიმულ ფსკერზე და ახალგაზრდა ვულკანები, რომლებიც ამოდიოდნენ ასეთი „ბზარებიდან“.

დედამიწის შიდა სტრუქტურისა და შემადგენლობის შესწავლის მეთოდები

დედამიწის შიდა სტრუქტურისა და შემადგენლობის შესწავლის მეთოდები შეიძლება დაიყოს ორ ძირითად ჯგუფად: გეოლოგიურ მეთოდებად და გეოფიზიკურ მეთოდებად. გეოლოგიური მეთოდებიეფუძნება კლდის ფენების უშუალო შესწავლის შედეგებს გამონაყარებში, მაღაროებში (მაღაროები, ადიტები და სხვ.) და ჭაბურღილებში. ამავდროულად, მკვლევარებს ხელთ აქვთ სტრუქტურისა და შემადგენლობის შესწავლის მეთოდების მთელი არსენალი, რაც განსაზღვრავს მიღებული შედეგების დეტალურობის მაღალ ხარისხს. ამავდროულად, ამ მეთოდების შესაძლებლობები პლანეტის სიღრმეების შესწავლისას ძალიან შეზღუდულია - მსოფლიოში ყველაზე ღრმა ჭას აქვს მხოლოდ -12262 მ სიღრმე (კოლას სუპერღრმა რუსეთში), ბურღვის დროს მიღწეულია კიდევ უფრო მცირე სიღრმეები. ოკეანის ფსკერი (დაახლოებით -1500 მ, ბურღვა ამერიკული კვლევითი ხომალდის "Glomar Challenger"-ის მხრიდან). ამრიგად, სიღრმეები, რომლებიც არ აღემატება პლანეტის რადიუსის 0,19%-ს, ხელმისაწვდომია პირდაპირი შესწავლისთვის.

ღრმა სტრუქტურის შესახებ ინფორმაცია ეფუძნება მიღებული არაპირდაპირი მონაცემების ანალიზს გეოფიზიკური მეთოდები, ძირითადად, ცვლილებების ნიმუშები სხვადასხვა სიღრმით ფიზიკური პარამეტრები(ელექტროგამტარობა, დამსახურების მექანიკური ფიგურა და სხვ.) გაზომილი გეოფიზიკური კვლევების დროს. დედამიწის შიდა სტრუქტურის მოდელების შემუშავება ძირითადად ეფუძნება სეისმური კვლევების შედეგებს სეისმური ტალღების გავრცელების ნიმუშების მონაცემებზე დაყრდნობით. მიწისძვრების და ძლიერი აფეთქებების ცენტრებში წარმოიქმნება სეისმური ტალღები - ელასტიური ვიბრაციები. ეს ტალღები იყოფა მოცულობის ტალღებად - მრავლდება პლანეტის ნაწლავებში და "გამჭვირვალე" მათ რენტგენის სხივების მსგავსად, ხოლო ზედაპირული ტალღები - ზედაპირის პარალელურად გავრცელება და პლანეტის ზედა ფენების "გამოკვლევა" ათეულობით ან სიღრმეზე. ასობით კილომეტრი.
სხეულის ტალღები, თავის მხრივ, იყოფა ორ ტიპად - გრძივი და განივი. გრძივი ტალღების მქონე დიდი სიჩქარეგავრცელება, პირველად აღირიცხება სეისმური მიმღების მიერ, მათ უწოდებენ პირველადი ან P- ტალღებს ( ინგლისურიდან. პირველადი - პირველადი), "ნელა" განივი ტალღები ეწოდება S- ტალღებს ( ინგლისურიდან. მეორადი - მეორადი). განივი ტალღები ცნობილია მნიშვნელოვანი თვისება- ისინი ვრცელდება მხოლოდ მყარ გარემოში.

სხვადასხვა თვისებების მქონე მედიის საზღვრებში ტალღები ირღვევა, ხოლო თვისებების მკვეთრი ცვლილებების საზღვრებში გარდატეხის გარდა წარმოიქმნება არეკლილი და გარდაქმნილი ტალღები. ათვლის ტალღები შეიძლება გადაინაცვლოს დაცემის სიბრტყის პერპენდიკულარულად (SH ტალღები) ან გადაადგილება დაცემის სიბრტყეში (SV ტალღები). სხვადასხვა თვისებების მქონე მედიის საზღვრის გადაკვეთისას, SH ტალღები განიცდიან ჩვეულებრივ გარდატეხას, ხოლო SV ტალღები, გარდა გარდატეხილი და არეკლილი SV ტალღებისა, აღაგზნებს P- ტალღებს. Აი როგორ რთული სისტემასეისმური ტალღები, "გამჭვირვალე" პლანეტის ნაწლავები.

ტალღის გავრცელების ნიმუშების გაანალიზებით, შესაძლებელია პლანეტის ნაწლავებში არაერთგვაროვნების იდენტიფიცირება - თუ გარკვეულ სიღრმეზე დაფიქსირდა სეისმური ტალღების გავრცელების სიჩქარის მკვეთრი ცვლილება, მათი გარდატეხა და ასახვა, შეგვიძლია დავასკვნათ, რომ ამ სიღრმეზე არსებობს დედამიწის შიდა გარსების საზღვარი, რომელიც განსხვავდება მათი ფიზიკური თვისებებით.

დედამიწის ნაწლავებში სეისმური ტალღების გავრცელების გზებისა და სიჩქარის შესწავლამ შესაძლებელი გახადა მისი შიდა სტრუქტურის სეისმური მოდელის შემუშავება.

სეისმური ტალღები, რომლებიც ვრცელდება მიწისძვრის წყაროდან დედამიწის სიღრმეში, განიცდის სიჩქარის ყველაზე მნიშვნელოვან ნახტომებს, ირღვევა და ასახავს სიღრმეებში მდებარე სეისმურ მონაკვეთებს. 33 კმდა 2900 კმზედაპირიდან (იხ. ნახ.). ეს მკვეთრი სეისმური საზღვრები შესაძლებელს ხდის პლანეტის ნაწლავების დაყოფას 3 მთავარ შიდა გეოსფერად - დედამიწის ქერქი, მანტია და ბირთვი.

დედამიწის ქერქი მანტიისგან გამოყოფილია მკვეთრი სეისმური საზღვრით, რომელზედაც გრძივი და ათვლის ტალღები. ამრიგად, განივი ტალღების სიჩქარე მკვეთრად იზრდება ქერქის ქვედა ნაწილში 6,7-7,6 კმ/წმ-დან მანტიაში 7,9-8,2 კმ/წმ-მდე. ეს საზღვარი 1909 წელს აღმოაჩინა იუგოსლაველმა სეისმოლოგმა მოჰოროვიჩიჩმა და შემდგომში ეწოდა. მოჰოროვიჩის საზღვარი(ხშირად შემოკლებით, როგორც Moho ან M საზღვარი). საზღვრის საშუალო სიღრმე 33 კმ-ია (აღსანიშნავია, რომ ეს არის ძალიან სავარაუდო მნიშვნელობა სხვადასხვა გეოლოგიურ სტრუქტურაში სხვადასხვა სისქის გამო); ამავდროულად, კონტინენტების ქვეშ, მოჰოროვიჩის მონაკვეთის სიღრმე შეიძლება მიაღწიოს 75-80 კმ-ს (რომელიც ფიქსირდება ახალგაზრდა მთის სტრუქტურების ქვეშ - ანდები, პამირი), ოკეანეების ქვეშ ის მცირდება, აღწევს მინიმალურ სისქეს 3-4. კმ.

კიდევ უფრო მკვეთრი სეისმური საზღვარი, რომელიც ჰყოფს მანტიას და ბირთვს, ფიქსირდება სიღრმეში 2900 კმ. ამ სეისმურ მონაკვეთზე P ტალღის სიჩქარე მკვეთრად ეცემა მანტიის ძირში 13,6 კმ/წმ-დან 8,1 კმ/წმ-მდე ბირთვში; S-ტალღები - 7,3 კმ/წმ-დან 0-მდე. განივი ტალღების გაქრობა მიუთითებს, რომ ბირთვის გარე ნაწილს აქვს სითხის თვისებები. ბირთვისა და მანტიის გამყოფი სეისმური საზღვარი აღმოაჩინა 1914 წელს გერმანელმა სეისმოლოგმა გუტენბერგმა და მას ხშირად მოიხსენიებენ როგორც გუტენბერგის საზღვარი, თუმცა ეს სახელი ოფიციალური არ არის.

ტალღების გავლის სიჩქარისა და ხასიათის მკვეთრი ცვლილებები ფიქსირდება 670 კმ და 5150 კმ სიღრმეზე. საზღვარი 670 კმმანტიას ყოფს ზედა მანტიად (33-670 კმ) და ქვედა მანტიად (670-2900 კმ). საზღვარი 5150 კმბირთვს ყოფს გარე სითხედ (2900-5150 კმ) და შიდა მყარად (5150-6371 კმ).

მნიშვნელოვანი ცვლილებები შეინიშნება სეისმურ მონაკვეთშიც 410 კმზედა მანტიის ორ ფენად გაყოფა.

გლობალური სეისმური საზღვრების შესახებ მიღებული მონაცემები საფუძველს იძლევა დედამიწის ღრმა სტრუქტურის თანამედროვე სეისმური მოდელის განხილვისათვის.

გარე გარსი მყარი მიწაარის დედამიწის ქერქიშემოსაზღვრულია მოჰოროვიჩის საზღვრით. ეს არის შედარებით თხელი გარსი, რომლის სისქე მერყეობს 4-5 კმ-დან ოკეანეების ქვეშ 75-80 კმ-მდე კონტინენტური მთის სტრუქტურების ქვეშ. ზედა ქერქი მკაფიოდ გამოირჩევა შემადგენლობით დანალექი ფენა, რომელიც შედგება არამეტამორფოზირებული დანალექი ქანებისგან, რომელთა შორის შეიძლება იყოს ვულკანები და მის საფუძველში კონსოლიდირებული, ან კრისტალური,ქერქი, წარმოიქმნება მეტამორფოზირებული და ცეცხლმოკიდებული ინტრუზიული ქანებით.დედამიწის ქერქის ორი ძირითადი ტიპი არსებობს - კონტინენტური და ოკეანეური, ფუნდამენტურად განსხვავებული აგებულებით, შემადგენლობით, წარმოშობით და ასაკით.

კონტინენტური ქერქიმდებარეობს კონტინენტებისა და მათი წყალქვეშა კიდეების ქვეშ, აქვს სისქე 35-45 კმ-დან 55-80 კმ-მდე, მის მონაკვეთში გამოიყოფა 3 ფენა. ზედა ფენა, როგორც წესი, შედგება დანალექი ქანებისგან, მათ შორის მცირე რაოდენობით სუსტად მეტამორფოზებული და ცეცხლოვანი ქანებისგან. ამ ფენას დანალექი ეწოდება. გეოფიზიკურად ახასიათებს P-ტალღის დაბალი სიჩქარე 2-5 კმ/წმ დიაპაზონში. დანალექი ფენის საშუალო სისქე დაახლოებით 2,5 კმ-ია.
ქვემოთ მოცემულია ზედა ქერქი (გრანიტ-გნაისი ან „გრანიტის“ ფენა), რომელიც შედგება სილიციუმით მდიდარი ცეცხლოვანი და მეტამორფული ქანებისგან (საშუალოდ, ქიმიური შემადგენლობით შეესაბამება გრანოდიორიტს). P- ტალღების სიჩქარე ამ ფენაში 5,9-6,5 კმ/წმ-ია. ზედა ქერქის ძირში გამოირჩევა კონრადის სეისმური მონაკვეთი, რომელიც ასახავს სეისმური ტალღების სიჩქარის ზრდას ქვედა ქერქზე გადასვლისას. მაგრამ ეს მონაკვეთი ყველგან არ არის დაფიქსირებული: კონტინენტურ ქერქში ხშირად ფიქსირდება ტალღის სიჩქარის თანდათანობითი ზრდა სიღრმესთან ერთად.
ქვედა ქერქი (გრანულიტ-მაფიური ფენა) ხასიათდება ტალღის უფრო მაღალი სიჩქარით (6,7-7,5 კმ/წმ P-ტალღებისთვის), რაც განპირობებულია ზედა მანტიიდან გადასვლისას კლდის შემადგენლობის ცვლილებით. ყველაზე მიღებული მოდელის მიხედვით, მისი შემადგენლობა შეესაბამება გრანულიტს.

კონტინენტური ქერქის ფორმირებაში მონაწილეობენ სხვადასხვა გეოლოგიური ასაკის ქანები, უძველესამდე, დაახლოებით 4 მილიარდი წლის.

ოკეანის ქერქიაქვს შედარებით მცირე სისქე, საშუალოდ 6-7 კმ. მისი ყველაზე ზოგადი ფორმით, მის მონაკვეთში შეიძლება გამოიყოს ორი ფენა. ზედა ფენა დანალექია, ხასიათდება დაბალი სისქით (საშუალოდ დაახლოებით 0,4 კმ) და P-ტალღის დაბალი სიჩქარით (1,6-2,5 კმ/წმ). ქვედა ფენა - "ბაზალტი" - შედგება ძირითადი ცეცხლგამძლე ქანებისგან (ზემოთ - ბაზალტები, ქვემოთ - ძირითადი და ულტრაბაზური ინტრუზიული ქანები). სიჩქარე გრძივი ტალღები"ბაზალტის" ფენაში იზრდება 3,4-6,2 კმ/წმ-დან ბაზალტებში 7-7,7 კმ/წმ-მდე ქერქის ყველაზე დაბალ ჰორიზონტებში.

თანამედროვე ოკეანის ქერქის უძველესი ქანები დაახლოებით 160 მილიონი წლისაა.


Მანტიაეს არის დედამიწის უდიდესი შიდა გარსი მოცულობითა და მასით, ზემოდან შემოსაზღვრულია მოჰოს საზღვრით, ქვემოდან გუტენბერგის საზღვრით. მისი შემადგენლობით გამოირჩევა ზედა მანტია და ქვედა მანტია, რომლებიც გამოყოფილია 670 კმ საზღვრით.

ზედა მანია გეოფიზიკური მახასიათებლების მიხედვით იყოფა ორ ფენად. ზედა ფენა - კანქვეშა მანტია- ვრცელდება მოჰოს საზღვრიდან 50-80 კმ სიღრმემდე ოკეანეების ქვეშ და 200-300 კმ კონტინენტების ქვეშ და ხასიათდება როგორც გრძივი, ისე განივი სეისმური ტალღების სიჩქარის გლუვი ზრდით, რაც აიხსნება ქანების დატკეპნით. გადახურული ფენების ლითოსტატიკური წნევის გამო. ქერქქვეშა მანტიის ქვემოთ გლობალურ ინტერფეისამდე 410 კმ არის დაბალი სიჩქარის ფენა. როგორც ფენის სახელწოდებიდან ჩანს, მასში სეისმური ტალღების სიჩქარე უფრო დაბალია, ვიდრე კანქვეშა მანტიაში. უფრო მეტიც, ზოგიერთ უბანში ვლინდება ლინზები, რომლებიც საერთოდ არ გადასცემენ S- ტალღებს, რაც საფუძველს იძლევა იმის მტკიცების, რომ ამ ადგილებში მანტიის ნივთიერება ნაწილობრივ დნობის მდგომარეობაშია. ამ ფენას ასთენოსფერო ეწოდება ( ბერძნულიდან "ასთენები" - სუსტი და "სფარი" - სფერო); ტერმინი შემოიღო 1914 წელს ამერიკელმა გეოლოგმა ჯ. ბურელმა, რომელიც ინგლისურ ლიტერატურაში ხშირად მოიხსენიება როგორც LVZ - დაბალი სიჩქარის ზონა. ამრიგად, ასთენოსფერო- ეს არის ფენა ზედა მანტიაში (მდებარეობს დაახლოებით 100 კმ სიღრმეზე ოკეანეების ქვეშ და დაახლოებით 200 კმ ან მეტი კონტინენტების ქვეშ), გამოვლენილი სეისმური ტალღების გავლის სიჩქარის შემცირების საფუძველზე და აქვს შემცირებული სიმტკიცე და სიბლანტე. ასთენოსფეროს ზედაპირი კარგად არის ჩამოყალიბებული წინააღმდეგობის მკვეთრი შემცირებით (დაახლოებით 100 Ohm მნიშვნელობებამდე . მ).

პლასტიკური ასთენოსფერული ფენის არსებობა, რომელიც მექანიკური თვისებებით განსხვავდება მყარი გადახურული ფენებისგან, იძლევა იზოლაციის საფუძველს. ლითოსფერო- დედამიწის მყარი გარსი, დედამიწის ქერქისა და კანქვეშა მანტიის ჩათვლით, რომელიც მდებარეობს ასთენოსფეროს ზემოთ. ლითოსფეროს სისქე 50-დან 300 კმ-მდეა. უნდა აღინიშნოს, რომ ლითოსფერო არ არის პლანეტის მონოლითური ქვის გარსი, არამედ იყოფა ცალკეულ ფირფიტებად, რომლებიც მუდმივად მოძრაობენ პლასტიკური ასთენოსფეროს გასწვრივ. მიწისძვრების და თანამედროვე ვულკანიზმის კერები შემოიფარგლება ლითოსფერული ფირფიტების საზღვრებით.

ზედა მანტიაში 410 კმ-ზე უფრო ღრმად, P- და S- ტალღები ყველგან ვრცელდება და მათი სიჩქარე შედარებით ერთფეროვნად იზრდება სიღრმესთან ერთად.

AT ქვედა მანტია 670 კმ მკვეთრი გლობალური საზღვრით გამოყოფილი, P- და S- ტალღების სიჩქარე იზრდება მონოტონურად, მკვეთრი ცვლილებების გარეშე, შესაბამისად 13,6 და 7,3 კმ/წმ-მდე, გუტენბერგის მონაკვეთამდე.

გარე ბირთვში P ტალღების სიჩქარე მკვეთრად მცირდება 8 კმ/წმ-მდე, ხოლო S ტალღები მთლიანად ქრება. განივი ტალღების გაქრობა ვარაუდობს, რომ დედამიწის გარე ბირთვი თხევად მდგომარეობაშია. 5150 კმ-იანი მონაკვეთის ქვემოთ არის შიდა ბირთვი, რომელშიც იზრდება P ტალღების სიჩქარე და S ტალღები კვლავ იწყებს გავრცელებას, რაც მიუთითებს მის მყარ მდგომარეობაზე.

ზემოთ აღწერილი დედამიწის სიჩქარის მოდელის ფუნდამენტური დასკვნა არის ის, რომ ჩვენი პლანეტა შედგება კონცენტრული გარსების სერიისგან, რომელიც წარმოადგენს ფერუგინის ბირთვს, სილიკატურ მანტიას და ალუმინოსილიკატურ ქერქს.

დედამიწის გეოფიზიკური მახასიათებლები

მასის განაწილება შიდა გეოსფეროებს შორის

დედამიწის მასის უმეტესი ნაწილი (დაახლოებით 68%) მოდის მის შედარებით მსუბუქ, მაგრამ დიდ მანტიაზე, დაახლოებით 50% მოდის ქვედა მანტიაზე და დაახლოებით 18% ზედა. დედამიწის მთლიანი მასის დარჩენილი 32% ძირითადად ბირთვზე მოდის, ხოლო მისი თხევადი გარე ნაწილი (დედამიწის მთლიანი მასის 29%) გაცილებით მძიმეა, ვიდრე შიდა მყარი ნაწილი (დაახლოებით 2%). პლანეტის მთლიანი მასის მხოლოდ 1%-ზე ნაკლები რჩება ქერქზე.

სიმკვრივე

ჭურვების სიმკვრივე ბუნებრივად იზრდება დედამიწის ცენტრისკენ (იხ. ნახ.). ქერქის საშუალო სიმკვრივეა 2,67 გ/სმ 3; მოჰოს საზღვარზე, ის მკვეთრად იზრდება 2.9-3.0-დან 3.1-3.5-მდე.გ/სმ3. მანტიაში სილიკატური ნივთიერების შეკუმშვის გამო სიმკვრივე თანდათან იზრდება და ფაზური გადასვლები(ნივთიერების კრისტალური სტრუქტურის რესტრუქტურიზაცია "ადაპტაციის" დროს მზარდი წნევისადმი) 3,3 გ/სმ 3 კანქვეშა ნაწილში 5,5 გ/სმ 3-მდე ქვედა მანტიაში. გუტენბერგის საზღვარზე (2900 კმ), სიმკვრივე თითქმის გაორმაგდება მკვეთრად, 10 გ/სმ 3-მდე გარე ბირთვში. სიმკვრივის კიდევ ერთი ნახტომი - 11,4-დან 13,8 გ / სმ 3-მდე - ხდება შიდა და გარე ბირთვის საზღვარზე (5150 კმ). ეს ორი მკვეთრი სიმკვრივის ნახტომი განსხვავებული ხასიათისაა: მანტიის/ბირთის საზღვარზე მატერიის ქიმიური შემადგენლობა იცვლება (სილიკატური მანტიიდან რკინის ბირთვზე გადასვლა), ხოლო 5150 კმ საზღვარზე ნახტომი დაკავშირებულია ცვლილებასთან. აგრეგაციის მდგომარეობა(თხევადი გარე ბირთვიდან მყარ შიდა ბირთვზე გადასვლა). დედამიწის ცენტრში მატერიის სიმკვრივე 14,3 გ/სმ 3-ს აღწევს.


წნევა

დედამიწის შიგნით წნევა გამოითვლება მისი სიმკვრივის მოდელის მიხედვით. ზედაპირიდან მოშორებისას წნევის მატება რამდენიმე მიზეზით არის განპირობებული:

    შეკუმშვა გადახურული ჭურვების წონის გამო (ლითოსტატიკური წნევა);

    ფაზური გადასვლები ქიმიურად ერთგვაროვან გარსებში (კერძოდ, მანტიაში);

    განსხვავება ჭურვების ქიმიურ შემადგენლობაში (ქერქი და მანტია, მანტია და ბირთვი).

კონტინენტური ქერქის ძირში წნევა არის დაახლოებით 1 GPa (უფრო ზუსტად, 0.9 * 10 9 Pa). დედამიწის მანტიაში წნევა თანდათან იზრდება და გუტენბერგის საზღვარზე 135 გპა-ს აღწევს. გარე ბირთვში წნევის ზრდის გრადიენტი იზრდება, ხოლო შიდა ბირთვში, პირიქით, მცირდება. წნევის გამოთვლილი მნიშვნელობები შიდა და გარე ბირთვებს შორის და დედამიწის ცენტრთან ახლოს არის 340 და 360 GPa, შესაბამისად.

ტემპერატურა. თერმული ენერგიის წყაროები

პლანეტის ზედაპირზე და ნაწლავებში მიმდინარე გეოლოგიური პროცესები, პირველ რიგში, თერმული ენერგიის გამო ხდება. ენერგიის წყაროები იყოფა ორ ჯგუფად: ენდოგენური (ან შიდა წყაროები), რომლებიც დაკავშირებულია პლანეტის ნაწლავებში სითბოს წარმოქმნასთან და ეგზოგენურ (ან გარე პლანეტასთან მიმართებაში). სიღრმიდან ზედაპირისკენ თერმული ენერგიის ნაკადის ინტენსივობა აისახება გეოთერმული გრადიენტის სიდიდეზე. გეოთერმული გრადიენტიარის ტემპერატურის მატება სიღრმით, გამოხატული 0 C/კმ-ში. "შებრუნებული" მახასიათებელია გეოთერმული ეტაპი- სიღრმე მეტრებში, რომლის ჩაძირვისას ტემპერატურა მოიმატებს 1 0 С-ით მშვიდი ტექტონიკური რეჟიმის მქონე ადგილებში. სიღრმესთან ერთად, გეოთერმული გრადიენტის მნიშვნელობა საგრძნობლად მცირდება, რაც შეადგენს საშუალოდ 10 0 С/კმ ლითოსფეროში და 1 0 С/კმ-ზე ნაკლები მანტიაში. ამის მიზეზი მდგომარეობს თერმული ენერგიის წყაროების განაწილებაში და სითბოს გადაცემის ბუნებაში.


ენდოგენური ენერგიის წყაროებიარის შემდეგი.
1. ღრმა გრავიტაციული დიფერენციაციის ენერგია, ე.ი. სითბოს გამოყოფა ნივთიერების სიმკვრივეში გადანაწილებისას მისი ქიმიური და ფაზური გარდაქმნების დროს. ასეთი გარდაქმნების მთავარი ფაქტორი ზეწოლაა. ბირთვი-მანტიის საზღვარი განიხილება, როგორც ამ ენერგიის გამოყოფის ძირითადი დონე.
2. რადიოგენური სითბოწარმოიქმნება რადიოაქტიური იზოტოპების დაშლის შედეგად. ზოგიერთი გათვლებით, ეს წყარო განსაზღვრავს დაახლოებით 25% სითბოს ნაკადიდედამიწის მიერ გამოსხივებული. თუმცა გასათვალისწინებელია, რომ ძირითადი გრძელვადიანი რადიოაქტიური იზოტოპების - ურანის, თორიუმის და კალიუმის ამაღლებული შემცველობა შეინიშნება მხოლოდ კონტინენტური ქერქის ზედა ნაწილში (იზოტოპური გამდიდრების ზონა). მაგალითად, ურანის კონცენტრაცია გრანიტებში აღწევს 3,5 10 -4%, დანალექ ქანებში - 3,2 10 -4%, ხოლო ოკეანის ქერქში უმნიშვნელოა: დაახლოებით 1,66 10 -7%. ამრიგად, რადიოგენური სითბო არის დამატებითი წყაროსითბო კონტინენტური ქერქის ზედა ნაწილში, რომელიც განსაზღვრავს გეოთერმული გრადიენტის მაღალ მნიშვნელობას პლანეტის ამ რეგიონში.
3. ნარჩენი სითბო, პლანეტის ჩამოყალიბების დღიდან შენარჩუნებულია სიღრმეებში.
4. მყარი მოქცევა, მთვარის მიზიდულობის გამო. კინეტიკური მოქცევის ენერგიის სიცხეში გადასვლა ხდება იმის გამო შიდა ხახუნისკლდოვან მასებში. ამ წყაროს წილი მთლიან სითბოს ბალანსში მცირეა - დაახლოებით 1-2%.

ლითოსფეროში ჭარბობს სითბოს გადაცემის გამტარი (მოლეკულური) მექანიზმი; დედამიწის სუბლიტოსფერულ მანტიაში ხდება გადასვლა სითბოს გადაცემის უპირატესად კონვექციურ მექანიზმზე.

პლანეტის ნაწლავებში ტემპერატურის გამოთვლები იძლევა შემდეგ მნიშვნელობებს: ლითოსფეროში დაახლოებით 100 კმ სიღრმეზე ტემპერატურაა დაახლოებით 1300 0 C, 410 კმ სიღრმეზე - 1500 0 C, 670 კმ სიღრმეზე. - 1800 0C, ბირთვისა და მანტიის საზღვარზე - 2500 0 C, 5150 კმ სიღრმეზე - 3300 0 C, დედამიწის ცენტრში - 3400 0 C. ამ შემთხვევაში, მხოლოდ მთავარი (და ყველაზე სავარაუდო ღრმა ზონებისთვის) გათვალისწინებული იყო სითბოს წყარო, ღრმა გრავიტაციული დიფერენციაციის ენერგია.

ენდოგენური სითბო განსაზღვრავს გლობალური გეოდინამიკური პროცესების მიმდინარეობას. მათ შორის ლითოსფერული ფირფიტების მოძრაობა

პლანეტის ზედაპირზე ყველაზე მნიშვნელოვან როლს ასრულებს ეგზოგენური წყაროსითბო - მზის რადიაცია. ზედაპირის ქვემოთ მზის სითბოს ეფექტი მკვეთრად მცირდება. უკვე არაღრმა სიღრმეზე (20-30 მ-მდე) არის მუდმივი ტემპერატურის ზონა - სიღრმის რეგიონი, სადაც ტემპერატურა მუდმივი რჩება და უდრის რეგიონის საშუალო წლიურ ტემპერატურას. მუდმივი ტემპერატურის სარტყლის ქვემოთ, სითბო დაკავშირებულია ენდოგენურ წყაროებთან.

დედამიწის მაგნეტიზმი

დედამიწა არის გიგანტური მაგნიტი მაგნიტური ძალის ველით და მაგნიტური პოლუსებით, რომლებიც ახლოსაა გეოგრაფიულთან, მაგრამ არ ემთხვევა მათ. ამრიგად, კომპასის მაგნიტური ნემსის წაკითხვებში განასხვავებენ მაგნიტურ დახრილობას და მაგნიტურ მიდრეკილებას.

მაგნიტური დეკლარაციაარის კუთხე კომპასის მაგნიტური ნემსის მიმართულებასა და გეოგრაფიული მერიდიანიამ ეტაპზე. ეს კუთხე ყველაზე დიდი იქნება პოლუსებზე (90 0-მდე) და ყველაზე პატარა ეკვატორზე (7-8 0).

მაგნიტური მიდრეკილება- კუთხე, რომელიც წარმოიქმნება მაგნიტური ნემსის ჰორიზონტისკენ მიდრეკილებით. მაგნიტურ ბოძთან მიახლოებისას კომპასის ნემსი ვერტიკალურ პოზიციას დაიკავებს.

ვარაუდობენ, რომ მაგნიტური ველის გაჩენა გამოწვეულია სისტემებით ელექტრო დენებისაგან, წარმოიქმნება დედამიწის ბრუნვის შედეგად, თხევადი გარე ბირთვში კონვექციური მოძრაობების გამო. მთლიანი მაგნიტური ველი შედგება დედამიწის ძირითადი ველისა და დედამიწის ქერქის ქანების ფერომაგნიტური მინერალების გამო ველის მნიშვნელობებისგან. მაგნიტური თვისებებიმინერალებისთვის დამახასიათებელი - ფერომაგნიტები, როგორიცაა მაგნიტი (FeFe 2 O 4), ჰემატიტი (Fe 2 O 3), ილმენიტი (FeTiO 2), პიროტიტი (Fe 1-2 S) და ა.შ., რომლებიც მინერალებია და იქმნება მაგნიტით. ანომალიები. ამ მინერალებს ახასიათებს რემანენტული მაგნიტიზაციის ფენომენი, რომელიც მემკვიდრეობით იღებს დედამიწის მაგნიტური ველის ორიენტაციას, რომელიც არსებობდა ამ მინერალების წარმოქმნის დროს. დედამიწის მაგნიტური პოლუსების მდებარეობის რეკონსტრუქცია სხვადასხვა გეოლოგიურ ეპოქაში მიუთითებს, რომ მაგნიტური ველი პერიოდულად განიცდიდა ინვერსია- ცვლილება, რომლის დროსაც მაგნიტური პოლუსები შებრუნებულია. მაგნიტური ნიშნის შეცვლის პროცესი გეომაგნიტური ველიგრძელდება რამდენიმე ასეულიდან რამდენიმე ათას წლამდე და იწყება დედამიწის მთავარი მაგნიტური ველის ინტენსივობის ინტენსიური შემცირებით თითქმის ნულამდე, შემდეგ დგინდება საპირისპირო პოლარობა და გარკვეული პერიოდის შემდეგ მოჰყვება ინტენსივობის სწრაფი აღდგენა, მაგრამ საპირისპირო ნიშანი. ჩრდილოეთ პოლუსიდაიკავა სამხრეთის ადგილი და პირიქით, მიახლოებითი სიხშირით 5-ჯერ 1 მილიონი წლის განმავლობაში. მაგნიტური ველის ამჟამინდელი ორიენტაცია დადგინდა დაახლოებით 800 ათასი წლის წინ.

თქვენი კარგი სამუშაოს გაგზავნა ცოდნის ბაზაში მარტივია. გამოიყენეთ ქვემოთ მოცემული ფორმა

სტუდენტები, კურსდამთავრებულები, ახალგაზრდა მეცნიერები, რომლებიც იყენებენ ცოდნის ბაზას სწავლასა და მუშაობაში, ძალიან მადლობლები იქნებიან თქვენი.

მასპინძლობს http://www.allbest.ru/

რუსეთის ფედერაციის ფედერალური სახელმწიფო ავტონომიური განათლებისა და მეცნიერების სამინისტრო

უმაღლესი პროფესიული საგანმანათლებლო დაწესებულება

კაზანის (ვოლგა) ფედერალური უნივერსიტეტი

ეკოლოგიისა და გეოგრაფიის ინსტიტუტი

გეოგრაფიისა და კარტოგრაფიის კათედრა

აბსტრაქტული

დედამიწის დისტანციური კვლევის მეთოდები

დაასრულა მე-3 კურსის სტუდენტმა

ჯგუფი No02-106

იალალოვი დ.

ხელმძღვანელი:

დენმუხამეტოვირ.რ.

ყაზანი - 2013 წ

შესავალი

1. დისტანციური მეთოდები

2. კოსმოსური მეთოდების გაჩენა

3. აერო გადაღება

3.1. საჰაერო ფოტოგრაფიის გაჩენა

3.2. აეროფოტოგრაფიის გამოყენება ეროვნულ ეკონომიკაში

4. დისტანციური ზონდირება მინერალების ძიებაში

5. კოსმოსური მასალების ინტერპრეტაციის ავტომატიზაციის მეთოდები

დასკვნა

გამოყენებული წყაროების სია

შესავალი

ასტრონავტიკის სწრაფმა განვითარებამ, მიწიერი და პლანეტათაშორისი სივრცის შესწავლის პროგრესმა გამოავლინა ძალიან მაღალი ეფექტურობა დედამიწასთან ახლოს სივრცისა და კოსმოსური ტექნოლოგიების გამოყენებაში დედამიწის მრავალი მეცნიერების ინტერესებში: გეოგრაფია, ჰიდროლოგია, გეოქიმია, გეოლოგია, ოკეანოლოგია, გეოდეზია, ჰიდროლოგია, გეომეცნიერება.

დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრების გამოყენება კომუნიკაციისთვის და ტელევიზიისთვის, ოპერატიული და გრძელვადიანი ამინდის პროგნოზირებისთვის და ჰიდრომეტეოროლოგიური პირობებისთვის, საზღვაო მარშრუტებზე და საჰაერო მარშრუტებზე ნავიგაციისთვის, მაღალი სიზუსტის გეოდეზიისთვის, დედამიწის ბუნებრივი რესურსების შესწავლისა და გარემოს კონტროლისთვის სულ უფრო და უფრო ხდება. საერთო. უახლოეს მომავალში და გრძელვადიან პერსპექტივაში, კოსმოსისა და კოსმოსური ტექნოლოგიების მრავალმხრივი გამოყენება სხვადასხვა სფეროებშიმნიშვნელოვნად გაიზრდება ეკონომიკა

1. დისტანციურიმეთოდები

დისტანციური მეთოდები - საერთო სახელიხმელეთის ობიექტების და კოსმოსური სხეულების შესწავლის მეთოდები უკონტაქტო გზით მნიშვნელოვან მანძილზე (მაგალითად, ჰაერიდან ან კოსმოსიდან) სხვადასხვა ინსტრუმენტებით სპექტრის სხვადასხვა რეგიონში (ნახ. 1). დისტანციური მეთოდები შესაძლებელს ხდის შეაფასოს შესწავლილი ობიექტების რეგიონალური მახასიათებლები, რომლებიც გამოვლენილია დიდ დისტანციებზე. ტერმინი ფართოდ გავრცელდა მას შემდეგ, რაც 1957 წელს დედამიწაზე პირველი ხელოვნური თანამგზავრი გაუშვა და საბჭოთა კავშირის მიერ მთვარის შორი მხარე გადაიღო. ავტომატური სადგური"Zond-3" (1959).

ბრინჯი. 1. სკანირების სისტემის ძირითადი გეომეტრიული პარამეტრები: - ხედვის კუთხე; X და Y - ხაზოვანი სკანირების ელემენტები; dx და dy - ელემენტები მყისიერი ხედვის კუთხის შეცვლისთვის; W - მოძრაობის მიმართულება

გამოარჩევენ აქტიურიდისტანციური მეთოდები, რომლებიც დაფუძნებულია ხელოვნური წყაროებით დასხივების შემდეგ ობიექტების მიერ ასახული რადიაციის გამოყენებაზე და პასიური, რომლებიც სწავლობენ სხეულების საკუთარ გამოსხივებას და მათ მიერ ასახულ მზის გამოსხივებას. მიმღებების მდებარეობიდან გამომდინარე, დისტანციური მეთოდები იყოფა მიწის (მათ შორის ზედაპირის), ჰაერის (ატმოსფერული ან აერო) და სივრცედ. აღჭურვილობის ტიპის მიხედვით, დისტანციური მეთოდები განასხვავებენ თვითმფრინავს, ვერტმფრენს, ბუშტს, რაკეტას, თანამგზავრის დისტანციურ მეთოდებს (გეოლოგიურ და გეოფიზიკურ კვლევებში). - საჰაერო ფოტოგრაფია, საჰაერო ხომალდის გეოფიზიკური და კოსმოსური ფოტოგრაფია). ელექტრომაგნიტური გამოსხივების სხვადასხვა დიაპაზონში სპექტრული მახასიათებლების შერჩევა, შედარება და ანალიზი შესაძლებელს ხდის ობიექტების ამოცნობას და ინფორმაციის მიღებას მათი ზომის, სიმკვრივის, ქიმიური შემადგენლობის შესახებ. ფიზიკური თვისებებიდა მდგომარეობა. ძიებებისთვის რადიოაქტიური მადნებიდა წყაროები, g-band გამოიყენება ქანების და ნიადაგების ქიმიური შემადგენლობის დასადგენად - სპექტრის ულტრაიისფერი ნაწილი; სინათლის დიაპაზონი ყველაზე ინფორმატიულია ნიადაგებისა და მცენარეულობის შესწავლისას, ინფრაწითელი (IR) - იძლევა სხეულის ზედაპირის ტემპერატურის შეფასებას, რადიოტალღებს - ინფორმაციას ზედაპირის ტოპოგრაფიის შესახებ, მინერალური შემადგენლობაბუნებრივი წარმონაქმნებისა და ატმოსფერული ფენების ტენიანობა და ღრმა თვისებები.

რადიაციის მიმღების ტიპის მიხედვით, დისტანციური მეთოდები იყოფა ვიზუალურ, ფოტოგრაფიულ, ფოტოელექტრიკულ, რადიომეტრულ და რადარებად. AT ვიზუალური მეთოდი(აღწერა, შეფასება და ჩანახატები) სარეგისტრაციო ელემენტია დამკვირვებლის თვალი. ფოტო მიმღებებს (0,3-0,9 მიკრონი) აქვთ დაგროვების ეფექტი, მაგრამ მათ აქვთ განსხვავებული მგრძნობელობა სპექტრის სხვადასხვა რეგიონში (შერჩევითი). ფოტოელექტრული მიმღებები (რადიაციული ენერგია გარდაიქმნება პირდაპირ ელექტრულ სიგნალად ფოტოგამრავლების, ფოტოცელტების და სხვა ფოტოელექტრონული მოწყობილობების გამოყენებით) ასევე შერჩევითია, მაგრამ უფრო მგრძნობიარე და ნაკლებად ინერციული. სპექტრის ყველა ზონაში და განსაკუთრებით IR-ში აბსოლუტური ენერგიის გაზომვისთვის გამოიყენება მიმღებები, რომლებიც გარდაქმნის თერმული ენერგიას სხვა ფორმებად (ყველაზე ხშირად ელექტრულად), რათა წარმოადგინონ მონაცემები ანალოგური ან ციფრული სახით მაგნიტურ და სხვა ინფორმაციის მატარებლებზე. მათი ანალიზი კომპიუტერის გამოყენებით. ტელევიზიით, სკანერით (ნახ.), პანორამული კამერებით, თერმოგამოსახულებით, რადარით (გვერდითი და ყოვლისმომცველი ხედვა) და სხვა სისტემებით მიღებული ვიდეო ინფორმაცია შესაძლებელს ხდის ობიექტების სივრცითი პოზიციის, მათი გავრცელების შესწავლას და მათ პირდაპირ დაკავშირებას. რუკა.

2. კოსმოსური მეთოდების გაჩენა

კოსმოსური ფოტოგრაფიის ისტორიაში შეიძლება გამოიყოს სამი ეტაპი. პირველი ეტაპი უნდა მოიცავდეს დედამიწის გადაღებას მაღალი სიმაღლიდან, შემდეგ კი ბალისტიკური რაკეტებიდან, რომელიც დათარიღებულია 1945-1960 წლებით. დედამიწის ზედაპირის პირველი ფოტოები გადაღებულია მე-19 საუკუნის ბოლოს. - მეოცე საუკუნის დასაწყისი, ანუ ჯერ კიდევ ამ მიზნებისთვის ავიაციის გამოყენებამდე. პირველი ექსპერიმენტები რაკეტებზე კამერების აწევაზე დაიწყო 1901-1904 წლებში. გერმანელი ინჟინერი ალფრედ მოული დრეზდენში. პირველი ფოტოები გადაღებულია 270-800 მ სიმაღლიდან, ჰქონდა ჩარჩოს ზომა 40x40 მმ. ამ შემთხვევაში გადაღება განხორციელდა რაკეტის დაშვებისას პარაშუტზე კამერით. 20-30 წელიწადში. მე -20 საუკუნე რიგ ქვეყნებში ცდილობდნენ რაკეტების გამოყენებას დედამიწის ზედაპირის გამოსაკვლევად, მაგრამ დაბალი სიმაღლის გამო (10-12 კმ) არ იყო ეფექტური.

ბალისტიკური რაკეტებიდან დედამიწის სროლა ითამაშა მნიშვნელოვანი როლისხვადასხვა კოსმოსური ხომალდებიდან ბუნებრივი რესურსების შესწავლის პრეისტორიაში. ბალისტიკური რაკეტების დახმარებით მიიღეს დედამიწის პირველი მცირე ზომის სურათები 90-100 კმ-ზე მეტი სიმაღლიდან. პირველივე კოსმოსური ფოტოებიმიწები გაკეთდა 1946 წელს Viking-2 ბალისტიკური რაკეტის გამოყენებით დაახლოებით 120 კმ სიმაღლიდან White Sand-ის საცდელ ადგილზე (ნიუ მექსიკო, აშშ). 1946-1958 წლებში. ამ დიაპაზონში ბალისტიკური რაკეტები გაუშვა ვერტიკალური მიმართულებით და მაქსიმალური სიმაღლის მიღწევის შემდეგ (დაახლოებით 400 კმ) დედამიწაზე დაეცა. დაცემის ტრაექტორიაზე დედამიწის ზედაპირის ფოტოგრაფიული გამოსახულებები იქნა მიღებული 1:50 000 - 1:100 000 მასშტაბით. საბჭოთა მეტეოროლოგიურ რაკეტებზე ფოტოტექნიკის დაყენებაც დაიწყო. სურათები გადაღებულია რაკეტის თავის პარაშუტით დაშვებისას. 1957-1959 წლებში. ავტომატურ რეჟიმში გადაღებისთვის გამოიყენეს გეოფიზიკური რაკეტები. 1959-1960 წლებში. ფრენისას სტაბილიზირებულ მაღალსიმაღლეზე ოპტიკურ სადგურებზე დამონტაჟდა ყოვლისმომცველი ფოტოკამერები, რომელთა დახმარებით დედამიწის ფოტოები გადაიღეს 100-120 კმ სიმაღლიდან. ფოტოები გადაღებულია სხვადასხვა მიმართულებით, წლის სხვადასხვა დროს, დღის სხვადასხვა საათში. ამან შესაძლებელი გახადა დედამიწის ბუნებრივი მახასიათებლების სატელიტური გამოსახულების სეზონური ცვლილებების მიკვლევა. ბალისტიკური რაკეტებიდან გადაღებული სურათები ძალიან არასრულყოფილი იყო: იყო დიდი შეუსაბამობები გამოსახულების მასშტაბში, მცირე ფართობში და რაკეტების გაშვების არარეგულარულობა. მაგრამ ეს სამუშაოები აუცილებელი იყო დედამიწის ზედაპირის კვლევის ტექნიკისა და მეთოდოლოგიის შესამუშავებლად დედამიწის ხელოვნური თანამგზავრებისა და პილოტირებული კოსმოსური ხომალდებიდან.

დედამიწის კოსმოსიდან გადაღების მეორე ეტაპი მოიცავს 1961 წლიდან 1972 წლამდე პერიოდს და ეწოდება ექსპერიმენტული. 1961 წლის 12 აპრილს სსრკ-ს (რუსეთი) პირველმა კოსმონავტმა, იუ.ა. 1961 წლის 6 აგვისტოს, კოსმონავტმა გ. სროლა განხორციელდა ფანჯრებიდან ცალკეულ სესიებში ფრენის განმავლობაში. სოიუზის სერიის კოსმოსურ პილოტირებად კოსმოსურ ხომალდზე ამ პერიოდში ჩატარებულ კვლევებს უნიკალური სამეცნიერო ღირებულება აქვს. დედამიწის დღის და ბინდის ჰორიზონტის ფოტოები, დედამიწის ზედაპირი, ასევე ტაიფუნების, ციკლონების დაკვირვება, ტყის ხანძრები. კოსმოსური ხომალდების „სოიუზ-4“ და „სოიუზ-5“ გამგეობიდან განხორციელდა დედამიწის ზედაპირის ვიზუალური დაკვირვება, ფოტოგრაფია და გადაღება, მათ შორის კასპიის ზღვის ტერიტორიები. დიდი ექსპერიმენტები ეკონომიკური მნიშვნელობაშესაბამისად განხორციელდა ერთობლივი პროგრამაკვლევითი ხომალდი „აკადემიკ შირშოვი“, თანამგზავრი „მეტეორი“ და პილოტირებული კოსმოსური ხომალდი „სოიუზ-9“. კვლევის პროგრამა ამ შემთხვევაში ითვალისწინებდა დედამიწაზე დაკვირვებას გამოყენებით ოპტიკური ინსტრუმენტები, გეოლოგიური და გეოგრაფიული ობიექტების გადაღება გეოლოგიური რუკების და მინერალების აღმოჩენის შესაძლო ადგილების შედგენის მიზნით, ატმოსფერული წარმონაქმნების დაკვირვება და ფოტო გადაღება მეტეოროლოგიური პროგნოზების შედგენის მიზნით. იმავე პერიოდში დედამიწის რადარული და თერმული გამოსახულება და ექსპერიმენტული ფოტოგრაფია ჩატარდა ხილული მზის სპექტრის სხვადასხვა ზონაში, რომელსაც მოგვიანებით მრავალზონიანი ფოტოგრაფია უწოდეს.

3. საჰაერო ფოტოგრაფია

საჰაერო ფოტოგრაფია არის დედამიწის ზედაპირის გადაღება თვითმფრინავიდან ან ვერტმფრენიდან. იგი მზადდება ვერტიკალურად ქვევით ან ირიბად ჰორიზონტის სიბრტყისკენ. პირველ შემთხვევაში მიიღება დაგეგმილი კადრები, მეორეში - პერსპექტიული. დიდი ტერიტორიის გამოსახულების მისაღებად, გადაღებულია აეროფოტოგრაფიების სერია და შემდეგ ისინი მონტაჟდება. სურათები გადაღებულია გადახურვით ისე, რომ იგივე უბანი მოხვდეს მიმდებარე ჩარჩოებში. ორი ჩარჩო ქმნის სტერეო წყვილს. როდესაც მათ სტერეოსკოპის საშუალებით ვათვალიერებთ, გამოსახულება სამგანზომილებიანი ჩანს. აერო გადაღება ხორციელდება სინათლის ფილტრების გამოყენებით. ეს საშუალებას გაძლევთ დაინახოთ ბუნების ის თვისებები, რომლებსაც შეუიარაღებელი თვალით ვერ შეამჩნევთ. თუ სროლა ინფრაწითელი სხივები, მაშინ შეგიძლიათ იხილოთ არა მხოლოდ დედამიწის ზედაპირი, არამედ გეოლოგიური სტრუქტურის ზოგიერთი მახასიათებელი, მიწისქვეშა წყლების წარმოქმნის პირობები.

საჰაერო ფოტოგრაფია ფართოდ გამოიყენება პეიზაჟების შესასწავლად. მისი დახმარებით დგება ზუსტი ტოპოგრაფიული რუქები დედამიწის ზედაპირზე არსებული რელიეფის მრავალი რთული კვლევის გარეშე. ის ეხმარება არქეოლოგებს უძველესი ცივილიზაციების კვალის პოვნაში. იტალიაში დამარხული ეტრუსკული ქალაქ სპინას აღმოჩენა აეროფოტოგრაფიის დახმარებით განხორციელდა. ეს ქალაქი გასული წლების გეოგრაფებმა მოიხსენიეს, მაგრამ მისი პოვნა ვერ მოხერხდა, სანამ მდინარე პოს ჭაობიან დელტაში სადრენაჟო სამუშაოების ჩატარება არ დაიწყეს. მელიორატორები იყენებდნენ აერო ფოტოსურათებს. ზოგიერთმა მათგანმა მიიპყრო მეცნიერ-სპეციალისტების ყურადღება. ეს ფოტოები გვიჩვენებს დაბლობის ბრტყელ ზედაპირს. ასე რომ, ამ ტერიტორიის სურათებში, ზოგიერთი რეგულარული კონტურები გეომეტრიული ფორმები. როდესაც გათხრები დაიწყო, გაირკვა, რომ აქ ოდესღაც მდიდარი საპორტო ქალაქი სპინა ყვაოდა. საჰაერო ფოტომასალამ შესაძლებელი გახადა მისი სახლების, არხების და ქუჩების ადგილმდებარეობის დანახვა მცენარეულობისა და ჭაობის შეუმჩნეველი ცვლილებების საშუალებით მიწიდან.

აეროფოტოგრაფიები დიდ დახმარებას უწევს გეოლოგებს, ეხმარება ქანების კურსის კვალდაკვალ, გეოლოგიური სტრუქტურების გამოკვლევასა და ქანების ზედაპირზე ამოვარდნილობის აღმოჩენაში.

ჩვენს დროში, იმავე ადგილებში, მრავალი წლის განმავლობაში მრავალჯერ ტარდება აერო გადაღება. თუ შეადარებთ მიღებულ სურათებს, შეგიძლიათ განსაზღვროთ ბუნებრივ გარემოში ცვლილებების ბუნება და მოცულობა. აერო ფოტოგრაფია ხელს უწყობს ბუნებაზე ადამიანის ზემოქმედების ხარისხის დაფიქსირებას. განმეორებით გამოსახულებები აჩვენებს ბუნების არამდგრადი მართვის ტერიტორიებს და ამ სურათების საფუძველზე დაგეგმილია კონსერვაციის ღონისძიებები.

3.1 გაჩენასაჰაერო ფოტოგრაფია

საჰაერო ფოტოგრაფიის გაჩენა თარიღდება მე-19 საუკუნის ბოლოს. დედამიწის ზედაპირის პირველი ფოტოები გადაღებულია ბუშტებიდან. მიუხედავად იმისა, რომ ისინი განსხვავდებოდნენ მრავალი ნაკლოვანებით, მოპოვებისა და შემდგომი დამუშავების სირთულით, მათზე გამოსახულება საკმაოდ მკაფიო იყო, რამაც შესაძლებელი გახადა მრავალი დეტალის გარჩევა, ასევე შესწავლილი რეგიონის საერთო სურათის მიღება. ფოტოგრაფიის, კამერების და აერონავტიკის შემდგომმა განვითარებამ და გაუმჯობესებამ განაპირობა ის, რომ გადამღები მოწყობილობების დაყენება დაიწყო მფრინავ მანქანებზე, რომლებსაც თვითმფრინავებს უწოდებენ. პირველი მსოფლიო ომის დროს თვითმფრინავებიდან გადაღება ხდებოდა იმ მიზნით საჰაერო დაზვერვა. გადაღებულია მტრის ჯარების მდებარეობა, მათი გამაგრება და აღჭურვილობის რაოდენობა. ეს მონაცემები გამოყენებული იქნა საბრძოლო მოქმედებების ოპერატიული გეგმების შესამუშავებლად.

პირველი მსოფლიო ომის დასრულების შემდეგ, უკვე პოსტრევოლუციურ რუსეთში, აერო ფოტოგრაფიის გამოყენება დაიწყო ეროვნული ეკონომიკის საჭიროებებისთვის.

3.2 გამოყენებასაჰაერო ფოტოგრაფიაinხალხურიau pair

1924 წელს ქალაქ მოჟაისკის მახლობლად დაარსდა საჰაერო კვლევის ადგილი, სადაც შემოწმდა ახლად შექმნილი აეროკამერები, აეროფოტო მასალები (ფოტოფილმი, სპეციალური ქაღალდი, გამოსახულების შემუშავებისა და ბეჭდვის აღჭურვილობა). ეს აღჭურვილობა დამონტაჟდა იმ დროს არსებულ თვითმფრინავებზე, როგორიცაა Yak, Il, ახალი თვითმფრინავი An. ამ კვლევებმა დადებითი შედეგი მისცა, რამაც შესაძლებელი გახადა გადასულიყო საჰაერო ფოტოგრაფიის ფართო გამოყენებაზე ეროვნული ეკონომიკა. აერო გადაღება განხორციელდა სპეციალური კამერის გამოყენებით, რომელიც თვითმფრინავის ქვედა ნაწილში იყო დამონტაჟებული ვიბრაციის აღმოფხვრის მოწყობილობებით. კამერის კასეტას ჰქონდა ფილმის სიგრძე 35-დან 60 მ-მდე და სიგანე 18 ან 30 სმ, ერთ სურათს ჰქონდა ზომები 18x18 სმ, ნაკლებად ხშირად - 30x30 სმ. მე -20 საუკუნე სურათებზე გამოსახულება შავ-თეთრი იყო, მოგვიანებით მათ დაიწყეს ფერადი, შემდეგ კი სპექტრული გამოსახულების მიღება.

სპექტრული გამოსახულებები მიიღება სინათლის ფილტრის გამოყენებით ხილული მზის სპექტრის გარკვეულ ნაწილში. მაგალითად, შესაძლებელია სპექტრის წითელ, ლურჯ, მწვანე, ყვითელ ნაწილებში გადაღება. იგი იყენებს ორ ფენის ემულსიას, რომელიც ფარავს ფილმს. გადაღების ეს გზა პეიზაჟს საჭირო ფერებში გადმოსცემს. ასე, მაგალითად, შერეული ტყე სპექტრული ფოტოგრაფიის დროს იძლევა სურათს, რომელიც ადვილად შეიძლება დაიყოს სახეობებად, რომლებსაც განსხვავებული ფერები აქვთ გამოსახულებაში. ფილმის დამუშავებისა და გაშრობის შემდეგ ამზადებენ კონტაქტურ ანაბეჭდებს ფოტოგრაფიულ ქაღალდზე შესაბამისად 18x18 სმ ან 30x30 სმ. თითოეულ სურათს აქვს ნომერი, მრგვალი დონე, რომელიც შეიძლება გამოვიყენოთ სურათის ჰორიზონტალურობის ხარისხის შესაფასებლად. ასევე საათი, რომელიც აფიქსირებს დროს ამ სურათის გადაღების დროს.

ნებისმიერი ტერიტორიის გადაღება ხორციელდება ფრენისას, რომელშიც თვითმფრინავი დაფრინავს დასავლეთიდან აღმოსავლეთისკენ, შემდეგ აღმოსავლეთიდან დასავლეთისკენ. საჰაერო კამერა მუშაობს ავტომატურ რეჟიმში და იღებს სურათებს, რომლებიც განლაგებულია თვითმფრინავის მარშრუტის გასწვრივ ერთმანეთის მიყოლებით, ერთმანეთის გადაფარვით 60%. სურათების გადახურვა ზოლებს შორის არის 30%. 70-იან წლებში. მე -20 საუკუნე An თვითმფრინავის ბაზაზე ამ მიზნით შეიქმნა სპეციალური An-30 თვითმფრინავი. იგი აღჭურვილია ხუთი კამერით, რომელსაც აკონტროლებს გამომთვლელი მანქანა, ამჟამად კი - კომპიუტერი. გარდა ამისა, თვითმფრინავი აღჭურვილია ვიბრაციის საწინააღმდეგო მოწყობილობით, რომელიც ხელს უშლის ქარის გამო გვერდითი დრიფტს. მას შეუძლია გაუძლოს ფრენის მოცემულ სიმაღლეს. ეროვნულ ეკონომიკაში საჰაერო ფოტოგრაფიის გამოყენების პირველი ექსპერიმენტები თარიღდება 1920-იანი წლების ბოლოს. მე -20 საუკუნე გამოსახულებები გამოყენებული იყო მდინარე მოლოგის აუზში ძნელად მისადგომ ადგილებში. მათი დახმარებით განხორციელდა ამ ტერიტორიის ტყეების ხარისხისა და პროდუქტიულობის (დაბეგვრის) შესწავლა, კვლევა და დადგენა. გარდა ამისა, ცოტა მოგვიანებით, შესწავლილ იქნა ვოლგის ზღურბლი. ეს მდინარე ხშირად იცვლიდა თავის ზღურბლს ზოგიერთ მონაკვეთში, წარმოიქმნა ზედაპირები, ნაფოტები და სანაპიროები, რაც დიდად ერეოდა ნავიგაციაში წყალსაცავების შექმნამდე.

აეროფოტო მასალამ შესაძლებელი გახადა მდინარის ნატანის წარმოქმნისა და დეპონირების კანონზომიერებების გამოვლენა. მეორე მსოფლიო ომის დროს საჰაერო ფოტოგრაფია ასევე ფართოდ გამოიყენებოდა ეროვნულ ეკონომიკაში წიაღისეულის გამოსაკვლევად, ასევე ფრონტზე მტრის ცოცხალი ძალისა და აღჭურვილობის მოძრაობის იდენტიფიცირებისთვის, სიმაგრეების და სამხედრო ოპერაციების შესაძლო თეატრების გამოსაკვლევად. ომისშემდგომ პერიოდში აეროფოტოგრაფია ასევე მრავალმხრივ გამოიყენებოდა.

4. დისტანციურიკვლევაზეეძებსსასარგებლოnyhნამარხი

ამგვარად, ნახშირწყალბადების საბადოების შესწავლის, ნავთობისა და გაზის წარმოების, გადამამუშავებელი და ტრანსპორტირების ობიექტების დიზაინის, მშენებლობისა და ექსპლუატაციის უზრუნველსაყოფად საჰაერო კოსმოსური ინფორმაციის გამოყენებით, ისინი სწავლობენ რელიეფს, მცენარეულობას, ნიადაგებსა და ნიადაგებს, მათ მდგომარეობას წელიწადის სხვადასხვა დროს, მათ შორის. უკიდურესი ბუნებრივი პირობებიმაგალითად, წყალდიდობის, გვალვის ან ძლიერი ყინვების დროს, საცხოვრებელი და სატრანსპორტო ინფრასტრუქტურის ხელმისაწვდომობისა და მდგომარეობის ანალიზი, ლანდშაფტის კომპონენტების ცვლილებები ეკონომიკური განვითარებატერიტორიები, მათ შორის ნავთობისა და გაზის საბადოებსა და მილსადენებზე ავარიების შედეგად და ა.შ.

საჭიროების შემთხვევაში გამოიყენება გამოსახულების დიგიტალიზაცია, ფოტოგრამეტრიული და ფოტომეტრული დამუშავება, მათი გეომეტრიული კორექტირება, სკალირება, კვანტიზაცია, კონტრასტული და გაფილტვრა, ფერადი სურათების სინთეზირება, მათ შორის სხვადასხვა ფილტრების გამოყენებით და ა.შ.

საჰაერო კოსმოსური მასალების შერჩევა და სურათების ინტერპრეტაცია ხდება დღის დროისა და გამოკითხვის სეზონის, მეტეოროლოგიური და სხვა ფაქტორების გავლენის გათვალისწინებით გამოსახულების პარამეტრებზე, ღრუბლების დაფარვის ეფექტისა და აეროზოლური დაბინძურების გათვალისწინებით.

საჰაერო კოსმოსური ინფორმაციის ანალიზის შესაძლებლობების გასაფართოებლად გამოიყენება არა მხოლოდ პირდაპირი გაშიფვრის მახასიათებლები, რომლებიც აპრიორი ცნობილია ან იდენტიფიცირებულია საჰაერო კოსმოსური სურათების მიზნობრივი შესწავლის პროცესში, არამედ არაპირდაპირი მახასიათებლები, რომლებიც ფართოდ გამოიყენება ვიზუალური გაშიფვრისას. ისინი ძირითადად ეფუძნება რელიეფის, მცენარეულობის, ზედაპირული წყლების, ნიადაგისა და ნიადაგის საჩვენებელ თვისებებს.

სპექტრის სხვადასხვა ზონაში ერთი და იგივე ობიექტების გადაღებისას განსხვავებული შედეგები შეინიშნება. მაგალითად, ინფრაწითელი და რადიოთერმული დიაპაზონის კვლევები უკეთესად აფიქსირებს დედამიწის ზედაპირის ტემპერატურასა და ტენიანობას, წყლის ზედაპირზე ნავთობის ფირის არსებობას, მაგრამ ასეთი კვლევების შედეგების სიზუსტე შეიძლება გადაკვეთილი იყოს. ძლიერი გავლენამიწის ზედაპირის ან წყლის ზედაპირზე ტალღების ფიზიკური ჰეტეროგენულობა.

5. Ტექნიკაავტომატიზაციაგაშიფვრასივრცემასალები

სატელიტური გამოსახულების მასალების გამოყენების სპეციფიკა დაკავშირებულია დისტანციური მონაცემების ინტერპრეტაციის მიზანმიმართულ მიდგომასთან, რომელიც შეიცავს ინფორმაციას ბუნებრივი გარემოს მრავალი ტერიტორიული პარამეტრის (გეოგრაფიული, სასოფლო-სამეურნეო, გეოლოგიური, ტექნოგენური და ა.შ.) შესახებ. კომპიუტერული ვიზუალური ინტერპრეტაცია ეფუძნება რადიაციული ნაკადების ოთხგანზომილებიანი (ორი სივრცითი კოორდინატი, სიკაშკაშე და დრო) და ხუთგანზომილებიანი (დამატებით, ფერადი გამოსახულება მრავალზონიანი გადაღებისას) განაწილების გაზომვებს ელემენტები და ობიექტები. სურათის თემატური დამუშავება მოიცავს ლოგიკურ და არითმეტიკული მოქმედებები, კლასიფიკაცია, ფილტრაცია და/ან ხაზოვანი ანალიზი და სხვა მეთოდოლოგიური ტექნიკის სერია. ეს ასევე უნდა მოიცავდეს კომპიუტერის ეკრანზე გამოსახულების ვიზუალურ ინტერპრეტაციას, რომელიც ხორციელდება სტერეო ეფექტის გამოყენებით, ისევე როგორც კომპიუტერული დამუშავებისა და გამოსახულების გარდაქმნის ხელსაწყოების მთელი არსენალი. მკვლევარისთვის ფართო შესაძლებლობები იხსნება მრავალზონიანი სურათების ავტომატური კლასიფიკაციით (სტანდარტებზე წინასწარი მომზადებით ან განსაზღვრული პარამეტრებით). კლასიფიკაცია ეფუძნება იმას, თუ რა აქვთ სხვადასხვა ბუნებრივ ობიექტებს სხვადასხვა დიაპაზონში ელექტრომაგნიტური სპექტრისხვადასხვა სიკაშკაშე. სხვადასხვა ზონაში ობიექტების სიკაშკაშის ანალიზი (ROX - სპექტრალური ოპტიკური მახასიათებლები) საშუალებას გაძლევთ იდენტიფიციროთ და გამოიკვეთოთ წარმომადგენლობითი ლანდშაფტის ტიპები, სტრუქტურულ-მატერიალური (სამრეწველო და სოციალური) კომპლექსები და კონკრეტული გეოლოგიური და ტექნოგენური სხეულები. განაახლეთ ტექნოლოგია სატელიტური სურათებივიზუალურ ინტერპრეტაციაზე დაფუძნებული ციფრული ტოპოგრაფიული რუკები უნდა უზრუნველყოფდეს ფუნქციების შემდეგ კომპლექტს:

1) ციფრული კარტოგრაფიული ინფორმაციისა და ტერიტორიის ციფრული გამოსახულების ექსპორტი/იმპორტი;

2) კოსმოსური ფოტოების ინტერპრეტაცია მათი დამუშავების ოპტიმალური პირობების დაცვით:

გადიდებულ პოზიტივებზე (ფილმზე) რელიეფის ელემენტების იდენტიფიკაციის წყარო მასალების მომზადება;

გამოსახულების გარჩევადობის შეფასება პირველადი დამუშავების წინ და შემდეგ;

პირდაპირი და ირიბი გაშიფვრის მახასიათებლების განსაზღვრა, აგრეთვე ტიპიური რელიეფის ელემენტების ფოტოგრაფიული გამოსახულების და საცნობარო მასალების გამოყენება;

4) კოსმოსური გამოსახულების დიგიტალიზაცია და ინტერპრეტაციის შედეგები;

5) ციფრული სივრცის გამოსახულების ტრანსფორმაცია (ორთო-ტრანსფორმაცია);

6) რელიეფის ელემენტების საინფორმაციო მახასიათებლების სტატისტიკური და სხვა მახასიათებლების მომზადება;

7) გამოსახულების ინტერპრეტაციის შედეგების საფუძველზე ციფრული რუკის შინაარსის ელემენტების რედაქტირება;

8) განახლებული ციფრული ტოპოგრაფიული რუკის გენერირება;

9) მომხმარებლისთვის ციფრული ტოპოგრაფიული ან თემატური რუკის დაპროექტება სურათთან ერთად - კომპოზიციური ციფრული ფოტოტოპოგრაფიული რუკის შექმნა.

ავტომატური და ინტერაქტიული დეკოდირებით, დამატებით შესაძლებელია სიგნალის ველების სიმულაცია საჰაერო კოსმოსური მონიტორინგის სისტემების მიმღები აღჭურვილობის შესასვლელში. გარემო; გამოსახულების გაფილტვრა და ნიმუშის ამოცნობის ოპერაციები.

მაგრამ ვექტორული ციფრული რუკისა და რასტრული გამოსახულების ფენის ეკრანზე ერთობლივი დაკვირვება, რომლის მიღებაც შესაძლებელია სხვადასხვა მეთოდით, ქმნის ახალ, ადრე გამოუყენებელ შესაძლებლობებს რუქების ავტომატური ინტერპრეტაციისა და განახლებისთვის.

ციფრულ რუკაზე არეალის ან ხაზოვანი რელიეფის ელემენტის კონტურის კოორდინატები შეიძლება იყოს "პესმაკერი" - მაჩვენებელი რელიეფის რასტრული გამოსახულების პიქსელებიდან მონაცემების აღებისთვის მიმდებარე ტერიტორიის საშუალო მახასიათებლების შემდგომი გაანგარიშებით. ზომები და არეალის კონტურირება ან შესაბამისი მრუდის დახატვა ახალ ფენაში. თუ რასტრული პარამეტრები არ ემთხვევა გამოსახულების შემდეგ პიქსელში, შესაძლებელია რუკაზე იმავე ელემენტის შესაბამის ელემენტზე გადასვლა და შემდგომი ინტერაქტიული ხარვეზების აღმოფხვრა. შესაძლებელია პიქსელების საშუალო უბნების სტატისტიკური მახასიათებლების უწყვეტი მიღების ალგორითმი (სეგმენტების წერტილები კიდურებს შორის ან შტრიხებზე) რასტერტონის მახასიათებლების დასაშვები ცვლილების გათვალისწინებით, და არა თანაბრად დაშორებული საგამოცდო უბნების გასწვრივ. მრუდი.

რელიეფზე რუქის მონაცემების გამოყენება შესაძლებელს ხდის მნიშვნელოვნად გაზარდოს დეკოდირების ალგორითმების ავტომატიზაცია, განსაკუთრებით ჰიდროლოგიური და გეოლოგიური ინფორმაციის მასივისთვის პირდაპირი მახასიათებლებით, იგივე შესატყვისი მეთოდის გამოყენებით, გეოლოგიური და გრავიტაციული ურთიერთობების საფუძველზე.

დასკვნა

საჰაერო კოსმოსური ტექნოლოგიების გამოყენება დისტანციური ზონდირებაში არის ამ სფეროს განვითარების ერთ-ერთი ყველაზე პერსპექტიული გზა. რა თქმა უნდა, როგორც კვლევის ნებისმიერ მეთოდს, საჰაერო კოსმოსურ ჟღერადობას აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები.

ამ მეთოდის ერთ-ერთი მთავარი მინუსი არის მისი შედარებით მაღალი ღირებულება და, დღემდე, მიღებული მონაცემების არასაკმარისი სიცხადე.

ზემოაღნიშნული ნაკლოვანებები მოსახსნელი და უმნიშვნელოა იმ შესაძლებლობების ფონზე, რომლებიც იხსნება საჰაერო კოსმოსური ტექნოლოგიები. ეს არის შესაძლებლობა დიდი ხნის განმავლობაში დავაკვირდეთ უზარმაზარ ტერიტორიებს, მივიღოთ დინამიური სურათი, გავითვალისწინოთ სხვადასხვა ფაქტორების გავლენა ტერიტორიაზე და მათთან ურთიერთობა. ეს ხსნის დედამიწისა და მისი ცალკეული რეგიონების სისტემატური შესწავლის შესაძლებლობას.

ხმელეთის დისტანციური სივრცის აერო გადაღება

სიაგამოყენებულიწყაროები

1. ს.ვ. გარბუკი, ვ.ე. გერშენზონი "კოსმოსური სისტემები დედამიწის დისტანციური ზონდისთვის", "Scan-Ex", მოსკოვი 1997, 296 გვერდი.

2. Vinogradov B. V. კოსმოსური მეთოდები ბუნებრივი გარემოს შესწავლისთვის. მ., 1976 წ.

3. კოსმოსური მასალების დეკოდირების ავტომატიზაციის მეთოდები - http://hronoinfotropos.narod.ru/articles/dzeprognos.htm

4. დედამიწის ზედაპირის შესწავლის დისტანციური მეთოდები - http://ib.komisc.ru

5. კოსმოსური მეთოდები. ფოტოგრაფია - http://referatplus.ru/geografi

მასპინძლობს Allbest.ru-ზე

მსგავსი დოკუმენტები

    ნაშრომი, დამატებულია 02/15/2017

    დეკოდირება - მასალების ანალიზი საჰაერო და კოსმოსური კვლევებიდან, რათა მათგან ამოიღოთ ინფორმაცია დედამიწის ზედაპირის შესახებ. ინფორმაციის მიღება პირდაპირი დაკვირვებით ( საკონტაქტო მეთოდი), მეთოდის უარყოფითი მხარეები. დეკოდირების კლასიფიკაცია.

    პრეზენტაცია, დამატებულია 19/02/2011

    გეოლოგია, როგორც მეცნიერება, კვლევის ობიექტები და მისი სამეცნიერო მიმართულებები. გეოლოგიური პროცესები, რომლებიც ქმნიან დედამიწის ზედაპირის რელიეფს. წიაღისეულის საბადო, მათი კლასიფიკაცია სახალხო მეურნეობაში გამოყენების მიხედვით. შავი და შენადნობი ლითონების საბადოები.

    ტესტი, დამატებულია 01/20/2011

    ჰიდროგეოლოგიური კვლევა მყარი წიაღისეულის საბადოების ძიებაში, ძიებაში და განვითარებაში: ამოცანები და გეოტექნოლოგიური მეთოდები. ლითონების მიწისქვეშა გამორეცხვის, გოგირდის დნობის, ფხვიერი მადნების ჭაბურღილის ჰიდრავლიკური მოპოვების არსი და გამოყენება.

    რეზიუმე, დამატებულია 02/07/2012

    დედამიწის ქერქის მატერიალური შემადგენლობა: ქიმიური ნაერთების ძირითადი ტიპები, სივრცითი განაწილებამინერალური ტიპები. ლითონების გავრცელება დედამიწის ქერქში. გეოლოგიური პროცესები, მინერალების წარმოქმნა, მინერალური საბადოების წარმოქმნა.

    პრეზენტაცია, დამატებულია 19/10/2014

    აეროფოტოგრაფია და კოსმოსური ფოტოგრაფია - დედამიწის ზედაპირის გამოსახულების მიღება თვითმფრინავებიდან. პირველადი ინფორმაციის მიღების სქემა. ატმოსფეროს გავლენა ელექტრომაგნიტურ გამოსხივებაზე გადაღების დროს. დედამიწის ზედაპირზე არსებული ობიექტების ოპტიკური თვისებები.

    პრეზენტაცია, დამატებულია 19/02/2011

    მაინინგის გავლენა ბუნებაზე. სამთო მოპოვების თანამედროვე მეთოდები: საბადოების ძიება და განვითარება. ბუნების დაცვა მინერალების განვითარებაში. ნაგავსაყრელის ზედაპირის დამუშავება ღია ორმოს დასრულების შემდეგ.

    რეზიუმე, დამატებულია 09/10/2014

    მინერალური შრეების განვითარების ეტაპები. დედამიწის ზედაპირის გადაადგილებისა და დეფორმაციების მოსალოდნელი მნიშვნელობების განსაზღვრა ფორმირების დარტყმის მიმართულებით. დასკვნა გადაადგილების ნაკადის ხასიათისა და კონსტრუქციული ზომების გამოყენების აუცილებლობის შესახებ.

    პრაქტიკული სამუშაო, დამატებულია 20.12.2015წ

    ძიების პროცესი, როგორც ახალი საძიებო საბადოების პროგნოზირების, გამოვლენისა და პერსპექტიული შეფასების პროცესი. მინდვრები და ანომალიები, როგორც მინერალების მოძიების თანამედროვე საფუძველი. დარგების შესწავლის პრობლემა და ანომალიები.

    პრეზენტაცია, დამატებულია 19/12/2013

    მინერალური მარაგების გამოთვლის გეოლოგიური ბლოკების და პარალელური მონაკვეთების მეთოდი. განხილული მეთოდების უპირატესობები და უარყოფითი მხარეები. მიწისქვეშა წყლების საოპერაციო მარაგების შეფასების სხვადასხვა მეთოდის გამოყენება. მიწისქვეშა ნაკადის სიჩქარის განსაზღვრა.

ᲓᲐᲙᲐᲕᲨᲘᲠᲔᲑᲣᲚᲘ ᲡᲢᲐᲢᲘᲔᲑᲘ