- •Министерство образования и науки украины
- •Тема I. Общие сведения.
- •1.1. Инженерная геология как раздел общей геологии.
- •1. 3. Основные проблемы инженерной геологии.
- •1.4. Примеры деформаций зданий и аварий сооружений, иллюстрирующие значение инженерно-геологических изысканий при оценке совместной работы оснований и фундаментов.
- •Тема. 2. Происхождение и состав внешних оболочек земли.
- •2. 1. Происхождение Земли.
- •2. 2. Строение Земли и ее оболочек.
- •2.3. Тепловой режим Земли.
- •2.4. Породообразующие минералы.
- •2.5. Горные породы и их свойства.
- •Тема 3. Процессы внутренней динамики земли.
- •3. 1. Тектонические движения.
- •3. 2. Вулканизм.
- •3. 3. Землетрясения.
- •Тема 4. Процессы внешней динамики земли.
- •4. 1. Процессы выветривания.
- •4. 2. Геологическая деятельность ветра.
- •4.3. Геологическая деятельность атмосферных вод.
- •4. 4. Геологическая деятельность рек.
- •4. 5. Геологическая деятельность моря.
- •4. 6. Геологическая деятельность озер.
- •4. 7. Геологическая работа ледников.
- •Тема 5. Движение горных пород на склонах.
- •5. 1. Осыпи и курумы
- •5. 2. Обвалы.
- •5. 3. Оползни.
2.3. Тепловой режим Земли.
Поверхность Земли получает тепло от Солнца. Количество энергии, приносимое в I минуту лучами Солнца на I см 2 поверхности, поставленной перпендикулярно к ним (за пределами земной атмосферы), называется солнечной постоянной и равно 8.12 Дж. Всего в год Земля получает от Солнца. около 4,137х1024 Дж, что составляет 99,5% всей энергии, поступающей в земную кору. За счет солнечного тепла прогреваются только самые верхние слои земной коры на глубину от 2 м на экваторе до 25 м в пустынях. Вторым источником является энергия распада радиоактивных веществ в недрах планеты. Температурный режим земной коры определяется не только поступлением тепла из двух источников, но и климатическими особенностями местности.
В верхней части земной корм выделяют три зоны: сезонных колебаний температуры, ее постоянства и нарастания температур (рис.2.2.).
Рис. 2.2. Схема
распределения температуры в земной
коре в области умеренного климата:
1 - поверхность
Земли; 2 – подошва слоя сезонного
промерзания; 3 – зона сезонных изменения
температуры;
4 – зона с постоянной
температурой; 5 – зона нарастания
температуры; а – кривая температуры
зимой; б - кривая температуры летом.
Изменение температур в зоне сезонных колебаний определяется климатическими условиями местности. Для средних широт характерна кривая «а» /летний период/ и кривая «б» /зимний период/.
В зимний период образуется зона сезонного промерзания грунтов. Мощность ее зависит от климата, типа горных пород и других факторов и колеблется от нескольких сантиметров до 3 м и более.
В районах с умеренно теплым климатом зона сезонных изменений температуры характеризуется только кривой «а». По мере углубления в недра Земли влияние суточных и сезонных колебаний температуры уменьшается и на глубине, примерно, 15 - 40 м находится зона постоянной температуры, равная среднегодовой температуре для данной местности. В северном полушарии она равна + 15,5°С, а в южном + 13,6°С.
В пределах зоны 5 температура с глубиной возрастает. Величина нарастания температуры на каждые 100 м глубины называется геотермическим градиентом, а глубина, при которой температура повышается на один градус, называется геотермической ступенью. Средняя величина этой ступени составляет 33 м. В районах вулканической деятельности , где в недрах земли располагаются участки расплавленной магмы, величина геотермической ступени уменьшается до 5-7 м.
На территории Баку, например, она составляет 26 м, в Донбассе от 28 до 33 м, Харькове - 37,7 м, Москве – З8,4 м и т.д.
Исследования последних лет показали, что на глубине 1000 м породы имеют различную температуру. Так, в Кривом Роге она составляет + 19,5°С, в Грозном около 9,7°С, в Москве на глубине 1630 м температура достигает + 41°С.
Закономерное нарастание температуры справедливо лишь до некоторой глубину. Ниже этого уровня закономерность изменения температуры изучена еще недостаточно. О температуре глубоких зон земной корм в верхней мантии можно судить по температуре лав вулканов. Она примерно равна +1500° С.