Викулин А.В. Физика Земли и геодинамика

Учеб. пособие. — Петропавловск-Камчатский: КамГУ им. Витуса Беринга, 2008. — 463 с. — ISBN 5-7968-0358-1 (978-5-7968-0358-5).Книга является вторым, переработанным, изданием «Введения в физику Земли», вышедшего в свет в Петропавловске-Камчатском в 2004 г. Книга состоит из двух частей. Первая часть включает все ставшие уже классическими разделы физики Земли: «Материя. Движение», «Фигура Земли и ее внутреннее строение», «Физика землетрясений», «Строение и состояние Земли по данным сейсмологии», «Плотность, сила тяжести и давление внутри Земли», «Гравитационное поле Земли», «Геомагнитное поле», «Тепловое поле Земли», «Реология Земли, природа ее основных слоев и разделяющих их границ».
Вторая часть книги «Введение в «вихревую» геодинамику» является разделом, написанным на основании новых научных результатов, полученных как самим автором, так и другими исследователями. Эта часть книги представляет первую попытку по-новому, с позиции важности вращательных и вихревых движений в геологии, подойти к объяснению геодинамических процессов и «через них» к физическому состоянию недр Земли.
Допущено Учебно-Методическим Объединением по классическому университетскому образованию в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности 020302 Геофизика.Классические разделы «Физики Земли».
Материя. Движение.
Единство природы.
Вселенная, Галактика, Солнечная система, планеты. Основные гипотезы происхождения и эволюции.
Основы «холодной» модели происхождения Cолнечной системы.
Модель горячей Земли.
Вихревая материя Декарта и звездные системы.
Модель образования Солнечной системы из эндо галактического вихря.
Геосолитоны как функциональная система Земли.
Предмет физики Земли.
Фигура Земли и её внутреннее строение.
История вопроса развития представлений о фигуре Земли и ее размерах.
История развития гравиметрии и теории фигуры Земли в России и предшествовавшие и сопутствующие ей важнейшие открытия.
О фигуре реальной Земли.
Понятие об истинной фигуре Земли – геоиде и его геометрическое представление.
Геофизическое обоснование геоида. Сфероид Клеро.
Фигура и распределение массы внутри Земли.
Референц эллипсоид. Эллипсоид Красовского.
Международный эллипсоид.
Понятие о периодах Эйлера и Чандлера, нутации и прецессии,
динамическое сжатие.
Колебания Чандлера и сейсмотектонический процесс.
Геоид по спутниковым данным. Квазигеоид.
Земля как 3 осный эллипсоид.
Физика землетрясений.
Определение науки сейсмологии. Классификация землетрясений по происхождению, глубине очага и силе. Географическое распределение землетрясений.
Способы оценки интенсивности колебаний при землетрясениях: макросейсмические шкалы и 12 балльная шкала MSK.
Прогнозирование землетрясений, сейсмическое районирование и сейсмостойкое строительство.
Землетрясение, его очаг, гипоцентр, эпицентр, эпицентральное расстояние.
Землетрясения Луны и Марса.
Характер деформаций в очаге по теории упругой отдачи и за ее пределами.
Энергия землетрясения.
Магнитуда – энергия очага – сейсмический момент.
О повторяемости землетрясений.
Дислокационные теории очага землетрясения.
Модели сейсмического процесса.
Строение и состояние Земли по данным сейсмологии.
Основы теории упругости.
Упругие волны в твердых телах и сейсмические волны.
Развитие сейсмометрических наблюдений.
Траектории волн внутри Земли.
Определение скорости распространения сейсмических волн в Земле с помощью уравнения Гертлоца Вихерта.
Анализ данных о скоростях распространения продольных и поперечных волн по радиусу Земли.
Проявление внешнего и внутреннего ядер Земли в особенностях выхода объемных сейсмических волн на поверхность Земли.
Состояние слоев вещества Земли по данным сейсмологии. Распределение скоростей и сейсмических волн в земной коре (континентов и океана), типы земной коры (по данным сейсмологии).
Земная кора.
Литосфера и астеносфера.
Сейсмология и глобальная тектоника.
Плотность, сила тяжести и давление внутри Земли.
Обзор развития представлений о моделях Земли.
Предпосылки создания теории определения плотности.
Упругость и плотность Земли.
Определение плотности вещества внутри Земли с помощью схемы.
расчета Буллена и условий Роша, Молоденского и Адамса Вильямсона; соответствующие им плотностные модели.
Распределение упругих модулей с глубиной.
Давление и ускорение силы тяжести с глубиной.
Мантия Земли.
Земное ядро.
Распределение плотности, температуры, давления и ускорения силы.
тяжести в современной Земле и модели Сорохтина.
Литература.
Гравитационное поле Земли.
Аномалия силы тяжести.
Отклонение Земли от состояния гидростатического равновесия.
Волны геоида.
Изостазия.
Отклонение от принципа изостазии.
Изостазия и колебательные движения земной коры. Проблема вековых изменений силы тяжести, ее современной состояние.
Редукция силы тяжести.
О моментной природе волн геоида.
Геомагнитное поле.
Геомагнетизм и физика Земли.
История развития представлений о магнитном поле Земли и о магнитных явлениях.
Элементы магнитного поля Земли.
Магнитные поля планет.
Методы исследования магнитного поля Земли.
Миграция магнитных полюсов.
Вариации значений магнитного момента Земли.
Вековые вариации геомагнитного поля.
вное магнитное поле Земли. Аномалии геомагнитного поля.
Магнитные свойства пород. Палеомагнетизм.
Новая глобальная тектоника.
Происхождение главного магнитного поля Земли.
Электрические эффекты.
Электромагнитные зондирования.
Геомагнетизм и жизнь. Диапазон магнитных явлений.
бальные магнитные аномалии как самоорганизующаяся система токовых контуров в ядре Земли.
Тепловое поле Земли.
Развитие представлений о тепловом состоянии Земли, тепловых явлениях и возрасте Земли.
Общие сведения о тепловом балансе Земли.
Определение теплового потока и геотермического градиента на континентах и в океане.
Связь теплового потока с основными структурами земной коры.
Особенности тепловых полей перехода от континента к океану.
Механизмы переноса тепла в Земле.
Способы оценки температуры в земной коре.
Температура в мантии.
Температура в ядре Земли.
Обобщенная температура по радиусу Земли.
Новые данные о тепловом поле Земли.
Реология Земли, природа ее основных слоев и разделяющих их границ.
Хроника появления и развития основных представлений физики вязкоупругих тел и их применение к веществу Земли.
Среда в физике Земли.
Процесс ползучести и его феноменологическое описание.
Зависимость между напряжением и деформацией для некоторых реологических сред.
Реология Земли.
Вещество Земли в условиях высоких давлений и температур.
Природа и характер границы Мохоровичича между земной корой и мантией.
Происхождение земной коры, гипотезы дифференциации, зонной плавки и океанизации.
Строение мантии.
Ядро Земли.
Введение в «вихревую» геодинамику.
Ротации во Вселенной.
Вращательное движение как характерное свойство пространства времени Вселенной.
Вращательное движение и вихри как фактор формирования литосферы и геолого географической среды Земли.
Элементы вихревой геодинамики.
О терминологии.
Геология и время.
Еще раз о вихрях в геологии.
Моментная природа геодинамического процесса.
Землетрясения дуплеты и пары землетрясений – закономерность сейсмического процесса.
Ротационно упругие волны.
Волновая природа вулканизма окраины Тихого океана.
Волновая геодинамика.
Сейсмичность, вулканизм и тектоника как составные части волнового геодинамического процесса.
Геология и механика.
Форма Земли и геодинамика.
Форма Земли и ее строение: новые подходы.
Процесс самоорганизации.
Вихревые структуры.
Фигура равновесия вращающихся тел. Вихревая задача Дирихле.
Проблема № 1 в науках о Земле.
Суть проблемы геомагнетизма.
Нестыковки.
Бароэлектрический эффект и электромагнетизм планет.
Геология и время (продолжение).
Геология и жизнь.
Суть проблемы.
Обзор представлений о развитии концепции времени.
Узловые моменты.
Хроника развития естественнонаучных представлений о ротационных и вихревых движениях.
Общий обзор.
Развитие представлений об эфире, вакууме, торсионных полях, информации и сознании.
Литература.
20 тыс. лет истории развития вихревых движений.
Гипотеза.