Proprietatile geofizice interne

Proprietatile geofizice interne

Proprietatile geofizice ale Pamantului care prezinta importanta sub raport geologic si geomorfologic sunt: densitatea, presiunea interna, caldura interna, gravitatia, magnetismul si radioactivitatea.

Densitatea reprezinta raportul dintre masa si volum. Densitatea medie a Pamantului este cuprinsa intre 5 si 6 g/cm³, ce creste de la exterior (litosfera are densitatea de 2,7 g/cm³) catre interior (nucleul are densitatea de 11 g/cm³). Deci, de la exterior spre interior, Pamantul este constituit din materie din ce in ce mai grea.

Presiunea interna este data de greutatea coloanei litologice si creste o data cu adancimea.

P₁ = ρ∙g∙h,

in care: ρ - densitatea coloanei de roci;

g - acceleratia gravitationala;

h - inaltimea coloanei de roci.

Presiunea litostatica variaza de la 2700 bari la 10 km adancime la 8400 bari la adancimea de 30 km (I. Gridan, 1983).

Caldura interna reprezinta a doua sursa termica a Pamantului ca planeta, prima fiind energia solara, care este de 5000 ori mai mare decat caldura interna.

Caldura interna a Pamantului este generata de prezenta rezervoarelor magmatice, a dezintegrarii radioactive, precum si a miscarilor tectonice.

Gradientul termic (distanta in metri in care temperatura creste cu 1⁰C) variaza intre 27 si 45 m, acceptandu-se o valoare medie de 33 m. Cele mai mici valori apar in regiunile vulcanice (7-12 m), iar cele mai mari in zonele de platforma cu fundament din sisturi cristaline (40-120 m).

Factorii care influenteaza valoarea gradientului geotermic sunt: lava vulcanica, izvoarele termale, natura rocilor, tectonismul regiunii, procesele geochimice etc.

Liniile care unesc punctele cu aceeasi temperatura din interiorul Pamantului se numesc geoizoterme. Mersul lor este mai uniform in adancime decat la suprafata. Geoizotermele sunt mai distantate la poli decat la tropice, respectiv mai rare in zonele montane decat in luncile raurilor.

Gravitatia Pamantului. Prin gravitatie se intelege forta de atractie pe care o exercita Pamantul asupra tuturor corpurilor de la suprafata sau din interiorul sau. Forta cu care Pamantul atrage un corp este numita intensitatea gravitatiei sau greutatea (G), aceasta depinzand de masa corpului (m) si acceleratia gravitationala (g):

G = mg

La suprafata Pamantului, acceleratia gravitationala scade de la poli la ecuator (de la 9,85 m/s² la 50⁰ latitudine la 9,78 m/s² la ecuator).

Pe verticala, in interiorul Pamantului, acceleratia gravitationala creste pana la adancimea de 2900 km si apoi scade treptat pana la zero in centrul Pamantului.

La aceeasi latitudine, intensitatea gravitatiei este mai mare in depresiunile oceanice (unde scoarta este alcatuita din roci bazice cu densitate mai mare) si mai mica in domeniul continental (unde scoarta este alcatuita din silicati de aluminiu cu densitate mai mica). Aceste modificari ale acceleratiei gravitationale se numesc anomalii gravimetrice, iar cunoasterea lor prezinta o mare importanta in prospectiunile geologice de descoperire a noi zacaminte de substante minerale utile.

Gravitatia, prin forta sa caracteristica, constituie motorul principal ce declanseaza procesele de panta, punand in functiune torentii, raurile, ghetarii etc. Fara gravitatie nu se pot explica nici miscarile tectonice ale scoartei terestre.

Magnetismul terestru se datoreaza campului de forte de la suprafata Pamantului, care orienteaza acul magnetic pe directia N-S. Pamantul se comporta ca un magnet urias cu doi poli magnetici, care difera de cei geografici. Astfel, polul nord magnetic (negativ) este situat la 71⁰ latitudine nordica si 96⁰ longitudine vestica, iar polul sud magnetic (pozitiv) se afla la 75⁰ latitudine sudica si 156⁰ longitudine estica. Neconcordanta polilor magnetici cu cei geografici se explica, dupa O. Lange, prin repartitia neuniforma a uscatului in cele doua emisfere ale globului terestru. In toate punctele unde se manifesta forta magnetica se pot masura urmatoarele elemente: intensitatea magnetica, declinatia magnetica si inclinatia magnetica.

Intensitatea magnetica este forta magnetica ce actioneaza asupra unitatii de masa intr-un loc, fiind maxima la polii magnetici si minima la ecuator.

Declinatia magnetica reprezinta unghiul pe care il face meridianul geografic cu meridianul magnetic si prezinta importanta in corectarea directiei indicate de busola. Liniile care unesc pe harta punctele de egala declinatie se numesc izogone.

Inclinatia magnetica reprezinta unghiul pe care il face acul magnetic cu planul orizontal al locului. Inclinatia magnetica variaza de la 0⁰ la ecuator la 90⁰ la polii magnetici. Liniile care unesc punctele cu aceeasi inclinatie magnetica se numesc izocline.

Pe suprafata scoartei terestre apar anomalii magnetice, care reprezinta abateri ale elementelor magnetice amintite mai sus fata de valorile normale ale regiunilor invecinate. Aceste anomalii magnetice se datoreaza prezentei la adancime mica in scoarta terestra a minereului de fier (magnetit). Cea mai mare anomalie magnetica se intalneste in regiunea Kursk din Rusia, unde zacamintele de magnetit se gasesc la o adancime de 150-300 m. Anomaliile magnetice tradeaza, deci, prezenta la mica adancime a unor substante minerale magnetice utile.

Radioactivitatea este proprietatea unor elemente chimice, continute in diferitele minerale, cu masa atomica mare (radiu, toriu, uraniu etc.), de a emite prin dezintegrare spontana radiatii energetice si de a da nastere la elemente chimice noi. Elementele radioactive prin dezintegrare se transforma in plumb (Pb) si atomi de heliu (He) si hidrogen (H₂). Un atom de uraniu sau toriu produce, in timp geologic, 7 atomi de heliu. Asa se explica cantitatea mare de heliu din atmosfera.

Radioactivitatea este o proprietate fizica importanta a Pamantului care explica originea caldurii interne a Pamantului si procesele geotectonice.