1.2.3. Тепловий режим Землі.
Земля має два джерела тепла: зовнішнє - від сонячної радіації (99,5%) та внутрішнє - від розпаду радіоактивних речовин, хімічних реакцій, тертя при тектонічних рухах та ін. (0,5%.). Сонце щохвилини дає на 1см2 земної поверхні близько 8,1 Дж теплової енергії (це сонячна константа). Цим теплом можна нагріти 1г води на 20С.
В земній корі виділяють три зони розподілу температур (рис. 3):
I – зона добового та сезонного коливання температур;
II – зона постійних температур;
III - зона зростання температури з глибиною.
Рис. 3. Схема розподілу температури у Земній корі.
Загальна потужність першої зони - 9…15м (для Дніпропетровська -10 м); добові коливання температури затухають на глибині біля 1.5 м, це залежить від кліматичних умов місцевості. Взимку в цій зоні утворюється підзона з мінусовою температурою - глибина промерзання ґрунту (в м. Дніпропетровську вона сягає 80…90 см).
На глибинах 15…40 м знаходиться зона незмінної температури, яка дорівнює середньорічній для місцевості: у північній півкулі це +15.5°С, у південній +1З,6°С.
В межах третьої зони температура зростає при заглибленні. Величина підвищення температури на кожні 100 м глибини називається геотермічним градієнтом. Середня величина геотермічного градієнта складає 30С. Інтервал глибин, в якому температура зростає на 1°С, називають – геотермічним ступенем. Середня величина геотермічного ступеня дорівнює 33 м. Вказана закономірність справедлива тільки до певних глибин Земної кори.
2. Мінерали та гірські породи
2.1. Мінерали, їх походження та класифікація
2.1.1. Загальні відомості
Мінерали - це природні сполуки, однорідні за фізичними властивостями і хімічним складом. Виникають вони в надрах Землі або на її поверхні внаслідок фізико-хімічних процесів.
Усього в природі налічується кілька тисяч мінералів. Приблизно 100 з них зустрічаються досить часто. Оскільки вони створюють переважну більшість гірських порід, то їх називають породотворними. Мінерали бувають в твердому (кварц, кальцит та ін.), рідкому (вода, нафта) та газоподібному (азот, кисень, вуглекислий газ) стані.
В земній корі мінерали інколи зустрічаються самостійно, але найчастіше вони входять до складу гірських порід. Певні їх комбінації і кількість в значній мірі визначають властивості гірських порід. Якщо мінерал складає понад 10% маси породи, то його називають головним, менше 10% - другорядним (акцесорним).
Тверді мінерали бувають як кристалічними, так і аморфними. Кристалічні мінерали анізотропні, тобто їх фізичні та оптичні властивості в різних напрямках не однакові. Кристали таких мінералів можуть мати форму правильних багатогранників (галіт), оскільки атоми в них розмішені в закономірному порядку, що створює просторові кристалічні грати. Аморфні мінерали мають у всіх напрямках однакові властивості, без кристалічної структури, оскільки їх атоми розміщені безладно (кремінь).
Українські вчені винайшли значну кількість штучних мінералів, які в природі не зустрічаються, приміром, штучні алмази та інші з`єднання вуглецю і кремнію твердіші за природні алмази.
Оскільки кожен мінерал утворюється внаслідок різноманітних геологічних процесів, то й існувати він може лише у відповідних умовах; визначальне значення мають температура, тиск, концентрація речовин. Коли ці умови змінюються, мінерал видозмінюється або руйнується.