地球的结构的研究

大地测量学

大地测量学的科学目标是确定的大小和形状地球。大地测量学的实际作用是提供一个准确的调查网络点在地球表面,垂直高度和地理位置的精确已知,反过来,可能包含在地图。当两个地理坐标的控制点在地球表面,其纬度和经度,是已知的,以及它的海拔高度海平面,这个点的位置误差的精度范围内参与测量过程。等大面积的映射,州或国家,作为一个整体的违规行为必须考虑地球曲率。网络调查的精确控制点提供了一个框架,其他调查可能与逐步提供更好的网络更密集的点。由此产生的网络点有许多用途,包括锚点或板凳标志对高速公路和其他民事调查的功能。主要利用控制点是提供的参考点轮廓行地形图和其他特性相关。大部分地形图使用摄影测量技术和航空照片。

地球的图是表面的大地水准面在地球平均海平面在每个位置;在大陆海平面的大地水准面是一个虚构的延续。大地水准面不均匀球体,然而,由于重力的存在违规行为的,在地球表面。这些违规行为的大地水准面调查中会带来严重的错误控制点的位置如果天文方法,涉及使用当地的地平线,仅在确定位置。由于这些违规行为,大地测量学中使用的参考表面是一个常规的数学表面,一个椭球面适合尽可能大地水准面。这个参考椭球下大地水准面在某些地方和上面。在海洋、平均海平面定义了大地水准面表面,但在土地区域大地水准面是一个虚构的海平面表面。

今天扰动运动的人造卫星用于定义全球大地水准面和重力模式与高度的准确性。大地卫星定位的高度离地700 - 800公里。同时观察范围从几个激光站卫星的位置是固定的,和雷达高度计海洋上空的直接测量它的高度。结果表明,大地水准面是不规则;在其表面100米高于理想的参考椭球体和其他地方是高达100米以下。身高差异最可能的解释是,重力(密度)异常有关地幔对流在深度和温度的差异。一个重要的观察,证实了这种解释是,重力异常有密切相关性和地表地球板块边界的表达式。这也加强了的终极动力板块构造论是一个大规模地幔的循环。

类似的卫星测距技术还用于确定大陆的漂移率。重复测量的激光地面站和卫星之间的旅行时间允许不同控制块的相对运动计算。

地球物理学

地球物理与地球的研究,涉及的方法和原则物理。地球物理学的范围涉及地质学的几乎所有方面,从注意事项地球内部的条件,在几千摄氏度的高温和压力的大气占上风,地球的表面,包括它大气和水圈。

研究地球内部的地球物理学家提供了一个很好的例子的方法问题。直接观察显然是不可能的。广泛的地球内部的知识已经衍生出各种测量,然而,包括地震产生的地震波穿过地球,测量热流的从地球内部向外部外壳和天文和其他地质方面的考虑。

地球物理学可以分成许多重叠的分支在以下方法:(1)研究地球的重力场的变化;(2)地震学,研究地壳和室内分析传输弹性波的反射或折射;(3)外的物理部分的气氛,特别注意辐射从太阳和从外轰炸空间的影响,包括地球的磁场辐射截获的星球;(4)地面电力,电力储存和流动的研究在大气和固体地球;(5)地磁学的研究来源、配置和地球磁场的变化的研究和解释剩磁岩石中引起地球磁场时形成的岩石(古地磁学);(6)地球的热性能的研究,包括地球内部的温度分布和变化在室内表面的热量的传播;和(7)的收敛的几个上面所引的分支研究地球的大规模的构造结构,如裂缝、大陆边缘,俯冲带,大洋中脊,手臂,大陆缝合线。

地球物理学的技术包括测量地球的引力场陆地和海洋上使用重力仪和人造卫星在太空中(见上图);测量的磁场与手持磁力计或更大单位拖背后研究船只和飞机;和地下结构的地震仪的测量使用反射和折射产生的弹性波通过地震或通过人工手段(例如,地下核爆炸或地面振动产生特殊的活塞在大卡车)。地球物理学的其他工具和技术多样化的。一些涉及实验室研究地球的岩石和其他材料在高压力和温度升高。弹性波的传播通过地壳和地球内部强烈影响材料在极端条件下的行为深度;因此,有强大的理由试图模拟这些条件在实验室温度和压力升高。在另一个极端,火箭和卫星收集的数据信息产生很大的辐射通量在太空和地球和其他行星的磁场效应,以及在建立提供高精度的位置在大地测量,尤其是在海洋。最后,它应该是强调地球物理学的工具本质上是数学和大多数地球物理概念必然是阐述了数学。

地球物理学作为一个纯粹的领域都有重要影响科学的目标是追求知识的知识和应用科学的目标涉及到解决实际问题或商业利益。其主要在于勘探石油和商业应用程序天然气在较小程度上,在寻找金属矿床。也被用在一定的地质-地球物理方法工程应用程序,如确定冲积填补覆盖基岩的深度,这是一个重要的因素在高速公路和大型建筑的建设。

的板块构造理论的成功依赖于确定的事实证据提供的地球物理技术。例如,地震已经证明了地震腰带的世界划分板块边界,中层和深层地震疫源地定义俯冲带的倾角;的研究岩石磁性已经定义了磁性异常海洋模式;和古地磁学绘制了大陆的漂移地质时期。地震反射剖面法已经彻底改变了科学思想的深层结构大洲:大宗旨,如风河系统公司推力在怀俄明州西北部Moine推力苏格兰,可以看到在概要文件扩展从表面到莫霍面约35公里,深度;的阿巴拉契亚山脉在东部美国一定是至少260公里西推到他们现在的位置主要推力平面上,现在位于约15公里深度;西藏的厚皮可以显示由一堆主要推力单位;大陆边缘的形状和结构对大西洋和太平洋等海洋美丽概要说明;和整个沉积的详细结构盆地可以在寻找研究油藏。