Egzamin - pyt. i odp - Pakiet Geofizyka Ratunek - Shireda

Egzamin - pyt. i odp.doc
(71 KB) Pobierz
Jak i kiedy powstał wszechświat.
aktualnie powszechnie akceptujemy, że Wszechświat powstał w wyniku gigantycznej eksplozji tzw. wielkiego wybuchu około 1,65 -10 lat temu (16,5 miliardów lat) w wyniku którego ulega stałej ekspansji. Po wielkim wybuchu nastąpił bardzo krótki okres którego przebiegu na dziś nie jesteśmy w
stanie poznać – tzw. Plankian. Po Plankianie występuje Gamowian, który trwa aż do powstania systemu słonecznego, czyli kończy się 4,7-10 lat temu. We wczesnym Gamowianie 4 siły przyrody stanowiły jedną „supersilę. W miarę rozszerzania się Wszechświata opadała temperatura, malała masa
cząstek elementarnych, siły różnicowały się na osobne. Następnie pojawia się okres inflacji, w którym Wszechświat nagle się poszerza do 10 cm. Po tym okresie Wszechświat poszerza się z prędkością określoną stałą Hubbla. W miarę spadku temperatury z promieniowania powstawała materia
(cząstki elementarne), które stopniowo się stabilizowały, co w dalszej kolejności doprowadziło do formowania się gwiazd i galaktyk. Pierwsze powstawały kwarki i antykwarki. Połączenie kwarków spowodowało powstanie protonów, neutronów i mezonów.
Co to jest galaktyka
To bardzo liczne zbiory gwiazd powiązanych ze sobą oddziaływaniami grawitacyjnymi, zazwyczaj o bardzo złożonej budowie. Wyróżnia się galaktyki eliptyczne zawierające od l O do l O gwiazd (60% wszystkich galaktyk), galaktyki spiralne zawierające od l O do l O gwiazd (30% galaktyk) i
galaktyki nieregularne (10% galaktyk). Rozkład galaktyk we Wszechświecie nie jest równomierny.
Dalsza ewolucja wszechświata
Są dwie hipotezy: wg pierwszej, jesli zostanie przekroczona krytyczna gęstość to ekspansja wszechświata zostanie zahamowana, siły grawitacji zyskają przewagę i rozpocznie się proces „kurczenia" doprowadzając w końcu do gigantycznej katastrofy - zapadnięcia się (kolapsu). Materia w tym stanie
jest skrajnie niestabilna co może doprowadzić do kolejnej eksplozji typu np. wielkiego wybuchu. W ten sposób można stosunkowo łatwo tłumaczyć np. cykliczność wielkich wybuchów w Kosmosie. Wg. drugiej: jeśli zaś Wszechświat tej krytycznej gęstości nie przekroczy wówczas ekspansja trwać
będzie stale, co w konsekwencji wywoła odpowiedni spadek temperatury i zakończy się tzw. „śmiercią cieplną'* przy odpowiednio małej gęstości materii.
Jak i kiedy powstał układ słoneczny
Hipotezy dotyczące powstania układu słonecznego można podzielić na katastroficzne (np. zderzenie komety ze Słońcem powoduje oderwanie masy i powstanie układu słonecznego lub eksplozja supernowej) i ewolucyjne, aktualnie akceptowane, które przyjmuje, że powstanie układu planet wokół
gwiazdy następuje w wyniku określonego procesu fizycznego. Mgławica słoneczna powstała przez odłączenie się pyłu i gazu kosmicznego z większej chmury molekularnej spiralnego ramienia galaktyki Drogi Mlecznej. Z mgławicy tej grawitacyjnie uformował się dysk w środku którego powstało
Słońce.
Współcześnie wiemy, że układ słoneczny powstał 4,7 • l O lat temu - powstała wolno wirująca mgławica gazów i pyłów (rys. 5). Przekształciła się ona następnie (w wyniku grawitacji i rosnących sił odśrodkowych) w formę dysku, w którym cięższe stałe cząsteczki (pył) układały się bliżej środka
tworząc protosłońce, lżejsze zaś gazy i pyły w dalszej odległości. W wyniku zaburzeń gęstości w mgławicy słonecznej powstawały wpierw zarodki (simale) planetarne tworzą ce jądro planet o początkowych rozmiarach od metra do kilku kilometrów. W wyniku grawitacji i zderzeń oraz łączeń
przyciągały one dalszy materiał i rosły aż do wielkości planet. W ten sposób pierwotna mgławica słoneczna podzieliła się na 9 lub 10 koncentrycznych pierścieni w odpowiednich odległościach od Słońca. W początkowej fazie aktywności Słońca wyrzucane z niego były znaczne masy gazów, których
efektem było, że simale planet wewnętrznych pozbawione zostały swych pierwotnych obłok gazowych. Większe jądra planet (Jowisza, Saturna) przechwytywały dodatkowo duże ilości gazu z mgławicy pierwotnej.
Co to jest gwiazda
Gwiazdą nazywamy obiekt w przestrzeni, w którym nastąpiło takie zagęszczenie masy i zmniejszenie objętości w jej środku, że wystąpił odpowiedni wzrost temperatury (>10 K) pozwalający na zapoczątkowanie jądrowej reakcji fuzji. Gwiazdy w Kosmosie grupują się w gromady i w galaktyki. Przy
czym pod pojęciem galaktyki rozumiemy bardzo liczne zbiory gwiazd powiązanych ze sobą oddziaływaniami grawitacyjnymi, zazwyczaj o bardzo złożonej budowie. Wyróżnia się galaktyki eliptyczne zawierające od l O do l O gwiazd (60% wszystkich galaktyk), galaktyki spiralne zawierające od l
O do l O gwiazd (30% galaktyk) i galaktyki nieregularne (10% galaktyk).
Prawo Hubble’a
Określa wielkosć przesunięcia ku czerwieni wszystkich linii i pasm w widmach obserwowanych galaktyk. Przesunięcie to jest wprost proporcjonalne do odległości. Z=(
10
9
6
12
10
11
9
6
6
10
12
11
gdzie: λ – obserwowana dłg. fali, λ – emitowana dłg. fali, c – prędkość światła w próżni, H – stała Hubble’a =50 [km/s•Mps
efekt Dopplera oznacza, że Wszechświat stale rozszerza się z prędkością wzrastającą wraz z odległością od nas. Ta prędkość v jest znaczna i wynosi dla odległości d=10 Mps (l parsek = 3,085*10 m) v = 500 kms' , a dla d=100 Mps v = 5000 kms" gdyż: v = Hd gdzie: H - stała Hubble'a =]. Odkrycie
to spowodowało, że aktualnie powszechnie akceptujemy, że Wszechświat powstał w wyniku gigantycznej eksplozji około 1,65-10 lat temu (16,5 miliardów lat) w wyniku którego ulega stałej ekspansji.
Jak i kiedy powstała Ziemia
Są dwie teorie: 1. katastroficzna, wg. której Ziemia powstała w wyniku oderwania ze słońca materii w wyniku uderzenia asteroidy. 2: ewolucyjna, wg. której nasza planeta powstała w około tym samym czasie co słońce czyli 4,7*10 , gdy z mgławicy wyłoniła się gwiazda a z resztek powstały simalle
planet (o rozmiarach od kilku km do setek, po usunięciu gazu) które z czasem koncentrowały masę i rosły do wielkości planet.
Co to jest wszechświat
Wszechświat (Kosmos) to przestrzeń, wypełniająca ją materia w tym wszystkie ciała (a także energia) która w jakikolwiek sposób w przeszłości, obecnie lub w przyszłości jest w stanie oddziaływać na nas lub na którą kiedykolwiek mogliśmy, możemy lub będziemy mogli oddziaływać. Bardziej
popularnie to ujmując możemy określić, że jest to przestrzenny zbiór wszystkich istniejących i nas otaczających obiektów fizycznych, cała materia, wszystkie formy energii i wszystkie obiekty niematerialne (np. czas).
Reakcje jądrowe zachodzące w gwiazdach
H+ H→ H+ / 2H+1H→3He+γ / 3He+3He→4He+1H+1H (zapalanie wodoru)
Proces 3α (t>10 K): 3α→12C+nγ (wypalanie helu)
Cykl CNO: 12C+1H→13N+γ / 13N→13C+β +ν / 13C+’H→14N+γ / 14N+’H→15O+γ / 15O→15N+ β +ν / 15N+’H→12C+4He (wzbogacanie w nowe pierwiastki)
Prawo Titiusa-Bodego
promienie orbit kolejnych planet układu słonecznego wzrastają potęgowo r =a+b2 ; r = r p – współcześnie r = współczynnik, p – zależy od sposobu ustalania k ,
k – kolejny numer planety
Wnioski: 1) układ orbit planet wydaje się być określony końcowym stadium akreacji, kiedy simale planetarne osiągnęły już odpowiedni rozmiar i oddziaływały grawitacyjnie w odpowiednio malejącym polu grawitacyjnym słońca.2) Zmiana p w prawie T-P może być wywołana równym
czasem powstawania planet gazowych i skalistych układu słonecznego 3) Jeśli siła grawitacji Jowisza zapobiegła akreacji asteroidów w planetę to musiał on powstać odpowiednio wcześnie 4) orbita plutona nie planuje , musiał on powstać w wyniku innych procesów (np. wychwycony przy
przechodzeniu komety)
Geoida
Powierzchnia ekwipotencjalna potencjału siły ciężkości, która odpowiada średniemu poziomowi oceanów. Jest to powierzchnia odniesienia w pomiarach grawimetrycznych. Geoidy nie da się opisać matematycznie, dlatego do określenia kształtu Ziemi używa się pojęcia elipsoidy obrotowej. Geoida
odchyla się od sferoidy (undulacje). W (x, y, z)=const. (rodzina pow. koncentrycznych)
Undulacje geoidy
To odchylenia geoidy od sferoidy. Wielkość undulacji odzwierciedla odstępstwa od teoretycznie wyliczonej dla sferoidy budowy ziemi – jej składu, którego zmiany powodują owe undulacje. Ze względu na głębokość źródła anomalii wyróżnia się undulacje: kontynentalne (wywołane zmianami
gęstości w płaszczu i wewnątrz Ziemi), regionalne (wywołane zmianami na granicy skorupa – płaszcz zewn.), lokalne (związane z lokalnymi strukturami)
Wartość normalna siły ciężkości
To wartość siły ciężkości obliczona przy pomocy teoretycznych wzorów, przy założeniu równomiernego rozmieszczenia mas wewnątr z ziemi. Jest to wartość wynikająca ze wzoru na potencjał normalny - wartość teoretyczna na poziomie odniesienia. Na biegunach: 9,78 m/s2, na równiku 9,83
Anomalia siły ciężkości
Anom. s. c. w punkcie X na poziomie odniesienia to różnica pomiędzy pomierzoną wartością s. c., zredukowaną do poziomu odniesienia g , a wartością normalną na tym poziomie odniesienia γ : Δg =g - γ . Jeśli anomalia jest dodatnia do występuje nadmiar gęstości. Są: anomalie wolnopowietrzne (Δg )
oraz anomalie Bougera (Δg ).
Redukcje pomiarów siły ciężkości (co to jest i dlaczego trza je wykonywać)
Redukcje wykonuje się w celu przeliczenia wartości siły c. na poziom odniesienia. Aby to zrobić trzeba uwzględnić poprawki: wolnopowietrzną Fay’a δ (=0,3086h [mGal]), popr. uwzgl. masę pośrednią δ (=-0,0419ς[mGal]), topopgraficzną δ , lunisolarną δ .
Po co stosuje się 2 pochodne s.c. w badaniach geolog.
Pozwalają wykrywać w grawimetrii stosowanej płytko zalegające zaburzenia gęstości i niejednorodności górotworu (np. pustki, kawerny, uskoki) [s ]. Są pochodne: gradientowe, krzywiznowe oraz tzw. poziomy gradient s. c. w dowolnym kierunku S
Koncepcja równowagi izostatycznej Airy’ego
Według niego wszystkie bloki skał na Ziemi mają mniej więcej taką samą gęstość (2,73 g/cm ). Ów bloki skorupy pływają po półpłynnej astenosferze, i są w niej zanurzone w te sposób, iż im wyższy blok tym głębiej jest on zanurzony (proporcjonalnie) W związku z tym pod kontynentami są tzw.
korzenie skorupy, a pod morzami – antykorzenie skorupy. Airy założył także iż na pewnej głębokości musi występować wyrównanie ciśnień (poziom kompensacji). Naciski na tych głębokościach są jednakowe we wszystkich kierunkach, a stan materii jest lepko – plastyczny. Teorie Airy’ego
zmodyfikowali: Heiskanen i Veining.
Zasada działania grawimetru astatycznego
Mierzy s. c. względnie. Odznacza się bardzo długimi okresami drgań, masa zawieszona znajduje się w stanie równowagi chwiejnej. Są czułe na bardzo małe zmiany s. c., która powoduje znaczne wychylenia ze stanu rownowagi. Dokładność 0,01 mGala.
Zadania i metody interpret. jakościowej w grawimetrii
Zadania: lokalizowanie obszarów anomalnych, określanie stref wyżów i niżów grawimetrycznych, oddzielanie anomalii lokalnych i regionalnych
Metody: Polega na wyodrębnianiu anomalii lokalnych z tła anomalii pomierzonych specjalnymi metodami.
Zadania i metody interpretacji ilościowej w grawimetrii
Polega na tym aby w oparciu o przebieg anomalii oszacować parametry ciała zaburzającego (kształt, głębokość zalegania, różnice gęstości). Podstawą interprestacji ilosciowej jest znajomość teoretycznie obliczonych anomalii dla ciał o znanym kształcie.
Metody: interpretacja pośrednia i bezpośrednia, doboru (monogramy), punktów charakterystycznych, analizy częstotliwości, całkowe.
Niejednoznacznosć interpretacji ilościowej w grawimetrii + możliwość jej ograniczenia
Występuje w tej analizie zbyt dużo niewiadomych, dlatego aby ograniczyć ich ilość stosuje się zakres zmienności. Przyjmuje się za znane: kształt ciała zaburzającego (po dopasowaniu do wzorca), zasięg głębokościowy ciała, znana jest najcześciej różnica gęstości. W ten sposób można ograniczyć się
do kilku alternatyw. Dla potwierdzenia stosuje się inne metody.
Pole niedipolowe ziemskiego pola magnetycznego.
Rzeczywiste pole m. ziemi lepiej opisuje dipol umieszczony w środku Ziemi, tworzący z jej osią obrotu kąt 11,5º. Jego pole to ok. 90% pola stałego. Pozostałe 10% to pole niedipolowe o nieregularnym rozkładzie na powierzchni ziemi.
Zasada działania i budowa magnetomertu protonowego
Słuzy do pomiaru całkowitego wektora indukcji magnet. Ziemi – T. Zbudowany jest pojemnika z cieczą, otoczonego solenoidem (cewką). Jeśli w cewce otaczającej pojemnik z cieczą popłynie wysokie napięcie, to spolaryzuje ono elektrony znajdujące się w ów cieczy zgodnie z kierunkiem
przyłożonego pola, zaczną one krążyć i zarazem precesować. Zgodnie z warunkiem Larmara: natężenie pola magnet. jets wprost proporcjonalne do Hz precesji.
Magnetosfera
Jest to obszar ziemskiego pola magnetycznego składającego się z następujących regionów: magnetosfery wewn, magneto. zewn., magnetopauzy. Magnetosfera jest asymetryczna (skompresowana od strony słońca i wydłużona zgodni e z wiatrem słonecznym)
Wykorzystanie badań paleomagnetycznych
Paleomagnetyka wykorzystuje wektor pozostałości magnetycznej w skałach. Wykorzystanie: pozwala poznać przeszłość pola magnetycznego Ziemi a także dzięki korelacji samej Ziemi; tłumaczą dipolowy charakter pola m. oraz inwersyjność w różnych epokach; są podstawą do analizy przesunięć
płyt i mikropłyt wzgl. siebie; pomiar inklinacji i deklinacji dawnego pola m. umożliwia obliczenie położenia tworzenia się płyty kontynentalnej; szacowanie szybkości dryfu pły; wyznaczanie wieku badanej skały (z korelacją)
Rozkład wektora ziemskiej ind. magnet. na składowe.
X – północ geograficzna / D – deklinacja / J – inklinacja / T – wektor natężenia ziemskiego pola magnetycznego [A/m] (na równiku=22,28, bieguny: N=50,45, S=53.63). / Hp – składowa pozioma wektora T / Z – składowa pionowa wektora T.
0
e
16
1
1
10
9
1
1
2
8
+
+
k
k
k
0
k
o
o
o
o
o
o
o
o
'
'’
1g
2g
3g
4g
-2
3
Co to jest NRM skały i jak ją mozna wyznaczyć ?
Naturalna pozostałość magnetyczna (NRM) to pozostałość magnetyczna jaką uzyskują skały zawierające minerały magnetyczne w trakcie swej historii geologicznej. Pod pojęciem NRM rozumie się pozostałość magnetyczną przed jakimkolwiek rozmagnesowaniem skały w labolatorium. Składa się ze
składowej pierwotnej (z okresu powstawania) oraz składowej wtórnej (powstałej w czasie historii geolog. skały). NRM możemy wyznaczyć działając polem magnetycznym o zmiennej amplitudzie, ogrzewając a następnie ochładzając próbkę, działać na próbkę chemicznie.
Rodzaje pozostałości magnet.: termiczna pozost. magnet. (TRM), parcjalna TRm (pTRM), izotermiczna pozost. magent. (IRM), lepka pozost. magnet (VRM), pozost. magnet. detrytyczna (DRM), chemiczna (krystalizacyjna) pozost. magnet. (CRM).
Anomalia magnetyczna
Miarą anomalii w danym punkcie na powierzchni ziemi jest różnica między zmierzoną w tym punkcie wartością danej składowej z wartością narmalną obliczoną z wzoru.
Wielkości opisujące ziemskie pole cieplne.
Rozkład pola cieplnego Ziemi zależy do: temperatury powierzchni ziemi, gradientu geotermicznego (G, zmiana temp. na jednostkową zmianę głębokości), stopnia geotermicznego (H=1/G, zmiana głębokości na jednostkę przyrostu temp.), gęstości strumienia cieplnego (Q, ilość ciepła przepływającego
przez jednostkową powierzchnię w jednostce czasu), prędkość (moc) generowania ciepła (ilość ciepła wytworzona w jednostce obj ętości skalnej na jednostkę czasu)
Hipotetyczne źródła stacjonarnego pola cieplnego Ziemi.
1. Ziemia powstawała jako ciało gorące i ulega ochładzaniu. 2. Ziemia narastała ze zbitków materii, i w związku z tym podczas zderzania się cząstek wydzielało się ciepło (ale małe ilości) oraz zagęszczała się materia i następowała konsolidacja (wzrost ciśnienia wytwarzał ciepło, lecz też małe ilości).
3. Wewnętrzne źródła ciepła: rozpad pierwiastków promieniotwórczych. 5. Zwalnianie prędkości obrotowej Ziemi. 6. Ciepło wytwarzane w procesie dyferencjacji magnet. Ziemi.
Zależność gęstości strumienia cieplnego od wieku skał
Strumień ciepła – jest to ilość ciepła przechodząca przez przekrój poprzeczny w jednostce czasu. Im skała starsza tym gorzej przewodzi ciepło. Dowód: najmniejsze wartości strumienia w pobliżu ryftu
Jak można wyznaczyć gęstość strumienia cieplnego
1. W warunkach ustalonej równowagi cieplnej (stacjonarnego strumienia ciepła lambda). 2 W warunkach nieustalonej równowagi cieplnej (niestacjonarny przepływ ciepła). 3 Halosymetryczna (wyznaczanie lambda)
Właściwości cieplne skał.
1. Współczynnik przewodności cieplnej (własność skały określająca jej zdolność do przewodzenia ciepła). 2. Ciepło właściwe (ilość ciepła potrzebna do podniesienia o 1 K. Określa zdolność skały do gromadzenia energii. 3. Współczynnik przewodności temperaturowej (zdolność skały do strat ciepła
w wyniku przewodności)
Co to jest izochrona Pb- Pb i jak można ja wyznaczyć
Metoda zakłada początkowy stały stosunek izotopów Pb dla różnych minerałów. Dlatego też metoda jest wiarygodna dopiero gdy okaże się iż we wszystkich badanych próbkach była taka sama zawartość izotopów Pb oraz gdy istnieje pewność że do badanych próbek nie dostał się U i Pb z zewnątrz.
Metoda ta pozwala określić kiedy zaczęły formować się planety i ciała podobne. Odnosi się to w praktyce do badania meteorytów kamiennych i żelaznych.
Co to jest izochrona K- Ar i jak można ja wyznaczyć
Metoda ta zakłada stały stosunek izotopów Ar w skale = 295,5. Jeśli ten warunek jest spełniony to można wyznaczyć wiek zarówno pojedynczego minerału jak i skały. Metoda nadaje się do wyznaczania skał względnie młodych oraz historii termicznej skał. Problemy: Ar jest gazem i w związku z tym
łatwo ulega migracji ze skały oraz badanej próbki.
Co to jest izochrona Rb- Sr i jak można ja wyznaczyć
Metoda ta zakłada stały początkowy stosunek izotopów Sr dla różnych minerałów w skale, wiek można wyznaczyć bez jakichkolwiek założeń. Wartość wskazuje czy próbka pochodzi z przetopionej skały czy ze skał głębinowych. Problemy: Rb i Sr są mobilne, łatwo wymywane ze skały i ie występują
we wszystkich rodzajach skał (wapieniach , skałach ultrazasadowych). Metody tej nie można stosować do skał młodych ze względu na duży błąd.
Izochrona Sm - Nd
Co to jest pozorny opór właściwy skały.
Opór pozorny skały jest to opór wyznaczany lub wyliczany w skale która nie jest jednorodna oporowo.
207
40
87
206
40
87
Plik z chomika:
Shireda
Inne pliki z tego folderu:

ZGADNIENIA_Z_GEOFIZYKI.pdf (680 KB)
Geofizyka moje materiały.doc (316 KB)
 Exam prof. Zuberek.doc (211 KB)
 121 zagadnień z geofizy.doc (233 KB)
geofizyka kombo. z.b do poprawy.doc (101 KB)


Inne foldery tego chomika:

Elektryka
 Fizyka
 Grawimetria
 I SEMESTR
 II SEMESTR
Zgłoś jeśli naruszono regulamin





Strona główna
Aktualności
Kontakt
Dział Pomocy
Opinie


Regulamin serwisu
Polityka prywatności
Copyright © 2012 Chomikuj.pl