Умумий ва тарихий геология

Ер шарида иссиқликнинг тарқалиши ва унинг радиоактивлиги. Ер шарининг ҳаво ва сув қатламидаги иссиқлик асосан Қуёшдан келадиган иссиқликнинг Ер шари бўйлаб ҳар хил тарқалишидан пайдо бўлади. Ер шарининг ҳар бир см³ юзаси Қуёшдан бир минутда 8,13 Ж иссиқлик олиб туради. (Бундан ташқари Ер шари 1 минутда Қуёшдан 10¹⁹ Ж энергия нурини олади).
Ер шари баланд-паст, ўнқир-чўнқир шаклда бўлганлиги ва доимо ўз ўқи атрофида айланиши туфайли уни Қуёш нурлари бир текисда иситмайди. Иссиқлик Ернинг ҳаво ва сув қатламидан, ҳатто унинг қаттиқ пўстидан ҳам ўтади, лекин бир текисда ўтмайди. Биринчидан, денгиз юзасидан юқорига 100 м кўтарилганда температура 0,5° С камаяди; иккинчидан, ер юзасининг ўсимликлар билан қопланганлиги, ундаги ҳаво ва сув оқимлари ҳам Ер ичига иссиқликнинг ўтишида катта роль ўйнайди.
Кўп йиллик кузатишлар Қуёшдан келадиган, иссиқлик Ернинг қаттиқ пўстига бир текис ўтиб бормаслигини кўрсатди. Баъзи жойларда ўзгармайдиган йиллик ўртача температура 2 м чуқурликда, бошқа бир жойда 35 м чуқурликда учрайди. Масалан, Париж обсерваториясида 100 йил мобайнида 28 м чуқурликда термометр-11,83°С ни, Москвада 1882 йилдан бери 20 м чуқурликда температура +14,2° С ни кўрсатган. Обь дарёси қуйи оқимида 275 м чуқурликда температура- 3,7° С га (М. Ф. Иванова 1980), 400 м чуқурликда эса температура 0° га тенг бўлган. .
Маълум чуқурликда иссиқлик бир хил температурада туради. СССРнинг турли районларидан М. Ф. Беляков (1974) тўплаган қуйидаги маълумотлар бунга мисол бўла олади.
Ер пўстининг ичкарисида температура бир хил бўлган жойдан Ернинг марказига томон борганда температура 1° С ошадиган ўртача чуқурлик Ернинг геотермик босқичи деб аталади. Ернинг геотермик босқичи унинг турли жойи ва чуқурлигида турлича бўлади ва 5 метрдан 150 метргача боради. Ер геометрик босқичининг ўртача миқдори 33 метр.
Ер ичида температура бир хилда бўлган жойдан унинг маркази томон борилган сари ҳар 100 метрда ошиб борадиган температура миқдори геотермик градиент деб аталади. Бу миқдор ҳам Ернинг турли жойида ва чуқурлигида турлича бўлади; чунончи бу миқдорнинг турли хилда бўлишини шахтада, бурғу қудуқларида, тоннелда ва артезиан қудуқларида аниқ кўриш мумкин. Температура симобли ёки электр термометрлар билан ўлчанади. Юқорида кўрсатилган жойлардаги иссиқликнинг ошишини (геотермик босқични) аниқлашда шу жойни ташкил қилувчи тоғ жинси иссиқлик даражасини ҳам аниқланса тўғрирок бўлади. Чунки кон ва бурғу қудуғида ҳавонинг иссиқлиги бошқа сабаблар билан ўзгариши мумкин. Геотермик градиент Ер қат-ламларининг хоссаларига кўра 0,5 — 1 дан 20° С гача ўзгаради, ўртача миқдори 3⁰ С га тенг.
Демак, Москвада геометрик босқич 39,0 м (с) экан. Юқорида қайд қилганимиздек, агар геотермик босқич ҳар 33 метрда -4- 1° С дан ортиб борса, 100 км чуқурликда температура 3000° га етади. Бундай температурада тоғ жинслари эрийди, ҳатто газга айланади. В. А. Магницкий фикрича Ер ичида иссиқлик 100 км чуқурлиқда 1300° С дан ошмайди, 400 км да 1700° С, 2900 км да 3500° С, ундан чуқурликда 5000° С га етади. Лаванинг температураси 1060° дан 1350° С га етади. Петролог олимлар фикрича, Ердаги магманинг температураси 900—1100°С га тенг. Магма 30—120 км ва бундан ҳам чуқурликда ҳосил бўлади. Физика қонунига мувофиқ, жисмлар иссиқликдан кенгаяди, лекин чуқурликда кучли босимдан моддалар борган сари зичлашиб (2,5 г/см³ дан 5,8 г/см³ гача) боради. Шу нуқтаи назардан қараганда Ер ички қисмидаги жинслар кучли босимда зичлашиб унинг иссиқлиги 3000°—5000° гача бўлиши мумкин. Аммо 1000—2000 атмосфера босими уни эришга, яъни кенгайишига йўл қўймайди. Буни махсус геофизик, сейсмометрик, радиометрик ва бошқа текшириш усуллари ёрдамида олинган маълумотлар ҳам тасдиқлайди. Лекин тоғ жинсларининг иссиқлик ўтказувчанлиги бир хил эмас. Бунга сабаб Ер қатламини ташкил қилувчи жинсларда маълум миқдорда радиоактив элементлар борлигидир. Радиоактив парчаланиш натижасида тоғ жинслари исийди. Шунга кўра иссиқлик Ернинг хар хил чуқурликдаги қатламларида бир текисда тарқалмайди. Ер массасидаги барча элементлар бир текисда тарқалмаганлиги ва уларнинг физик хоссаси хар хиллигидан Ернинг сиртидан марказгача иссиклик бир текисда ортиб бормайди, натижада қатламлар харакати хам у ёки бу жойда ҳосил бўлади. Масалан, Д. Жоли (1922) ҳар бир грамм отқинди жинс даб—10 ¹² граммга яқин радий элементи, борлигини топган. Резерфорд (XX аср бошларида) фикрича, 1 г радий ўзидан соатига 20-10^б калория иссиқлик чиқаради. Масалан: бир г базальтда 1,4-10¹²; габбродиоритда 1,3-10¹⁸; диабаз ва диоритда 1,0-10-¹²; гранитда 4,0-10 -¹² радий борлиги аниқланган.