Точной оценки геологической энергии все еще нет, однако приблизительно энергия гравитации 2,5х10 32Дж, ротации 2,1х10 29Дж и гравитационной конвекции 5,0х10 28 Дж.
Мощность приливного воздействия Луны достигает 10 13 Вт.
Ежегодная «интегральная сейсмическая энергия» в ХХ веке составляла порядка 1.5—25.0 х10 24эрг.Причины разрушения литосферы имеют глобальный характер и являются процессом приспособления планетарного вещества к длительным силовым воздействиям, таким как колебания оси вращения земли, ускорения и приливные волны в твердой оболочке Земли. Из области разрушения литосферных плит излучаются объемные и поверхностныесейсмические волны.
Наиболее интересны среди них поверхностные волны Релея(колебания перпендикулярно движению в вертикальной плоскости) и Лява(«горизонтальные» колебания). Для поверхностных волн характерна сильная дисперсия скоростей, их интенсивность резко (экспоненциально) убывает с глубиной. Но поверхностные волны от сильных землетрясений «обегают» Землю несколько раз, соответственно многократно возбуждая колебания среды. Общее число сейсмических событий в год с магнитудой от 2 до 8 достигает 10 6 , суммарный расход сейсмической энергии определяется порядком 10 26 эрг/год. Но на механическое разрушение породных масс, минеральные преобразования и тепловые эффекты трения в очаговых зонах ее расходуется примерно в 10 раз больше, чем на колебания земной поверхности.Энергия землетрясения с магнитудой порядка 4 составляет 3,6х10 17Дж, энергия землетрясения с М около 8,6 достигает 3—5 х 10 24 эрг, энергия вулканического извержения 10 15—10 17Дж, энергия ядерных и горно-эксплуатационных взрывов до 2,4х10 17Дж. Примером сейсмического «удара» и колебательного последействия являются подземные ядерные взрывы в Неваде в конце 1968 г. Сила взрывного удара здесь достигала 1 Мт (10 9 кг ВВ); на поверхности вокруг проекции точки взрыва ( r = 450 м) наблюдалась интенсивная множественная механическая деформация породных масс; смещения по ранее известным разрывам были установлены в радиусе более 5,5 км; колебательное последействие (10 тыс. толчков с М = 1,3 – 4,2) продолжалось несколько месяцев. В кратере от ядерного взрыва начальное ударное давление достигает 1000 Мбар, а температура за фронтом ударной волны – порядка 10х10 6градусов. При таких параметрах физические процессы и химические реакции протекают за наносекунды (10 —9с).
Через поверхность Земли постоянно теряется часть её внутреннего тепла. Суммарный тепловой поток, пересекаемый поверхность Земли равен примерно, (4,2 – 4,5) 10 20 эрг/сек, в среднем, 4,3х10 20эрг/с. Средний тепловой поток через континенты приблизительно равен 1,43 10 —6 кал/см 2хс (60 эрг/см 2хс), а через океаническое дно – 2,3710 —6 кал/см 2с. Всего же через континенты теряется около 1,2 10 20 эрг/сек, а через океаническое дно в 2,5 раза больше – около 3,1 х 10 20 эрг/сек [122]
Современные значения скорости генерации в мантии радиогенной и приливной энергий соответственно равны 0,34 х 10 20 эрг/сек и 0,02 х 10 20 Эрг/сек. Тогда по условию энергетического баланса находим, что генерация гравитационного дифференциала Земли, в пересчете на тепло, приблизительно равная 2,76х10 20эрг/сек.
Гравитационная энергия, выделяемая на поверхности земного ядра, приблизительно в 50 раз превышает возможную энергию остывания ядраи намного больше энергии магнитного поля.
Суммарный поток солнечной энергии на земную поверхность около 1,75 10 24 эрг/сек приблизительно в 4000 раз превосходит величину глубинного потока самой Земли (4,3 х 10 20 эрг/сек).
Тектоническая активность – возникновение в мантии крупномасштабных конвективных движений. В результате перемещения литосферных плит возникает комплекс геологических процессов и явлений, и мы связываем с этим понятие тектонической активности Земли, например, землетрясения вулканическая деятельность, горообразование и др. Средняя скорость любых динамических (тектонических) процессов в недрах Земли относительных перемещений литосферных плит 4,5 – 5 см в год
Наиболее естественной мерой тектонической активности Земли является идущий из мантии глубинный тепловой поток, суммарное значение которого достигает 3,39 х 10 20 эрг/сек.
Общая энергия вращения современной Земли, как известно, приблизительно равна 2,1×10 36 эрг. [122]. Таким образом, кроме лунных приливов, всеми остальными факторами экзогенного воздействия на тектоническую активность Земли можно пренебрегать. Лунные же приливы, вносили заметный вклад в общий разогрев Земли только в катархее (т.е. ещё на догеологическом этапе её истории) и в раннем архее, послужив тем самым как бы спусковым механизмом, запустившим тектоническое развитие Земли. В остальное же время вклад лунных приливов в тектонику нашей планеты оставался достаточно скромным. Следовательно, тектоническая активность Земли начиная со времени 3,8 млрд лет назад, практически всегда питалась только эндогенной энергией.
Читать дальше