1.Jak i kiedy powstał wszechświat?

2.Dalsza ewolucja wszechświata?

3.Dalsza ewolucja wszechświata?

4.Jak i kiedy powstał układ słoneczny?

5.Co to jest gwiazda?

6.Prawo Hubble'a+ Efekt Dopplera

7.Jak i kiedy powstała Ziemia?

8.Co to jest wszechświat?

9.Reakcje jądrowe zachodzące w gwiazdach?

10.Prawo Titiusa-Bodego?

11.Geoida?

12.Undulacje geoidy?

13.Siła ciężkości (G) ?

14.Wartość normalna siły ciężkości?

15.Anomalia siły ciężkości?

16.Redukcje pomiarów siły ciężkości (co to jest i w jakim celu się wykorzystuje)?

17.II pochodne s. c. w badaniach geologicznych (po co)?

18.Koncepcja równowagi izostatycznej Airy'ego?

19.Zasada działania magnetometru astatycznego?

20.Zadania metody interpr. jakościowej w grawimetrii?

21.Zadania i metody interpretacji ilościowej w grawimetrii?

22.Niejednozn. interpret. ilościowej w grawimetrii?

23.Pole niedipolowe ziemskiego pola magnetycznego?

24.Zasada działania i budowa magnetometru protonowego?

25.Magnetosfera?

26.Wykorzystanie badań paleomagnetycznych?

27.Rozkład wektora ziemskiej ind. magn. na składowe?

28.Definicja energii sejsmicznej wstrząsu?

29.Metody lokalizacji ogniska wstrząsu?

30.Od czego zależy dokł. lokaliz. ogniska wstrząsu w met. fal P ?

31.Od czego zależy dokł. lokaliz. ogniska wstrząsu w met. fal S-P ?

32.Od czego zależy prędkość propagacji fali P w dwufazowym ośrodku?

33.Na czym opiera się prognozowanie fizyczne Ziemi (oznaki)?

34.Parametry prognozy trzęsień Ziemi?

35.Elementy kanału sejsmicznego ze schematem działania?

36.Funkcja i zasady działania aparatury sejsmicznej?

37.Co to jest hodograf fali odbitej i jakie zawiera inf. o ośrodku?

38.Co to jest hodograf fali refrakcyjnej i jakie zawiera inf.?

39.Technika pokryć wielokrotnych (istota, wady, zalety)

40.Metody wzbudzania fal sejm.

41.Intensywność wstrząsu, od czego zależą zniszczenia w wyniku dochodzenia fal sejsm.:

42.NRM skały i jak ją można wyznaczyć?

43.Anomalia magnetyczna?

44.Wielkości opisujące ziemskie pole cieplne?

45.Hipotetyczne źródła stacjonarnego pola cieplnego Ziemi?

46.Zależność gęstości strumienia cieplnego od wieku skał?

47.Jak można wyzn. powierzchniową gęstość strum. ciepl.?

48.Właściwości cieplne skał?

49.Co to jest izochrona ²⁰⁷ Pb - ²⁰⁶ Pb i jak można ją wyznaczyć?

50.Co to jest izochrona ⁸⁷ Rb - ⁸⁷ Sr i jak można ją wyznaczyć?

51.Izochrona ¹⁴⁷ Sm - ¹⁴³ Nd ?

52.Pozorny opór właściwy?

53.Co to jest standardowy rozstaw profil. oporu?

54.Krzywa sondowania oporu?

55.Definicja magnitudy wstrząsu (sens fizyczny)?

56.Hipotetyczne źródła stacjonarnego pola cieplnego Z.?

57.Jak można wyznaczyć i przy jakich założeniach powierzchniową gęstość strumienia cieplnego?

58.Hipotezy dotyczące powstania - katastroficzne ewolucje?

59.Podstawy fiz. badań paloemagnet.?

60.Prawo rozpadu promieniotwórczego - sens i jak wykorzystuje się je do określenia wieku bezwzględnego skały?

61.Od czego zależy właściwy opór skały?

62.Istota i fakty metody pokryć wielokrotnych wspólnego punktu odkrycia?

63.Interpretacje ilościowe anomalii siły ciężkości (sens i metody)?

64.Pole niedipolowe ziemskiego pola magnetycznego (def.) oraz związki z budową geolog.?

65.Wykorzystanie badań paleomagnetycznych w naukach o Ziemi.

66.Co to jest pozorny opór właściwy. Jak wykorzystywane jest to pojęcie w poszukiwaniach geolog.?

67.Standardowy rozstaw profilowania oporu - dlaczego zachodź konieczność optymalizacji?

68.Intensywność (natężenie) wstrząsu. Od czego zależy efekt niszczący trzęsienia?

69.Poprawka dynamiczna w sejsmice - dlaczego się ją wprowadza?

70.Definicja geofizyczna granicy Moho - interpretacja geolog.

71.Co to jest tłumienie fal sejsmicznych i od czego zależy jego miara w skałach?

72.Wymień planety skaliste oraz planety gazowe układu słonecznego. Na podstawie czego dokonujemy tego podziału?

73.Co to jest siła ciężkości? Co to jest wartość normal. siły c. i jakim ulega zmianom? Uzasadnij dlaczego?

74.Dlaczego przy wyznaczeniu anomalii siły ciężk. musimy przeprowadzać redukcje pomiarów siły ciężkości?

75.Podst. zależności równowagi izostatycznej skorupy Z. wg. koncepcji Airy'ego. Kiedy skorupa Ziemi osiąga stan równowagi izostatycznej?

76.Jak można zmierzyć (lub wyznaczyć) moduł wektora ziemskie indukcji magnetycznej?

77.Co to są wartości normalnej składowej pionowej ziemskiej indukcji magnet.? Jakim ulegają zmianom?

78.Co to jest opór właściwy? Jak wykorzystujemy to pojecie w poszukiwaniach geoelektr.?

79.Omów krótko zadania i najważniejsze wyniki głębokich sondować w Polsce.

80.Jak i kiedy powstała gwiazda

81.Co to jest galaktyka

82.Co to jest czarna dziura

83.Wyjaśnij, na czym polega niejednorod. interpretacji ilościowej anomalii s.c

84.Interpretacje ilościowe - pośrednie anomalii s.c.

85.Interpretacje ilościowe - bezpośrednie anomalii s.c.

86.Grawimetr nieastatyczny

87.Jak można wyznaczyć (zmierzyć) moduł wektora T ziemskiej indukcji magnet.

88.Ziemskie pole magnetyczne - trzy komponenty

89.Wynik badań magnetycznych w pobliżu ryftów oceanicznych

90.Wielkości opisujące Z. pole magnetyczne

91.Jak i przy jakich założeniach można wyznaczyć gęstość strumienia energii cieplnej

92.Prowincje geotermalne

93.Omów ograniczenia metod izotopowego datowania wieku bezwzględnego minerałów

94.Czy można przewidywać trzęsienia Z.? Jeśli tak to kiedy i dlaczego? Jeśli nie to uzasadnij

95.Co musi zawierać prognoza trzęsień Z.?

96.Od czego zależy rzeczywisty opór właściwy skały?

97.Na czym polega interpretacja sondowań oporu?

98.Co pozwala oszacować prognozowanie tektoniczne trzęsień Ziemi.

99.Poprawka dynamiczna.

100.Co to jest redukcja s.c., dlaczego ją wyprowadzamy.

101.Grawimetr balistyczny. Zasady działania.

102.Anomalia Bougera, poprawka Bougera.

103.Grawimetr dynamiczne, statyczne, astatyzowane. Zasady działania.

104.Model MHD

105.Wektor naturalnej pozostałości magnetycznej (NRM). Cykl Histerezy.

106.Co to są wartości normalne składowej pionowej ziemskiej indukcji magnetycznej . Jakim ulegają zmianom?

107.Różnice pomiędzy indukcją magnetyczna a natężeniem pola magn (I) , jednostki.

108.Pole dipolowe i nedipolowe ziemskiego pola magnetycznego, związki z bud geologiczną

109.Źródła stacjonarnego pola cieplnego ziemi.

110.Rozkład pola cieplnego Ziemi. Prowincje geotermalne.

111.Zależność gęstości strumienia cieplnego od mocy generowanego ciepła. Interpretacja geologiczna tej zależności. Wyznaczenie gęstości strumienia energii cieplnej(przy jakich założeniach)

112.Własności cieplne skał.

113.Metody wyznaczania parametrów cieplnych skał.

114.Wielkości charakteryzujące ziemskie pole cieplne.

115.Bilans energetyczny procesu deformacji skał z przemianą w en. Kinetyczną w wyniku procesu zniszczenia skał.

116.Na czym polega prognozowanie trzęsień ziemi

117.Hodograf fali załamanej. Interpretacja. Jakie info o ośr geol.

118.Od czego zależy prędkość propagacji fal sprężystych.

119.Co określa i od czego zależy współczynnik załamania / odbicia fali sejsmicznej

120.Prawo rozpadu promieniotwórczego pierwiastka; kiedy przyjmujemy zał. O systemie zamkniętym.

121.Izochrona, rodzaje, wykorzystanie.

1. Jak i kiedy powstał wszechświat?

Aktualnie powszechnie akceptujemy, że Wszechświat powstał w wyniku gigantycznej eksplozji tzw. wielkiego wybuchu ok. 1,65-10¹⁰ 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 Płankianie występuje Gamowian, który trwa aż do powstania systemu słonecznego, czyli kończy się 4,7-10⁹ lat temu. We wczesnym Gamowianie 4 siły przyrody stanowiły jedną _„super siłę”. W miarę rozszerzania się Wszechświata opadała temperatura, małała 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.

2. 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 10 ¹⁰ do 10 ¹¹ gwiazd (60% wszystkich galaktyk), galaktyki spiralne zawierające 10¹⁰ - 10¹¹ gwiazd (30% galaktyk) i galaktyki nieregularne (10% galaktyk. Rozkład galaktyk we Wszechświecie nie jest równomierny.

3. Dalsza ewolucja wszechświata?

Są dwie hipotezy: wg pierwszej, jeśli zostanie przekroczona krytyczna gęstość (6,5-10^-30g*cm^-3) 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.

4. 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 przyjmują, 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*10⁹ 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 tworzące 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.

5. Co to jest gwiazda?

Gwiazdą nazywamy obiekt w przestrzeni, w którym nastąpiło takie zagęszczenie masy i zmniejszenie objętości w jej środku, że wy wystąpił odpowiedni wzrost temperatury (>10ºK) pozwalający na zapoczątkowanie jądrowej reakcji fuzji. Gwiazdy w Kosmosie grupują się w gromady i galaktyki. Ewolucja gwiazdy zależy od jej masy początkowej. Gwiazdy grupuje się porównując się ich rozmiary ze Słońcem (1. znaczne mniejsze, 2. porównywalne, 3.

znaczenie większe).

6. Prawo Hubble'a?

Określa wielkość przesunięcia ku czerwieni wszystkich linii i pasm w widmach obserwowanych galaktyk. Przesunięcie to jest wprost proporcjonalne do odległości.

gdzie: λ₀ - obserwowana dłg. fali; λ_e - 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 (1 parsek = 3,085*10¹⁶m) v = 500 kms, a dla d=100 Mps v = 5000 kms, gdyż: v = H*d. Odkrycie to spowodowało, że aktualnie powszechnie akceptujemy, że Wszechświat powstał w wyniku gigantycznej eksplozji około 1,65-l0¹⁰ lat tonu (16,5 miliardów lat) w wyniku, którego ulega stałej ekspansji.

7. Jak i kiedy powstała Ziemia?

Są dwie teorie: 1)Katastroficzna - Z. powstała w wyniku oderwania od słońca materii w wyniku uderzenia asteroidy. 2)Ewolucyjna - Z. powstała prawie w tym samym czasie co Słońce czyli ok. 4,9 mld lat temu, gdy z mgławicy wyłoniła się gwiazda a z resztek powstały zaczątki planet(o rozmiarach od kilku do setek km, po usunięciu gazu), które z czasem koncentrowały masę, rosły do wielkości planet. W rezultacie powstało 9 pierścieni koncentrycznie oddalonych od siebie.

8. 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 stante 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 obiekt niematerialne (np. czas).

9. Rcakcje jądrowe zachodzące w gwiazdach?

a) wypalanie wodoru: 1 H + 1 H → 2 H +β + γ / 2 H + 1 H → 3 He + γ (hel niestabilny) / 3 He + 3 He → 4 He + 1 H + 1 H (hel stabilny),

b) proces: 3ά: (t>108K), 3ά → 12 C + energia,

c) cykl CNO: 12 C + 1 H → 13 N +β + γ / 13 N → 13 C + γ / 13 C + 1 H → 14 N + β + γ / 14 N + 1 H → 15 O + β + γ / 15 O → 15 C + γ / 15 C + 1 H → 12 C + 4 He (hel stabilny).

10.Prawo Titiusa-Bodego?

Ruch orbitalny planet jest dobrze znany i promienie orbit poszczególnych planet wykazują (jeśli rozpatrujemy je w przybliżeniu) pewne zadziwiające regularności. Opisuje to tzw. prawo Titiusa-Bodego, które twierdzi, że promień orbity planety o numerze kolejnym k (wg. odl. od Słońca) jest potęgową funkcją tego numeru, czyli: r_k = r₀*p^k gdzie p - współczynniki (wartość zależy od sposobu ustalania numeru kolejnej planet). Ustalając te kolejność planet należy umownie numer kolejny Jowisza zwiększyć o 1 (k = 6), a dla numeru k = 5 występuje pas asteroidów. Od powyższej zależności odbiega orbita Plutona (DULU: w 2004 roku wywnioskowano, że jest to planetoida i nazwano ją Sedna). Wydaje się, że można przyjąć iż układ orbit planetarnych został określony w końcowym stadium akrecji (wychwytywania materii) mgławicy słonecznej, kiedy simale planetarne wzrastały do rozmiaru odpowiedniego, aby rozpocząć proces skupiania (agregacji grawitacyjnej). Wzajemne przyciąganie poszczególnych planet odbywało się w polu przyciągania Słońca i osłabienie pola sił ciężkości Słońca wynikające ze wzrostu odległości umożliwiało systematyczny wzrost odległości, dla której przyciąganie przez planetę dochodziło do skutku. Dopasowanie może być różne dla planet typu skalistych i dla wielkich planet gazowych, co może być związane z odrębnym procesem (czasem) formowania się tych planet w układzie słonecznym.

*prawo to zakłada, że orbity kolejnych planet ukł. słonecznego wzrastają potęgowo. Wiedząc o założeniu wynikającym z tego prawa można wykreślić prostą dla kolejnych planet. Nie jest to idealna prosta - w punkcie A jest jakby niezgodność. r = a + b * 2 ^k - gdzie a = 0,4 / b = 0,3 / k przyjmuje wartości liczb całk. (1-9). Planety gazowe powstały wcześnie niż pozostałe. Nieprawidłowość wynikająca z tego prawa - w miejscu pasa asteroidów jest luka; musiałaby być w tym miejscu planeta, ale nie powstała prawdopodobnie w wyniku silnego oddziaływania Jowisza.

11. 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. koncentr.).

12. 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 lok strukturami).

13. Siła ciężkości (G) ?

Jest to wypadkowa sił: przyciągania (F) i odśrodkowej (P). Maksymalną wartość przybiera na równiku, na biegunach wynosi 0. Siłę tę określa się jako iloczyn masy m i natężenia pola siły ciężkości g.: G=m*g [(m*kg)/s²].

14. Wartość normalna siły ciężkości?

jest symetryczna - obliczona przy pomocy teoretycznych wzorów, przy założeniu równomiernego rozmieszczenia mas wew. Z. Zredukowana jest do poziomu geoidy (morza) - na biegunie = 9,78 m/s² , a na równiku 9,83 m/s². Około 60% zmian wynika z ruchu obrotowego Z., a 40% to wynik spłaszczenia Z. Wartość s.c. maleje ze wzrostem wysokości i rośnie ze wzrostem szer. geograf. S.c. (siła przyciągania ziem.) jest sumą geometryczną s. grawit. i s. odśrodk. Jest siłą z jaką dane ciało jest przyciągane przez Z. Pomiar tej siły jest podst. źródłem info. o kształcie Z. oraz o niejednorodnym rozkładzie mas w skorupie ziemskiej.

15. Anomalia siły ciężkości?

Anomalia s. c. w punkcie X na poziomie odniesienia to różnica pomiędzy pomierzoną wartością s. c, zredukowaną do poziomu odniesienia g₀, a wartością normalną na tym poziomie odniesienia γ₀: Δg₀ = g₀ - γ₀. Jeśli anomalia jest dodatnia to występuje nadmiar gęstości. Są anomalie: wolnopowietrzna (Δg₀ = g + δ_1g + δ_3g - γ₀) oraz Bougera (Δg₀ = g + δ_1g + δ_2g + δ_3g - γ₀).

16. Redukcje pomiarów siły ciężkości (co to jest i w jakim celu się wykorzystuje)?

to przeliczanie wartości s.c. z poziomu pomiarowego na inne poziomy. Wnioski dot. budowy geolog. można wyciągnąć przez porównanie wyników pomiarowych s.c. zredukowanych na pow. odniesienia wartościami normal. s.c. Zredukowane wartości s.c. dają podstawę do określenia anomalii grawimetrycznych. Aby móc porównać wyniki pomiarów należy poszczególne pomiary odnieść do poziomu odniesienia, dlatego wprowadzamy poprawki: a) poprawka wolnopowietrzna (Faye'a) - wyraża się wpływem wys. stanowiska pomiarowego n.p.m. na wartość pomiarów (zakłada usunięcie skał pomiędzy punktem pomiar. a poziomem odniesienia). δ₁g = 2g_o / R *h = 3,08 h [μm/s² ] gdzie 2g_o / R - gradient pionowy b) poprawka na warstwę pośrednią - ma na celu usunięcie przyciągania, które jest między punktem pomiar. a poziomem morza. δ₂g = 2πρGh = - 0,419 ph [μm/s² ] znak ”-„ usuwa wpływ mas c) poprawka topograficzna - przy zróżnicowanym terenie, dokonuje się poprzez uwzględnienie mas nad punktem pomiar. a odległością mas znajdujących się poniżej punktu. Suma poprawek a) i b) to tzw. poprawka Bouguer'a δ₁g + δ₂g = (3,08-0,419 p) * h

17. II pochodne s. c. w badaniach geologicznych (po co)?

Pozwalają wykrywać w grawimetrii stosowanej płytko zalegające zaburzenia gęstości i niejednorodności górotworu (np. pustki, kawerny, uskoki) [s^-2] 10^-9*s^-2=1E (Etwesz). Są pochodne: gradientowe, krzywiznowe oraz tzw. poziomy gradient s. c. w dowolnym kierunku S.

18. Koncepcja równowagi izostatycznej Airy'ego?

Według niego wszystkie bloki skał na Ziemi mają mniej więcej taką samą gęstość (2,73 g/cm³). Ów bloki skorupy pływają po półpłynnej astenosferze i są w niej zanurzone w ten sposób, że 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.

19. Zasada działania magnetometru astatycznego?

Mierzy s. c. względnie. Odznacza się bardzo długimi okresami drgań, masa zawieszona znajduje się w stanie równowagi chwiejnej (astatycznej). Są czułe na bardzo małe zmiany s. c., która powoduje znaczne wychylenia ze stanu równowagi. Dokładność 0,01 mGala.

20. Zadania metody interpr. jakościowej w grawimetrii?

jakościowa - zadania - lokalizacja obszarów anomalnych / określenie stref wyż. i niż. grawimetrycznych / oddzielenie anomalii lokal. od region. / wyodrębnienie przy pomocy spec. metod anomalii lokal. z pola anomalii pomierzonych. - metodyka - metody graficzna i matematyczne w oparciu o założenie, że im głębiej jest ciało anomalne tym rozleglejsze powierzchniowo o mniejszej amplitudzie powodują anomalie. ∆g lokalne = ∆g obserwowane - ∆g regionalne. Tak obliczona anomalia lokalna tylko częściowo odpowiada rzeczywistej anomalii lokal. i dlatego, w celu odróżnienia anomalii lokal. od obliczonej nazywamy a. obliczone - anomaliami rezydualnymi (resztkowymi). - cel - wyznaczanie obszarów o podwyższ. lub obniż. wartości s.c., a także wykrycie nowych struktur.

21 .Zadania i metody interpretacji ilościowej w grawimetrii?

ilościowa - zadania i cel - uszczegółowienie danych z interpretacji jakość. Wyznaczanie głębokości obiektu zaburzającego, określenie jego kształtu, wymiaru i obliczenie masy. - metodyka - rozwiązanie tzw. zadania odwrotnego czyli dopasowanie do teoretycznych modeli ciał o prawidłowych kształtach (kula, walec, prostopadłościan) i obliczenie parametru obiektu korzystając ze wzoru dla danego modelu. Kula (gniazda soli, rud, w. brunatny, kopuły) / Poziomy Walec (poziome żyły, w. brunatny w rowach, sole w nieckach).

22.Niejednozn. interpret. ilościowej w grawimetrii?

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 najczęściej różnica gęstości. W ten sposób można ograniczyć się do kilku alternatyw. Dla potwierdzenia stosuje się inne metody.

23. Pole niedipolowe ziemskiego pola magnetycznego?

Rzeczywiste pole m. Ziemi lepiej opisuje dipol umieszczony w środku Ziemi tworzący z jej osią obrotu kąt 11,5°. Jego pole to ok. 90% pola stałego. Pozostałe 10% to pole niedipolowe o nieregularnym rozkładzie na pow. Ziemi.

24. Zasada działania i budowa magnetometru protonowego?

służy do pomiaru wartości (modułu) wektora ziemskiej indukcji magnetycznej. Składa się z: sondy połączonej kablem z miernikiem. Podstawowy element sondy - pojemnik z wodą umieszczony wew. Solenoidu. Działanie: Wykorzystuje zjawisko swobodnej precesji protonów w wodzie wypełniającej pojemnik umieszczony w ziemskim polu magent. Proton zachowuje się jak dipol magent. - protony ustawiają się zgodnie z polem magnet. np. ziemskim. Przepływ prądu w solenoidzie generuje dodatk. pole magnet. (silniejsze i o wyraźnie innym, kierunku niż ziemskie) - protony ustawiają się zgodnie z nowym polem. Wyłączenie sztucznego pola - protony wracają do ustawienia z polem ziemskim wykonując ruch precesyjny wokół wektora T. Indukcja magnet. Z. to częstotliwość precesji (liczba cykli precesji w czasie). Częstotliwość precesji mierzy elektroniczny ukł. pomiarowy magnetometru. Dokład. pomiaru = 0,1 nT. Zalety - szybki pomiar; instrument nie wymaga poziomowania; nie wykonuje dryftu; temp. nie wpływa na wynik pomiaru. Wady - można mierzyć jedynie wartość indukcji (moduł wektora T ziemskiej indukcji magnet.) bez możliwości określenia kierunku; nie można mierzyć składowego wektora T.

25. Magnetosfera?

Jest to obszar otaczający Ziemię, wypełniony naładowanymi elektrycznie cząsteczkami, w której działają siły pola magn. Ziemi. Składa się z następujących regionów:

magnetosfery wewn. (gdzie pole maleje odwrotnie proporcjonalnie do 3 potęgi odległości od dipola umieszczonego w środku Ziemi), magnetosfery zewn. (pole magnet. przy oddalaniu się od Ziemi też maleje ale ma stałe wartości wyższe od poła m. dipola umieszczonego w środku Ziemi), magnetopauzy (pole m. ma charakter turbulentny). Magnetosfera jest asymetryczna (skompresowana od strony Słońca i wydłużona zgodnie z wiatrem słonecznym), co jest związane z tym, iż na powierzchni wiatru słonecznego (strumieniu zjonizowanych cząstek i elektronów) istnieją prądy elektr.

26. Wykorzystanie badań paleomagnetycznych?

Paleomagnetyka wykorzystuje wektor pozostałości magnetycznej w skałach. Wykorzystanie: pozwala poznać przeszłość pola m. Ziemi, a 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 ziemskiego pola m. umożliwia obliczenie położenia tworzenia się płyty kontynentalnej; szacowanie szybkości dryfu płyt; wyznaczenie wieku badanej skały (z korelacją).

27. Rozkład wektora ziemskiej ind. magn. na składowe?

X - północ geogr.; D - deklinacja; I - inklinacja; T - wektor natężenia ziemskiego pola magn. [A/m] (na równiku 22,28; bieguny N - 50, 45, S - 53,63); Hp - składowa pozioma wektora T; Z - składowa pionowa wektora T. Równik magnet. to koło zerowego nachylenia otaczającego Ziemię. Izogona (deklinacja); izoklina (inklinacja); izodynam (Hp i Z).

28. Definicja energii sejsmicznej wstrząsu?

To całkowita energia fal sejsmicznych wypromieniowanych przez powierzchnię źródła w czasie wstrząsu. Energia sejsmiczna jest nieznacznym ułamkiem całkowitej energii wstrząsu (<3%). Charakteryzuje ona siłę trzęsień Ziemi, max 10¹⁷ [J].

29.Metody lokalizacji ogniska wstrząsu?

Metoda azymutalna (kierunkowa): ocenia się przybliżone położenie ogniska wstrząsu w oparciu o kierunek przejścia fali sejsmicznej (minimum w 3 stacjach rozmieszczonych daleko od siebie). Metoda jest niedokładna i stosuje się ją tylko jako pomocniczą (przybliżeniową). Metoda fal P (hiperboliczna): polega na rejestracji czasu przejścia fali podłużnej (o współrz. źródła x, y, z) na poszczególne stacje (o współrz. a, b, c) o znanym czasie T. Jest to najbardziej dokładna metoda wyznaczania epi i hipocentrum. / Aby wyznaczyć współrzędne epi i hipocentrum układamy dane w układ równań. Mamy trzy niewiadome w postaci płaskiej i cztery w postaci przestrzennej. Aby rozwiązać układ równań musimy mieć cztery równania w przypadku płaskim a pięć równań w przypadku przestrzennym, pod warunkiem, że znamy prędkość fali. Metoda S-P (kul): rejestruje się różnicę czasów przejścia fal P i S minimum w 3 stacjach. Wykreśla się okręgi o r=t_sp, a w punkcie ich przecięcia jest epicentrum. Metoda jest tym dokładniejszą im jest więcej stanowisk rejestrujących. Nadaje się najlepiej do lokalizacji wstrząsów dalekich (do krótkich stosuje się filtry polaryzacyjne). Metody kombinowane: połączenie metod: azymutalnej i S-P. Dokładność lokalizacji rzędu 10% odległ. ognisko - stanowisko.

30. Od czego zależy dokł. lokaliz. ogniska wstrząsu w met. fal P ?

Od dokładnego określenia czasu przyjścia fali (od źródła do urządzenia), od anizotropii prędkości fali i liczby stanowisk pomiarowych.

31. Od czego zależy dokł. lokaliz. ogniska wstrząsu w met. fal S-P ?

Zależy od położenia stacji pomiarowych (najlepiej duże odległości od ogniska), od ilości stacji pomiarowych oraz precyzji przyrządów i wyeliminowania błędów pomiarów czasu dla ośrodków anizotropowych.

32. Od czego zależy prędkość propagacji fali P w dwufazowym ośrodku?

Zależność Wylliego: Równanie czasów średnich prędkości rozchodzenia się fali w danym ośrodku.

Kp - wsp. porowatości; Vsk - prędkość rozchodz. się fali w szkielecie skały. Gdy Kp=Vsk to Vp zależy bezpośrednio od porowatości. Skały magmowe - prędkość wyższa ok. 5000-6000 m/s, a skały osadowe 200-4000 m/s.

33. Na czym opiera się prognozowanie fizyczne Ziemi (oznaki)?

Określone miejsca i wielkości. Głównie opiera się na wyznaczaniu pewnych oznak trzęsień Ziemi. Badania: długookresowe (miesiące, lata); krótkotrwałe (dni, godz.). Najtrudniej jest określić oznaki krótkookresowe. Z punktu mechanicznego - najlepsze określenie wielkości górotworów, ponad

którymi następuje niszczenie

- Prędkość deformacji przyśpiesza na kilka lat przed trzęsieniem

- Deformacje kosejsmiczne (towarzyszące trzęsieni Ziemi)

- Należy prowadzić intensywne badania deformacji skorupy Ziemi i to w strefach

ogniskowych trzęsień Ziemi.

Obserwacje zmian średniego poziomu morza (jeśli trzęsienie ma być blisko morza). Z punktu mechanicznego, najlepsze określenie wielkości górotworów, ponad którymi następuje niszczenie, gdyż prędkość deformacji przyspiesza na kilka lat przed trzęsieniem - tworzenie się szczelin w ośrodku w wyniku narastania naprężeń i tym samym podnoszenie się powierzchni terenu, - różnica czasu przejścia fal P i S (S przechodzi później), - dylatacja skał (zwiększanie się objętości w wyniku deformacji wyrażonej wzrostem naprężeń), - tworzenie się szczelin równoległych w strefie przyszłego rozrywu, - podwyższenie poziomu wód gruntowych, - w obszarach jednorodnych po głównym wstrząsie są wstrząsy dodatkowe (repliki), - w obszarach zaburzonych przed i po repliki, - w obszarze silnie anizotrop. tzw burze sejm. wstrząsu gł.

34. Parametry prognozy trzęsień Ziemi?

Miejsce, czas i wielkość z określonymi błędami. Jeśli się tego nie poda nie ma prognozy. Czas może być w latach, a wielkość w skali Richtera.

35. Elementy kanału sejsmicznego ze schematem działania?

Geofony - czujniki przetwarzające drgania mechaniczne na impulsy elektryczne. Umieszczone w gruncie za pomocą szpikulca. Impulsy są przetwarzane za pomocą indukcji magnetycznej. Cewka początkowo zachowuje bezwładność. Indukowany prąd elektryczny przekazywany jest do aparatury, geofon porusza się równocześnie z gruntem podczas przejścia fali sejm. Parametry geofonu: liniowość, pasmo przenoszenia częstotliwości 0-1000 Hz i 16000 i pow., tłumienie mechaniczne, kierunkowość. Rejestrator - rejestruje moment wybuchu. Kanał sejsmiczny (wersja wielokanałowa) - element aparatury odbierający, przetwarzający i rejestrujący impulsy sejsmiczne w jednym punkcie profilu. Składa się z 3 elementów: geofonu, kabla sejsm., miernika (rejestratora). Wzmacniacz - wzmacnia drgania docierające do geofonu. Czasem odbywa się w nim filtracja częstotl. (częściowe oddzielenie fal szkodliwych).

36. Funkcja i zasady działania aparatury sejsmicznej?

Wiertnica Ø8-10 cm, głębokość 6-30 m zazwyczaj obrotowe. Źródła drgań - mat. wybuchowe, powierzchnia źródła energii akustycznej. Pomiary wykonywane wzdłuż wytycznego profilu, ustala się miejsce wzbudzenia fali. Geofony umieszcza się wzdłuż linii prostej, po ustabilizowaniu geofonu podłączony jest do kabla sejsmicznego wielożyłowego, kabel połączony jest z aparaturą rejestracyjną. Aparatura ta rejestruje czasy dojścia fali do poszczególnych geofonów.

37. Co to jest hodograf fali odbitej i jakie zawiera inf. o ośrodku?

Przedstawia zależność czasu i nadejścia fali od źródła w km. Nie rejestruje się bezpośrednio prędkości fal lecz czas nadejścia fali do punktu obserwacyjnego (wykres zależności czasu przebiegu fali sejsmicznej od odległości miedzy hipocentrum a punktem jej obserwacji). Analiza zawiera inf. o głębokości granicy i prędkości fali (co daje przybliżoną gęstość). Analiza pozwala wyznaczyć prędkość fal sejsmicznych, a kształt hodografu zależy

od właściwości fizycznych skał.

38. Co to jest hodograf fali refrakcyjnej i jakie zawiera inf.?

Jest to wykres obrazujący przebieg fali sejsmicznej. Krzywe te przedstawiają zależność czasu t nadejścia fali do odległości epicentralnej podawanej w Km lub stopniach łuku. Dostarcza inf. o rzeczywistych prędkościach fal załamanych, głębokości ości i kącie zalegania.

39. Technika pokryć wielokrotnych (istota, wady, zalety)

Każdy punkt granicy odbijającej dostarcza kilku inf. (na geofonie). Metoda ta służy do eliminowania zakłóceń nieregularnych, regularnych fal szkodliwych i refleksów wielokrotnych. Konieczne jest wprowadzenie poprawek i sumowanie danych z wszystkich kanałów, na których wykonano rejestracje dotyczące tego samego punktu głębokościowego granicy odbijającej. Po wprowadzeniu poprawek impulsy użyteczne uzyskują te same fazy, podczas sumowana zostają wzmocnione. Pozostałe fale ulegają osłabieniu.

40. Metody wzbudzania fal sejm.

Ogólnie: mat. wybuchowe, eksplodery gazowe, eksplodery elastyczne i implodery; wybuchy mechaniczno-hydrauliczne, źródła akustyczne.

Wzbudzanie fali podłużnej (P) za pomocą odpalenia ładunku wybuchowego w otworze wiertniczym lub poprzez uderzenie masą bezwładna w płytę metalową umieszczoną na powierzchni terenu. Detektorami są geofony pionowe. Fale podłużne są wzbudzane siłami pionowymi. Fala SH może być wzbudzana siłą poziomą na pow. terenu: wzbudzaniu terenu towarzyszy powstawanie fal S i SV.

41. Intensywność wstrząsu, od czego zależą zniszczenia w wyniku dochodzenia fal sejsm.:

- Intensywność wstrząsu mówi nam, o jakiej sile było trzęsienie Z., które do nas dotarło. Zależeć musi od miejsca, w którym jest badana. Max intensywność będzie w hipocentrum, czyli w miejscu gdzie fale drgają najszybciej, zaś w miejscach oddalonych będzie minimalna. Intensywność wstrząsu, jego siłę określamy na podstawie odpowiednich skal, np. 12 - stopniowa lub 7 - stopniowa wytyczone wg. skali zniszczeń.

42. NRM skały i jak ją można wyznaczyć?

Natural. pozostałość magnet. (NRM) to jaka uzyskują skały zawierające minerały magnetyczne w trakcie swej historii geologicznej. Pod pojęciem NRM rozumie się pozostałość magnetyczną przed jakimkolwiek rozmagnesowaniem skały w laboratorium. 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).

43. Anomalia magnetyczna?

Miarą anomalii w danym punkcie na powierzchni ziemi jest różnica między zmierzoną w tym punkcie wartością danej składowej z wartością normalną obliczoną z wzoru. Obraz anomalii jest sumą wszystkich pól magnetycznych wytworzonych przez niejednorodne namagnesowanie skał górnych warstw skorupy ziemskiej. Dzielą się na: regionalnej lokalne. Przyczyny anomalii: obecność minerałów ferromagnet. w seriach wodonośnych; obecność masywów skał magmowych zawierających minerały ferromagnet, obecność w obrębie kompleksu osadowego złóż, spękane i wzajemnie przesuwane części podłoża krystalicznego zbudowane ze skał metamorficznych (łupki). 44. Wielkości opisujące ziemskie pole cieplne?

Rozkład pola cieplnego Ziemi zależy do: temperatury powierzchni ziemi (ulega dobowym i rocznym wahaniom), gradientu geotermicznego (G - zmiana temp. na jednostkową zmianę głębokości), stopnia geotermicznego (H = l/G - zmiana głębokości na jednostkę przyrostu temp), gęstości strumienia cieplnego (Q - ilość ciepła przepadającego przez jednostkową powierzchnię w jednostce czasu), prędkość (moc) generowania ciepła (ilość ciepła wytworzona w jednostce objętości skalnej na jednostkę czasu).

45. Hipotetyczne źródła stacjonarnego pola cieplnego Ziemi?

1. Ziemia powstawała jako ciało gorące i ulega ochładzaniu z jednoczesnym kurczeniem się. 2. „Zimna" Ziemia narastała ze zbitków materii, i w związku z tym podczas zderzania się cząstek wydzielało się ciepło (powstawała energia kinet. rodząca jednakże mało ciepła - max kilkadziesiąt °C) oraz zagęszczała się materia i następowała konsolidacja (wzrost ciśnienia wytwarzało się ciepło, lecz też małe ilości) 3. Wewnętrzne źródła ciepła: rozpad pierwiastków promieniotwórczych (długo, i krótko żyjących) 5. Zwalnianie prędkości obrotowej Ziemi - wydłużanie doby 6. Ciepło wytwarzane w procesie dyferencjacji magnet. Ziemi (tworzenie jądra nawet do 1500 ˚C)

46. Zależność gęstości strumienia cieplnego od wieku skał?

Strumień ciepła - ilość ciepła przechodząca przez przekrój poprzeczny w jednostce czasu. Im skała starsza tym gorzej przewodzi ciepło (prawo Fouriera). Dowód: najmniejsze wartości strumienia w pobliżu ryftu. Na właściwości cieplne skał ma wpływ porowat., szczelinowatość, skład mineral., temp., ciśnienie.

47. Jak można wyzn. powierzchniową gęstość strum. ciepl.?

1. Obliczamy gradient (odwiert dwóch głębokości nie mniejszych niż 1 m, aby pominąć wpływy dobowe) 2. λ można wyznaczyć metodą kalorymetryczną lub metodami w warunkach ustalonej równowagi cieplnej lub nieustalonej. Aparatura: przyrząd Less-Beck - porównywanie z przewodnością (λ) znanego materiału np. mosiądzu. Ustalamy przepływ ciepła q= λ ₀ G q _mosiądzu = q _skały λm*Gm= λ _skłay * G _skłay / λ _sk = lm*T₁ - T₂ / ∆x / T₂ - T₃ / ∆y Wady: izolacja kolumny, brak szczelności pomiędzy mosiądzem a skałą. Nie może istnieć wymiana cieplna z otoczeniem.

48. Właściwości cieplne skał?

1. Współczynnik przewodności cieplnej (właściwość skały, która określa jej zdolność do przewodzenia ciepła, zależy od gęstości, wilgotności, przepuszczalności, uwarstwienia, temperatury). 2. Ciepło właściwe - ilość ciepła potrzebna do podniesienia temp. o 1 K. Określa zdolność skały do gromadzenia energii 3. Współczynniki przewod. temp. - zdolność skały do strat ciepła w wyniku przewodności.

49. Co to jest izochrona ²⁰⁷ Pb - ²⁰⁶ Pb i jak można ją 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 meteorytowi kamiennych i żelaznych. Problemami w tej metodzie jest dokładne wyznaczenie stosunków izotopów (jak w równaniu)

- Co to jest izochrona ⁴⁰ K - ⁴⁰ Ar i jak można ją wyznaczyć?

Metoda ta zakłada stały stosunek izotopów Ar w skale = 295,5. Jeśli ten warunek jest spełniony to można wyznaczyć wieki zarówno pojedynczego minerału jak i skały. Metoda nadaje się do wyznaczania skał względnie młodych oraz historii termicznej skał. Problemy: Ar jest gazem i dlatego łatwo ulega migracji za skały oraz badanej próbki.

50. Co to jest izochrona ⁸⁷ Rb - ⁸⁷ Sr i jak można ją wyznaczyć?

Metoda ta zakłada stały początkowy stosunek izotopowy 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 mobline, łatwo wymywane ze skały, wys. we wszystkich rodzajach skał (wapieniach, skałach i ultrazasadowych). Metody tej nie można stosować do skał młodych ze względu na duży błąd.

51. Izochrona ¹⁴⁷ Sm - ¹⁴³ Nd ?

Metoda wykorzystująca rozpad „prosty”. Zawartość pierwiastków w skale jest bardzo mała - poniżej 10 ppm. Metodą tą można czy badana skała pochodzi ze skorupy czy z płaszcza Ziemi.

52. Pozorny opór właściwy?

Jest liczbowo równy oporowi elektrycznemu właściwemu jednorodnej półprzestrzeni, w której przy żądanych parametrach I i U nastąpi taka sama różnica potencjałów jak nad rzeczywistym, niejednorodnym ośrodkiem skały. Opór pozorny nie jest średnim oporem warstw występujących w przekroju. Jest to opór właściwy t pozornie jednorodnej bryły skalnej.

53. Co to jest standardowy rozstaw profil. oporu?

Rozkład obiektów przy którym dana warstwa lub inny obiekt wyraża się największą anomalią oporu pozornego lub zapewniony jest wymagany przedział penetracji głębokościowej z wymaganą rozdzielczością pomiarową. Konieczność optymalizacji zachodzi, gdy warstwy mają dużą lub małą miąższość w porównaniu z rozstawem elektrod.

- za optymalny uważa się taki rozstaw elektrod, przy których badany obiekt wyraża się maksymalną anomalią oporu lub zapewniony jest maks. zasięg głębokościowy.

54. Krzywa sondowania oporu?

Krzywa sondowania oporu jest to linia odwzorowująca swym kształtem charakter budowy ośrodka skalnego w miejscu sondowania. Celem kreślenia krzywych, jest określenie oporu właściwego i miąższości warstw (też ich ilość), kierunek ich rozciągłości i kątów zapadania (miąższość największej, najniższej warstw jest nieskończenie wielka). Interpretacji dokonuje się na podstawie modeli teoretycznych, najczęściej dwu- i trójwymiarowych. ewentualnie wielowarstwowych. Problemy interpretacji: krzywe w różnych ośrodkach mogą być bardzo podobne do siebie.

- Na czym polega interpretacja sondowań oporu?

Powierzchnie wartości napięcia, natężenia i oporu wprowadza się do programu komputerowego który sprawdza wykres krzywych sondowań i na ich podstawie powstaje model ośrodka w którym wykonane zostało sondowanie oporu.

55. Definicja magnitudy wstrząsu (sens fizyczny)?

Magnituda wstrząsu to logarytmiczna skala względna porównawcza (wg. Richtera). Jest to bezwymiarowa miara umożliwiająca porównywanie wstrząsów lub trzęsień ziemi zdefiniowana przez Richtera jako logarytm dziesiętny ze stosunku amplitudy drgań zaobserwowanych podczas trzęsienia (A) do max. amplitudy przemieszczenia wstrząsu wzorcowego (A ₀), gdzie: ∆ - odległość epicentralna.

M = log (A ₀ f) + c ₁ * log ∆ + c ₂ gdzie: A - amplituda; f - Hz; c ₁ i c ₂ - stałe / Amplituda wzorcowa została tak dobrana, ze ludzie odczuwają magnitudy większe niż 2,5 a największe nie przekraczają 3 / np.: M=6,0 - amplit. przemieszcz. jest 10 ⁶ mln razy większa od wzorcowej; M= - 2,0 - amplit. przemieszcz. jest 10 ^-2 czy l00x mniejsza od wzorcowej amplitudy wstrząsów.

56. Hipotetyczne źródła stacjonarnego pola cieplnego Z.?

Ciepło powstało podczas powstania Ziemi - stopniowe ochładzanie i kurczenie się Ziemi. Z. powstała jako ciało zimne przez narastanie, kolizję, zbijanie się cząstek materii kosmicznej tworząc większe ciało. * Uderzenie cząstek w czasie kolizji, uderzenia - energia kinetyczna przechodzi w ciepło, bardzo niewielkie źródło energii cieplnej, podnosi temp. wnętrza zaledwie o kilkadziesiąt °C. * Kompresja w czasie narastania, kompresja - ciśnienie zwiększa temp. Zastosowanie prawa termodynamiki pozwala oszacować dla średniej głębokości przyrost temp. Wynosi on 0,15 °Ckm ^-1 . * Rozpad pierwiastków promieniotwórczych: 1. długo żyjących - zależy od zawartości U, Th, K w skałach, zawart. Ta maleje wraz z głębokością. 2. krótko żyjących - ²⁶ Al. mógł działać jako źródło przez ok. 10 mln lat ³⁶ Cl, ⁶⁰ Fe mógł działać jako źródło przez ok. 4 mln lat. * zwolnienie prędkości obrotowej Z. - wydłużenie doby. * rozproszenie w formie pływów oceanicznych, * rozproszenie w formie pływów skorupy. * wzrost energii orbitalnej księżyca - oddalenie się od Ziemi. * ciepło wytwarzane w procesie formowania się wnętrza Ziemi, formowanie jądra o dużej głębokości mogło wyzwolić dużą energię i podnieść temp. wnętrza nawet o 1500 °C (jądro może się stale tworzyć w wyniku pewnych reakcji). Najbezpieczniej jest przyjąć, że obserwowany przepływ ciepła jest wynikiem szeregu procesów, w których rozpad pierwiastków promieniotwórczych może mieć znaczny udział ale me tłumaczy wszystkiego.

57. Jak można wyznaczyć i przy jakich założeniach powierzchniową gęstość strumienia cieplnego?

Powierzchniowa gęstość strumienia cieplnego - ilość ciepła przepływająca przez jednostkową powierzchnię w jednostce czasu. Q - ciepło, s - powierzchnia, t - czas g = JM ^-2 s ^-1 =Wm ^-2 Średnia gęstość strumienia cieplnego g = (6,9 + - 0.34)*10 ^-2 Wm = l,65 ucalcm ^-2 s ^-1

58. Hipotezy dotyczące powstania - katastroficzne ewolucje?

powstanie wolno wirującej mgławicy pyłu i gazu kosmicznego / dysk z prostosłońcem w środku / zarodki (simale) planet / pozbawienie planet wew. pierwotnych obłok gazowych / powstanie planet - grawitacyjne gromadzenie masy / rozgrzewanie wnętrza planet / wydzielenie gazów - pierwotna atmosf. (H, He, CH ₄ , H ₂ S) / utrata atmosf. pierwotnej.

59. Podstawy fiz. badań paloemagnet.?

Do badań paleomagnetycznych zajmujących się polem magnetycznym Z. w przeszłości wykorzystuje się skały zawierające minerały magnetyczne. Właściwości skały zależą od ilości i rodzaju tych minerałów. Minerały magnetyczne - ziarna minerałów składają się z domen w pewnym momencie magnetycznym. Temperatura powyżej której następuj uporządkowanie domen: 1. Temp. Curie - ferromagnetyk 2. Temp. Neela - anty ferromagnetyki i ferromagnetyki.

60. Prawo rozpadu promieniotwórczego - sens i jak wykorzystuje się je do określenia wieku bezwzględnego skały?

Rozpad jest losowy i niezależny od warunków fiz. i stanu chemicznego, zależy jedynie od struktury jądra. Każdy atom ma to samo prawdopodobieństwo rozpadu (w danym izotopie). W wyniku rozpadu promieniotwórczego liczba jąder w próbce maleje wykładniczo z upływem czasu. Ilość jąder pierwiastków izotopu promieniotwórczego jaka zostaje po czasie t z początkowej liczby jąder, dana jest wzorem N=N ₀ e ^{λ t} λ - stała rozpadu, N - liczba jąder, N₀ - początkowa liczba jąder.

61. Od czego zależy właściwy opór skały?

* oporu właściwego minerałów tworzących skały, * procentowej zawartości roztworów wodnych jednostki objętości skały, * składu chem., * od ich stężenia i temp., * struktury i tekstury skały.

62. Istota i fakty metody pokryć wielokrotnych wspólnego punktu odkrycia?

Każdy punkt granicy odbijającej dostarcza kilku informacji. Służy do eliminowania zakłóceń nieregularnych, regularnych fal szkodliwych metody lokalizacji ognisk wstrząsu i refleksów wielokrotnych. Konieczne jest wprowadzenie poprawek i sumowanie danych ze wszystkich punktów, na których wykonano rejestrację dotyczącą tego samego punktu głębokościowego granicy odbijającej. Po wprowadzeniu poprawek impulsy użyteczne uzyskują te same fazy, podczas sumowania fale zostają wzmocnione. Pozostałe fale ulegają osłabieniu.

63. Interpretacje ilościowe anomalii siły ciężkości (sens i metody)?

Polega to na tym, aby w oparciu o przebieg anomalii oszacować parametry ciała zaburzającego (kształt, głębokość środka ciężkości, różnice głębokości). Dokonuje się tego na podstawie teoretycznych modeli wyprowadzanych dla ciał o prawidłowych kształtach, czyli rozwiązania zadania odwrotnego w grawimetrii: * interpretacja pośrednia - obliczenie rozkładu ∆g dla ciał zaburzających o złożonym kształcie, wielkości, głębokości i różnicy gęstości. * interpretacja bepośr. - z analizy anomalii szacowania parametru ciała zabuż. * metody doboru, * metody punktów charakteryst., * metody analizy częstotliwościowej, * metody całkowe.

64. Pole niedipolowe ziemskiego pola magnetycznego (def.) oraz związki z budową geolog.?

Pole niedipolowe stanowi do 10% obserwowanego pola obserw. pola magnet. Z. i jest związane z występowaniem ciała o właściowściach magnet. w skorupie ziemskiej.

65. Wykorzystanie badań paleomagnetycznych w naukach o Ziemi.

* inwersja poła magnetycznego Ziemi w różnych epokach, * analiza przesunięć płyt i mikropłyt - oszacowanie przemieszczeń, prędkości dryfiu, obrotów, * magnetostratygrafia - wyznaczenie wieku badanych skal, * określenie warunków powstania skał.

66. Co to jest pozorny opór właściwy. Jak wykorzystywane jest to pojęcie w poszukiwaniach geolog.?

Jest liczbowo równy właściwemu oporowi elektrycznemu jednorodnej półprzestrzeni, w której przy zadanych parametrach I i U nastąpi taka sama różnica potencjału jak nad rzeczywistym, jednorodnym ośrodkiem skały.

67. Standardowy rozstaw profilowania oporu - dlaczego zachodź konieczność optymalizacji?

Za optymalny uważa się taki układ (rozstaw) elektrod, przy którym dany obiekt wyraża się maksymalną anomalią oporu lub zapewniony jest max. zasięg głębokościowy.

68. Intensywność (natężenie) wstrząsu. Od czego zależy efekt niszczący trzęsienia?

Wielkość drgań sejsmicznych (max. amplituda przemieszczenia w danym punkcie) jest efektem trzęsienia w danym miejscu, która jest szacowana na podst. średnich zniszczeń obiektów. Zależy od: * intensywność wstrząsu, * budowy geologicznej ośrodka, w którym następuje wstrząs.

69. Poprawka dynamiczna w sejsmice - dlaczego się ją wprowadza?

Wprowadzenie poprawek dynamicznych pozwala na sprowadzenie refleksów pojedynczych do jednego czasu, a refleksy wielokrotne będą w różnych czasach. Liczbę odbić dla każdego pkt. granicy określa wielokrotność pokrycia.

70. Definicja geofizyczna granicy Moho - interpretacja geolog.

Jest to gwałtowny wzrost prędkości fali sejsmicznej P. Jest to granica chem., perydotyty płaszcza granicy z bazaltami skorupy oceanicznej lub amfibolitami, gabrarni lub granulitami skał kontynentu.

7l. Co to jest tłumienie fal sejsmicznych i od czego zależy jego miara w skałach?

Jest to część spadku głębokości (amplitudy) fali w miarę wzrostu odległości od źródła, niezależna od geometrii frontu fali. Tłumienie fal zależy od niespożytych właściwości. Energia sejsmiczna maleje w miarę oddalenia się od źródła, bo ośrodek skalny nie jest w pełni sprężysty. Straty wynikające z tarcia wew. Współczesne tłumienie α - określa energię na drodze równej długości fali λ. Jeśli przejmiemy, że α jest stałe to znaczy, że fale o wyższej częstotliwości g są tłumione szybciej niż fale o niższej częstotliwości.

72. Wymień planety skaliste oraz planety gazowe układu słonecznego. Na podstawie czego dokonujemy tego podziału?

Planety skaliste (planety o średniej wielkości i o wysokiej gęstości) - Merkury, Wenus, Z., Mars (oraz niektóre asteroidy i satelity - Księżyc). Planety gazowe (planety duże o niskiej gęstości) - Jowisz, Saturn, Uran, Neptun. Wszystkie te ciała powstały z kondensacji tej samej, pierwotnej mgławicy słonecznej - 4,6 mld lat temu w zmieniających się warunkach temp. i ciśnienia.

73. Co to jest siła ciężkości? Co to jest wartość normal. siły c. i jakim ulega zmianom? Uzasadnij dlaczego?

Siła ciężk. g jest wypadkową siły grawit. F i siły odśrodk. C. Kierunek działania siły ciężk. w danym punkcie wyznacza linia pomiaru w tym pkt. Na biegunach siła cieżk. = się sile grawit., wszędzie indziej jest mniejsza. Pomiar tej siły jest podst. źródłem info. o kształcie Z. oraz o niejednorodnym rozkładzie mas w skorupie ziemskiej. Wartość normalnej siły ciężkości nazywamy wartość siły ciężkości obliczonej na podstawie teoretycznych wzorów wyprowadzonych przy założeniu symetrycznego rozkład mas we wnętrzu Ziemi odniesione do poziomu geoidy. Wartość siły ciężkości maleje wraz ze wzrostem wysokości danej szer. geograf. Natomiast rośnie wraz ze wzrostem szer. geograf. Około 60% zmian wartości g wynika z ruchu obrotowego Z., a 40% zmian to wynik spłaszczenia Z.

74. Dlaczego przy wyznaczeniu anomalii siły ciężk. musimy przeprowadzać redukcje pomiarów siły ciężkości?

Pomiary siły ciężkości dokonuje się na różnej wysokości m. n. p. m. przy różnej gęstości skał, różnej rzeźbie terenu, różnych współrzędnych geograficznych. Wszystkie te czynniki wpływają na wartość siły ciężkości, dlatego aby móc porównać wyniki poszczególnych pomiarów należy odnieść je do jednego poziomu odniesienia (poziom geoidy) - aby to zrobić należy do zmierzonych wartości g wprowadzić stosowne poprawki czyli te wartości zredukować.

75. Podst. zależności równowagi izostatycznej skorupy Z. wg. koncepcji Airy'ego. Kiedy skorupa Ziemi osiąga stan równowagi izostatycznej?

Według Airy'ego wszystkie bloki skał na Ziemi mają mniej więcej taką samą gęstość (średnio 2,73 g/cm ³ ). Bloki te pływają po półpłynnej astenosferze, tak wiec im wyższy blok tym głębiej się zanurza w astenosferze. Stan równowagi izostatycznej powstaje na pewnej głębokości, gdzie następuje wyrównanie ciśnienia - jednakowe naciski we wszystkich kierunkach. ZAŁOŻENIA: izostazja hydrostatyczna między usztywnionymi blokami a plastycznym podłożem: przyjmujemy, że na pewnej głębokości następuje wyrównanie ciśnień - naciski jednakowe we wszystkich kierunkach. Stan materii przyjmuje właściwości ośrodka lepkiego - plastycznego.

76. Jak można zmierzyć (lub wyznaczyć) moduł wektora ziemskie indukcji magnetycznej?

Przyrządem służącym do zmierzania wartości wektora ziemskiej indukcji magnetycznej jest magnetometr protonowy, który wykorzystuje zjawisko swobodnej precesji protonów w wodzie wypełniający pojemnik umieszczony w ziemskim polu magent. Indukcja magnetyczna jest wprost proporcjonalna do częstotliwości precesji protonów w czasie sek. Częstotliwość precesji mierzona jest za pomocą elektronicznego układu pomiarowego magnetometru. Dokładność pomiaru wynosi 0,5 lnT.

77. Co to są wartości normalnej składowej pionowej ziemskiej indukcji magnet.? Jakim ulegają zmianom?

50,45 [A/m] biegun N i 53,63 [A/m] biegun S

78. Co to jest opór właściwy? Jak wykorzystujemy to pojecie w poszukiwaniach geoelektr.?

Jest liczbowo równy oporowi elektrycznemu właściwemu jednorodnej półprzestrzeni, w której przy żądanych parametrach nastąpi taka sama różnica potencjałów jak nad rzeczywistym, niejednorodnym ośrodkiem skalnym.

79. Omów krótko zadania i najważniejsze wyniki głębokich sondować w Polsce.

Głębokie sondowanie sejsmiczne (GSS) polega na rejestrowaniu fal od głębokich nieciągłości we wnętrzu Ziemi. Strefy nieciągłości są strefami gwałtownego wzrostu prędkości fal podłużnych P. Wykonuje się je metodą refleksyjną, polega ona na rejestracji fal refleksyjnych, czyli do odbitych od granic oraz ich dojścia do geofonu. ZADANIA: * badanie skorupy na dużych obszarach, * badanie regionalne w celu wyjaśnienia szczegółów budowy skorupy ziemskiej w różnych strefach tektonicznych.

80. Jak i kiedy powstała gwiazda

Obłok materii o odpowiedniej temp. Na skutek obrotu następuje zagęszczenie materii powodując zwiększenie prędkości obrotu. Powstaje dysk - protogwiazda. Wzrost prędkości i temp. (wystarczy, gdy przekroczy o 10 K) zapoczątkowuje reakcje jądrowe - przede wszystkim proton-proton. Reakcja ta powoduje zwiększenie grawitacji. Z resztek może powstać ukł. planetarny lub gwiazda podwójna.

81. Co to jest galaktyka - liczne zbiory gwiazd (wraz z materią międzygwiazdową) - 60% - eliptyczne; 30% - spiralne; 10% - nieregularne.

82. Co to jest czarna dziura - duże gwiazdy mogą zapaść się tworząc dziury o małych rozmiarach, ale o nieskończenie dużej gęstości.

83. Wyjaśnij, na czym polega niejednorod. interpretacji ilościowej anomalii s.c. - Interpretacja zakłada, że można wyznaczyć kształt ciała zaburzającego lub przynajmniej odległość stropu od pow. Z. i objętość tego ciała - czyli jak najdokład. opis tego ciała. Przyjmuje się w tym celu wzory na bryły zbliżone kształtem np. kula, walec, prostopadłościan. Przyjmuje się też gęstość wzorcową z tabeli, np. gęstość soli lub innych sub. Ograniczenia - mogą wynikać z wielu niewiadomych, które jednak trzeba uwzględnić i w pewien sposób ominąć, aby móc przynajmniej ogólnie określić parametry badanego ciała zaburzającego.

84..Interpretacje ilościowe - pośrednie anomalii s.c. - to inaczej zadania proste - obliczanie rozkładu Δ g dla ciał zaburzających o złożonym kształcie, wielkości, głębokości i różnicy gęstości.

85..Interpretacje ilościowe - bezpośrednie anomalii s.c. - analizowanie anomalii i szacowanie parametrów ciała zaburzającego: a) metoda doboru (monogramy - krzywe z którymi porównujemy wyniki) b) metoda punktów charakterystycznych c) metoda analizy częstotliwościowej d) metody całkowite (całkowane obszary anomalii - przedstawianie całek zaburzenia).

86. Grawimetr nieastatyczny - przyrost dł. sprężyny jest wprost proporc. do przyrostu s.c. (mała zmiana grawitacji - mały przyrost sprężyny. Pomiary niedokładne.

87. Jak można wyznaczyć (zmierzyć) moduł wektora T ziemskiej indukcji magnet. - moduł wektora T mierzymy magnetometrem protonowym, który wykorzystuje zjawisko swobodnej precesji protonów w wodzie wypełniającej pojemnik umieszczony w ziemskim polu magnetycznym. Indukcja magnetyczna - jest wprost proporcjonalna do częstotliwości precesji i określa się liczbą cykli swobodnej precesji protonów w czasie 1 sekundy. Częstotliwość precesji mierzona jest za pomocą elektronicznego ukł. pomiarowego magnetometru. Dokładność pomiaru wynosi 0,5 - 1 nT.

88. Ziemskie pole magnetyczne - trzy komponenty - a) pole dipolowe - ponad 90% obserwowanego pola. Porcesy zachodzące w jądrze zew. (ciekłe jądro zew. - elektryczne prądy wirowe w polu elektromagnet. przestrzeni okołoziemskiej - samowzbudzone dynamo). Jest wolnozmienne w czasie i przestrzeni (zależy od czasu, dł. i szer. geograf.). b)pole nie dipolowe - do 10% obserw. pola. Związane jest z występowaniem ciał o własnościach magnet. w skorupie ziemskiej c) zmienne pole magnet. - zmienia się gwałtownie; pochodzi spoza Ziemi.

89. Wynik badań magnetycznych w pobliżu ryftów oceanicznych - wyniki badań magnet. w pobliżu ryftów (czyli miejsc pojawienia się nowych skał na Z.) wykazały zależność cykliczną tzn. wydostająca się magma jest dobrym ferromagnet., a to oznacza, że idealnie zachowuje NRM - natural. pozost. magent. jakim pole było podczas tworzenia się skał. Widać w nich b.dobrze okresy, w których to pole odwracało się i skały są odwrotnie namagnesowane. Wyznaczono nawet przedziały: - epoki - dłużej trwające (nazwy ich są od nazwisk uczonych zajmujących się badaniem i mających duży wkład) - zdarzenia - czyli krótsze okresy, których nazwy są od miejscowości - krótkie inwersje pola ryftowego

90. Wielkości opisujące Z. pole magnetyczne - a) temp. b) stopień geoterm.- zmiana gł. na jednostkę przyrostu temp. c) gradient geoterm. - zmiana temp. na jednostkową zmianę gł. d) powierzchniowa gęstość strumienia ciepła - ilość ciepła przypływającego przez jednostkową powierzchnie w jednostce czasu e) prędkość (moc) generowanego ciepła - ilość ciepła wytworzona w jednostce objętości skalnej na jednostkę czasu.

91. Jak i przy jakich założeniach można wyznaczyć gęstość strumienia energii cieplnej - gęstość strumienia cieplnego opisuje ilość ciepła, która przepływa przez jednostkową pow. w jednostce czasu. G.s.c. można wyznaczyć: w warunkach ustalonej równowagi cieplnej (stacjonarnego strumienia ciepła lambda); w warunkach nieustalonej równ. c. (niestacjonarny przepływ ciepła).

92. Prowincje geotermalne - to pewne rejony skorupy kontynentalnej, w których stwierdzono linową zależność q = f(A). Zależność tą opisuje równanie prostej q = q _r + D*A gdzie q - powierzchnia gęstości strumienia cieplnego Z. / q _r - ciepło z płaszcza / D - grubość skorupy Z. / A - moc generowanego ciepła

93. Omów ograniczenia metod izotopowego datowania wieku bezwzględnego minerałów - ograniczenia te wynikają z różnych przyczyn np. Argon (40) jest przydatny w datowaniu bewzgl. ale jest gazem więc może się łatwo wydostawać; zależność Rubid-Stront - są to pierwiastki mobilne, a więc mogą być łatwo przyjmowane / oddawane, poza tym są pierwiastkami śladowymi więc nie znajdujemy ich w niektórych typach skał, na dodatek ich okres połowicznego rozpadu jest b. długi i nie nadaje się do precyzyjnego datowania. Uran, którego 2 izotopy są brane pod uwagę w datowaniu również może łatwo uchodził ze skał. Aby zminimalizować błędy i niedokładność tej metody należy uwzględnić istnienie tzw. warunków zamkniętych (tzn. że nie doszło do datowania, ani do „usunięcia” atomów).

94. Czy można przewidywać trzęsienia Z.? Jeśli tak to kiedy i dlaczego? Jeśli nie to uzasadnij - myślę, że częściowo można zauważyć symptomy (oznaki), które wskazywałyby na możliwość wystąpienia trzęsienia. W miejscu takim może dochodzić do cyklicznych (ale nieregularnych w czasie) wstrząsów uwarunkowanych tektoniką. Np. wiadomo, że przy jakimś uskoku, gdzie od ostatniego trzęsienia upłynęło sporo czasu, może dojść do wstrząsu. Jest to jednak mało precyzyjna prognoza. Często w zachowaniu zwierząt możemy dostrzec zdolność wyczuwania zagrożenia - taki przykład nie ma większego znaczenia dla geofizyka, ale o tym się mówi. Podsumowując - nie da się przewidzieć gdzie i kiedy nastąpi trzęsienie Z. tylko można ostrzec przed zbliżającą się falą sejsmiczną na kilkanaście sekund przed dotarciem do lądu - w przypadku gdy epicentrum jest na oceanie (przykład katastrofalnego trzęsienia w Indonezji).

95. Co musi zawierać prognoza trzęsień Z.? - Obserwacje średniego poziomu morza (jeśli trzęsienie może być blisko morza) / podwyższenie poziomu wód gruntowych / dylatacja skał (tworzenie szczelin równoległych w strefie wstrząsu.

96. Od czego zależy rzeczywisty opór właściwy skały? - od oporu właściwego minerałów tworzących skały / od procentowej zawartości roztworów wodnych jednostki obj. skały / od składu chem. / od ich stężenia i temp. / od struktury i tekstury skały

97.Na czym polega interpretacja sondowań oporu? - pomierzone wartości natężenia, napięcia i oporu wprowadza się do programu komputerowego, który sporządza wykres krzywych sondowań i na ich podstawie powstaje model ośrodka, w którym wykonane zostały sondowania oporu.

98.Co pozwala oszacować prognozowanie tektoniczne trzęsień Ziemi.

Nie pozwala określić czasu ani miejsca trzęsień Ziemi ale jest dokładniejsze niż prognozowanie statystyczne. Robimy je w oparciu o deformacje i przebieg tektoniczny niedaleko ogniska.

99.Poprawka dynamiczna.

- Sprowadza się do jednego czasu odbicia od granic.

- Proporcjonalnie do kwadratu odległości odwrotnie do t_d.

- V_o² - decyduje o krzywiźnie hydrografu.

- Wyznaczanie V (gdy znamy h).

- Poprawkę należy wyznaczyć możliwie najdokładniej. Błąd Δt_d - zależy głównie od błędu wyznaczania V.

- Odczytanie refleksów na sejsmografach.

100.Co to jest redukcja s.c., dlaczego ją wyprowadzamy.

Redukcja s.c. jest to operacja sprowadzenia wartości siły ciężkości do jednego poziomu odniesienia z wartościami normalnej siły ciężkości. Redukcję przeprowadzamy wnosząc poprawki dla każdego punktu pomiarowego. Jej celem jest: *zredukowanie wpływów nierówności terenu wokół punktu pomiarowego i sprowadzenie wart s.c. do takiej jaką powinna być gdyby pomiar był wykonywany w terenie płaskim - poprawka topograficzna; *zniwelowanie wpływów związanych z wysokością punktu n.p odniesienia - poprawka Fay'a - wodnopowietrzna; *zredukowanie wpływu mas skalnych zalegających pomiędzy punktami pomiarowymi a poziomem odniesienia - poprawka na warstwę pośrednią; *zredukowanie wpływów obiektów astronomicznych - poprawka Luni -Solarna; *

101.Grawimetr balistyczny. Zasady działania.

Służy do pomiaru wartości s.c., metodą balistyczną, która należy do pomiarów bezwzględnych absolutnych. Bada się swobodne i nieswobodne spadki ciał w powietrzu i próżni. Zbudowany jest z komory próżniowej, ruchomego pryzmatu, laseru oraz urządzenia kompensującego drgania mikrosejsmiczne.

102.Anomalia Bougera, poprawka Bougera.

Jest to anomalia grawimetryczna. Poprawkaàna przyciąganie mas; przez poprawkę tę rozumie się sumę poprawek topograficznej, wolnopowietrznej i poprawki uwzględniającej grawitacyjne działanie płyty płasko - równoległej

103.Grawimetr dynamiczne, statyczne, astatyzowane. Zasady działania.

Dynamiczne - obserwujemy ruch ciała, a wielkością bezpośrednio mierzona jest czas. Dzielą się na absolutne(wykorzystują prawo ruchu wahadła oraz swobodnego, nieswobodnego spadania ciał w powietrzu i prózni) i względne(wyznaczają różnicę siły ciężkości miedzy punktami pomiarowymi). Statyczne - metody przy zastosowaniu których element mierzony pozostaje w spoczynku w czasie pomiaru, aielkoscią bezpośrednio mierzoną jest przesunięcie liniowe lub kątowe. Astatyzowany - Bardzo długie okresy drgań, grawimetr pracuje w stanie równowagi chwiejnej więc nawet b. małe zmiany siły ciężkości wywołują znaczne wychylenia masy z położenia równowagi(dokładność do 0,01mGal)misterna konstrukcja.

104.Model MHD

Model MHD czyli magnetohydrodynama pozwala na wyjaśnienie pochodzenia stałego pola magnetycznego Ziemi. Powstaje ono wskutek wzajemnego oddziaływania ruchów cieczy przewodzącej i pola elektromagnetycznego. Zasada działania magnetohydrodynama - Zbudowane jest z cewki, przewodnika, tarczy. Tarcza połączona z cewką się obraca i indukuje siłę elektro-motoryczną(SEM)wzdłuż promienia à w cewce płynie prąd, będący źródłem dodatkowego pola magnetycznego (oprócz istniejącego już pola o nat H)àwzmocnienie SEM i natężenia prądu w cewce. Przy odpowiednich założeniach warunków wewnątrz ziemi przepływ prądów ma charakter stacjonarny, ale wykazuje oscylacje wokół stanu równowagi i przeskok do przeciwnego przepływu prądów.

105.Wektor naturalnej pozostałości magnetycznej (NRM). Cykl Histerezy.

Naturalna pozostałość magnetyczna jest pozostałością magnetyczną, jaką uzyskują skały zawierające minerały magnetyczne, w trakcie swej historii geologicznej.

NRM- nazywamy stałe namagnesowanie przy braku zewnętrznych pól magetycznych, więc występuje ona tylk w skałach wykazujących histerezę magnetyczną. Jest to pozostałość, która nie ulega rozmagnesowaniu w laboratorium. Składa się: *ze składowej pierwotnej (uzyskanej przez skałę w okresie jej powstania) *składowej wtórnej (powstałej w czasie historii geologicznej skał)

Jeżeli skały uległy namagnesowaniu w czasie ich tworzenia się to kierunek pierwotnej NRM wyznacza kierunek ówczesnego pola magnetycznego.

Wyróżniamy: TRM (termiczna poz. Mag); pTRM ( parcjalna..); IRM (izotermiczna..); VRM lepka..); DRM (detrytyczna) : CRM( chemiczna, krystalizacyjna)

Podstawę fizyczną pamięci magnetycznej

skał jest zjawisko histerezy magnetycznej

ferromagnetyków. Zjawisko nabywania wł.

magn. Przez ferromagnetyki tłumaczy się

istnieniem domen magnetycznych (ziaren

jedno-, dwu- i wielodomenowych)

Współdziałanie ścian domen z defektami sieci

krystalicznej powoduje pewne stabilne

namagnesowanie, które można odwrócić ale

nie można rozmagnesować i które jest powodem

pozostałości magnet. Skał krystalicznych.

Hematyt jest głównym źródłem NRM.

106.Co to są wartości normalne składowej pionowej ziemskiej indukcji magnetycznej . Jakim ulegają zmianom?

Z - składowa pionowa: na biegunie N 50,45 [A/m] na biegunie S 53,63 [A/m]

Ulegają zmianom (wariacjom), które są spowodowane:

- zmianami dobowymi

- rocznymi

- burzami magn.

107.Różnice pomiędzy indukcją magnetyczna a natężeniem pola magn (I) , jednostki.

Natężenie: H=F/q [A/m]

Indukcja: B= qu * T (tesla)

Związek między natężeniem a indukcją B= H*μ μ-bezwzgl. przenikalność magnetyczna.

Ciało umieszczone w polu magnetycznym staje się magnesem, a więc wytwarza własne pole magnetyczne o natężeniu H. Jeżeli w takim magnesie wytniemy szczelinę prostopadłą do linii natężenia pola to na umieszczony w niej biegun jednostkowy będzie działać siła o natężeniu B, a natężenie to nazywamy indukcją magnetyczną.

108.Pole dipolowe i nedipolowe ziemskiego pola magnetycznego, związki z bud geologiczną.

Pole magnetyczne Ziemi składa się z trzech komponentów - pola *stałego(zmienia się powoli, pochodzi z wnętrza siemi); *zmiennego(zmienia się gwałtownie i pochodzi z zewnątrz ziemi); *lokalnego(wywolane lokalnymi anomaliami magnet. W skorupe) Pole niedipolowe charakteryzuje różnica pomiędzy wektorami rzeczywistego pola oraz pola dipolowego będącego pierwszym przybliżeniem pola geomagnetycznego. Pole niedipolowe stanowi ok. 10% całkowitego pola stałego ziemi. Jest składową pola zmiennego i lokalnego.

109.Źródła stacjonarnego pola cieplnego ziemi.

Obserwowany przepływ ciepła jest wynikiem szeregu procesów, w których rozpad pierwiastków promieniotwórczych może mieć znaczny udział, ale nie tłumaczy wszystkiego.

-ciepło powstało podczas powstawania Ziemi (ochładzanie, kurczenie się Ziemi)20%

-Ziemia powstała jako ciało zimne przez narastanie, kolizję i zbijanie się cząstek materii kosmicznej tworząc większe ciała:

· uderzenia-energia kinetyczna przechodzi w ciepło

· kompresja-ciśnienie zwiększa temp.

-rozpad pierwiastków promieniotwórczych (U, Th, ⁴⁰K) w skorupie ziemskiej i zewnętrznym płaszczu ziemi, stanowi 80% ciepła.

-zwalnianie prędkości obrotowej Ziemi-wydłużanie doby

-ciepło wytwarzane w procesie formowania się wnętrza Ziemi:

Formowanie jądra o wysokiej gęstości mogło wyzwolić dużą energię i podnieść temp. wnętrza Ziemi nawet o 1500ºC

110.Rozkład pola cieplnego Ziemi. Prowincje geotermalne.

Temperatura Ziemi jest niejednorodna. Na jej rozkład wpływa wiele czynników. Temperatura przy powierzchni ziemi kształtuje się pod wpływem promieniowania słonecznego, zależy od ilości padającej i pochłanianej energii słonecznej(szata roślinna, rodzaj podłoża). Temperatura zarówno powierzchni ziemi jak i powietrza podlega cyklom zmian dobowych i rocznych. Stwierdzono, że wraz z głębokością amplitudy temperatur maleją. W naszej strefie klimatycznej wahania dobowe zanikają na głęb. ok. 1m p.p.t. natomiast roczne na ok. 20m p.p.t. Jest to strefa niestacjonarnego pola cieplnego ziemi, poniżej strefa stacjonarnego pola cieplnego. Ciepło może rozprzestrzeniać się w skałach poprzez przewodnictwo cieplne(w ciałach stałych, transport en. c. przez tą samą materię ciała ogrzanego nierównomiernie w skutek wzajemnego przekazania energi kinetycznej cząstek); zjawisko konwekcji(przepływ ciepła przez mieszanie się cieczy i gazów); promieniowanie(en. Przechodzi w postaci fal elektromagnetycznych, istotny wpływ tylko w przypadku wysokich temperatur). W tej strefie wielkość przepływu ciepła zależy przede wszystkim od wieku skał, także od litologii, tektoniki, warunków hydrogeologicznych. W pobliżu ryftów, czy na obszarach młodych gór i stref tektonicznych jest on największy, odwrotnie na obszarach głębokich den oceanów, starych tarcz tektonicznych. Duże straty ciepła mają miejsce na obszarach oceanów (ok. 73%) oraz w wyniku rozpadu pierwiastków promieniotwórczych (ok. 17%). W związku z w/w czynnikami wyróżniono na świecie prowincje cieplne: *Sierra Nevada-USA; *Superior-tarcza kanadyjska; *Wielka Brytania; *Zach. Australia; *Centralna Australia; *Płyta ukraińska

111.Zależność gęstości strumienia cieplnego od mocy generowanego ciepła. Interpretacja geologiczna tej zależności. Wyznaczenie gęstości strumienia energii cieplnej(przy jakich założeniach)

W pewnych rejonach skorupy kontynentalnej stwierdzono zależność: q = f(A); q- ilość ciepła przepływająca przez jednostkę powierzchni, A- moc generowanego ciepła - il. C. Przepływająca przez jedn. objętości. Interpretacja geologiczna: Ciepło jest jednorodnie rozłożone w płycie o grubości D, podgrzewanej z dołu.

Wytwarzanie ciepła wykładniczo maleje z głębokością w płycie, która jest podgrzewana. q zależy od gradientu G=∆T/∆h, a ten im wyższy tym większy jest przyrost temp. na głębokość, co świadczy iż jest charakterystyczne dla skał młodszych. Zatem jeśli G jest wysokie wówczas q również wzrasta (zależność proporcjonalna). Im skały młodsze tym wartość gęstości strumienia jest wyższa

(prawo Fouriera). Na właściwości cieplne skał ma wpływ porowatość, szczelinowatość, skład mineralny, temp., ciśnienie.

*Gęstość strumienia cieplnego Ziemi przy założeniu, że przepływ ciepła jest stacjonarny, wyznaczamy ze wzoru Q = λ * G, gdzie λ - współczynnik przewodnictwa cieplnego(można wyznaczyc met. Kalorymetryczną), G -gradient na podstawie odwiertów nie mniejszy niż wpływy dobowe czyli >1m p.p.t.;

112.Własności cieplne skał.

# Współczynnik przewodności cieplnej - ( λ )wł. Fizyczna określająca zdolność do przewodzenia ciepła( zal. Od gęstości, wilgotności, przepuszczalności, uwarstwienia i temperatury) : q = - λ _* D T/ 2

np.. srebro = >400 W / m_* K , drzewo = 0,1 ...

# ciepło właściwe -cieplna pojemność właściwa - ( c _w ) ilość ciepła potrzebna do podniesienia temperatury skały o 1 stopień. Określa zdolność skały do gromadzenia energii cieplnej. C_w = DQ / m _* DT [ J / kg _* K ]

# współczynnik przewodności temperaturowej - ( a ) - określa zdolność skał do straty ciepła w wyniku przewodzenia a = l / r _* c_w ; r à gęstość [ m²/s)

113.Metody wyznaczania parametrów cieplnych skał.

Do wyznaczania termicznych własności skał możemy zastosować metody wykorzystujące zasady stacjonarnej(parametry nie ulegają zmianie - równowaga cieplna),niestacjonarnej (- w warunkach nieustalonej równowagi cieplnej; wyznaczniki: a , c_w , l .: met. te wykorzystują źródła punktowe, liniowe, powierzchniowe), oraz metody kalorymetryczne(wyznaczanie λ). [Metoda impulsowa z liniowym źródłem ciepła: polega na pomiarze prędkości rozchodzenia się sztucznego strumienia ciepła między dwoma otworami wywierconymi w skale w odległości L. ]

Met. niestacjonarnego przepływu ciepła- próbkę się nagrzewa i mierzy czas przejścia fali cieplnej oraz temperaturę max.

Sonda Igłowa - do pomiarów skał luźnych , pomiary in situ.

Przyrząd Lees - Becka- porównywanie z przewodnością znanego materiału, np. mosiądzu. Tu : trudności wynikające z kontaktu mosiądz - skała( nieszczelność)

114.Wielkości charakteryzujące ziemskie pole cieplne.

* Temperatura ^oC, K Kształtuje się głównie pod wpływem promieniowania słonecznego. Zależy od głębokości-amplituda zmian temperatury -wraz z głębokością maleje. Te zmiany wiążą się ze strefami (niestacjonarnego h-20m ; stacjonarnego h>20m ) przepływu ciepła T=f(h)

* Gradient geotermiczny-zmiana T na jednostkową zmianę głębokości G = D T /D h

W skorupie G = ~30 K / km ; 0.03 ^oC / m

* Stopień geotermiczny- zmiana głębokości na jednostkowy przyrost temp H = D h / D T= 1/G , W skorupie H = ~33,3m/^oC

* Powierzchniowa gęstość strumienia cieplnego - il. ciepła przepł. przez jedn. pow. w jedn. czasu. q = Q / s _* t Q - ciepło s - powierzchnia , t - czas [ W / m² ]

śr. Gęstość strumienia cieplnego Ziemi = (6,9 +/- 0,34) _* 10 ^-8 W / m²

* Prędkość generowanego ciepła - ilość ciepła w jednostce objętości skały w jednostce czasu A = Q / V * t V - objętość [ W / m³]

115.Bilans energetyczny procesu deformacji skał z przemianą w en. Kinetyczną w wyniku procesu zniszczenia skał.

.W wyniku deformacji skorupy ziemskiej zostaje wykonana praca, która zużytkowana jest na odkształcenie górotworu; *sprężyste - następuje powrócenie do kształtu - energia akumulowana; *plastyczne - przy długotrwałych naciskach - energia rozproszona w postaci en. cieplnej; Ta energia, która nie została rozproszona, ani skumulowana, wydziela się w postaci en. Kinetycznej.

116.Na czym polega prognozowanie trzęsień ziemi

- na obszarach jednorodnych (po głównym wstrząsie są wstrząsy dodatkowe -repliki )-na obszarach zaburzonych przed i po repliki -w obszarze silnie niejednorodnym (tzw. Burze sejsmiczne wstrząsu głównego )

Zjawiska poprzedzające trzęsienia Ziemi. *Zmiana prędkości fal P i S ( powód : wzrost ilości drobnych szczelin w rejonie przyszłego hipocentrum ( dla fal P - do 20%, S - kilka % ), tworzenie się szczelin równoległych w strefie przyszłego rozrywu. *Czasem powolna deformacja powierzchni Ziemi. *Zmiany w przewodnictwie elektrycznym skał w tym rejonie. *Zmiany parametrów pola. *Zmiany poziomu wód gruntowych, morze(jeśli w pobliżu)

117.Hodograf fali załamanej. Interpretacja. Jakie info o ośr geol.

Hodograf fali refrakcyjnej jest to wykres czasów pierwszych wejść dla fali bezpośredniej i refrakcyjnej (czołowej) zarejestrowany przez wszystkie geofony rozstawu. Interpretacja hodografu polega na obliczeniu prędkości pozornej propagacji fal (na podstawie nachylenia hodografu - prędkość pozorna w kierunku zanurzania granicy mniejsza niż w kierunku odwrotnym) oraz głębokości granic. Równanie hodografu uzyskuje się dzieląc drogi poszczególnych segmentów przez odpowiednie prędkości propagacji fal. Efektem interpretacji hodografu jest przekrój refrakcyjny.

Dostarcza informacji o rzeczywistych prędkościach fal załamanych, ilości, głębokości, kształtach i kątach zalegania granic ośrodków skalnych.

118.Od czego zależy prędkość propagacji fal sprężystych.

Prędkość rozchodzenia się fal w różnich ośrodkach jest niejednorodna. Zależy od: *rodzaju ośrodka(gęstości - wprostproporcjonalnie, modułu sprężystości), *porowatości(subst wypełniająca pory - gazy zmniejszają, ropa zwieksza prędkość) i spękania(odwrotnieprop), *od wilgotności (stan nasycenia wodą wprostprop); *struktury ziarnowej(od tego zal stałe sprężystośći); *tekstura skały(10-20% szybsze rozchodzenie wzdłuż uwarstwienia), *temp. i ciśnienia(sprasowanie skały - wprostprop), *głębokości na jakiej skała występuje(im głębiej tym gęstsze - wprostprop) *jednorodności ośrodka; *wieku skały (starsza na powierzchni wietrzeje, głębiej zwiększa gęstość)

119.Co określa i od czego zależy współczynnik załamania / odbicia fali sejsmicznej

Współczynnik załamania fali sejsmicznej (T) T=f₁(z₁;z₂) z₁=ρ₁V₁ z₂=ρ₂V₂

Określa efektywność załamania fali, zależy od gęstości ośrodka i prędkości przechodzenia przez nie fali.

Współczynnik odbicia (R) R=f(z₁;z₂)

W ośrodku wielowarstwowym amplituda fali dochodzącej do odbiornika będzie funkcją wszystkich współczynników odbicia oraz współczynników załamania na granicach przebytych przez falę sejsmiczną.

120.Prawo rozpadu promieniotwórczego pierwiastka; kiedy przyjmujemy zał. O systemie zamkniętym.

Rozpad jest losowy i nie zależy od warunków fizycznych i stanu chemicznego, zależy jedynie od struktury jądra. Każdy atom ma to samo prawdopodobieństwo rozpadu (w danym izotopie) i równa się : - λN = ΔN/Δt

λ- stała rozpadu, t- czas izotopu macierzystego, N- liczba atomów izotopu macierzystego.

Jeśli przy wyznaczaniu wieku bezwzględnego nie znana jest nam N₀ wtedy przyjmujemy założenie o systemie zamkniętym. W tym wypadku mamy brak początkowych koncentracji D, a czas t nie musi być wiekiem skały a czasem jej krystalizacji- metamorfizmu: t ≈ T_1/2, aby dobrze wyznaczyć D/N. Może być stosowany do rozpadu prostego Sm→Nd, Rb→Sr.

N = N₀-D ; D-ilość atomów izotopu potomnego. Liczba atomowa pierwiastków macierzystych z biegiem czasu maleje. System zamknięty oznacza, że ilość atomów izotopu macierzystego i potomnego nie ulega zmianie.

121.Izochrona, rodzaje, wykorzystanie.

Izochrona - linia łącząca punkty odpowiadające jednoczesnemu występowaniu / trwaniu zjawiska. Równania i wykresy izochrony stosuje się do wyznaczenia wieku skał. Równanie izochrony mówi nam ile jest materiału potomnego w funkcji macierzystego, możemy określić wiek przy założeniu układu zamkniętego.

Reakcje proste: te same wykładniki; złożone: wykładniki różne.

²³²Th - ²⁰⁸Pb

Do datowania skał starych i b. starych.

Sm - Nd

Mają podobną charakterystykę chemiczną odporne na wietrzenie, metamorfizm, skała nie musi być systemem zamkniętym.

Rb - Sr

Oba pierwiastki są łatwo dostarczane i oddalane ze skały. Są to pierw. śladowe, nie występują we wszystkich skałach(brak ich w wapieniach i ultrazasadowych), Długie T_1/2 nie można dokładnie określić wieku skał młodych. Metoda zakłada stały początkowy stosunek izotopów Sr dla różnych minerałów w skale, wiek można wyznaczyć bez jakichkolwiek założeń odnośnie[⁸⁷Sr]

²⁰⁷Pb - ²⁰⁶Pb

Metoda zakłada początkowy stały stosunek izotopów Pb dla róznych minerałów, założenie o systemie zamkniętym, metoda pozwala określic czas tworzenie się planet, odnosi się do meteorytów kamiennych i żelaznych.

U - Pb

Rozpad złożony, system zamknięty. Do datowania najlepiej wykorzystać cyrkon, gdyż krystalizuje on prawie bez początkowej zawartości Pb jest szeroko rozpowszechniony.

K - Ar

Występuje zależność liniowa dla t=const, w związku z czym wiek można wyznaczyć dla pojedynczego minerału, także dla całej skały. Problemem jest to, że Ar jest gazem i może być łatwo wytrącany w systemie. Temperatura zamknięcie(krystalizacji rośnie dla różnych minerałów, co możę dać różne wyniki dla różnych minerałów w tej samej skale. Istnieje tu możliwość odtwarzania historii termicznej skał.

---