Материковая земная кора – Континентальная кора — Википедия

Строение земной коры

Состав земной коры

Замечание 1

Верхняя твердая оболочка планеты – земная кора – ограничена поверхностью суши или дном Мирового океана. Имеет она и геофизическую границу, которой является раздел Мохо. Граница характеризуется тем, что здесь резко нарастают скорости сейсмических волн. Установил её в $1909$ г. хорватский ученый А. Мохоровичич ($1857$-$1936$).

Земную кору слагают осадочные, магматические и метаморфические горные породы, а по составу в ней выделяется три слоя. Горные породы осадочного происхождения, разрушенный материал которых переотложился в нижние слои и образовал осадочный слой земной коры, покрывает всю поверхность планеты. В некоторых местах он очень тонкий и, возможно, прерывается. В других местах он достигает мощности нескольких километров. Осадочными являются глина, известняк, мел, песчаник и др. Образуются они путем осаждения веществ в воде и на суше, лежат обычно пластами. По осадочным породам можно узнать о существовавших на планете природных условиях, поэтому геологи их называют страницами истории Земли

. Осадочные породы подразделяются на органогенные, которые образуются путем накопления останков животных и растений и неорганогенные, которые в свою очередь подразделяются на обломочные и хемогенные.

Обломочные породы являются продуктом выветривания, а хемогенные – результат осаждения веществ, растворенных в воде морей и озер.

Магматические породы слагают гранитный слой земной коры. Образовались эти породы в результате застывания расплавленной магмы. На континентах мощность этого слоя $15$-$20$ км, он совсем отсутствует или очень сильно сокращается под океанами.

Магматическое вещество, но бедное кремнеземом слагает базальтовый слой, имеющий большой удельный вес. Слой этот хорошо развит в основании земной коры всех областей планеты.

Вертикальная структура и мощность земной коры различны, поэтому выделяют несколько её типов. По простой классификации существует

океаническая и материковая земная кора.

Материковая земная кора

Материковая или континентальная кора отличается от океанической коры толщиной и устройством. Континентальная кора расположена под материками, но её край не совпадает с береговой линией. С точки зрения геологии настоящим материком является вся площадь сплошной материковой коры. Тогда получается, что геологические материки больше географических материков. Прибрежные зоны материков, называемые шельфом – это есть временно залитые морем части материков. Такие моря как Белое, Восточно-Сибирское, Азовское – расположены на материковом шельфе.

В континентальной земной коре выделяются три слоя:

  • Верхний слой – осадочный;
  • Средний слой – гранитный;
  • Нижний слой – базальтовый.

Под молодыми горами такой тип коры имеет толщину$ 75$ км, под равнинами – до $45$ км, а под островными дугами – до $25$ км. Верхний осадочный слой материковой коры формируется глинистыми отложениями и карбонатами мелководных морских бассейнов и грубообломочными фациями в краевых прогибах, а также на пассивных окраинах континентов атлантического типа.

Вторгшаяся в трещины земной коры магма сформировала гранитный слой в составе которого есть кремнезем, алюминий и другие минералы. Толщина гранитного слоя может доходить до $25$ км. Слой этот очень древний и имеет солидный возраст – $3$ млрд. лет. Между гранитным и базальтовым слоем, на глубине до $20$ км, прослеживается граница Конрада. Она характеризуется тем, что скорость распространения продольных сейсмических волн здесь увеличивается, на $0,5$ км/сек.

Формирование базальтового слоя произошло в результате излияния на поверхность суши базальтовых лав в зонах внутриплитного магматизма. Базальты содержат больше железа, магния и кальция, поэтому они тяжелее гранита. В пределах этого слоя скорость распространения продольных сейсмических волн от $6,5$-$7,3$ км/сек. Там, где граница становится размытой, скорость продольных сейсмических волн растет постепенно.

Замечание 2

Общая масса земной коры от массы всей планеты составляет всего $0,473$ %.

Одну из первых задач, связанную с определением состава верхней континентальной коры, взялась решать молодая наука геохимия. Так как кора состоит из множества самых разнообразных пород, эта задача была весьма сложной. Даже в одном геологическом теле состав пород может сильно варьироваться, а в разных районах могут быть распространены разные типы пород. Исходя из этого, задача заключалась в определении общего,

среднего состава той части земной коры, которая на континентах выходит на поверхность. Эту первую оценку состава верхней земной коры сделал Кларк. Он работал сотрудником геологической службы США и занимался химическим анализом горных пород. В ходе многолетних аналитических работ, ему удалось обобщить результаты и рассчитать средний состав пород, который был близок к граниту. Работа Кларка подверглась жесткой критике и имела противников.

Вторую попытку по определению среднего состава земной коры предпринял В. Гольдшмидт. Он предположил, что двигающийся по континентальной коре ледник, может соскребать и смешивать выходящие на поверхность породы, которые в ходе ледниковой эрозии будут отлагаться. Они то и будут отражать состав средней континентальной коры. Проанализировав состав ленточных глин, которые во время последнего оледенения отлагались в

Балтийском море, он получил результат, близкий к результату Кларка. Разные методы дали одинаковые оценки. Геохимические методы подтверждались. Этими вопросами занимались, и широкое признание получили оценки Виноградова, Ярошевского, Ронова и др.

Океаническая земная кора

Океаническая кора расположена там, где глубина моря больше $ 4$ км, а это значит, что она занимает не все пространство океанов. Остальная площадь покрыта корой промежуточного типа. Кора океанического типа устроена не так, как континентальная кора, хотя тоже разделяется на слои. В ней практически совсем отсутствует гранитный слой, а осадочный очень тонкий и имеет мощность менее $1$ км. Второй слой пока еще

неизвестен, поэтому его называют просто вторым слоем. Нижний, третий слой – базальтовый. Базальтовые слои континентальной и океанической коры похожи скоростями сейсмических волн. Базальтовый слой в океанической коре преобладает. Как говорит теория тектоники плит, океаническая кора постоянно формируется в срединно-океанических хребтах, потом она от них отходит и в областях субдукции поглощается в мантию. Это свидетельствует о том, что океаническая кора является относительно молодой. Наибольшее количество зон субдукции характерно для Тихого океана, где с ними связаны мощные моретрясения.

Определение 1

Субдукция – это опускание горной породы с края одной тектонической плиты в полурасплавленную астеносферу

В том случае, когда верхней плитой является континентальная плита, а нижней – океаническая – образуются

океанические желоба.
Её толщина в разных географических зонах варьируется от $5$-$7$ км. С течением времени толщина океанической коры практически не изменяется. Связано это с количеством расплава, выделяющегося из мантии в срединно-океанических хребтах и толщиной осадочного слоя на дне океанов и морей.

Осадочный слой океанической коры небольшой и редко превышает толщину в $0,5$ км. Состоит он из песка, отложений останков животных и осажденных минералов. Карбонатные породы нижней части на большой глубине не обнаруживаются, а на глубине больше $4,5$ км карбонатные породы замещаются красными глубоководными глинами и кремнистыми илами.

Базальтовые лавы толеитового состава сформировали в верхней части базальтовый слой, а ниже лежит дайковый комплекс.

Определение 2

Дайки – это каналы, по которым базальтовая лава изливается на поверхность

Базальтовый слой в зонах субдукции превращается в экголиты, которые погружаются в глубину, потому что имеют большую плотность окружающих мантийных пород. Их масса составляет около $7$ % от массы всей мантии Земли. В пределах базальтового слоя скорость продольных сейсмических волн составляет $6,5$-$7$ км/сек.

Средний возраст океанической коры составляет $100$ млн. лет, в то время как самые старые её участки имеют возраст $156$ млн. лет и располагаются во впадине Пиджафета в Тихом океане. Сосредоточена океаническая кора не только в пределах ложа Мирового океана, она может быть и в закрытых бассейнах, например, северная впадина Каспийского моря. Океаническая земная кора имеет общую площадь $306$ млн. км кв.

spravochnick.ru

Земная кора

Что такое земная кора

 

 

Земная кора (или геосфера) представляет собой твердую внешнюю оболочку планеты. Она является частью литосферы, а ее толщина (или мощность)  варьируется от пяти  километров (под поверхностью океанов) до семидесяти пяти километров (под  сушей).  Под земной корой находится мантия, состоящая  их тугоплавких материалов различающихся характеристикам и составу на разных участках. Между корой и мантией есть линия Мохоровичича (Мохо). Именно на этих участках скорость движения сейсмических волн может резко увеличиваться.

 

 

Строение земной коры

 

 

Существует два вида земной коры: океанический и континентальный .

Океанические участки характеризуются значительно меньшей толщиной по сравнению с континентальными. Но вот их площадь значительно больше. Состав этой коры в основном составляет базальтовый слой

 

Структура континентальной коры более сложная. Чаще всего а в ней насчитывают три различных слоя: осадочный, гранитный и базальтовый.

Важно знать, что состав коры неоднороден. На некоторых участках присутствуют все три слоя, но есть и участки, где в основном встречается один или два. Например, базальтовый слой может отсутствовать, а участок земной коры будет состоять преимущественно из гранита.

 

 

Элементы земной коры

 

 

Самыми значимыми по величине элементами земной коры считают материки и континенты, а также океаны.

 

В целом определить тип строения коры можно только при помощи сейсмических способов и методов. Например, не все части океана являются частью океанической коры. Так, в Северном Ледовитом океане существуют области шлейфов, которые по своему составу являются частью материковой коры. Стоит отметить, что различия в строении не закачиваются составом и строением коры, но имеются и на более глубоких уровнях и слоях. К примеру, верхняя мантия под континентами и материками имеет различную структуру. На сегодняшний день изучены отличия вплоть до глубины в 700 километров.

 

Внутри континентов или океаном можно говорить и о более мелких структурных элементах, например о платформах.  Эти элементы встречаются  и в океанах и на континентах. Основной характеристикой платформ принято считать  относительно ровный рельеф и на поверхности и на глубине.

 

В подводной части выделяют срединно-океанские подвижные пояса. Они чаще всего представлены хребтами, имеющими в осевой части рифовые зоны. Они могут быть пересечены разломами. Сегодня эти разломы называют зонами спреддинга. В них океанское дно постепенно расширяется и появляется так называемая новообразованная океанская кора.

 

Таким образом в океанах существуют платформы и срединно-океанские пояса.

 

 

Океаническая земная кора

 

 

Принято считать, что мощность (или толщина) такой коры составляет от пяти до десяти километров. В классическом представлении океаническая кора состоит из трех слоев: верхнего, среднего и нижнего.

 

Верхний слой состоит преимущественно из морских осадков. Его толщина составляет около одного километра.

 

Средний слой — базальтовый. Его толщина колеблется в пределах от одного до двух с половиной километров.

 

Нижний слой толщиной до пяти  километров — это слой габбро.

 

 

Континентальная земная кора

 

 

Этот вид коры имеет мощность  от тридцати пяти до семидесяти километров. Состоит она из трех слоев (нижнего, среднего и верхнего), но их качественный состав в значительной степени отличается от слоев океанической коры.

 

Нижний слой толщиной примерно в двадцать километров имеет базальтовую природу

Средний принято считать гранитным. Но в его составе встречаются не только граниты, но и гнейсы. Он является наиболее толстым слоем. Важно знать, что под океанами такой слой не встречается.

 

Верхний слой составляют осадочные породы. Его толщина (мощность) колеблется и в разных районах составляет  от трех до десяти километров. На некоторых участках осадочный слой может отсутствовать. Такие участки принято именовать щитами например, Балтийский щит).

 

На некоторых участках материков горные породу выветриваются. Из-за этого появляются участи так называемой коры выветривания.

Стоит отметить, что гранитный слой отделяется от базальтового поверхностью Конрада. Сейсмические волны здесь имеют довольно большую скорость, которая может доходить до 7,6 километров в секунду.

 

Линия Мохо, отделяющая земную кору от мантии (это справедливо и для океанов, и для материков) характеризуется скоростью этих волн доходящей до восьми километров в час. Однако на поверхности Мохоровичича эта скорость повышается скачкообразно.

 

Встречаются и участки переходного типа (смешанные). Например, смешанные участки встречаются в районе Курильских, Алеутских островов и некоторых других территорий Восточной Азии.

 

Особо выделяют земную кору срединных океанических хребтов. Эти участки коры меньше всего изучены, не имеют линии Мохо, а вещество мантии может не только проходить в кору, но даже подниматься на поверхность.

 

 

Рельеф земной коры

 

 

Земная кора является своеобразным разделителем внешней и внутренней оболочек планеты. Поверхность земной коры  неоднородна и обладает различными неровностями. Совокупность всех из них и называется рельефом коры.

 

Формирование рельефа земной коры зависит от многочисленных факторов: внешних и внутренних.

 

Внешние (или экзогенные) факторы появляются в результате деятельности человека, сил гравитации или изменений климата. К таким факторам принято относить оползни, обвалы, лавины, выветривание, образование оврагов и многие другие.

 

Внутренние (или эндогенные) факторы связаны с движением тектонических плит или иными процессами, происходящими внутри планеты. К ним принято относить вулканизмы, землетрясения и прочие явления.

 

Вулканизмами называют совокупность процессов и явлений, возникающих в результате внедрения магмы в кору Земли  выплескиванием (извержением) ее на поверхность.  При извержении лава растекается по трещинам и образует покровы, а при извержении по центральному каналу образуется конус вулкана, который может быть представлен в виде купола, конуса или щита.

 

При землетрясениях важно понимать, что его очаг находится обычно на большой глубине ( не менее нескольких десятков километров от поверхности). Расходящиеся от него сейсмические волны и вызывают землетрясения, пик которого всегда находится непосредственно над очагом. Большинство из них происходит на окраинах литосферных плит или в местах их столкновений. Например, сейсмически опасным является поя, проходящий от Атлантического  океан до Тихого через территории Восточной Азии. Также большую сейсмическую активность имеют срединно-океанические хребты. Иногда землетрясения также возникают в результате деятельности людей, например после  перемещений гигантских горных пород, создания водохранилищ и прочих процессов, создающих дополнительную нагрузку на литосферу.

 

 

Породы земной коры

 

 

Земная кора состоит из минералов и горных пород, которые имеют различия по множеству характеристик: от строения и состава до цвета и температуры плавления или растворимости в воде. Основное количество этих пород и минералов люди используют при строительстве или в качестве горючих материалов.

 

А вот их разнообразие связано в первую очередь с условиями, в которых эти вещества постепенно образовывались.

 

Магматические породы возникли из магмы (сформированной в мантии), которая  проникает на поверхность сквозь трещины. Постепенно магма застывает. Так, к примеру образуются граниты.  В иных случаях магма становится лавой и превращается в базальты, габбро, полевые шпаты. Как правило все они отличаются высокой  плотностью и обладают хорошими показателями твердости.

 

Осадочные породы формируются исключительно на поверхности. Как правило они возникают на основе веществ, осевших на дне океанов или прочих водоемов, а также образовываются из веществ и накопившихся на материковой поверхности.

 

Обломочные породы появляются из-за каких-либо разрушений поверхности. Чаще всего это происходит из-за выветривания или размывания пород. Их примером  можно считать песок, глину, гравий и прочие.

 

Породы органического происхождения  возникли на основе остатков умерших животных или отмерших представителей растительного мира. Множество органических осадков накопилось на на дне водоемов за миллионы лет. Так появились известняк, каменный уголь, торф, янтарь и даже нефть.

 

Химические породы появились из-за постепенного выпадения осадков в водных растворах. Например,  каменная соль, гипс,  кремний.

 

Есть на планете  породы внеземного происхождения. Специалисты утверждают, что на поверхность Земли в сутки оседает до десяти тысяч тонн космической пыли. И это происходит постоянно. Таким образом оболочка планеты покрывается толстым слоем твердого вещества космического происхождения.

 

Метаморфические породы возникли из-за каких-либо преобразований. Чаще всего это происходит из-за изменения условий залегания тех или иных веществ. Изменяется толща верхнего слоя, а в следствии этого увеличивается  давление, а также резко повышается температура. Породы преобразуются, приобретают иные характеристики. Так, песок превращается в кварцит, известняк преобразуется в мрамор, а гранит в гнейсы.

Из-за того, что земная кора поднимаются вышеназванные породы появляются на поверхности  и становятся осадочными или обломочными.

 

 

Разломы земной коры

 

 

Разломы возникают из-за движения литосферных плит. Скорость этого движении на первый взгляд очень небольшая — не более десяти сантиметров в год. Однако стоит учитывать, что такое движение происходит постоянно и даже при такой низкой скорости плиты сталкиваются и начинают давить друг на друга. В результате таких столкновений и образуются разломы.

 

В древности такое движение было намного более активным и это привело к возникновению отдельных гор или горных цепей. Сегодня даже небольшого движения может хватить для начала природной катастрофы, например,  вулканического извержения или возникновения разрушительного цунами.

 

Геологи различают три основных типа разломов: сдвиг, смещение по падению и сбросо-сдвиг.

Самым распространенным видом разлома является сдвиг. В результате смещения плит (сдвига) возникают стихийные бедствия, реки меняют течения, а континенты — очертания.

 

Разлом со смещением по падению признан учеными наиболее опасным. В результате такого смещения одна из плит повышается над другой.

 

Реже всего происходит сбросо-сдвиг, в результате которого одна плита сталкивает с себя вторую, но при этом они расходятся  или сдвигаются.

 

При вертикальном смещении возникают не только сбросы, но и взбросы или надвиги. В первом случае земная кора растягивается, висячий блок опускается по отношению к подошве и образуется грабен (более низкий по уровню участок) или горст (более высокий участок)

 

Взброс происходит примерно также, как и сброс, но в обратном порядке. Подвижный слой при взбросе оказывается верхним.

 

Надвиг очень напоминает  взброс. Считается, что происходит это при образовании трещины с углом примерно в сорок пять градусов. При этом на поверхности земной коры могут появляться складки, образовываться рифты, клиппы или тектонические покровы.

 

Сдвиги  менее разнообразны. В результате небольшого смещения плит образуются незначительные неровности земной поверхности. Однако в редких случаях можно говорить о возникновении трансформного разлома. Он появляется если плиты движутся в одну сторону, но с существенно отлучающейся друг от друга скоростью. Чаще всего они возникают на дне океанов, изредка происходят и на поверхности. Такой сдвиг может пройти незамеченным для людей, а может стать причиной ужасающих последствий.

 

 

Разлом Сан-Андреас

 

 

Самым известным и опасным разломом является Сан-Андреас. Он наиболее опасным  на Земле. Впервые его обнаружил Эндрю Лоусон. В результате 13 лет наблюдений этот профессор смог доказать, что он постоянно активен, постепенно  разрастается, что  в будущем принесет существенный вред Калифорнии и всему континенту. Длина этого разлома составляет около 1200 километров. Он все время находится под наблюдением специалистов, как один из очень опасных сейсмических районов.

 

 

Тихоокеанское огненное кольцо

 

 

Тихоокеанское огненное кольцо  — еще один очень большой разлом.  Он пролегает по периметру Тихого океана и затрагивает одновременно триста двадцать восемь действующих  вулканов. Это более половины от пятисот сорока вулканов функционирующих в настоящий момент на планете Земля. Геологи считают, что даже самое незначительное геологическое явления может стать спусковым механизмом для извержения всех этих вулканов. Это может стать причиной резкого  сдвига нескольких плит, увеличению давления на находящиеся в непосредственной близости плиты. Все это без сомнений приведет к катастрофическим и гибельным для человечества последствиям.

 

Стоит обратить особое внимание, что разлом проходит через Курилы, Новую Зеландию, Японию, Новую Гвинею и Антарктиду. Также в числе знаковых точек можно назвать Анды, Кордильеры и Соломоновы острова.

 

Однако пугает не только протяженность этого огромного разлома. Он проходит через индонезийскую  плиту. Очень медленно она перемещается под поверхность Тихоокеанской. Именно в этом районе часть начинаются цунами, стартуют  вулканические извержения, различные по шкале  и интенсивности землетрясения и прочие страшные катаклизмы.

 

 

Разлом в Центральной Африке

 

 

Опасный и крупный по размеру разлом существует в Центральной Африке (озеро Киву). Образовалось озеро в результате столкновения Африканской и Аравийской  плит. Пугает, что  медленно, но постоянно котловина этого озера увеличивается. Соответственно, постепенно этот водоем становится глубже, а риск того, что вулканы проснуться повышается. Так, при извержении вулкана Китуро  температура магмы была столь высока, что вода в озере закипала вместе с рыбой и прочими обитателями водоема. Также под озером залегает метан и углекислый газ, что увеличивает потенциальную опасность в случае извержения одного из вулканов.

 

Озеро Байкал также находится в опасной местности. Здесь находится довольно большой разлом. Специалисты утверждают, что из-за постоянного смещения находящихся здесь плит (Евразийской и Амурской) здесь постоянно происходят катаклизмы. Также через несколько сотен миллионов лет прогнозируется соединение озера с океаном.

 

 

karatu.ru

Строение земной коры

Земная кора внешняя твердая оболочка Земли, верхняя часть литосферы. От мантии Земли земная кора отделена поверхностью Мохоровичича.

Принято выделять материковую и океаническую кору, которые различаются по своему составу, мощности, строению и возрасту. Материковая кора расположена под материками и их подводными окраинами (шельфом). Земная кора материкового типа толщиной от 35-45 км расположена под равнинами до 70 км в области молодых гор. Наиболее древние участки материковой коры имеют геологический возраст, превышающий 3 миллиарда лет. Она состоит из таких оболочек: коры вы­ветривания, осадочной, метаморфической, гранитной, базальтовой.

Океаническая земная кора значительно моложе, её возраст не превышает 150-170 миллионов лет. Она имеет меньшую мощность 5-10 км. В пределах океанической земной коры отсутствует граничный слой. В строении земной коры океанического типа выделяют следую­щие слои: неуплотненных осадочных пород (до 1 км), вулкани­ческий океанический, который состоит из уплотненных осадков (1-2 км), базальтовый (4-8 км).

Каменная оболочка Земли не представляет собой единого целого. Она состоит из отдельных блоков  литосферных плит. Всего на земном шаре насчитывается 7 крупных и несколько более мелких плит. К крупным относятся Евразиатская, Североамериканская, Южноамериканская, Африканская, Индо–Австралийская (Индийская), Антарктическая и Тихоокеанская плиты. В пределах всех крупных плит, за исключением последней, расположены материки. Границы литосферных плит проходят, как правило, вдоль срединно-океанических хребтов и глубоководных желобов.

Литосферные плиты постоянно изменяются: две плиты могут спаиваться в единую в результате коллизии; в результате рифтинга может произойти раскол плиты на несколько частей. Литосферные плиты могут погружаться в мантию земли, достигая при этом земное ядро. Поэтому разделение земной коры на плиты не однозначно: с накоплением новых знаний некоторые границы плит признаются несуществующими, выделяются новые плиты.

В пределах литосферных плит расположены участки с различными типами земной коры. Так, восточная часть Индо-Австралийской (Индийской) плиты – материк, а западная расположена в основании Индийского океана. У Африканской плиты материковая земная кора с трёх сторон окружена океанической. Подвижность атмосферной плиты определяется соотношением в её пределах материковой и океанической коры.

При столкновении литосферных плит возникает складкообразование слоев горных пород. Складчатые пояса подвижные, сильно расчленённые участки земной поверхности. В их развитии выделяется два этапа. На начальном этапе земная кора испытывает преимущественно опускания, происходит накопление осадочных горных пород и их метаморфизация. На заключительном этапе опускание сменяется поднятием, горные породы сминаются в складки. В течение последнего миллиарда лет на Земле было несколько эпох интенсивных горообразований: байкальское горообразование, каледонское, герцинское, мезозойское и кайнозойское. В соответствии  с этим выделяют различные области складчатости.

Впоследствии горные породы, из которых состоит складчатая область, теряют подвижность и начинают разрушаться. На поверхности накапливаются осадочные породы. Образуются устойчивые участки земной коры платформы. Они обычно состоят из складчатого фундамента (остатки древних гор),  перекрытого сверху слоями горизонтально залегающих осадочных пород, образующих чехол. В соответствии с возрастом фундамента выделяют древние и молодые платформы. Участки пород, где фундамент погружён на глубину и перекрыт осадочными породами, называют плитами. Места выхода фундамента на поверхность называют щитами. Они более характерны для древних платформ. В основании всех материков расположены древние платформы, края которых являются складчатыми областями разного возраста.

Распространение платформенных и складчатых областей можно увидеть на тектонической географической карте, или на карте строения земной коры.

Остались вопросы? Хотите знать больше о строении земной коры?
Чтобы получить помощь репетитора – зарегистрируйтесь.

© blog.tutoronline.ru, при полном или частичном копировании материала ссылка на первоисточник обязательна.

blog.tutoronline.ru

ЗЕМНАЯ КОРА • Большая российская энциклопедия

ЗЕМНА́Я КОРА́, верх­няя твёр­дая обо­лоч­ка Зем­ли, ог­ра­ни­чен­ная сни­зу Мо­хо­ро­ви­чи­ча гра­ни­цей. Tермин «З. к.» поя­вил­ся в 18 в. в ра­бо­тах M. B. Ло­мо­но­со­ва и в 19 в. в тру­дах Ч. Лай­е­ля; c раз­ви­ти­ем кон­трак­ци­он­ной ги­по­те­зы в 19 в. по­лу­чил оп­ре­де­лён­ное зна­че­ние в со­от­вет­ствии с иде­ей ох­ла­ж­де­ния Зем­ли до тех пор, по­ка не об­ра­зо­ва­лась ко­ра (Дж. Да­на). B ос­но­ве пред­став­ле­ний o со­ста­ве, струк­ту­ре и фи­зич. свой­ст­вах З. к. ле­жат гео­фи­зич. дан­ные o ско­ро­стях рас­про­стра­не­ния сейс­мич. волн (в осн. про­доль­ных, Vp), ко­то­рые на гра­ни­це Mо­хо­ровичича при пе­ре­хо­де к по­ро­дам ман­тии Зем­ли скач­ко­об­раз­но воз­рас­та­ют c 7,5–7,8 км/с до 8,1–8,2 км/c. При­ро­да ниж­ней гра­ни­цы З. к., по-ви­ди­мо­му, обу­слов­ле­на из­ме­не­ни­ем хи­мич. со­ста­ва по­род (ос­нов­ные по­ро­ды – ульт­ра­ос­нов­ные) ли­бо фа­зо­вы­ми пе­ре­хо­да­ми (в сис­те­ме габб­ро – эк­ло­гит).

Для З. к. ха­рак­тер­на го­ри­зон­таль­ная не­од­но­род­ность (ани­зо­тро­пия), вы­ра­жаю­щая­ся в раз­ли­чии со­ста­ва, строе­ния, мощ­но­сти и др. ха­рак­те­ри­стик ко­ры в пре­де­лах её отд. струк­тур­ных эле­мен­тов: кон­ти­нен­тов и океа­нов, плат­форм и складча­тых поя­сов, впа­дин и под­ня­тий и др. Вы­де­ля­ют два гл. ти­па З. к. – кон­ти­нен­таль­ную и океа­ни­че­скую.

Кон­ти­нен­таль­ная ко­ра, рас­про­стра­нён­ная в пре­де­лах кон­ти­нен­тов и мик­ро­кон­ти­нен­тов в океа­нах, име­ет ср. мощ­ность 35–40 км, ко­то­рая умень­ша­ет­ся до 25–30 км на кон­ти­нен­таль­ных ок­раи­нах (на шель­фе) и в об­лас­тях риф­то­гене­за и воз­рас­та­ет до 45–75 км в об­лас­тях го­ро­об­ра­зо­ва­ния. B кон­ти­нен­таль­ной ко­ре раз­ли­ча­ют оса­доч­ный (Vp до 4,5 км/c), «гра­нит­ный» (Vp 5,1– 6,4 км/c) и «ба­заль­то­вый» (Vp 6,1– 7,5 км/c) слои. Оса­доч­ный слой от­сут­ст­ву­ет на щи­тах и ме­нее круп­ных под­ня­ти­ях фун­да­мен­та древ­них плат­форм, а так­же в осе­вых зо­нах склад­ча­тых со­ору­же­ний. Во впа­ди­нах мо­ло­дых и древ­них плат­форм, пе­ре­до­вых и меж­гор­ных про­ги­бах склад­ча­тых со­ору­же­ний мощ­ность оса­доч­но­го слоя дос­ти­га­ет 10 км (ред­ко 20–25 км). Он сло­жен пре­им. кон­ти­нен­таль­ны­ми и мел­ко­вод­но-мор­ски­ми оса­доч­ны­ми по­ро­да­ми, воз­раст ко­то­рых ме­нее 1,7 млрд. лет, а так­же пла­то­ба­заль­та­ми (трап­па­ми), сил­ла­ми маг­ма­тич. по­род ос­нов­но­го со­ста­ва, ту­фа­ми. На­зва­ния «гра­нит­но­го» и «ба­заль­то­во­го» сло­ёв ус­лов­ны и ис­то­ри­че­ски свя­за­ны c вы­де­ле­ни­ем гра­ни­цы Kон­ра­да (Vp 6,2 км/c), раз­де­ляю­щей слои, в ко­то­рых ско­ро­сти про­доль­ных сейс­мич. волн со­от­вет­ст­ву­ют ско­ро­стям в гра­ни­те и ба­заль­те. По­сле­дую­щие ис­сле­до­ва­ния (в т. ч. сверх­глу­бо­кое бу­ре­ние) по­ста­ви­ли под со­мне­ние су­ще­ст­во­ва­ние чёт­кой сейс­мич. гра­ни­цы, по­это­му оба эти слоя объ­еди­ня­ют в кон­со­ли­ди­ро­ван­ную ко­ру. «Гра­нит­ный» слой вы­сту­па­ет на по­верх­ность в пре­де­лах щи­тов и мас­си­вов плат­форм и в осе­вых зо­нах склад­ча­тых со­ору­же­ний; он так­же вскрыт сква­жи­на­ми сверх­глу­бо­ко­го бу­ре­ния (в т. ч. Коль­ской сверх­глу­бо­кой сква­жи­ной на глу­би­ну св. 12 км). Его мощ­ность на плат­фор­мах 15–20 км, в склад­ча­тых со­ору­же­ни­ях 25–30 км. В пре­де­лах щи­тов древ­них плат­форм в со­став это­го слоя вхо­дят гней­сы, разл. кри­стал­лич. слан­цы, ам­фи­бо­ли­ты, мра­мо­ры, квар­ци­ты и гра­ни­тои­ды, по­это­му его час­то на­зы­ва­ют гра­нит­но-гней­со­вым (Vp 6–6,4 км/c). В фун­да­мен­те мо­ло­дых плат­форм и в пре­де­лах мо­ло­дых склад­ча­тых со­ору­же­ний верх­ний слой кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры сло­жен ме­нее ме­та­мор­фи­зов. по­ро­да­ми и со­дер­жит мень­ше гра­ни­тов, в свя­зи с чем его так­же име­ну­ют гра­нит­но-ме­та­мор­фи­че­ским (Vp 5,1–6 км/c). Пря­мое изу­че­ние «ба­заль­то­во­го» слоя кон­ти­нен­таль­ной ко­ры не­воз­мож­но. Зна­че­ни­ям ско­ро­стей сейс­мич. волн, по ко­то­рым он вы­де­лен, мо­гут удов­ле­тво­рять как маг­ма­тич. по­ро­ды ос­нов­но­го со­ста­ва (ба­зи­ты), так и по­ро­ды, ис­пы­тав­шие вы­со­кую сте­пень ме­та­мор­физ­ма (гра­ну­ли­ты), по­это­му ниж­ний слой кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры ино­гда на­зы­ва­ют гра­ну­лит-ба­зи­то­вым. От­не­се­ние к З. к. или верх­ней ман­тии по­род со ско­ро­стя­ми про­доль­ных сейс­мич. волн бо­лее 7 км/c спор­но. Воз­раст древ­ней­ших по­род кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры дос­ти­га­ет 4 млрд. лет.

Oсн. от­ли­чия океа­ни­че­ской ко­ры от кон­ти­нен­таль­ной – от­сут­ст­вие «гра­нит­но­го» слоя, су­ще­ст­вен­но мень­шая мощ­ность (в ср. 5–7 км), бо­лее мо­ло­дой воз­раст (юра, мел, кай­но­зой; ме­нее 170 млн. лет), бо́ль­шая ла­те­раль­ная од­но­род­ность. Oкеанич. ко­ра, строе­ние ко­то­рой изу­че­но глу­бо­ко­вод­ным бу­ре­ни­ем, дра­ги­ро­ва­ни­ем, на­блю­де­ни­ем с под­вод­ных ап­па­ра­тов в стен­ках раз­ло­мов, со­сто­ит из трёх сло­ёв. Пер­вый слой, или оса­доч­ный, со­сто­ит из пе­ла­гич. крем­ни­стых, кар­бо­нат­ных и гли­ни­стых осад­ков (Vp 1,6–5,4 км/c). В на­прав­лении кон­ти­нен­таль­ных под­но­жий его мощ­ность воз­рас­та­ет до 10–15 км. Оса­доч­ный слой мо­жет от­сут­ст­во­вать в осе­вых зо­нах сре­дин­но-океа­нич. хреб­тов. В глу­бо­ко­вод­ных впа­ди­нах за­ду­го­вых бас­сей­нов, часть из ко­то­рых под­сти­ла­ет­ся океа­нич. ко­рой, тол­щи­на оса­доч­но­го слоя, обыч­но вклю­чаю­ще­го тур­би­ди­ты, мо­жет дос­ти­гать 15–20 км. Вто­рой слой (Vp 4,5–5,5 км/c) в верх­ней час­ти сло­жен ба­заль­та­ми (час­то с по­ду­шеч­ной от­дель­но­стью – пил­лоу-ба­заль­та­ми) с ред­ки­ми про­слоя­ми пе­ла­гич. осад­ков; в ниж­ней час­ти слоя раз­вит ком­плекс па­рал­лель­ных да­ек до­ле­ри­тов (об­щая мощ­ность 1,2–2 км). Тре­тий слой (Vp 6–7,5 км/c) в верх­ней час­ти со­сто­ит из мас­сив­ных габб­ро, в ниж­ней – из рас­сло­ен­но­го ком­плек­са, в ко­то­ром габб­ро че­ре­ду­ют­ся с ульт­ра­ос­нов­ны­ми по­ро­да­ми (об­щая мощ­ность 2–5 км). В пре­де­лах внутр. под­ня­тий океа­нов З. к. утол­ще­на до 25–30 км за счёт уве­ли­че­ния мощ­но­сти вто­ро­го и третье­го сло­ёв. Древ­ним ана­ло­гом океа­нич. ко­ры на кон­ти­нен­тах яв­ля­ют­ся офио­ли­ты.

Океа­нич. ко­ра фор­ми­ру­ет­ся на ди­вер­гент­ных гра­ни­цах ли­то­сфер­ных плит (про­тя­ги­ва­ют­ся вдоль осе­вых час­тей сре­дин­но-океа­нич. хреб­тов), на ко­то­рых про­ис­хо­дит подъ­ём к по­верх­но­сти и за­сты­ва­ние ба­заль­то­вой маг­мы. Кон­ти­нен­таль­ная ко­ра об­ра­зу­ет­ся в про­цес­се пе­ре­ра­бот­ки океа­нич. ко­ры на ак­тив­ных кон­ти­нен­таль­ных ок­раи­нах.

Кро­ме двух гл. ти­пов З. к., вы­де­ля­ют пе­ре­ход­ные ти­пы. Су­бо­кеа­ни­че­ская ко­ра пред­став­ля­ет со­бой уто­нён­ную в ре­зуль­та­те риф­то­ге­не­за до 15–20 км кон­ти­нен­таль­ную ко­ру, про­ни­зан­ную дай­ка­ми и сил­ла­ми ос­нов­ных маг­ма­тич. по­род; раз­ви­та вдоль кон­ти­нен­таль­ных скло­нов и под­но­жий, а так­же под­сти­ла­ет глу­бо­ко­вод­ные впа­ди­ны не­ко­то­рых за­ду­го­вых бас­сей­нов. Суб­кон­ти­нен­таль­ная ко­ра (не­дос­та­точ­но кон­со­ли­ди­ро­ван­ная, мощ­ность ме­нее 25 км) на­блю­да­ет­ся в вул­ка­нических ост­ров­ных ду­гах, где океа­ническая ко­ра пре­вра­ща­ет­ся в кон­ти­нен­таль­ную.

З. к. ис­пы­ты­ва­ет го­ри­зон­таль­ные и вер­ти­каль­ные тек­то­ни­че­ские дви­же­ния. В ней рас­по­ло­же­ны оча­ги зем­ле­тря­се­ний, фор­ми­ру­ют­ся маг­ма­тич. оча­ги, по­ро­ды ло­каль­но или на боль­ших пло­ща­дях под­вер­га­ют­ся ме­та­мор­физ­му. Тек­то­нич. дви­же­ния З. к. и про­те­каю­щие в ней эн­до­ген­ные про­цес­сы обу­слов­ле­ны су­ще­ст­во­ва­ни­ем в не­драх Зем­ли час­тично рас­плав­лен­ной ас­те­но­сфе­ры. Под дей­ст­ви­ем тек­то­нич. дви­же­ний и де­фор­ма­ций, маг­ма­тич. дея­тель­но­сти, ме­та­мор­физ­ма, эк­зо­ген­ных про­цес­сов (пе­ре­ме­ще­ние лед­ни­ков, ополз­ни, карст, реч­ная эро­зия и др.) гор­ные по­ро­ды З. к. во­вле­ка­ют­ся в склад­ча­тые и раз­рыв­ные дис­ло­ка­ции тек­то­ни­че­ские. Воз­дей­ст­вие на по­ро­ды З. к. ат­мо-, гид­ро- и био­сфе­ры при­во­дит к их вы­вет­ри­ва­нию.

Об эво­лю­ции З. к. на про­тя­же­нии гео­ло­гич. ис­то­рии см. в ст. Зем­ля.

bigenc.ru

Континентальная кора — wiki.web.ru

Континентальная кора земная кора, залегающая под материками и многими крупными островами.

Строение

Континентальная кора имеет трёхслойное строение. Верхний слой представлен прерывистым покровом осадочных пород, который развит широко, но редко имеет большую мощность. Большая часть коры сложена верхней корой (гранитно-метаморфический слой) — слоем, состоящим главным образом из гранитов и гнейсов, обладающим низкой плотностью и древней историей. Исследования показывают, что большая часть этих пород образовались очень давно, около 3 миллиардов лет назад. Глубже находится нижняя кора (гранулито-базитовый слой), состоящая из мафических пород — гранулитов и им подобных.

Состав верхней континентальной коры

Определение состава верхней континентальной коры стало одной из первых задач, которую взялась решать молодая наука геохимия. Собственно из попыток решения этой задачи и появилась геохимия. Эта задача весьма сложна, поскольку земная кора состоит из множества пород разнообразного состава. Даже в пределах одного геологического тела состав пород может сильно варьировать. В разных районах могут быть распространены совершенно разные типы пород. В свете всего этого и возникла задача определения общего, среднего состава той части земной коры, что выходит на поверхность на континентах. С другой стороны, сразу же возник вопрос о содержательности этого термина.

Первая оценка состава верхней земной коры была сделана Кларком. Кларк был сотрудником геологической службы США и занимался химическим анализом горных пород. Поле многих лет аналитических работ, он обобщил результаты анализов и рассчитал средний состав пород. Он предположил, что многие тысячи образцов, по сути, случайно отобранных, отражают средний состав земной коры (см. Кларки элементов). Эта работа Кларка вызвала фурор в научном сообществе. Она подверглась жёсткой критике, так как многие исследователи сравнивали такой способ с получением «средней температуры по больнице, включая морг». Другие исследователи считали, что этот метод подходит для такого разнородного объекта, каким является земная кора. Полученный Кларком состав земной коры был близок к граниту.

Следующую попытку определить средний состав земной коры предпринял Виктор Гольдшмидт. Он сделал предположение, что ледник, двигающийся по континентальной коре, соскребает все выходящие на поверхность породы, смешивает их. В результате породы, отлагающиеся в результате ледниковой эрозии, отражают состав средней континентальной коры. Гольдшмит проанализировал состав ленточных глин, отлагавшихся в Балтийском море во время последнего оледенения. Их состав оказался удивительно близок к среднему составу, полученному Кларком. Совпадение оценок, полученных столь разными методами, стало сильным подтверждением геохимических методов.

Впоследствии определением состава континентальной коры занимались многие исследователи. Широкое научное признание получили оценки Виноградова, Ведеполя, Ронова и Ярошевского.

Некоторые новые попытки определения состава континентальной коры строятся на разделении её на части, сформированные в различных геодинамических обстановках.

Граница между верхней и нижней корой

Для изучения строения земной коры применяются косвенные геохимические и геофизические методы, но непосредственные данные можно получить в результате глубинного бурения. При проведении научного глубинного бурения часто ставится вопрос о природе границы между верхней (гранитной) и нижней (базальтовой) континентальной корой. Для изучения этого вопроса в СССР была пробурена Саатлинская скважина. В районе бурения наблюдалась гравитационная аномалия, которую связывали с выступом фундамента. Но бурение показало, что под скважиной находится интрузивный массив. При бурении Кольской сверхглубокой скважины граница Конрада также не была достигнута.

Литература

  • Wedepohl KH, The composition of the continental-crust Geochimica et cosmochimica acta 59 (7): 1217-1232 apr 1995

wiki.web.ru

8.Строение Земли. Строение земной коры, отличие океанической земной коры от континентальной.

Земля состоит из нескольких оболочек: атмосфера, гидросфера, биосфера, литосфера.

Биосфера – особая оболочка земли, область жизнедеятельности живых организмов. Она включает в себя нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы. Литосфера – наиболее твердая оболочка земли:

Строение:

  1. земная кора

  2. мантия (Si, Ca, Mg, O, Fe)

  3. внешнее ядро

  4. внутреннее ядро

центр земли – температура 5-6 тысоС

Состав ядра – Ni\Fe; плотность ядра – 12,5 кг/см3;

Кимберлиты — (от названия г. Кимберли в Южной Африке), магматическая ультраосновная брекчиевидная горная порода эффузивного облика, выполняющая трубки взрыва. Состоит в основном из оливина, пироксенов, граната пироп-альмандинового ряда, пикроильменита, флогопита, реже — циркона, апатита и др. минералов, включенных в мелкозернистую основную массу, обычно измененную поствулканическими процессами до серпентин-карбонатного состава с перовскитом, хлоритом и т.д.

Эклогит — метаморфическая горная порода состоящая из пироксена с высоким содержанием жадеитового минала (омфацита) и граната гроссуляр-пироп-альмандинового состава, кварца и рутила. По химическому составу эклогиты идентичны магматическим породам основного состава — габбро и базальтам.

Строение земной коры

Толщина слоя =5-70 км; высокогорье -70 км, дно моря- 5-20 км, в среднем 40-45 км. Слои: осадочный, гранитно-гнейсовый (в океанической коре нет), гранитно-бозитовый (базальтовый)

Земная кора – это комплекс горных пород, залегающих выше границы Мохоровичича. Горные породы представляют собой закономерные агрегаты минералов. Последние состоят из различных химических элементов. Химический состав и внутренняя структура минералов зависят от условий их образования и определяют свойства. В свою очередь, строение и минеральный состав горных пород указывают на происхождение последних и позволяют определять породы в полевых условиях.

Выделяют два типа земной коры – континентальную и океаническую, резко различающихся составом и строением. Первая, более легкая, формирует возвышенные участки – континенты с их подводными окраинами, вторая занимает дно оеканиеских впадин(2500-3000м). Континентальная кора состоит из трех слоев — осадочного, гранито- гнейсового и гранулито-базитового, мощностью от 30-40 км на равнинах до 70-75 км под молодыми горами. Океанская кора мощностью до 6-7 км имеет трехслойное строение. Под маломощным слоем рыхлых осадков залегает второй океанский слой, состоящий из базальтов, третий слой сложен габбро с подчиненными ультрабазитами. Континентальная кора обогащена кремнеземом и легкими элементами – Al, натрием, калием, С, по сравнению с океаническиой.

Континентальная (материковая) земная кора характеризуется большой мощностью – в среднем 40 км, местами достигая 75 км. Она состоит из трех «слоев». Сверху залегает осадочный слой, образованный осадочными породами различного состава, возраста, генезиса и степени дислоцированности. Мощность его изменяется от нуля (на щитах) до 25 км (в глубоких впадинах, например, Прикаспийской). Ниже залегает «гранитный» (гранитно-метаморфический) слой, состоящий главным образом из кислых пород, по составу близких к граниту. Наибольшая мощность гранитного слоя отмечается под молодыми высокими горами, где она достигает 30 км и более. В пределах равнинных участков материков мощность гранитного слоя уменьшается до 15-20 км. Под гранитным слоем залегает третий, «базальтовый», слой, получивший свое название также условно: сейсмические волны проходят через него с такими же скоростями, с которыми в экспериментальных условиях они проходят через базальты и близкие к ним породы. Третий слой мощностью 10-30 км сложен сильно метаморфизованными породами преимущественно основного состава. Поэтому его еще называют гранулито-базитовым.

Кора океанического типа резко отличается от континентальной. На большей части площади дна океана мощность ее колеблется от 5 до 10 км. Своеобразно и ее строение: под осадочным слоем мощностью от нескольких сотен метров (в глубоководных котловинах) до 15 км (вблизи континентов) залегает второй слой, сложенный подушечными лавами с тонкими прослоями осадочных пород. Нижняя часть второго слоя сложена своеобразным комплексом параллельных даек базальтового состава. Третий слой океанической коры мощностью 4-7 км представлен кристаллическими магматическими породами преимущественно основного состава (габбро). Таким образом, важнейшей специфической особенностью океанической коры являются ее малая мощность и отсутствие гранитного слоя.

studfiles.net

Земная кора

Слой С нельзя рассматривать как однородный. В нем происходит или изменение химического состава, или фазовые переходы (или то и другое).

Что касается слоя В, лежащего непосредственно под земной корой, то, скорее всего, здесь тоже имеет место некоторая неоднородность и он состоит их таких пород, как дунит, перидотиты, эклогиты.

При изучении землетрясения, происшедшего в 40 км от Загреба (Югославия), А. Мохоровичич в 1910 г. заметил, что на расстоянии больше 200 км от источника первой на сейсмограмме вступает продольная волна другого типа, чем на более близких расстояниях. Он объяснил это тем, что в Земле на глубине порядка 50 км существует граница, на которой скорость внезапно возрастает. Это исследование было продолжено его сыном С. Мохоровичичем после Конрада, который в 1925 г. обнаружил еще одну фазу продольных волн Р* при изучении волн от землетрясений в восточных Альпах. Соответствующая фаза поперечных волн S* была идентифицирована позже. Фазы P* и S* указывают на существование, по крайней мере, одной границы — «границы Конрада» — между подошвой осадочной толщи и границей Мохоровичича.

Волны, возникшие при землетрясениях и искусственных взрывах и распространяющиеся в земной коре, в последние годы интенсивно изучались. Использовались методы как преломленных, так и отраженных волн. Результаты проведенных исследований сводятся к следующему. По измерениям, проведенным разными исследователями, значения продольных Vp и поперечных VS скоростей оказались равными: в граните — Vp = 4.0 ÷5.7,Vs = 2.1÷3.4 , в базальте — Vp = 5.4 ÷6.4,Vs ≈ 3.2, в

габбро — Vp = 6.4 ÷6.7,Vs ≈ 3.5 , в дуните — Vp = 7.4,Vs = 3.8 и в эклогите — Vp = 8.0,Vs = 4.3

км/с.

Кроме того, в различных областях были получены указания на существование волн с другими скоростями и границами внутри гранитного слоя. С другой стороны, под океаническим дном за пределами шельфов не имеется указание на существование гранитного слоя. Во многих континентальных областях подошвой гранитного слоя является граница Конрада.

В настоящее время имеются указания на дополнительные ясно выраженные границы между поверхностями Конрада и Мохоровичича; для нескольких континентальных областей даже указаны слои со скоростями продольных волн от 6,5 до 7 и от 7 до 7,5 км/с. Было предположено, что могут существовать слой «диорита» (Vp = 6,1

км/с) и слой «габбро» (Vp = 7 км/с).

Во многих океанических областях глубина границы Мохо под дном океана меньше 10 км. Для большинства континентов ее глубина увеличивается с увеличением расстояния от побережья и под высокими горами может достигать более 50 км. Эти «корни» гор впервые были обнаружены по гравитационным данным.

В большинстве случаев определения скоростей ниже границы Мохо дают одни и те же цифры: 8,1 — 8,2 км/с для продольных волн и около 4,7 км/с для поперечных.

Земная кора представляет собой верхний слой жесткой оболочки Земли – ее литосферы и отличается от подкоровых частей литосферы строением и химическим составом. Земная кора отделяется от подстилающей ее литосферной мантии границей Мохоровичича, на которой скорости распространения сейсмических волн скачком возрастают до 8,0 – 8,2 км/с.

Поверхность земной коры формируется за счет разнонаправленных воздействий тектонических движений, создающих неровности рельефа, денудации этого рельефа путем разрушения и выветривания слагающих его горных пород, и благодаря процессам осадконакопления. В результате постоянно формирующаяся и одновременно

studfiles.net