Составные части земной коры


Представление о земной коре возникло в XVIII в. В то время ученые считали, что Земля образовалась из облака раскаленных газов. Охлаждаясь, это облако сгущалось до огненно-жидкого, уплотнялось и покрывалось с поверхности твердой коркой, под которой, как полагали, существует еще. не остывшее жидкое ядро. Теперь геофизики единодушно считают почти всю Землю твердой. По современным представлениям земная кора — это верхняя, твердая, в основном кристаллическая, сложно построенная оболочка земного шара с плотностью вещества у своей подошвы 2,9—3,2 г/см3. Ниже коры лежит более плотная оболочка — мантия.

Толщина земной коры, строение, состав слагающих ее горных пород и их свойства резко различаются в разных частях материков и особенно в океанах. На материках кора состоит из трех слоев: осадочного, гранита-гнейсового и базальтового. Названия их условны: они укоренились в геологии потому, что скорости распространения сейсмических волн в них близки к тем, которые наблюдались при прохождении через осадочные породы, граниты и базальты на поверхности Земли.


больших глубинах, в условиях высоких давлений и температур известные скорости могут быть в других породах. В океанах гранитный слой отсутствует, а слой осадков очень тонкий — не более 2 км. В переходной области от материков к океанам кора промежуточного типа, с более мощным гранитным слоем. В зоне вулканических дуг, как, например, в Курило-Камчатской или Японской, более утолщен гранито-гнейсовый слой, а в срединно-океанических хребтах — базальтовый слой.

В горных странах кора почти вдвое толще (до 70—80 км), чем в равнинных, за счет утолщения осадочного и гранитного слоев. Последний вместе с базальтовым слоем образует как бы корни молодых горно-складчатых систем — таких, как Кавказ, Памир и Гималаи. В Черном море и в южной части Каспийского кора напоминает океаническую, но покрыта слоем осадков мощностью до 15—20 км. Размах рельефа между максимальными глубинами океанов (11022 м) и вершиной Гималаев (8848 М) составляет примерно 20 км, т. е. он вдвое меньше толщины коры материков. Это указывает на большую подвижность окраин океанов, межгорных морей и гор. Такие подвижные области называются геосинклиналями. Равнины, напротив, связаны с устойчивыми, малоподвижными структурами коры — жесткими плитами, которые называют платформами. Толщина коры здесь составляет 30— 40 км. Вулканические островные дуги вытянуты вдоль зон глубинных разломов, отделяющих океан с базальтовой корой толщиной 5—10 км от материковых окраинных морей с корой промежуточного типа, и представляют собой зародыши материковой коры.


Электронная энциклопедия *Земля* 1400-1.jpg

Строение Земли и земной коры. Оболочки земного шара: А — земная кора; В и С — верхняя мантия; D — нижняя мантия; Е — внешняя часть ядра; F — переходная зона между внутренним и внешним ядром; G — внутреннее ядро; d — плотность; р — давление. Цифрами указаны глубины границ в км.

Чем объясняется такое разделение коры на неоднородные слои? Сопоставление химического состава Земли в целом, мантии и коры, а также всех трех основных слоев коры показывает, что от ядра к коре увеличивается содержание более легких элементов: кислорода, кремния, алюминия, калия, натрия. Та же закономерность наблюдается в осадочной оболочке по сравнению с гранитным слоем, а в гранитном слое — по сравнению с базальтовым слоем. Такое распределение веществ в Земле и коре, очевидно, связано с законом всемирного тяготения и с его проявлением на Земле — силой тяжести.

Существует много методов исследования земной коры. Исследования начинаются с описания рельефа, изучения состава и строения горных пород на поверхности Земли. О глубинном строении земной коры геологи судят по составу, строению и условиям залегания горных пород, наблюдаемым на местности, или пО пробам грунтов со дна океана и т.


Ценные сведения дают буровые скважины, глубина которых уже превысила 8 км. Геофизики определяют плотность, упругость, магнитные и электрические свойства собранных геологами горных пород, а затем с помощью сложных приборов выясняют, где, на каких глубинах такие породы залегают. Геохимики изучают химический состав пород из разных слоев коры, а возраст слоев определяют с помощью радиометрических методов. Для познания структуры и стадий развития горных систем большое значение имеют палеогеографические методы их изучения.

В основе палеогеографических методов лежит сравнение современных процессов, протекающих в земной коре и на ее поверхности, с древними геологическими процессами, создавшими разные слои пород. Так, Мы знаем, что в полосе морского прибоя образуются галечники. Встретив в геологическом разрезе галечники, можно определить береговую линию, проходившую в этом месте в далеком прошлом. Если же в разрезе прерывается последовательность наслоения, значит, был перерыв в накоплении осадков. А это свидетельствует о том, что на какой-то период здесь была суша, т. е. земная кора поднималась: только при поднятии выше уровня моря отложение осадков прекращается и начинается их размыв. Если затем местность снова опускается под уровень моря, то параллельные слои осадков отложатся на неровную размытую поверхность, перекрыв ее «несогласно». Такое «несогласие» с параллельными слоями указывает на вертикальные колебательные движения вниз-вверх, снова вниз.


Известно, что состав отложений зависит от условий их накопления. Например, даже морские относительно однородные осадки изменяются в зависимости от близости берега. На морских пляжах и в мелководье накапливаются галечники или пески, а глубже и дальше от берега в морях отлагаются различные илы, частицы которых имеют размеры менее одной сотой части миллиметра. На больших глубинах вдали от берегов осаждаются тончайшие глины. Осадки разного состава, образовавшиеся в одно и то же время в разных условиях, называются фациями отложений. Различают морские песчаные, глинистые и известняковые фации, или фации больших глубин, континентальные озерные, болотные, речные (аллювиальные), ледниковые и т. д. Встречая в геологических разрезах эти фации, геолог делает вывод о древних географических условиях, о рельефе и структуре того или иного района. А по изменению состава и строения слоев осадочных пород в разрезах на большой площади можно установить границы суши и моря в древние времена, рельеф суши и глубину моря, близость и удаленность берега, т. е. выявить области поднятия или опускания коры. По этим данным составляют географическую карту для времени отложения изученных пластов, называемую палеогеографической.


Изучая мощность накопившихся толщ осадков, выясняют взаимное положение опускающихся и поднимающихся районов, а также скорости их движения. Если дно моря опускается с большой скоростью и также быстро поднимается соседняя суша материка, в бассейне отложится мощная толща осадков, снесенных с суши реками, — до нескольких километров за один геологический период. Это будут пески и суглинки, накопившиеся в мелком море. Измерив их мощность, можно сказать, как глубоко опустилась кора в море и как высоко поднялась смежная суша. Внеся поправки на неравенство площадей, разную скорость опускания моря и поднятия суши, можно восстановить картину тектонических движений и геологических структур, существовавших в минувшие геологические времена.

Для восстановления истории развития земной коры осадочные толщи расчленяют на формации. Так называют мощные серии пород, образовавшиеся в сходных, характерных только для них условиях. Например, выделяют молассовую формацию грубообломочных, песчано-галечных и валунных отложений предгорных и межгорных впадин. Эти отложения могут накапливаться в мелком море или на суше, но обязательно в подвижной области с сильно расчлененным горным рельефом. Присутствие моласс в геологическом разрезе говорит об активной тектонической деятельности и разнонаправленных движениях смежных глыб (блоков) земной коры. Такая раздробленность характерна для подвижных горных поясов, например Кавказа или Тянь-Шаня.


В других условиях отлагалась известняковая формация. Это чистые белые однородные известняки без примесей песков или глин. Они могут образоваться только в море. Поэтому присутствие известняковой формации в геологическом разрезе указывает на большую удаленность места их накопления от суши, т. е. в открытом море. Например, на Русской равнине была обнаружена известняковая формация каменноугольного периода. Отсюда можно сделать вывод, что Русская равнина в то время была дном моря.

Мощные отложения известняковой формации на большой площади свидетельствуют о равномерном опускании дна моря, о монолитности и однородности коры, характерной для материковых платформ. Таким образом, изучение формаций позволяет выделить крупнейшие структурные области материков — геосинклинали и платформы и проследить историю их развития.

О многом можно судить и по характеру залегания слоев. Рыхлые современные образования, как чехол, облекают все неровности поверхности Земли, повторяя рельеф склонов долин и водоразделов, или покрывают обширные низменные и предгорные равнины, как, например, в пустынях Средней Азии. Более древние окаменевшие морские слои лежат обычно горизонтально на равнинах, а в горах собраны в складки различной сложности. Нередко в горах верхние, лежащие горизонтально слои как бы срезают более глубокие слои, наклоненные или собранные в складки. По этим так называемым угловым несогласиям видно, что первоначально горизонтальные слои древних осадков были смяты в складки и приподняты. Затем складки были размыты на поверхности Земли и снова опущены; тогда на них образовались верхние слои, впоследствии также приподнятые на поверхность.


Образование складок обычно сопровождается разрывами — сбросами и надвигами. Приподнятые блоки между двумя опущенными называются горстами, а опущенные блоки между приподнятыми — грабенами. Сложные системы ступенчатых глубоких грабенов — провалов, вроде озера Байкал, называют рифтами. Нередко разломы, ограничивающие рифты, проникают глубже подошвы коры — в мантию. При этом в коре и верхней части мантии понижается давление и температура плавления горных пород. В зонах глубинных разломов на границах материков и океанов обычно проявляется вулканизм. По разломам в земную кору внедряются расплавы глубинных пород разного состава, называемые магмой. Застывая на глубине, магма образует крупные тела гранитов — батолиты и пластообразные тела базальтов, или долеритов. На основании изучения геологических разрезов разных районов составляют геологические карты и профили. Они показывают строение земной коры, т. е. особенности состава, мощностей и залегания слоев разного возраста, их взаимоотношения между собой и с магматическими глубинными породами. По этим особенностям выделяют структурные элементы земной коры. Крупнейшие из них — материки и океаны.


материках выделяют подвижные пояса, или геосинклинальные области, и относительно устойчивые платформы. В океанах различают океанические плиты, соответствующие котловинам, срединно-океанические хребты, вулканические островные дуги и глубоководные желоба. Все эти крупные элементы, или структуры, подразделяются на более мелкие. Обычно структурные элементы земной коры отделены друг от друга глубинными разломами. Поэтому кора как бы разделена на глыбы (блоки).

Подвижные пояса материков представляют собой сложно построенные горно-складчатые системы длиной в тысячи и десятки тысяч километров, как, например, Альпийско-Гималайский, Монголо-Охотский, Верхояно-Чукотский, Урало-Тянь-Шаньский, Андийско-Кордильерский. Они состоят из отдельных звеньев вроде Альп, Кавказа, Эльбруса, Каракорума, Памира и т. д. Каждое из этих звеньев представляет собой самостоятельное горное сооружение длиной 1—2 тыс. км и шириной 200—300 км. Такие горные хребты разделены морями (Черное, Каспийское) или межгорными впадинами (Куринская, Рионская, Ферганская и другие впадины). Складчато-блоковая структура горных стран очень сложная. Если пересечь Кавказ от Еревана на север, то можно увидеть, что в районе Малого Кавказа, или Армянского нагорья, толщи осадочных пород мезозоя и кайнозоя мощностью в несколько тысяч метров пронизаны или перекрыты вулканическими породами. Кроме того, они собраны в складки и нарушены разломами так, что образуют выпуклую сложноскладчатую структуру, называемую антиклинорием. Высота складок уменьшается на севере по мере наклона слоев и понижения поверхности рельефа.


В бассейне реки Куры высокие горы Армянского нагорья сменяются холмами и равниной. Слои третичных и четвертичных пород залегают горизонтально или образуют простые складки. Здесь находится Куринская впадина. По своей структуре она вогнута и называется синклинорием. Еще далее на север поднимается глыбово-складчатый антиклино-рий Большого Кавказа, отделенный разломами от Куринского синклинория и от Терского передового прогиба. Этот прогиб находится в долине Терека. Он заполнен толщей осадков мезозоя и кайнозоя мощностью до 6—8 км. Они полого наклонены к оси корытообразного прогиба и лишь на южном склоне его смяты в простые складки. Прогиб отделяет Кавказ от Прикавказской равнины и складчатой области Донбасса.

Таким образом в подвижной горно-складчатой области Кавказа чередуются выпуклые зоны, или ан-тиклинории, и вогнутые зоны — синклинории, выраженные межгорными равнинами. Эти структуры отличаются не только формой складок, но также мощностью осадочной оболочки. В антиклинориях она наиболее мощная и достигает 15—25 км, в передовом прогибе промежуточной мощности — до 8 — 10 км, а в межгорной впадине очень тонкая — 2— 3 км. Под слоем рыхлых молодых осадков здесь залегают древние кристаллические породы гранито-гнейсового слоя коры, пронизанные интрузиями. Этот блок приподнят по сравнению с антиклинориями и передовыми прогибами на несколько километров и называется срединным массивом.


Все перечисленные структурные элементы Кавказа отделены друг от друга разломами, которые нередко нарушают и складки. Картина еще более усложняется интрузивными массивами гранитов и других магматических пород, прорывающих ядра антиклинориев. Столь сложная структура характерна и для других горно-складчатых областей — Карпат, Урала, Памира и др. Она образовалась на месте системы глубоких, ограниченных разломами прогибов земной коры, называемых геосинклиналью или геосинклинальной системой.

На протяжении одной-двух геологических эр эта система прогибов заполнялась осадками мощностью в 10—15 тыс. м, которые подверглись метаморфизму и были смяты л складки в эпоху перехода геосинклинали от погружения к поднятию. Этот переход называется инверсией тектонических движений и завершается горообразованием, раскалыванием и поднятием коры.

Таким образом, мы изучили структуру подвижного пояса на примере Кавказа и проследили ее развитие. Платформами называют обширные равнинные и платообразные участки земной коры, ограниченные горно-складчатыми областями. От поверхности на глубину до 2—3, а иногда 10—15 км они сложены осадочными породами, которые залегают почти горизонтально или слегка наклонно. Нередко встречаются обширные покровы вулканических пород, переслоенные с осадочными. Таково, например, Средне-Сибирское плоскогорье к востоку от Енисея. Осадочный покров платформ называется чехлом, потому что он покрывает все неровности кристаллического основания платформы, которое называется фундаментом. Он сложен метаморфизированными породами — гнейсами, сланцами, мраморами и пронизан интрузивными магматическими породами. До образования осадочного чехла области современных платформ пережили такое же развитие, как и геосинклинальные горно-складчатые системы. Впоследствии горы здесь были разрушены, местность выравнялась и опустилась под уровень моря, в котором затем длительное время накапливались осадки современного чехла.

Таким образом, платформы имеют двухъярусное строение. Нижний структурный ярус, или фундамент, иногда выступает на поверхность, образуя такие крупные элементы платформ, как щиты и кристаллические массивы. На Русской платформе выступают Балтийский и Азово-Подольский щиты, а на Сибирской — Алданский щит и Анабарский массив. На склонах щитов осадочный чехол имеет небольшую мощность и фундамент постепенно опускается к периферии, погружаясь на большую глубину в центральных частях платформ и образуя впадины, которые называются синеклизами. Осадочный чехол в синеклизах имеет мощность до 10—15 км, как, например, в Прикаспийской и Тунгусской синеклизах. В Московской синеклизе он не превышает 2 км. Наиболее опущенные части синеклиз располагаются на узких удлиненных впадинах в породах фундамента, которые ограничены разломами и заполнены пологозалегающими древними осадками мощностью до 2—3 км. Такие прогибы, напоминающие провалы озера Байкал, называются авлакогенами.

Встречаются авлакогены, образовавшиеся не в опущенных частях фундамента синеклиз, а на сводах древних щитов, например авлакоген Донецкого бассейна и Днепровско-Донецкой впадины или современное Красное море. Такие провалы в земной коре, ограниченные разломами, по которым происходят вулканические излияния, называются также рифтами. После заполнения авлакогенов толщами осадков и .вулканическими породами в них происходит складчатость и поднятия.

В результате образуются невысокие кряжи типа Донецкого и Тиманского. Складки здесь простые, они постепенно переходят в купола или небольшие впадины в синеклизах и антеклизах платформ (слегка выпуклые участки чехла платформ, в центре которых иногда выступает складчатый фундамент).

Платформы на протяжении многих геологических эпох опускаются под уровень моря или медленно поднимаются (колебательные движения). Горизонтальных тектонических движений, образующих складки в горных областях, на платформах не бывает. В эпохи общего погружения геосинклиналей платформы также опускаются, а в эпохи горообразования в подвижных поясах поднимаются. Смена поднятий опусканиями происходит на протяжении целого тектонического цикла, т. е. отрезка геологического времени в несколько периодов или эр. После поднятий вследствие затухания тектонических движений они переходят в платформу.

Земная кора развивалась циклично на протяжении всей истории, но наиболее отчетливо цикличность наблюдается начиная с позднего докембрия. Выделяют Байкальский тектонический цикл продолжительностью 800—1000 млн. лет. Он завершился складчатостью в докембрии на Тимане, в Саянах и Прибайкалье. Каледонский цикл продолжался от кембрия до раннего девона и закончился Каледонской эпохой складкообразования в Англии, Гренландии, Норвегии, Казахстане и Кузнецком Алатау. Герцинский цикл охватывает всю остальную часть палеозойской эры и начало триасового периода. Эпоха складкообразования — это время от среднего карбона до начала мезозоя, когда образовались горы Западной Европы, Урала, Тянь-Шаня.

Электронная энциклопедия *Земля* 1400-2.jpg

Геологический разрез через Восточно-Европейскую платформу по линии Восточные Карпаты — Урал: 1 — неоген; 2 — палеоген; 3 — мел; 4 — юра; 5 — перьмь; 6 — карбон; 7 — девон; 8 — силур; 9 — палеозой; 10 — рифей; 11 — протерозой; 1 2 — архей; 13 — гранитные интрузии (по М. В. Муратову).

Альпийский тектонический цикл соответствует мезозойской и кайнозойской эрам. Эпохи складчатости были в конце мезозоя в Крыму, Верхоянье и на западе Северной Америки, а в неогеновое и четвертичное время — в Альпах, на Кавказе, на Памире.

Электронная энциклопедия *Земля* 1400-3.jpg

Геологические разрезы складчатой области. Разные формы складок. 1 — неоген; 2 — палеоген; 3 — мел; 4 — юра; 5 — триас; 6 — гнейсы и граниты.

Области земной коры, в которых складкообразование закончилось в байкальскую, каледонскую и другие эпохи, называются соответственно байкдлидами, каледонидами, герцинидами, мезозоидами и альпидами. Они изображаются на тектонических картах разными цветами. Многие из областей домезозойской складчатости были выравнены и покрыты чехлом осадочных пород. Они превратились в древние и молодые платформы, как, например, Западно-Сибирская молодая платформа, или плита, с фундаментом палеозойского возраста или Русская древняя платформа с докембрийским фундаментом. Древние складчатые сооружения (Становой хребет, Прибайкалье, Саяны, Тянь-Шань и др.) были приподняты в неоген-четвертичное время в виде блоков за счет активизации тектонических движений.

источник: Электронная энциклопедия «Земля». Академик И.П.Герасимов

Источник: www.educationspb.ru

Химический состав Земли

Изучая оболочки нашей планеты, ученые делали интересные и даже потрясающие выводы. Особенности строения земной коры делают ее схожей с такими же участками на Марсе и Венере. Более чем 90 % составляющих элементов ее представлены кислородом, кремнием, железом, алюминием, кальцием, калием, магнием, натрием. Сочетаясь между собой в различных комбинациях, они образуют однородные физические тела — минералы. Они могут войти в состав горных пород в разных концентрациях. Строение земной коры весьма неоднородно. Так, горные породы в обобщенном виде представляют собой агрегаты более-менее постоянного химического состава. Это самостоятельные геологические тела. Под ними понимается четко очерченная область земной коры, имеющая в своих границах одинаковое происхождение, возраст.

Горные породы по группам

1. Магматические. Название говорит само за себя. Они возникают из остывшей магмы, вытекающей из жерла древних вулканов. Строение этих пород напрямую зависит от скорости застывания лавы. Чем она больше, тем меньше кристаллы вещества. Гранит, например, сформировался в толще земной коры, а базальт появился в результате постепенного излияния магмы на ее поверхность. Многообразие таких пород довольно велико. Рассматривая строение земной коры, мы видим, что она состоит из магматических минералов на 60 %.

2. Осадочные. Это породы, которые стали результатом постепенного отложения на суше и дне океана обломков тех или иных минералов. Это могут быть как рыхлые компоненты (песок, галька), сцементированные (песчаник), остатки микроорганизмов (каменный уголь, известняк), продукты химических реакций (калийная соль). Они составляют до 75 % всей земной коры на материках.
По физиологическому способу образования осадочные породы делятся на:

  • Обломочные. Это остатки различных горных пород. Они разрушались под воздействием природных факторов (землетрясение, тайфун, цунами). К ним можно отнести песок, гальку, гравий, щебень, глину.
  • Химические. Они постепенно образуются из водных растворов тех или иных минеральных веществ (соли).
  • Органические или биогенные. Состоят из останков животных или растений. Это горючие сланцы, газ, нефть, уголь, известняк, фосфориты, мел.

3. Метаморфические породы. В них могут превращаться другие компоненты. Это происходит под воздействием изменяющейся температуры, большого давления, растворов или газов. Например, из известняка можно получить мрамор, из гранита — гнейс, из песка — кварцит.

Минералы и горные породы, которые человечество активно использует в своей жизнедеятельности, называются полезными ископаемыми. Что они собой представляют?

Это природные минеральные образования, которые влияют на строение земли и земной коры. Они могут использоваться в сельском хозяйстве и промышленности как в естественном виде, так и подвергаясь переработке.

Виды полезных минералов. Их классификация

В зависимости от физического состояния и агрегации, полезные ископаемые можно разделить на категории:

  1. Твердые (руда, мрамор, уголь).
  2. Жидкие (минеральная вода, нефть).
  3. Газообразные (метан).

Характеристики отдельных видов полезных ископаемых

По составу и особенностям применения различают:

  1. Горючие (уголь, нефть, газ).
  2. Рудные. Они включают радиоактивные (радий, уран) и благородные металлы (серебро, золото, платина). Есть руды черных (железо, марганец, хром) и цветных металлов (медь, олово, цинк, алюминий).
  3. Нерудные полезные ископаемые играют существенную роль в таком понятии, как строение земной коры. География их обширна. Это неметаллические и негорючие горные породы. Это строительные материалы (песок, гравий, глина) и химические вещества (сера, фосфаты, калийные соли). Отдельный раздел посвящен драгоценным и поделочным камням.

Распределение полезных ископаемых по нашей планете напрямую зависит от внешних факторов и геологических закономерностей.

Так, топливные полезные ископаемые в первую очередь добываются в нефтегазоносных и угольных бассейнах. Они имеют осадочное происхождение и формируются на осадочных чехлах платформ. Нефть и уголь крайне редко залегают вместе.

Рудные полезные ископаемые чаще всего соответствуют фундаменту, выступам и складчатым областям платформенных плит. В таких местах они могут создавать огромные по протяженности пояса.

Ядро

Земная оболочка, как известно, многослойна. Ядро располагается в самом центре, а его радиус приблизительно равен 3 500 км. Его температура гораздо выше, чем у Солнца и составляет около 10000 К. Точных данных о химическом составе ядра не получено, но предположительно оно состоит из никеля и железа.

Внешнее ядро находится в расплавленном состоянии и имеет еще большую мощность, чем внутреннее. Последнее подвергается колоссальному давлению. Вещества, из которых оно состоит, находятся в постоянном твердом состоянии.

Мантия

Геосфера Земли окружает ядро и составляет около 83 процентов от всей оболочки нашей планеты. Нижняя граница мантии находится на огромной глубине почти 3000 км. Данную оболочку принято условно разделять на менее пластичную и плотную верхнюю часть (именно из нее образуется магма) и на нижнюю кристаллическую, ширина которой составляет 2000 километров.

Состав и строение земной коры

Для того чтобы говорить о том, какие элементы входят в состав литосферы, нужно дать некоторые понятия.

Земная кора — это самая внешняя оболочка литосферы. Ее плотность меньше в два раза по сравнению со средней плотностью планеты.

От мантии земная кора отделена границей М, о которой уже говорилось выше. Так как процессы, происходящие на обоих участках, взаимно влияют друг на друга, их симбиоз принято называть литосферой. Это означает «каменная оболочка». Ее мощность колеблется в пределах 50-200 километров.

Ниже литосферы расположена астеносфера, которая обладает менее плотной и вязкой консистенцией. Ее температура составляет около 1200 градусов. Уникальной особенностью астеносферы является возможность нарушать свои границы и проникать в литосферу. Она является источником вулканизма. Здесь находятся расплавленные очаги магмы, которая внедряется в земную кору и изливается на поверхность. Изучая эти процессы, ученые смогли сделать много удивительных открытий. Именно так изучалось строение земной коры. Литосфера была сформирована много тысяч лет назад, но и сейчас в ней происходят активные процессы.

Структурные элементы земной коры

По сравнению с мантией и ядром, литосфера — это жесткий, тонкий и очень хрупкий слой. Она сложена из комбинации веществ, в составе которых на сегодняшний день обнаружено более 90 химических элементов. Они распределены неоднородно. 98 процентов массы земной коры приходится на семь составляющих. Это кислород, железо, кальций, алюминий, калий, натрий и магний. Возраст самых древних пород и минералов составляет более 4.5 миллиардов лет.

Изучая внутреннее строение земной коры, можно выделить различные минералы.
Минерал — сравнительно однородное вещество, которое может находиться как внутри, так и на поверхности литосферы. Это кварц, гипс, тальк и т.д. Горные породы слагаются из одного или нескольких минералов.

Процессы, формирующие земную кору

Литосфера взаимодействует с атмосферой, гидросферой и биосферой. В процессе синтеза они образуют самую сложную и реакционно активную оболочку Земли. Именно в тектоносфере происходят процессы, изменяющие состав и строение этих оболочек.

Строение океанической земной коры

Данная часть литосферы преимущественно состоит из базальтовых пород. Строение океанической земной коры изучено не так досконально, как континентальное. Теория тектонических плит объясняет, что океаническая земная кора является относительно молодой, а самые ее последние участки можно датировать поздней юрой.
Ее толщина практически не изменяется со временем, так как она определяется количеством расплавов, выделяющихся из мантии в зоне срединно-океанических хребтов. На нее существенно влияет глубина осадочных слоев на дне океана. В наиболее объемных участках она составляет от 5 до 10 километров. Данный вид земной оболочки относится к океанической литосфере.

Континентальная кора

Литосфера взаимодействует с атмосферой, гидросферой и биосферой. В процессе синтеза они образуют самую сложную и реакционно активную оболочку Земли. Именно в тектоносфере происходят процессы, изменяющие состав и строение этих оболочек.
Литосфера на земной поверхности не однородна. Она имеет несколько слоев.

  1. Осадочный. Он в основном образуется горными породами. Здесь преобладают глины и сланцы, а также широко распространены карбонатные, вулканогенные и песчаные породы. В осадочных слоях можно встретить такие полезные ископаемые, как газ, нефть и каменный уголь. Все они имеют органическое происхождение.
  2. Гранитный слой. Он состоит из магматических и метаморфических пород, которые наиболее близки по своей природе к граниту. Этот слой встречается далеко не везде, наиболее ярко он выражен на континентах. Здесь его глубина может составлять десятки километров.
  3. Базальтовый слой образуют породы, близкие к одноименному минералу. Он более плотный, чем гранит.

Глубина и изменение температуры земной коры

Поверхностный слой прогревается солнечным теплом. Это гелиометрическая оболочка. Она испытывает сезонные колебания температуры. Средняя мощность слоя составляет около 30 м.

Ниже находится слой, еще более тонкий и хрупкий. Его температура постоянна и приблизительно равна среднегодовой, характерной для этой области планеты. В зависимости от континентального климата глубина этого слоя увеличивается.
Еще глубже в земной коре находится еще один уровень. Это геотермический слой. Строение земной коры предусматривает его наличие, а его температура определяется внутренним теплом Земли и возрастает с глубиной.

Повышение температуры происходит за счет распада радиоактивных веществ, которые входят в состав горных пород. В первую очередь это радий и уран.

Геометрический градиент — величина нарастания температуры в зависимости от степени увеличения глубины слоев. Этот параметр зависит от разных факторов. Строение и типы земной коры влияют на него, так же как и состав горных пород, уровень и условия их залегания.

Тепло земной коры является важным энергетическим источником. Его изучение очень актуально на сегодняшний день.

Источник: www.syl.ru

Строение земной коры

Большая часть коры снаружи покрыта гидросферой, а меньшая граничит с атмосферой. В соответствии с этим различают земную кору океанического и материкового типов, причем они имеют различное строение.

Материковая (континентальная) земная кора занимает меньшую площадь (около 40 % от всей поверхности Земли), но имеет более сложное строение. Под высокими горами ее толщина достигает 60—70 км. Состоит континентальная кора из 3 слоев — базальтового, гранитного и осадочного. Океаническая земная кора более тонкая — всего 5—7 км. Состоит она из двух слоев: нижнего — базальтового и верхнего — осадочного.

Земная кора наиболее изучена на глубину до 20 км. По результатам анализа многочисленных образцов горных пород и минералов, выходящих на поверхность земли при горообразовательных процессах, а также взятых из горных выработок и глубоких буровых скважин, был вычислен средний состав химических элементов земной коры.

Пограничный слой, разделяющий мантию и кору Земли, называют границей Мохо-ровичича, или поверхностью Мохо, в честь хорватского ученого А. Мохоровичича. Он первым в 1909 г. указал на характерное повеление сейсмических волн при переходе границы, которая прослеживается по всему земному шару на глубине от 5 до 70 км.

Как изучают мантию?

Мантия находится глубоко под Землей, и даже самые глубокие буровые скважины не доходят до нее. Но иногда при прорыве газов через земную кору образуются так называемые кимберлитовые трубки. Через них на поверхность поступают мантийные породы и минералы. Самый знаменитый из них — это алмаз, самый глубокорасположенный фрагмент нашей планеты, который мы можем изучать. Благодаря таким трубкам мы можем судить о строении мантии.

Источник: SiteKid.ru


Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.