Звезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активнаЗвезда не активна
 

Земная кора, геосфера, самая верхняя из твёрдых оболочек, покрывающих Землю. Земная кора представляет из себя не что иное как застывшая корка расплавленного земного вещества на заре формирования Земли. Земная кора — это сложная многоструктурная внешняя оболочка Земли. Термин «Земная кора» появился в 18 веке в работах M. B. Ломоносова и в 19 веке в трудах Ч. Лайеля; c развитием контракционной гипотезы в 19 веке 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 физических свойствах земной коры лежат геофизические данные o скоростях распространения сейсмических волн (в основном продольных, Vp). Нижней границей земной коры считается поверхность раздела, при прохождении которой сверху вниз продольные сейсмические волны скачком увеличивают скорость с 6,7—7,6 км/сек до 7,9—8,2 км/сек (см. Мохоровичича поверхность). Это служит признаком смены менее упругого материала более упругим и более плотным. Слой верхней мантии, подстилающий земную кору, часто называется субстратом. Вместе с земной корой он составляет литосферу. Для земной коры характерна горизонтальная неоднородность (анизотропия), выражающаяся в различии состава, строения, мощности и других характеристик коры в пределах её отдельных структурных элементов: континентов и океанов, платформ и складчатых поясов, впадин и поднятий и др. Выделяют два главных типа земной коры – континентальную и океаническую.

Материковая или континентальная земная кора, распространённая в пределах континентов и микроконтинентов в океанах, имеет среднею 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 преимущественно континентальными и мелководно-морскими осадочными породами, возраст которых менее 1,7 млрд. лет, а также платобазальтами (траппами), силлами магматических пород основного состава, туфами. Названия «гранитного» и «базальтового» слоёв условны и исторически связаны c выделением границы Конрада (Vp 6,2 км/c), разделяющей слои, в которых скорости продольных сейсмических волн соответствуют скоростям в граните и базальте. Последующие исследования (в том числе сверхглубокое бурение) поставили под сомнение существование чёткой сейсмической 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 том числе Кольской сверхглубокой скважиной на глубину свыше 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, различные кристаллические 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 метаморфизоваными 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 сейсмических волн, по которым он выделен, могут удовлетворять как магматические породы основного состава (базиты), так и породы, испытавшие высокую степень метаморфизма (гранулиты), поэтому нижний слой консолидированной коры иногда называют гранулит-базитовым. Отнесение к земной коре или верхней мантии пород со скоростями продольных сейсмических волн более 7 км/c спорно. Возраст древнейших пород консолидированной коры достигает 4 млрд. лет.

Океаническая земная кора имеет ряд отличительных особенностей от континентальной земной коры. Эти отличи обусловлены отсутствием «гранитного слоя», более молодой возраст менее 170 миллионов лет (юра, мел, кайнозой), большая латеральная однородность и значительно меньшая толщина коры. Океаническая земная кора имеет толщину 5—10 км (вместе с толщей воды — 9—12 км). Земную кору подразделяют на 3 слоя.

Первый слой, или осадочный, состоит из пелагических 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-океанических хребтов. В глубоководных впадинах задуговых бассейнов, часть из которых подстилается океанической 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 пелагических 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 внутреннего поднятий океанов земная кора утолщена до 25–30 км за счёт увеличения мощности второго и третьего слоёв.

Древним аналогом океанической коры на континентах являются офиолиты. Океаническая кора формируется на дивергентных границах литосферных плит (протягиваются вдоль осевых частей срединно-океанических хребтов), на которых происходит подъём к поверхности и застывание базальтовой магмы. Континентальная кора образуется в процессе переработки океанической коры на активных континентальных окраинах.

Кроме двух главных типов земной коры, выделяют переходные типы. Субокеаническая кора представляет собой утонённую в результате рифтогенеза до 15–20 км континентальную кору, пронизанную дайками и силлами основных магматических 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.

Земная кора подвержена постоянным движениям и изменениям. В её необратимом развитии подвижные области — геосинклинали — превращаются путём длительных преобразований в относительно спокойные области — платформы. В ней расположены очаги землетрясений, формируются магматические очаги, породы локально или на больших площадях подвергаются метаморфизму. Тектонические движения земной коры и протекающие в ней эндогенные процессы обусловлены существованием в недрах Земли частично расплавленной астеносферы. Под действием тектонических движений и деформаций, магматической деятельности, метаморфизма, экзогенных процессов (перемещение ледников, оползни, карст, речная эрозия и др.) горные породы земной коры вовлекаются в складчатые и разрывные дислокации тектонические. Воздействие на породы земной коры атмо-, гидро- и биосферы приводит к их выветриванию. Существует ряд тектонических гипотез, объясняющих процесс развития геосинклиналей и платформ, материков и океанов, и причины развития земной коры в целом. Несомненно, что главные причины развития земной коры лежат в более глубоких недрах Земли; поэтому изучение взаимодействия земной коры и верхней мантии представляет особенный интерес.

Земная кора близка к состоянию изосутазии (равновесию): чем тяжелее, то есть толще или плотнее какой-либо участок земной коры, тем глубже он погружен в субстрат. Тектонические силы нарушают изостазию, но, когда они слабеют, земная кора возвращается к равновесию.

Ссылки для перехода в следующие разделы:

Добавить комментарий