Строение земной коры

Что такое земная кора

 

 

Схожая структура коры характерна почти для всех планет земной группы. Главное отличие твёрдой оболочки Земли – наличие двух типов коры — океанической и континентальной. В её составе есть подвижные области и стабильные платформы. Литосферные плиты двигаются, что вызывает землетрясения.

 

Наружная оболочка поверхности Земли носит название земной коры. Почти 70% этого твёрдого слоя находится под водой. Его толщина варьируется от 10 до 70 км. Океаны и крупные водоёмы располагаются на тонком слое коры. Толстые участки заняты складчатыми областями. Земную кору и литосферную мантию отделяет друг от друга граница Мохоровичича.

 

 

 

Поверхностный слой коры формируют разнонаправленные тектонические движения. Под их влиянием формируется рельеф. Выветривание и другие явления постоянно его изменяют. Процесс формирования и сглаживания происходит постоянно. Поэтому поверхностный слой имеет сложное строение.

Особенности строения земной коры

 

 

Твёрдую поверхность земли подразделяют на два вида.

  1. Океаническую, покрытую толщей океана.
  2. Континентальную.

 

Толщина океанической коры меньше континентальной, также как её масса. При этом площадь, занимаемая водной поверхностью, значительно превосходит материковую часть. В океаническом слое преобладают базальты. Континентальная кора устроена иначе. Она состоит из:

  • базальтов;
  • гранитного слоя, который включает гранит и гнейс;
  • осадочных пород.

 

Последний в минимальном количестве иногда содержит и океаническая кора. На разных участках её строение существенно отличается. В некоторых местах базальт становится наружным слоем, где-то он вовсе отсутствует, уступая место гранитному пласту.

Океаническая и континентальная земная кора

 

 

Исследование состава и плотности слоёв земли происходит путём измерения скорости, с которой их преодолевают сейсмические волны. Для гранитной и базальтовой прослоек этот показатель практически одинаков. Поэтому граница между ними условна. Слой базальта лежит на поверхности Мохо, осадочный – на поверхности земли. Его толщина определяется формой рельефа. В горной местности перемещение рыхлых частиц со склонов истончает его. Обратная ситуация в районе предгорий, среди впадин и котловин. Здесь осадочный слой достигает максимального утолщения.

 

Земная кора имеет различную структуру. Сильнее всего отличаются континентальная и океаническая кора. Толщина материковой коры больше той, что покрыта океаном.

 

Переходные зоны от шельфа и материкового склона ко дну котловин имеет сложное устройство. Эти участки образованы континентальной корой с разным составом. Глубоководный участок дна схож с океаническим типом коры, но с толстым базальтовым и осадочным слоями.

 

Для океанических плит характерно наличие стабильных платформ, активных срединно-океанических хребтов, где происходит раздвижение и образование коры, а также желобов – здесь плиты надвигаются одна на другую, происходит субдукция.

Строение океанической земной коры

 

 

В коре океанического типа выделяют два слоя: осадочный и базальтовый. Последний лежит на поверхности Мохо, под ним — слой верхней мантии. Значительные размеры срединно-океанических хребтов выделяют их среди рельефа морского дна. В них идёт процесс создания базальтовой прослойки океанической коры. В центральной части хребта образовался рифт. Благодаря этому потоки магмы извергаются наружу. Здесь они растекаются, увеличивая ширину глубинного разлома, это явление называют спрендингом.

Горные породы, являющиеся фрагментами древней коры океанического типа, сохранились на континентах и носят название офиолитов. Океаническая кора обновляется в среднем за 100 млн. лет, она есть на каждой литосферной плите. Этот вид оболочки является сплошным планетарным телом. Тогда как континентальный тип коры состоит из обособленных блоков.

 

Явление полосовых магнитных аномалий свойственно океанической коре. Это чередование участков, параллельных спрединговой зоне, которым присуща прямая и обратная намагниченность базальта. Они появляются, когда базальтовая лава начинает кристаллизоваться, приобретая остаточную намагниченность, которая соответствует направлению геомагнитного поля.

Состав океанической земной коры

 

 

Ложе океанов с глубиной более 4 км образовано океаническим типом коры. Сейсмические данные и геологические исследования выявили 3 слоя в её строении.

  • Толщина осадочного слоя не превышает 500 метров. Древнейшие залежи океанских осадочных пород сформировались в средне-позднеюрский период. Основной же части соответствует возраст кайнозоя.
  • Мощность базальтового слоя достигает 2 км. Его образовали лавы и вулканические стёкла. Дайки, сложенные основными породами, составляют часть нижнего слоя.
  • Пласт, в котором не проводилось бурение, носит название габбро-серпентинитового. Его толщина доходит до 4 км. В зонах океанских разломов интрузивные породы оказались на поверхности. В основном, слой описан лишь теоретически, и лишь недавно выделен из гранулито-базальтового.

 

У осадочных пород не достаёт времени, чтобы собраться в достаточном количестве. Из района спрединга океаническая кора перемещается к районам субдукции. В результате погружения плит в мантию часть верхнего слоя сдирается, сминается и становится составляющей материковой коры.

Строение континентальной земной коры

 

 

Менее половины поверхности земли занято континентальной корой. Она устроена сложнее океанской и отличается большей мощностью, которая обусловлена наличием трёх слоёв – осадочного, гранитного и базальтового. Толщина под слоем горных пород доходит до 70 км. В местах выхода кристаллических пород на поверхность, называемых щитами, верхний слой – гранитный. Ярким примером является Балтийский щит. 

Состав континентальной земной коры

 

 

В состав континентальной коры включают слои, в основе характеристик которых свойства и плотность составляющих их пород.

  • Горизонтальное или полое залегание неметаморфизованных пород, имеющих осадочное или вулканическое происхождение, образует осадочный слой. Часто осадочный чехол отсутствует на территории древних щитов. Фрагментарное или спорадическое развитие характерно для складчатых поясов Земли.
  • Метаморфизованные и сильно дислоцированные эффузивные, осадочные и интрузивные породы с гранитоидным составом являются частью гранитного слоя. На поверхности его можно наблюдать в областях складчатых поясов и щитов. Продольные сейсмические волны проходят с максимальной скоростью 6,3 км/с. Там, где развита типичная континентальная кора, мощность гранулито-метаморфического слоя доходит до 25 км. В его составе не только граниты, но и гнейсы, кварциты. В них содержится в значительном количестве кремнекислота.
  • Свойства базальтового слоя определяют глубокометаморфизованные и магматические породы. Скорость продольных волн возрастает здесь до 7,3 км/с, толщина колеблется от 15 до 30 км.

 

 

Граница между гранитно-метаморфическим и гранулито-базальтовым слоями может быть чёткой, а переход резким. Некоторые районы отличаются плавностью повышения плотности пород и отсутствием выраженного разделения.

 

Послойное строение континентальной земной коры считают классическим вариантом. Помимо него существуют аномалии. Так кору, мощность которой составляет от 15 до 25 км, относят к субконтинентальному типу. В ней нет чёткого раздела между гранитным и базальтовым слоями.

 

 

Сверхглубокие, а также морские впадины не имеют гранитного слоя. Сейсмические данные говорят о значительной толщине осадочного чехла и мощном базальтовом пласте.

 

Переходные участки от материка ко впадине отмечены разными видами коры. Чередование различных её типов возможно на протяжённом участке. Ярким примером служит район перехода Азиатского материка к ложу Тихого океана.

Типы пород, составляющих земную кору

 

 

В состав земной коры входят множество минералов и горных пород. Они имеют различное строение, цвет, температуру плавления и другие свойства. Люди научились применять их для строительства, в качестве топлива и выплавки металла.

 

В разных условиях образовались отличные по свойствам породы и минералы. По природе происхождения их относят к магматическим, осадочным и метаморфическим.

 

Магматическая порода образована магмой, сформированной внутри мантии. Появление глубоких трещин приводит к её извержению. Давление на глубине ослабевает, мантия плавится, принимает жидкое состояние, поднимается на поверхность. За это время её температура падает. В недрах процесс остывания растягивается на века и тысячелетия. Магма затвердевает, результатом чего становится появление глубинных магматических пород, таких как гранит. При выходе магмы на поверхность она теряет растворённые газы и становится лавой. В застывшем виде она называется изверженной магматической породой. Для неё характерны твёрдость и плотность.

 

Образование осадочных пород происходит в поверхностном слое коры. Они бывают нескольких видов.

 

Части разрушенных пород формируют обломочные породы. Виновниками их появления считают выветривание, ледники, ветер. Под влиянием природных факторов величина и форма обломков изменяется – происходит измельчение, сглаживание. В результате появляются запасы гальки, песка, глины. Большой объём подобных материалов оседает на морском дне. Новые наслоения уплотняют его и делают твёрже, формируются песчаник, глинистые сланцы.

 

Отмершие растения и животные, скопившиеся за долгое время, стали причиной появления органических пород. Ракушки и панцири обитателей морей превратились в известковые отложения. Древние деревья стали каменным углём, болотные травы образуют торф. Скопления нефти и газов обязаны своим появлением органическим веществам.

 

Свойства некоторых материй приводят к выпадению осадка из раствора, то есть появлению химических пород. Образование гипса, соли, кремния происходит именно так.

 

Если идёт изменение в условиях залегания пород, их свойства меняются. В таком случае говорят о метаморфических породах. Медленное прогибание земной коры ведёт к наслоениям на осадочный и магматический слой. В результате они становятся глубинными и подвергаются воздействию высокого давления и температуры. Порода нагревается, сжимается, приобретает новые качества. Примерами таких метаморфоз служат кварцит, мрамор.

 

Поднятие метаморфических и магматических пород на поверхность из-за смещений земной коры, что влечёт их разрушение и превращение в осадочные обломочные породы.

Температурный режим земной коры

 

 

Источниками тепла для земной коры являются солнечная энергия и распад элементов с радиоактивными свойствами в части, граничащей с мантией. В недрах температура Земли растёт: верхний слой мантии прогревается до 13000, центр ядра предположительно до 37000. Рост температуры объясняется давлением, сжимающим вещество, и отсутствием возможности обмена теплом с окружающим пространством.

 

 

 

Температурный режим земной коры поделён на зоны:

  • с переменной температурой, где определяющее влияние имеет климат;
  • с постоянной температурой;
  • с нарастающими температурными показателями.

 

Погружение на глубину показывает, что сезонные колебания ослабляют влияние на глубине до 15 м. На 40 метровой глубине температура постоянна. Её значения совпадают со среднегодовыми показателями местности. Далее начинается зона повышения температуры. Изменение этого значения с шагом в 100 м соответствует геотермическому градиенту. Расстояние, в пределах которого происходит изменение температуры на 1 градус – геотермическая ступень. Действие адиабатического закона распространяется до определённых глубин.

 

Особенности нарастания температуры и строения земной коры учитывают при планировании строительства метро и различных хранилищ, а также при добыче полезных ископаемых.

Добавить комментарий

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

Яндекс.Метрика