Тема 4.4. Земная кора, литосфера

Континентальный тип земной коры

Мощность континентальной земной коры изменяется от 35 – 40 (45) км в пределах платформ до 55 – 70 (75) км в молодых горных сооружениях. Континентальная кора продолжается и в подводные окраины материков. В области шельфа ее мощность уменьшается до 20 – 25 км, а на материковом склоне (на глубине 2,0 – 2,5 км) выклинивается.

Континентальная кора состоит из трех слоев. Первый – самый верхний слой представлен осадочными горными породами, мощность от 0 до 5 (10) км в пределах платформ, до 15 – 20 км в тектонических прогибах горных сооружений. Скорость продольных сейсмических волн (V_р) меньше 5 км/с.

Второй – «гранитный» слой на 50 % сложен гранитами, на 40 % - гнейсами и другими в разной степени метаморфизованными породами. Его средняя мощность составляет 15 – 20 км (иногда в горных сооружениях до 20 – 25 км). Скорость сейсмических волн (V_р) – 5,5 – 6,0 (6,4) км/с.

Третий, нижний слой называется «базальтовым». По среднему химическому составу и скорости сейсмических волн этот слой близок к базальтам. Однако высказывается предположение, что он сложен интрузивными породами типа габбро. Правильно называть этот слой гранулито-базитовым (базит – основная порода). Его мощность изменяется от 15 – 20 до 35 км. Скорость распространения волн (V_р) 6,5 – 6,7 (7,4) км/с.

Граница между гранито-метаморфическим и гранулито-базитовых слоями получила название сейсмического раздела Конрада. Она фиксируется лишь в отдельных местах.

Океанская кора

По современным данным океанская земная кора имеет трехслойное строение при мощности от 5 до 9 (12) км, чаще 6 – 7 км. Некоторое увеличение мощности наблюдается под океанскими островами.

Верхний слой океанской коры – осадочный, состоит преимущественно из различных осадков, находящихся в рыхлом состоянии. Его мощность от нескольких сот метров до 1 км. Скорость распространения сейсмических волн (V_р) в нем 2,0 – 2,5 км/с.

Второй океанский слой, располагающийся ниже, по данным бурения сложен преимущественно базальтами с прослоями карбонатных и кремнистых пород. Мощность его от 1,0 – 1,5 до 2,5 – 3,0 км. Скорость распространения сейсмических волн (V_р) 3,5 – 4,5 (5) км/с.

Третий, нижний высокоскоростной слой бурением еще не вскрыт. По данным драгирования, проводимого с исследовательских судов, он сложен магматическими породами типа габбро с подчиненными ультраосновными породами. Его мощность по сейсмическим данным от 3,5 до 5,0 км. Скорость сейсмических волн (V_р) от 6,3 – 6,5 км/с, а местами увеличивается до 7,0 (7,4) км/с.

Субконтинентальный тип земной коры аналогичен континентальному. Он приурочен к островным дугам и окраинам материков. Мощность от 7 – 20 км до 40 км.

Субокеанский тип земной коры приурочен к котловинным частям (выше 2 км). По строению этот тип близок к океанскому. Мощность коры 10 – 20 км, местами до 25 (30) км.

Тема 4.5. Процессы и явления в литосфере

Наружный жесткий слой Земли именуется литосферой, под ней расположен размягченный слой Земли — астеносфера.

Нижняя граница астеносферы находится на глубине, примерно, 670км., а верхняя для континентального и океанического регионов Земли расположена на заметно разных уровнях - под океаном, примерно, 70км., а под континентами на глубине, примерно, 200км.

Немногим более 30 лет назад окончательно сформировалась и получила опыт­ные доказательства теория движения континентов или теория тектонических плит. Эта теория пришла на смену гипотизе дрейфа континентов, которую связывают с именем Вегенера (1912г.) и его последователей.

Следующей важной идеей на пути к тектонике плит была гипотеза спрединга-раздвигания океанического дна в стороны от срединно-океанических хребтов (Хесс-1960г., Дитц 1961-1963гг. и др.).

В этой теории внешняя твёрдая поверхность Земли или литосфера рассмат­ривается как система крупных жестких плит, постоянно перемещающихся в горизонтальном направлении относительно друг друга. Скользить литосферные плиты заставляют конвеционные течения в мантии. В областях подъёма мантийных масс гигантские медленные восходящие течения разламывают литосферу. На её поверхности образуется гигантская трещина - рифт. Чаще всего они образуются на дне океанов (литосфера здесь тоньше, чем на материках). Но иногда разламываются и континенты (Байкал, Ньяса, Танганьика).

Основные литосферные плиты:

1. Тихоокеанская;

2. Африканская;

3. Индоавстралийская;

4. Евразийская;

5. Наска;

6. Южноамериканская;

7. Североамериканская;

8. Антарктическая;

9. Карибская;

10. Аравийская.

Скорости перемещения литоплит от 1,3 до 1,9 см. в год.

На краях между плитами, где происходит их столкновение, поглощается древняя земная кора и плиты погружаются в верхний пластичный слой мантии (астеносферу).

Замечено, что плита из океанической коры, как более пластичная, ныряет под континентальную, и в этих районах наблюдаются самые разрушительные

землетрясения, возникают вулканы (знаменитое огненное кольцо вулканов вокруг Тихого океана). К сильнейшим землетрясениям приводит и столкно­вение двух плит из океанической коры.

Когда сдвигаются две литосферные плиты, несущие континенты, которые сложены из сравнительно лёгкого материала, возникают горные хребты, как например Гималаи. Если плиты расходятся , рождается новая земная кора. Плиты расходятся в стороны, из глубины мантии поднимается горячий базальтовый расплав с температурой около 1200 град. «С» и застывает, создавая новую океаническую кору.

Этот процесс приводит к образованию срединно-океанических хребтов (1см. в год).