31. Поверхностное и внутреннее строение Луны и гипотезы ее происхождения

Модель внутреннего строения Луны та же, что и Земли: ядро – мантия – кора .Условно лунные недра разделяют на четыре зоны. Самая верхняя зона, мощностью 60 км на видимой стороне и более 100 км на обратной, отождествляется с лунной корой, образованной породами, схожими с земными. Вторая зона – верхняя мантия – имеет мощность около 750 км. Третья зона – нижняя мантия, вещество которой может находиться в расплавленном состоянии. Таким образом, на глубине около 800 км кончается твердая оболочка – литосфера Луны. Температура в нижней части этого слоя может доходить до 1500°С. На глубине 1400–1500 км была обнаружена граница четвёртой зоны – лунного ядра. По современным данным, у Луны имеется железное ядро радиусом 300–400 км.

Поверхность Луны. Кора Луны была сформирована около 4,6 млрд. лет назад. Возраст лунных морей (тёмных низин) поменьше, около 3,2–3,9 миллиардов лет. Вероятно, именно тогда Луна была подвергнута интенсивной метеоритной бомбардировке, вызвавшей излияния лавы и активизацию вулканической активности. Большие, тёмные лунные моря – это гигантские кратеры, заполненные потоками лавы. Лунный вулканизм – это, в основном, горизонтальные переливы лавы. На Луне выделяют области двух типов: светлые – материковые, занимающие 83% поверхности, и тёмные области, названные морями ещё в середине семнадцатого века, когда предполагалось, что там имеется вода. Поскольку названия морей в течение нескольких столетий использовались на картах Луны, их не стали менять. Причём, в этих названиях, предложенных итальянским астрономом Риччиоли в 1651г., отразилось существовавшее в то время мнение, что фазы Луны влияют на погоду на Земле. Поэтому в восточной части видимого полушария (когда Луна в фазе первой четверти) моря носят названия: Спокойствия, Нектара, Ясности, Изобилия, а в западной части (фаза последней четверти): Океан Бурь, Море Дождей и т.д.

3 гипотезы:1-отделилась от Земли,2-была захвачена уже «готовой» силами притяжения Земли,3-(разработана в 60-е годы ученой Рускол : луна образовалась вместе с Землей из роя планетезималей.

30. Строение и состав земной коры

Земная кора вместе с частью верхней мантии до астеносферного слоя называется литосферой, а литосфера, вместе с астеносферойобразует тектоносферу, верхнюю оболочку земного шара во многом ответственную запроцессы, происходящие в земной коре. Строение земной коры, мощность которойизменяется практически от 0 до 70-75 км и повсеместно имеет четкую нижнюю границу –поверхность Мохоровичича или «М», принципиально отличается наконтинентах и вокеанах.Океаническая кора обладает 3-х слойным строением :1-й слой представлен осадочными породами, в глубоководных котловинах не превышающей в мощности 1 км и до 15 км вблизи континентов. Породы представлены карбонатными, глинистыми икремнистыми породами.Важно подчеркнуть, что нигде в океанах возраст осадков не превышает 170-180 млн. лет.

2-й слой сложен, в основном, базальтовыми пиллоу (подушечными) лавами, стонкими прослоями осадочных пород. В нижней части этого слоя располагаетсясвоеобразный комплекс параллельных даек базальтового состава, служившимподводящими каналами для подушечных лав.3-й слой представлен кристаллическими магматическими породами, главнымобразом, основного состава – габбро и реже ультраосновного, располагающимся в нижнейчасти слоя, глубже которого располагается поверхность М и верхняя мантия. Очень важно подчеркнуть, что кора океанического типаразвита не только вокеанах и глубоководных впадинах внутренних морей, но встречается также и вскладчатых поясах на суше в виде фрагментов пород офиолитовой ассоциации,парагенезис (сонохождение) которых (кремнистые породы – базальтовые лавы – основныеи ультраосновные породы) был впервые выделен в 20-х годах ХХ в. Г.Штейнманом вЛигурийских Альпах на СЗ Италии. Континентальная земная кора также имеет 3-х членное строение, но структура ее иная(сверху вниз):1-й осадочно-вулканогенный слой обладает мощностью от 0 на щитах платформ до25 км в глубоких впадинах, например, в Прикаспийской. Возраст осадочного слояколеблется от раннего протерозоя до четвертичного.2-й слой образован различными метаморфическими породами: кристаллическимисланцами и гнейсами, а также гранитными интрузиями. Мощность слоя изменятся от 15до 30 км в различных структурах.3-й слой, образующий нижнюю кору, сложен сильно метаморфизованнымипородами, в составе которых преобладают основные породы.Поэтому он называетсягранулито-базитовым. Частично он был вскрыт Кольской сверхглубокой скважиной.

Нижняя кора обладает изменчивой мощностью в 10-30 км. Граница раздела между 2-ым и3-м слоем континентальной коры нечеткая, в связи с чем иногда в консолидированнойчасти коры (ниже осадочного слоя) выделяют 3, а не 2 слоя. Поверхность М выражена повсеместно и достаточно четко скачком скоростейсейсмических волн от 7,5 – 7,7 до 7,9 – 8,2 км/с. Верхняя мантия в составе нижней частилитосферы сложена ультраосновными породами, в основном,перидотитами, как, впрочем,и астеносфера, характеризующаяся пониженной скоротью сейсмических волн,что интерпретируется как пониженная вязкость и, возможно, плавление до 2-3%.

Минералы Все вещество земной коры и мантии Земли состоит из минералов, которые разнообразны по форме, строению, составу, распространенности и свойствам. Все горные породы состоят из минералов или продуктов их разрушения. Совокупность минералов, обладающих одинаковой структурой и близким химическим составом, образует минеральный вид.

Горные породы

Магматические горные породы наряду с метаморфическими слагают основную массу земной коры, однако на современной поверхности материков области их распространения сравнительно невелики. В земной коре они образуют тела разнообразной формы и размеров, состав и строение которых зависит от химического состава исходной магмы и условий ее застывания. В основе классификации магматических горных пород лежит их химический состав. Учитывается прежде всего содержание оксида кремния, по которому магматические породы делятся на четыре группы: ультраосновные породы, содержащие менее 45 % SiO2 , основные - 45-52%, средние -52-65 % и кислые - более 65 %. В зависимости от условий, в которых происходило застывание магмы, магматические породы делятся на ряд групп: породы глубинные, или интрузивные, образовавшиеся при застывании магмы на глубине, и породы излившиеся, или эффузивные, связанные с охлаждением магмы, излившейся на поверхность, т.е. лавы.

Осадочные горные породы. На поверхности Земли в результате действия различных экзогенных, т.е. внешних, факторов образуются осадки, которые в дальнейшем уплотняются, претерпевают физико-химические изменения - диагенез, и превращаются в осадочные горные породы, тонким чехлом покрывают около 75 % поверхности континентов. Многие из них являются полезными ископаемыми, другие - содержат таковые. Среди осадочных пород выделяются три группы: 1) обломочные породы, возникающие в результате механического разрушения каких-либо пород и накопления образовавшихся обломков; 2) глинистые породы, являющиеся продуктом преимущественно химического разрушения пород и накопления возникших при этом глинистых минералов; 3) химические (хемогенные) и органогенные породы, образовавшиеся в результате химических и биологических процессов.

Метаморфические горные породы - результат преобразования пород разного генезиса, приводящего к изменению первичной структуры, текстуры и минерального состава в соответствии с новой физико-химической обстановкой. Главными факторами (агентами) метаморфизма являются эндогенное тепло, всестороннее (литостатическое) давление, химическое воздействие флюидов. Постепенность нарастания интенсивности факторов метаморфизма позволяет наблюдать все переходы от первично осадочных или магматических пород к образующимся по ним метаморфическим породам. Метаморфические породы обладают полнокристаллической структурой. Размеры кристаллических зерен, как правило, увеличиваются по мере роста температур метаморфизма.

Строение земной коры.

Было установлено общее внутреннее строение земного шара, поверхность которого покрывает тоненькая, но чрезвычайно важная «пленка», называемая земной корой, имеющей в среднем мощность около 40 км и составляющей всего лишь 1/160 от радиуса Земли. Земная кора вместе с частью верхней мантии до астеносферного слоя называется литосферой, а литосфера, вместе с астеносферой образует тектоносферу, верхнюю оболочку земного шара во многом ответственную за процессы, происходящие в земной коре. Строение земной коры, мощность которой изменяется практически от 0 до 70-75 км и повсеместно имеет четкую нижнюю границу – поверхность Мохоровичича или «М», принципиально отличается на континентах и в океанах. Сведения о коре мы получаем от непосредственного наблюдения пород на поверхности Земли, особенно на щитах древних платформ, из керна глубоких и сверхглубоких скважин, как на суше, так и в океанах; ксенолитов в вулканических породах; драгированием океанского дна и сейсмических исследований, дающих наиболее важную информацию о глубоких горизонтах земной коры.

Океаническая кора обладает 3-х слойным строением:

1-й слой представлен осадочными породами, в глубоководных котловинах не превышающей в мощности 1 км и до 15 км вблизи континентов. Породы представлены карбонатными, глинистыми и кремнистыми породами. Важно подчеркнуть, что нигде в океанах возраст осадков не превышает 170-180 млн. лет.

2-й слой сложен, в основном, базальтовыми пиллоу (подушечными) лавами, с тонкими прослоями осадочных пород. В нижней части этого слоя располагается своеобразный комплекс параллельных даек базальтового состава, служившим подводящими каналами для подушечных лав.

3-й слой представлен кристаллическими магматическими породами, главным образом, основного состава – габбро и реже ультраосновного, располагающимся в нижней части слоя, глубже которого располагается поверхность М и верхняя мантия.

Континентальная земная кора также имеет 3-х членное строение, но структура ее иная(сверху вниз):

1-й осадочно-вулканогенный слой обладает мощностью от 0 на щитах платформ до 25 км в глубоких впадинах, например, в Прикаспийской. Возраст осадочного слоя колеблется от раннего протерозоя до четвертичного.

2-й слой образован различными метаморфическими породами: кристаллическими сланцами и гнейсами, а также гранитными интрузиями. Мощность слоя изменятся от 15 до 30 км в различных структурах.

3-й слой, образующий нижнюю кору, сложен сильно метаморфизованными породами, в составе которых преобладают основные породы. Поэтому он называется гранулито-базитовым. Частично он был вскрыт Кольской сверхглубокой скважиной. Нижняя кора обладает изменчивой мощностью в 10-30 км. Граница раздела между 2-ым и 3-м слоем континентальной коры нечеткая, в связи с чем иногда в консолидированной части коры (ниже осадочного слоя) выделяют 3, а не 2 слоя.