25. Общее глубинное строение земли
Геофизические данные и результаты изучения глубинных включений свидетельствуют о том, что наша планета состоит из нескольких оболочек с различными физическими свойствами, изменение которых отражает как смену химического состава вещества с глубиной, так и изменение его агрегатного состояния как функции давления. Cамая верхняя оболочка Земли - земная кора - под континентами имеет среднюю толщину около 40 км (25-70 км), а под океанами - всего 5-10 км (без слоя воды, составляющего в среднем 4,5 км). За нижнюю кромку земной коры принимается поверхность Мохоровичича - сейсмический раздел, на котором скачкообразно увеличивается скорость распространения продольных упругих волн с глубиной от 6,5-7,5 до 8-9 км/с, что соответствует увеличению плотности вещества от 2,8-3,0 до 3,3 г/см3. От поверхности Мохоровичича до глубины 2900 км простирается мантия Земли; верхняя наименее плотная зона толщиной 400 км выделяется как верхняя мантия. Интервал от 2900 до 5150 км занят внешним ядром, а от этого уровня до центра Земли, т.е. от 5150 до 6371 км, находится внутреннее ядро. Как полагают, внутреннее ядро образовано твердым никелистым железом и содержит до 15% более легкого материала, который отождествляют с серой, кремнием или кислородом. Внешнее ядро также является металлическим (существенно железным), но в отличие от внутреннего ядра металл находится здесь в жидком состоянии и не пропускает поперечные упругие волны. Конвективные течения в металлическом внешнем ядре являются причиной формирования магнитного поля Земли.
26. Тектоническое строение земли и роль глубинных разломов
Тектонические движения, ведущие к образованию гор, называются орогеническими (горообразовательными), а процесс горообразования - орогенезом. На протяжении геологической истории Земли наблюдался ряд эпох интенсивного складчатого горообразования (табл. 9, 10). Их называют орогеническими фазами или эпохами горообразования. Наиболее древние из них относятся к докембрийскому времени, затем следуют байкальская (конец протерозоя — начало кембрия), каледонская (кембрий, ордовик, силур, начало девона), герцинская (карбон, пермь, триас), мезозойская, альпийская (конец мезозоя — кайнозой). Простейший вид складок — это антиклиналь — выпуклая складка, в ядре которой залегают наиболее древние породы — исинклиналь — вогнутая складка с молодым ядром. В земной коре антиклинали всегда переходят в синклинали, и поэтому эти складки всегда имеют общее крыло. В этом крыле все слои примерно одинаково наклонены к горизонту. Это моноклинальное окончание складок. Разлом земной коры происходит в том случае, если породы потеряли пластичность (приобрели жесткость) и части слоев смешаются по плоскости разлома. При смещении вниз образуется сброс, вверх - взброс, при смешении под очень малым углом наклона к горизонту - поддвиг и надвиг. В потерявших пластичность жестких породах тектонические движения создают разрывные структуры, простейшими из которых являются горсты и грабены.
земля – это сплюснутый сфероид, который состоит из следующих слоев: 1) Литосфера 2) Мантия 3) Ядро\
Верхняя часть литосферы — земная кора. Внешней границей земной коры является та часть, где поверхность Земли соприкасается с атмосферой и гидросферой. Нижняя же часть расположена на глубине от 7 до 76 км. Структура земной коры имеет несколько слоев. Мощность верхнего слоя находится в пределе 0 — 20 км. В его состав входят осадочные породы, такие как песок, глина, известняк и др. Результаты сейсмических исследований показывают, что эти породы рыхлые, а скорость прохождения волн очень низкая. Под материками располагается гранитный слой, который состоит из пород, плотность которых равна плотности гранита. Сейсмические волны проходят этот слой со скоростью 5 — 6 км/с. Внизу океанов гранитного слоя нет, зато на материках этот слой иногда можно увидеть на поверхности. Еще ниже идет базальтовый слой, у которого сейсмические волны достигают скорости 6,5 км/с. Посреди гранитного и базальтового слоя существует граница, которая называется поверхностью Конрада. В пределах этой границы происходит рывок скорости прохода сейсмической активности в пределах 6 — 6,5 км/с.
Соответственно с мощностью и строением кора делится на два вида: материковую и океаническую. С низу материков кора включает следующие слои: осадочный, гранитный и базальтовый. Мощность ее на равнинах составляет 15 километров, а в горах может возрасти до 80 километров, образовывая «корни гор». Внизу океанов гранитный слой в большинстве случаев вообще отсутствует, а базальтовый слой покрыт тонкой пленкой осадочных пород. В частях океана с большой глубиной мощность коры достигает 3–5 километров, а ниже находится верхняя мантия.
2. Мантия — это промежуточная оболочка, что располагается между литосферой и ядром планеты, которая включает в себя силикатные породы, богатые железом и магнием. Мантия почти 2900 километров толщиной и составляет 83% объема и 67% массы Земли. Температура в мантии, как известно, не больше 2-2,5 тыс. градусов. Ее вещество находится в раскаленном состоянии и ощущает очень большое давление от находящейся сверху литосферы. Мантия имеет большое влияние на процессы, что происходят на Земле. Она состоит из нескольких различных слоев. В верхнем слое мантии образовываются магматические очаги, в результате чего возникают руды, алмазы и другие ископаемые. Таким же образом на поверхность Земли поступает тепло. Верхняя мантия непрерывно и активно двигается, вызывая при этом движение литосферы и земной коры.
3. Ядро представляет собой слой, богатый железа и никеля, который состоит из двух слоев: внутреннего и внешнего ядра. Внешнее ядро жидкообразное, потому что сквозь него не проходят поперечные волны и имеет глубину до 5 тыс. км, внутреннее – состоит из твердого вещества. Во внешнем ядре Земли напряженность магнитного поля в среднем составляет 25 Гаусс, что в 50 раз больше, чем на поверхности. Материал ядра, особенно внутреннего, сильно уплотнен и по плотности равняется металлам, поэтому его и называют металлическим. Последние исследования доказали, что внутреннее ядро Земли вращается немного быстрее, чем вся остальная планета.
Глубинные разломы играли важную роль в локализации многих видов полезных ископаемых - служили путями проникновения к земной поверхности рудоносных магматических и гидротермальных растворов и влияли на коллекторские свойства горных пород, вмещающих руду. На ранних стадиях своего развития они контролировали размещение хромовых руд, титаномагнетитов, платиноидов (например, Главный Уральский глубинный разлом), на поздних - месторождения руд цветных металлов, предопределяя возникновение рудных поясов (Алтайский полиметаллический пояс в зоне Иртышской зоны смятия, рудный пояс Карамазара на юго-западном крыле Фергано-Таласского глубинного разлома, Тырныаузский глубинный разлом и т.д.). Внутри последних для поисков месторождений особенно благоприятны участки пересечения глубинных разломов разных направлений, полости второстепенных разрывов, "оперяющих" главные, и зоны повышенной трещиноватости горных пород. Вдоль трасс некоторых глубинных разломов следуют также цепочки месторождений нефти и газа.