Строение и состав земной коры
Земная кора – это твердая верхняя оболочка Земли, ограниченная поверхностью суши или дном Мирового океана и геофизической границей - разделом Мохоровичича, фиксируемым по возрастанию скорости сейсмических волн до более 7.6 – 8 км/с. Таким образом, Земная кора представляет собой верхнюю часть литосферы и подстилается литосферной мантией. Кора сложена магматическими, осадочными и образовавшимися за счет тех и других метаморфическими породами. Соотношение исходных магматических и осадочных пород, по Кларку, 95:5. Осадочные породы, в свою очередь, состоят из (%): сланцев - 4, песчаников - 0,75, известняков - 0,25.
Геологические и геофизические данные послужили основой для слоистой модели земной коры, согласно которой она делится на гранитно-метаморфический и гранулит-базитовый слои, который часто называют верхней и нижней корой. В качестве границы между ними подразумевается поверхность Конрада, но, однако, эта граница не всегда отчетливо проявлена. Гранитно-метаморфическая оболочка составляет 37.3% объема континентальной коры, при средней мощности 14 км. Нижней корой или гранулит-базитовой оболочкой названа нижняя часть кристаллической коры континентального или субконтинентального типов, располагающаяся между границами Конрада и Мохо.
По строению выделяется кора двух типов – океаническая и континентальная, причем последняя делится на два подтипа:
1. Крупные устойчивые платформы с дорифейским кристаллическим основанием и докембрийские кратоны, составляющие около 70% площади континентов. В их строении выделяются слабо деформированный чехол или осадочная оболочка и кристаллический фундамент, обнажающийся на приподнятых щитах.
2. Протяженные орогенические или складчатые пояса позднего докембрия и фанерозоя, имеющие значительно более сложное строение. По современным представлениям, эти складчатые пояса имеют аккреционное происхождение и представляют собой агломерат фрагментов породных ассоциаций древних океанов, островных дуг, микроконтинентов и т.д.
Кроме двух указанных подтипов рядом исследователей выделяется 4 тип коры – тип переходных зон между континентом и океаном, в строении которой перемежаются блоки континентальной, океанической коры и островных дуг.
Континентальная кора. По содержанию петрогенных компонентов валовый состав континентальной коры соответствует лейкократовому андезито-базальту или андезиту. Вариации в содержаниях петрогенных элементов, по разным авторам, не превышают 30%. Несмотря на различия, выявляются общие особенности состава континентальной коры.
13Динамика земной коры.
Процессы орагенеза и денудации в формировании рельефа земли: Динамика литосферы. Представления о механизме формирования земных структур разрабатываются учеными различных направлений, которые можно объединить в две группы. Представители фиксизма исходят из утверждения о фиксированном положении Континентов на поверхности Земли и преобладании вертикальных Движений в тектонических деформациях пластов земной коры. Сторонники мобилизма первостепенную роль отводят горизонтальным движениям. Основные идеи мобилизма были сформулированы А. Вегенером (1880—1930) как гипотеза дрейфа материков. Новые данные, полученные во второй половине XX в., позволили развить это направление до современной теории неомобилизма, объясняющей динамику процессов в земной коре дрейфом крупных литосферных плит. Согласно теории неомобилизма, литосфера состоит из плит (их число, по разным оценкам, колеблется от 6 до нескольких десятков), которые перемещаются в горизонтальном направлении со скоростью от нескольких миллиметров до нескольких сантиметров в год. Литосферные плиты вовлекаются в движение в результате тепловой конвекции в верхней мантии. Однако последние исследования, в частности глубокое бурение, показывают, что слой астеносферы не является сплошным. Если же признать дискретность астеносферы, то следует отвергнуть и сложившиеся представления о конвективных ячейках и структуре перемещения блоков земной коры, которые лежат в основе классических моделей геодинамики. П. Н. Кропоткин, например, считает, что правильнее говорить о вынужденной конвекции, которая связана с перемещением вещества в мантии Земли под действием попеременного увеличения и уменьшения земного радиуса. Интенсивное горообразование в последние десятки миллионов лет, по его мнению, было обусловлено прогрессировавшим сжатием Земли, составившим примерно 0,5 мм в год, или 0,5 км за миллион лет, возможно, при общей тенденции Земли к расширению.
Согласно современному строению земной коры, в центральных частях океанов границами литосферных плит являются срединно-океанические хребты с рифтовыми (разломными) зонами вдоль их осей. По периферии океанов, в переходных зонах между континентами и ложем океанического бассейна, сформировались геосинклинальные подвижные пояса со складчато-вулканическими островными дугами и глубоководными желобами вдоль их внешних окраин. Существует три варианта взаимодействия литосферных плит: расхождение, или спрединг; столкновение, сопровождающееся в зависимости от типа контактирующих плит субдукцией, эдукцией или коллизией; горизонтальное скольжение одной плиты относительно другой. Касаясь проблемы возникновения океанов и материков, надо отметить, что в настоящее время она чаще всего решается путем признания раздробленности земной коры на ряд плит, раздвижение которых и вызвало образование огромных понижений, занятых океанскими водами. Схема геологического строения ложа океанов показана на рис. 5.4. Схема инверсий магнитного поля базальтов океанического дна показывает удивительные закономерности симметричного расположения однотипных образований по обе стороны зоны спрединга и их постепенное удревнение в сторону континентов (рис. 5.5). Не только ради справедливости отметим существующее мнение о достаточной древности океанов — глубоководные океанские осадки, а также реликты базальтовой океанской коры в виде офиолитов широко представлены в геологической истории Земли последних 2,5 млрд лет. Блоки древней океанской коры и литосферы, впечатанные в глубоко погруженный фундамент осадочных бассейнов — своеобразные провалы земной коры, по мнению С.В.Аплонова, свидетельствуют о нереализованных возможностях планеты — «несостоявшихся океанах».Формирование современного облика Земли. В течение всей истории Земли расположение и конфигурация континентов и океанов постоянно изменялись. Согласно геологическим данным, континенты Земли объединялись четыре раза. Реконструкция этапов их становления за последние 570 млн лет (в фанерозое) свидетельствует о существовании последнего суперконтинента — Пангеи с достаточно мощной, до 30—35 км континентальной корой, сформировавшегося 250 млн лет назад, который распался на Гондвану, занявшую южную часть земного шара, и Лавразию, объединившей северные континенты.