12. Строение Земли. Континентальная и океаническая кора. Ген. Типы з. К.

Современная модель Земли большинством исследователей представляется так:

А – земная кора. Ограниченна поверхностью Мохоровичича «Мохо» на срединных глубинах порядка 35 км.

В – верхняя мантия. Нижняя граница проводится по глубине 400км.

С - переходная зона мантии, часто ее называют «слоем Голицына». Нижняя граница устанавливается на глубине 1000 км.

Д’ – нижняя мантия. Имеет подошву на глубине 2700км.

Д” – переходная зона от нижней мантии к ядру. Ее граница находится на глубине 2900 км.

Е – внешнее ядро. Не регистрирует поперечных волн Ограниченно глубиной порядка 4980 км.

F – область перехода к внутреннему ядру. Переходная зона внешнего ядра располагается до глубины 5120 км.

G – внутреннее ядро. Для него характерно появление поперечных волн и возрастание скорости продольных волн 11,3 км/с.

Континентальная кора. В континентальной коре выделяют осадочный слой, гранитометаморфический, переходный с преобладанием пород диоритового ряда и габбро-базальтовый с развитием гранулитов в низах разреза. Для континентальной коры характерна смена состава магматических пород консолидированной кристаллической коры ниже чехла осадочных пород с повышением их основности и степени метаморфизма к поверхности «Моха». Скорость сейсмических продольных волн в пределах континентальной коры возрастает от 1,7 до 7,9 км/с. Ее мощность колеблется в диапазоне 35-40 км., при максиуме – до 75 км.

Океаническая кора – имеет значительно меньшие мощности, порядка 6-7 км, и характеризуется пониженным содержанием кремнезема и щелочей. Осадочный слой развит не значительно и тяготеет к переходным зонам. Не содержит гранитного слоя, представлена только габбро-базальтовым слоем.

1. Евроазиатская плита.

2. Тихоокеанская плита.

3. Североамериканская плита

4. Южноамериканская плита

5. Африканская плита

6. Индоавстралийская плита.

7. Какос

8. Наска

9. Антарктическая

По генетическим типам земная кора подразделяется на 4 типа:

• Конструктивный тип

• Деструктивно-конструктивный тип

• Пассивно-конструктивный тип

• Консервативный, или Эксконструктивный тип.

13. Процессы магмообразования. Типы магм.

Многие исследователи теперь считают мантийным происхождением магматических расплавов, только часть гранитоидных магм связывается с плавлением земной коры. Информация о мантийном веществе берется из ксенолитов, содержащихся в кимберлитах, изучении коматиитов, альпинотипных перидотитов, космохимических и геофизических данных, используются данные экспериментальные, в том числе и с названным мантийным веществом, в том числе изучение твердых и других включений, микрозондовые и пр. Мантийный состав довольно изменчив: лерцолиты (сильно магнезиальные породы), гарцбургиты, дуниты, пироксениты, эклогиты и др. Разнообразный состав мантийного вещества, первичная или истощенная магма (как часто из мантии были перед этим выплавки), Р-Т условия, доля и состав летучих (Н2О, СО2 и др) влияют на степень плавления мантийного вещества и определяют тип возникающих глубинных магм. Приблизительные оценки условий возникновения коматиитовых расплавов с 30% содержания MgO, 50% степень плавления: T=около1800градусов, Р=около 35 кбар; 100% степень плавления Т уже 2000 градусов, эта магма (сухая) уже запросто может подниматься вверх до уровня равновесия своего удельного веса с боковыми породами. А в целом считается, что с глубины 100 км в мантии вещество находится в частично расплавленном состоянии (несколько%), что и вызывает снижение скоростей волн. Вода заметно снижает температуру плавления вещества, повышает растворимость кремнезема в расплавах (и кислотность образующихся пород) и заметно повышает текучесть магм, их способность проникать в тонкие трещины. Экспериментами установлено, что при давлении около 25-30 кбар в расплаве присутствует около 2-7% воды. Двуокись углерода растворяется в расплавах в значительно меньших количествах. Она так же понижает температуру плавления, повышает долю кальция в образующихся расплавах. Возникновение расплавов связано с изменениями термодинамических условий, в первую очередь не с тектоническим уменьшением давления, а, скорее всего,с тепловыми потоками, которые начинают сопровождаться конвективными движениями мантийного вещества.

Разнообразие состава возникающих пород объясняется зонной плавкой (в камерах с большой "высотой" общее давление внизу больше и кристаллизуются тугоплавкие, оставшийся расплав обогащен легкоплавким веществом, вверху камеры растворяет в себе кровлю, передвигаясь тем самым вверх и меняя состав),Магматической дифференциацией (в расплаве растворенная вода накапливается вверху, здесь же больше растворено натрия, калия, кремнезема), ликвацией (разделение расплава на несмешивающие расплавчики), кристаллизационной дифференциацией (например внизу более тяжелые темноцветы, выше плагиоклаз), ассимиляцией (усвоением "бокового" сиалического вещества).

Ученые давно отказались от представлении о том, что каждая магматическая порода образуется из своей особой родоначальной магмы. Существование определенных магматических ассоциаций свидетельствует о том, что разные породы, входящие в состав одной ассоциации, имеют общее происхождение и образуются из одной родоначальной, или первичной магмы.

Вопрос о числе первичных магм окончательно не решен. В настоящее время безусловно признается сущевание двух первичных магм — базальтовой (основной) и гранитной (кислой) Гипотеза существования двух первичных магм была выдвинута советским ученым Ф. Ю. Левинсоном-Лессингом в 20-е годы нашего, века. Несколько позднее, в 30-е годы, широкое распространение получила гипотеза существования только одной первичной магмы — базальтовой, разработанная Н. Боуэном и пользовавшаяся признанием вплоть до недавнего времени.

Существование первичной базальтовой магмы подтверждается как чрезвычайно широким распространением базальтов развитых на участках коры с совершенно различным строением и историей развития, так и повторением во всех геологических периодах излияния базальтовых магм, практически не меняющихся по составу. Отсюда следует, что базальтовая магма развита повсеместно. Она образуется в верхней мантии, главным образом в астеносфере, где соотношения между температурой и давлением таковы, что вещество в ней находится в состоянии, близком к состоянию, соответствующему точке плавления. Небольшое повышение температуры на отдельных участках в результате выделения радиогенного тепла приводит к восстановлению очагов плавления, или очагов первичной магмы. При движении этой магм, вверх ее состав постепенно изменяется в результате обогащения наиболее легкими и легкоплавкими компонентами. Таким образом, базальтовая магма представляет собой наиболее легкую выплавку, или фракцию, вещества астеносферы.

Существование первичной гранитной магмы подтверждается очень широким распространением гранитов, их самостоятельным, независимым от базальтов залеганием и, главное, невозможностью образования больших масс гранитов за счет дифференциации базальтовой магмы. Очаги гранитной магмы возникают в пределах коры на глубинах 10-30 км. По современным представлениям, гранитная магма образуется в результате переплавления осадочных и метаморфических пород.

Гранитная и базальтовая магмы различаются не только по химическому составу, но и по физическим свойствам. Кислые магмы более легкие, вязкие, насыщены газами. Основные магмы более тяжелые (по сравнению с кислыми), подвижные и содержат меньшее количество газов.

Помимо общепринятых представлений о двух первичных магмах — базальтовой и гранитной, высказывается предположение о существовании еще двух, первичных магм — перидотитовой (ультраосновной) и андезитовой (средней). Представление о существовании самостоятельной перидотитовой магмы основано на развитии на различных участках коры протяженных поясов ультраосновных пород, образующих крупные обособленные тела. Характерно, что по некоторым особенностям химического состава ультраосновные породы этих поясов отличаются от ультраосновных пород, развитых на других участках коры и являющихся закономерными среди присутствующих там магматических пород. Вопрос о первичном происхождении перидотитовых магм до настоящего времени остается спорным. В частности, согласно одной из точек зрения, обособленные тела ультраосновных пород, о которых говорилось выше, представляют собой не застывшую магму, а линзы магматических пород, выжатых по глубинным разломам из верхней мантии в твердом виде.

Вопрос о существовании первичной андезитовой магмы также спорный. Предпосылкой для рассмотрения магмы этого состава в качестве первичной служит тот факт, что на современном этапе огромное количество андезитовой магмы извергается вулканами островных дуг западной периферии Тихого океана. Для объяснения проблемы образования андезитовой магмы привлекаются два механизма. Первый предполагает выплавление андезитовой магмы из пород верхней мантии при очень высоких температурах, что в принципе возможно и доказано экспериментально. Более вероятен, однако, второй механизм, в соответствии с которым андезитовая магма является продуктом активного взаимодействия первичной базальтовой магмы с корой периферии континентов и процессов замещения некоторых ее компонентов.