2.1.2. Гравитационная дифференциация

Главной движущей силой расслоения земного вещества и выделения тепла, кроме радиоактивного распада, была гравитационная дифференциация. При этом вещества, обладающие большой массой и плотностью, опускались на глубину, а более легкие как бы всплывали на поверхность. В результате этого возникли оболочки, т.е. началось расслоение земного шара.

В течение длительного времени внутри Земли скопилось колоссальное количество тепла, что вызвало частичное расплавление недр. Во внутренних частях Земли концентрировались тяжелые элементы и соединения, а на периферии скапливались сравнительно легкие. Это в конечном итоге привело к разделению земных недр на ядро и мантию. Ядро Земли состоит в основном из железа и никеля, а в мантии преобладают силикаты. В нижней мантии вещество в настоящее время находится в особом, плотном кристаллическом состоянии и имеет очень высокую температуру.

Под действием тепла происходит перемещение вещества и в мантии развиваются медленные конвективные течения. В различных слоях вещества образуются определенные ячейки. В одних ячейках осуществляется подъем, а в других – опускание.

Самой простой является конвективная ячейка, охватывающая всю мантию с одним центром подъема вещества из мантии и с одним центром опускания. Так в конце палеозойской эры образовалась Пангея – гигантский материк.

Более сложная ситуация обусловливается парой конвективных ячеек. Здесь образуется глобальная зона растяжения с цепочкой срединно-океанических хребтов.

Сепарация вещества в недрах Земли протекает довольно медленно, но за длительную историю мантийный материал множество раз совершил полный кругооборот. Отзвуком грандиозных явлений и событий, происходящих на глубинах, являются бурная вулканическая деятельность, сильнейшие землетрясения. За счет глубинных процессов движутся литосферные плиты, образуя горные массивы, меняется уровень Мирового океана и т.д.

2.1.3. Движение земной коры

Земная кора совершает непрерывные и разнообразные движения. Некоторые движения совершаются очень медленно и не воспринимаются органами чувств человека. Другие, как землетрясение, носят разрушающий характер. Известно, что на границе литосферы и мантии температура равна 1500 С. При этой температуре материя должна либо расплавиться, либо превратиться в газ. При переходе из твердого состояния в жидкое или газообразное объем увеличивается и увеличивается внутреннее давление, однако этого не происходит, так как перегретые породы находятся под давлением вышележащих слоев литосферы. Возникает эффект парового котла, когда стремящаяся расшириться материя давит на литосферу, приводя ее в движение вместе с земной корой. При этом чем выше температура, тем больше давление и тем активнее движется литосфера. Особо сильные очаги возникают в тех местах в мантии, где концентрируются радиоактивные элементы, распад которых разогревает слагающие породы до еще больших температур. Движения земной коры под действием внутренних сил Земли называют тектоническими, эти движения разделяют на колебательные, складчатые и разрывные.

Колебательные движения – очень медленные движения и незаметные для человека, следовательно, такое движение назвали вековым или эпейрогеническими. При этом движении земная кора в одних местах опускается в других поднимается.

Складкообразовательное движение – это движение, когда пласты горных пород под действием внешних сил сминаются в складки. Когда давление направлено по вертикали – породы смещаются, по горизонтали – сжимаются в складки, форма складок может быть самой разнообразной. Однако основные составляющие могут быть представлены следующими видами:

геоантиклиналь (антиклиналь) – это складка, направленная куполом вверх;

геосинклиналь (синклиналь) – это складка, направленная куполом вниз.

Подобные складки образуются на больших глубинах при высоких температурах и высоком давлении. А затем под действием внутренних сил они могут быть подняты. Так возникают складчатые горы: Кавказские, Альпы, Гималаи, Анды и др.

Разрывные движения – когда горные породы недостаточно прочны, чтобы выдержать действия внутренних сил, и в земной коре образуются трещины, разломы и смещения горных пород. Опустившиеся участки называются грабенами, а поднявшиеся горстами. Чередование горстов и грабенов создает глыбовые или возрожденные горы. Возрожденные горы отличаются от складчатых как по внутреннему строению, так и по внешнему. Склоны этих гор отвесны, долины, как и водоразделы, широкие и плоские. Пласты горных пород, всегда смещены относительно друг друга. Опустившиеся участки грабены часто заполняются водой, образуя глубокие озера.