Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Минералогия.doc
Скачиваний:
90
Добавлен:
29.05.2017
Размер:
1 Mб
Скачать

Строение земной коры и минералогическая зональность

Под земной корой мы будем подразумевать верхнюю оболочку Земли, доступную непосредственному наблюдению. Непосредственные исследования могут достигать глубины несколько километров (Кольская сверхглубокая скважина пробурена до 12 км, нефтяные скважины достигают 4–5 км, шахты в некоторых районах Земли достигают 1–2 км (до 4 км), например, золоторудный район Витватерсранд).

Непосредственно на земной поверхности в некоторых районах мы можем наблюдать породы, образовавшиеся на глубине до нескольких десятков километров (как считают, древние массивы платформ образовались на глубине до 50 км). Древние щиты на платформах, вышедшие на поверхность в результате эрозии верхних слоев Земли, геосинклинальные области (области горообразования) – вот где можно встретить породы, поднятые из различных глубин на поверхность и изучить их состав и строение. Сейчас уже исследовано достаточно много пород из глубинных областей Земли, и до глубины 12–20 км уже достаточно уверенно можно судить о составе земной коры. О составе базальтового слоя земли стало возможным судить после многочисленных исследований пород океанского дна – было пробурено много скважин, которые вскрыли первые два слоя океанской литосферы: осадочный и базальтовый. Минеральный состав верхних частей мантии изучают на основе данных, полученных по геофизическим данным и многочисленным обломкам пород, вынесенных из мантии базальтовыми или кимберлитовыми расплавами.

На основании геофизических данных мы имеем представление о том, что плотность земного шара очень различается. Земная кора имеет сравнительно низкую плотность (в среднем 2,7–2,8 г/см3), тогда как средняя плотность Земли 5,527, поэтому предполагают, что плотность пород (и минералов) увеличивается в глубь Земли, это же подтверждается разной и все увеличивающейся скоростью сейсмических волн в мантии.

Увеличение плотности минералов происходит в результате уплотнения их кристаллической структуры – она становится более компактной, а минерал приобретает большую плотность. Установлено, что плотность силикатных минералов тем больше, чем выше температура и давление, при которой они образуются.

Каждый минерал может образоваться только при определенных сочетаниях химического состава, температуры и давления. При увеличении температуры и давления становится возможным образование только определенных минералов, устойчивых при этих физико-химических условиях.

Вы знаете, что континентальная земная кора имеет три слоя: осадочный, гранитный и базальтовый, а океаническая – два (осадочный и базальтовый). Минеральный состав каждого слоя подчиняется тем закономерностям, о которых я сказала.

Осадочный слой преимущественно сложен минералами с неплотной структурой: слоистыми силикатами, гидроксидами, карбонатами, сульфатами и каркасными силикатами.

Гранитный слой сложен сравнительно легкими минералами: в основном каркасными силикатами с довольно рыхлой структурой (кварцем, полевым шпатом и биотитом), меньше более тяжелыми минералами – цепочечной, ленточной структуры (пироксенами, амфиболами и др. – их около 10–25 %).

В базальтовом слое количество тяжелых минералов (роговой обманки, пироксена, оливина) повышается – в среднем их около (или больше) 50 %. А в нижних частях земной коры и в мантии легких минералов (с неплотной структурой) почти нет. Предполагают, что нижние части земной коры и мантия сложены исключительно тяжелыми минералами: оливином, пироксеном, гранатом (пиропом), хромитом и другими более редкими минералами.