На головну

Основні структурні зони Земної кори і їх розвиток.

  1. Cегментація ринку. Основні завдання. Критерії сегментації на В2С ринку.
  2. I. Основні поняття ОРГАНІЗАЦІЙНОЇ СОЦІАЛЬНОЇ ПСИХОЛОГІЇ
  3. I.2.2. Основні будівельні креслення.
  4. I.3.2. Цілі і основні етапи розбивочних робіт.
  5. II.1 Основні елементи грошової маси
  6. II. Системи збудження СД і їх основні властивості
  7. III. Основні конституційні засади організації Російської держави.

Земна КОРА (а. Earth crust; н. Erdkruste; ф. Croute terrestre; і. Соrteza terrestre) - верхня тверда оболонка Землі, обмежена знизу Мохоровичича поверхнею. Термін "земна кора" з'явився в 18 в. в роботах М. В. Ломоносова і в 19 ст. в працях англійський ученого Ч. Лайеля; з розвитком контракційної гіпотези в 19 ст. отримав певний сенс, який випливає з ідеї охолодження Землі до тих пір, поки не утворилася кора (американський геолог Дж. Дана). В основі сучасних уявлень про структуру, склад і інші характеристики Земної кори лежать геофізичні дані про швидкість поширення пружних хвиль (в основному поздовжніх, Vp), Які на кордоні Мохоровичича стрибкоподібно зростають з 7,5-7,8 до 8,1-8,2 км / с. Природа нижньої межі Земної кори, мабуть, обумовлена ??зміною хімічного складу порід (габро - перидотит) або фазовими переходами (в системі габро - Еклогіт).

В цілому для Земної кори характерна вертикальна і горизонтальна неоднорідність (анізотропія), яка відображає різний характер її еволюції в різних частинах планети, а також її істотну переробку в процесі останнього етапу розвитку (40-30 млн. Років), коли були сформовані основні риси сучасного лиця Землі. Значна частина Земної кори знаходиться в стані ізостатичного рівноваги (див. Ізостазія), яке в разі порушення досить швидко (104 років) відновлюється завдяки наявності астеносферу. Виділяють два основних типи Земної кори: континентальну і океанічну, що розрізняються за складом, будовою, потужності і іншим характеристикам (рис.). Потужність континентальної кори в залежності від тектонічних умов змінюється в середньому від 25-45 км (на платформі) до 45-75 км (в областях гороутворення), однак і в межах кожної геоструктурного області вона не залишається строго постійною.

У континентальній корі розрізняють осадовий (Vp до 4,5 км / с), "гранітний" (Vp 5,1-6,4 км / с) і "базальтовий" (Vp 6,1-7,4 км / с) шари. Потужність осадового шару досягає 20 км, поширений він не повсюдно. Назви "гранітного" і "базальтового" шарів умовні і історично пов'язані з виділенням розділяє їх межі Конрада (Vp 6,2 км / с), хоча подальші дослідження (в тому числі сверхглубокое буріння) показали деяку сумнівність цієї межі (а за деякими даними її відсутність). Обидва ці шари тому іноді об'єднують в поняття консолідованої кори. Вивчення виходів "гранітного" шару в межах щитів показало, що в нього входять породи не тільки власне гранітного складу, а й різноманітні гнейси та інші метаморфічні освіти. Тому даний шар часто називають також гранітно-метаморфічних або гранітно-гнейсовой; його середня щільність 2,6-2,7 т / м3. Пряме вивчення "базальтового" шару на континентах неможливо, і значенням швидкостей сейсмічних хвиль, за якими він виділений, можуть задовольняти як магматичні породи основного складу (базитах), так і породи, що випробували високу ступінь метаморфізму (грануліти, звідси назва гранулит-базитових шар) . Середня щільність базальтового шару коливається від 2,7 до 3,0 т / м3.

Основні відмінності океанічної кори від континентальної - відсутність "гранітного" шару, істотно менша потужність (2-10 км), більш молодий вік (юра, крейда, кайнозой), велика латеральна однорідність. Океанічна кора складається з трьох шарів. Перший шар, або осадовий, характеризується широким діапазоном швидкостей (V від 1,6 до 5,4 км / с) і потужністю до 2 км. Другий шар, або акустіческійфундамент, має в середньому потужність 1,2-1,8 км і Vp 5,1-5,5 км / с. Детальні дослідження дозволили розділити його на три горизонти (2А, 2В і 2С), причому найбільшою мінливістю володіє горизонт 2А (Vp3,33-4,12 км / с). Глибоководним бурінням встановлено, що горизонт 2А складний сільнотрещіноватих і брекчірованнимі базальтами, які зі збільшенням віку океанічної кори стають більш консолідованими. Потужність горизонту 2В (Vp 4,9-5,2 км / с) і 2С (Vp 5,9-6,3 км / с) не постійна в разнихокеанах. Третій шар океанічної кори має досить близькі значення Vp і потужності, що вказує на його однорідність. Однак в його будові також відзначаються варіації як за значеннями швидкості (6,5-7,7 км / с), так і потужності (від 2 до 5 км). Більшість дослідників вважають, що третій шар океанічної кори складний породами в основному габброідних складу, а варіації швидкостей в ньому обумовлені ступенем метаморфізму.

Крім двох основних типів Земної кори, виділяють підтипи на основі співвідношення товщини окремих шарів і сумарної потужності (наприклад, кора перехідного типу - субконтинентальна в острівних дугах і субокеанская на континентальних окраїнах і т.д.). Земну кору не можна ототожнювати з літосферою, яка встановлюється на основі реології, властивостей речовини.

Вік найдавніших порід Земної кори досягає 4,0-4,1 млрд. Років. Питання про те, яким був склад первинної Земної кори і як вона формувалася протягом перших сотень млн. Років, не ясний. Протягом перших 2 млрд. Років, мабуть, сформувалося близько 50% (за деякими оцінками, 70-80%) всієї сучасної континентальної кори, наступні 2 млрд. Років - 40%, і лише близько 10% припадає на останні 500 млн . років, тобто на фанерозой. З питань формування Земної кори в археї і раннемпротерозое і характер її рухів серед дослідників немає єдиної думки. Одні вчені вважають, що формування Земної кори відбувалося за відсутності великомасштабних горизонтальних переміщень, коли розвиток рифтогенних зеленокаменних поясів поєднувалося з утворенням гранітно-гнейсових куполів, які послужили ядрами зростання найдавнішої континентальної кори. Інші вчені вважають, що починаючи з архею діяла ембріональна форма тектоніки плит, а гранітоїди формувалися над зонами субдукції, хоча ще не було великих горизонтальних переміщень континентальної кори. Переломний момент в розвитку Земної кори настає в пізньому докембрії, коли в умовах існування великих плит вже зрілої континентальної кори стали можливі великомасштабні горизонтальні переміщення, супроводжувані субдукцией і обдукція новоствореної літосфери. З цього часу освіту і розвиток Земний кори відбувається в геодинамической обстановці, обумовленої механізмом тектоніки плит.

«Pемная кора» зазвичай ототожнюється з сіаліческой оболонкою; іншими словами, до земній корі відносяться «шари» гранітний і базальтовий. У такому випадку потужність, т. Е. Товщина земної кори в межах великих рівнинних просторів материків, буде визначатися цифрою близько 40-50 км, Під гірськими хребтами - до 80 км, А під океаном сходить нанівець.

Можна запропонувати інший варіант: вважати, що земна кора - це зовнішня кристалічна тверда оболонка земної кулі, в межах якої температура змінюється від 0 ° на поверхні до 1300-1500 ° на глибині (т. Е. Зростає до температури плавлення гірських порід). В такому випадку товщина земної кори всюди буде дорівнює 100-130 км, Незалежно від складу створюваних її порід і незалежно від того, де ми її розглядаємо - на материку або в океані.

Яке б значення терміну «земна кора» ні надавати, нас, що живуть на поверхні Землі, особливо цікавить будова самих поверхневих частин її, складених переважно осадовими породами.

Вивчаючи склад, розташування та інші особливості і властивості осадових порід, ми виявляємо наступну важливу обставину.

Великі простори рівнин - таких, як Російська або Сибірська - з поверхні складені різноманітними осадовими породами, що утворюють шари малої потужності і горизонтального залягання. Дійсно, в будь-якому обриві, в яру, на схилі підмитого рікою берега або в штучному кар'єрі ви можете побачити подібні породи - піски або пісковики, глини або вапняки, що залягають у формі ясно виражених горизонтальних шарів, далеко поширюються в сторони, але швидко змінюють один одного у вертикальному напрямку. За своїм походженням ці породи найчастіше виявляються морськими, про що говорять укладені в них скам'янілі залишки морських тварин, наприклад белемніти, амоніти і т. П .; нерідко зустрічаються породи і континентального, наземного походження, про що говорять укладені в них залишки рослин колишніх часів; такі, скажімо, кам'яне вугілля і торф.

Подібні породи дуже мало змінені часом. Звичайно, вони ущільнені; в порівнянні з тим початковим пухким осадом, з якого утворилися, вони придбали нові риси, але все ж процес ущільнення не порушив їх структури, не змінив умов залягання, не зашкодив копалин. У деяких випадках породи зберігають свою свіжість в такій мірі, що здаються відклалися тільки зараз; такі, скажімо, кембрійські глини під Ленінградом. Цим глинам не менше 500 мільйонів років, а вони такі свіжі і податливі, ніби утворилися зовсім недавно.

Серед подібних спокійно залягають пластів мало змінених осадових порід вивержені породи майже не зустрічаються; тут, серед рівнин, як правило, не буває ні вулканів, ні гейзерів, ні гарячих джерел, ні інших проявів вулканічної життя; тут не виникають і землетруси.

Всі описані вище властивості притаманні тих дільницях земної кори, які називаються «платформами». В межах платформ тектонічні рухи виявляються дуже слабо. Вони знаходять своє вираження лише в тому, що платформа вся в цілому або окремі її частини відчувають дуже повільні, ледь помітні підйоми або занурення, що змінюють один одного з часом, що призводить то до настання моря на сушу, то до відступу. Звідси - зміна в складі опадів, що накопичуються на платформах. В цьому виражаються так звані коливальні рухи. Отже, під платформами слід розуміти порівняно стійкі, малорухливі ділянки земної кори, в межах яких накопичуються опади малої потужності, шари залягають в непорушеному стані, проявів вулканізму немає, землетрусів немає, гірських кряжів немає.

Повну протилежність платформ складають так звані «складчасті зони», прикладом яких можуть служити такі гірські системи, як Карпати чи Кавказ. Перш за все, тут нас дивує величезна потужність осадових порід: якщо на платформах потужність осадових товщ вимірюється десятками або, рідше, сотнями метрів, то в межах складчастих зон - багатьма тисячами метрів. Як могли накопичитися такі величезні маси опадів, і до того ж, як правило, морських? У нас немає іншого пояснення, як тільки припустити, що паралельно з накопиченням опадів дно відповідного басейну прогинається, даючи тим самим місцем новим порціях осаду. Звідси випливає, що в історії розвитку складчастої зони потрібно виділяти певний ранній етап, який характеризується переважанням занурень над підняттями. Занурення були досить великими за масштабом і вельми тривалими за часом. Подібний ранній етап в розвитку складчастої зони іменується «геосинклінальним», а ділянку кори, що знаходиться в такому стані, «геосинкліналлю». Геосинклінальний режим зберігається зазвичай протягом декількох періодів (наприклад, для Уралу - протягом усього палеозою, для Кавказу - ще довше) і призводить до накопичення тих величезних по потужності товщ опадів, про які говорилося вище.

Потім настає другий етап у розвитку геосинкліналі. В її межах починають проявлятися різноманітні і надзвичайно інтенсивні процеси руху. В першу чергу це власне тектонічні рухи, які мнуть пласти, призводять до утворення складок, часом грандіозних і дуже складних, до розривів і переміщенням одних ділянок щодо інших. Досить поглянути на розрізи корінних порід, які у великій кількості з'являються перед нами в будь-якій гірській країні, щоб переконатися в тому, що тут майже неможливо знайти непорушений ділянку: усюди пласти зім'яті (рис. 14) і вигнуті або стоять вертикально, а часом і перекинуті і розірвані. Подібні тектонічні порушення - один з головних об'єктів вивчення тієї галузі геології, яка іменується «тектоникой».

Але не тільки тектонічні порушення в пластах відрізняють складчасту зону. Самі породи тут змінені настільки, що часом важко уявити собі, якими вони були раніше. Замість вапняку виникає мармур, замість пісковика - кварцит, замість щільної глини - кристалічний сланець і т. Д. У цьому позначаються так звані процеси «метаморфізму» (зміни). Вони складаються у впливі на породи високої температури і високого тиску - як від ваги порід, що лежать над цією точкою, так і від тектонічних сил. У підсумку породи перекрісталлізовивают, набувають іншу структуру, в них з'являються нові мінерали, і від колишнього вигляду не залишається майже нічого. Такі породи, які іменуються метаморфічними; вони широко поширені в межах складчастих зон.

Ще одна особливість складчастих зон - велика кількість вивержених порід. Вулканічні явища тут вкрай різноманітні. Великі впровадження кислої або основної магми в товщу осадових порід, які після застигання магми перетворюються у величезні поховані кристалічні тіла - «батоліти»; впровадження, застигають ближче до поверхні і дають присадкуватий форми - «лаколіти»; різноманітні жили, міжпластові впровадження магми, невеликі за розмірами «штоки» і т. д., аж до звичайних вулканів і підводних вивержень - такі незліченні за різноманітністю і масштабам форми прояву вулканічних сил, що призводять до накопичення в товщі кори масивів вивержених порід. Взаємодія між виверженими породами і осадовими представляє об'єкт геологічних досліджень, так як в контакті між тими і іншими нерідко з'являються важливі корисні копалини.

Характеристика складчастої зони повинна бути доповнена тим, що період пожвавлення тектонічних рухів закінчується, як правило, загальним осушенням даної ділянки геосинклинали, підняттям його і утворенням високих гір. Паралельно з цим в області розвивається складчастої зони проявляється безліч землетрусів.

Отже, після тривалого етапу геосинклінального розвитку починають виявлятися тектонічні рухи великої інтенсивності як коливальні, так і складкообразовательние; виникають численні складки і розриви в товщі накопичених раніше порід, відзначається інтенсивна вулканічна і сейсмічна діяльність; повсюдно виявляються процеси метаморфізму, і, нарешті, формуються гори. Геосинкліналь, таким чином, перетворюється в складчасту зону.

Надалі всі описані вище процеси загасають, і гори, піддаючись тривалому впливу різних зовнішніх агентів - річок, вітру, сонячних променів, морозу і т. П., - Руйнуються, згладжуються і поступово зникають, поступаючись місцем плоскій рівнині. Отже, на місці колишньої геосинклинали виникає платформа. Геосинкліналь через стадію складчастої зони переходить в платформу.

Зрозуміло, геосинклинали, складчасті зони і платформи можуть бути різного віку. Так, в Норвегії геосинклінальний режим припинився ще на початку палеозойської ери (в силурийском періоді). Урал протягом всього палеозою був геосинкліналь; в кінці палеозойської ери тут з великою інтенсивністю виявлялися тектонічні рухи, і, нарешті, з середини мезозойської ери на місці Уралу утворилася стійка малорухлива платформа. На Кавказі геосинклінальний режим зберігався довше, до кінця мезозойської ери; Зараз Кавказ - типова складчаста зона, що знаходиться в процесі інтенсивного розвитку. Пройде кілька мільйонів років, процеси внутрішнього походження затихнуть, і Кавказ почне перетворюватися в платформу. Російська платформа теж колись (дуже давно, ще до палеозою) переживала епоху надзвичайно сильних рухів, з рясними впровадженнями вивержених порід і найсильнішою метаморфізаціей всіх товщ, а до початку палеозойської ери тут майже всюди оформився вже платформний режим. Сліди бурхливих революцій минулого ми бачимо в тих породах - метаморфічних і вивержених, які розкриваються під палеозойським осадовим покривом в тих чи інших місцях на Руській платформі - в Карелії, на Україні і т. Д.



Тектонічні рухи земної кори. | Горотворення, класифікація гір

Рахунок часу. Час місцевий, поясний, декретний, сезонне. | Річне рух Землі, його наслідки | Загальна характеристика земної поверхні | Головні чинники рельєфоутворення | Внутрішня будова Землі | Методи його вивчення внутрішньої будови Землі | Ще про будову земної кори | Земний магнетизм і його значення | відносна геохронология | абсолютна геохронология |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати