Типы земной коры материковая и океаническая таблица: Типы земной коры материковой и океанической (Таблица)

Содержание

Заполните таблицу : |Тип земной коры | Мощность в км | Из каких слоев состоит |

помогите пожалуйста СРочНооо❤️❤️Почему пустыни Намиб и Атакама находится на побережье океанов? *•потому, что не течет река•потому, что в океане теплое

течение•потому, что жарко•потому, что в океане течет холодное течениеПочему озеро Чад, Лобнор, Эйр-Норд показаны на картах пунктирной линией? *•потому, что глубокие•потому, что соленые•потому, что пресноводные•потому, что с непостоянной береговой линиейКак переводится «Анды» с индейского языка? *•медные горы.•оловянные горы•серебрянные горы•железные горыГде в Африке образовались глубочайшие впадины вследствие разломов земной коры, многие из которых заполнены водой? *•Восточно — Африканское плоскогорье.•Эфиопское нагорье•Драконовые горыСовокупность неровностей земной поверхности, различающихся по размерам, возрасту и происхождению *•рельеф•климат•плита•желобЛинии, соединяющие точки с одинаковой температурой воздуха. *•изогиеты•изотермы•изобаты•изолинииНаивысшая точка Австралии – это … *•г. Большой Бактыбай;•г. Косцюшко;•г. Килиманджаро•г. Мак-Кинли;Самая глубокая впадина Тихого океана … *•Курильский желоб•Марианская впадина;•Впадина Пуэрторико;•Впадина Курасио;Самая большая группа вулканических островов Тихого океана – это.. *•Японские острова•Алеутские острова;•Курильские острова;•Гавайи;Какой учёный впервые вычислил радиус Земли? *•Страбон•Геродот•Эратосфен•АрхимедНазовите самую северную точку Евразии *•мыс Дежнёва•мыс Челюскин•мыс Флигели•мыс НордкапКакая из перечисленных стран не граничит с Алжиром? *•Марокко•Мавритания•Нигер•ЧадБразильское название влажных, периодически затопляемых лесов экваториального пояса *•Гевея•Сельва•Пампа•ДжунглиСубтропические степи на равнинах Южной Америки *•вади•крики•прерия•пампаКонтуры каких островов представлены ниже, назовите их. *•Подпись отсутствует•Новая Гвинея•Исландия•Гаити•КалимантанВыберите теплое течение в Мировом океане. *3. Перуанское2. Куросио КанарскоеКакая из перечисленных стран не граничит с Чехией? *•Словакия•Польша•Румыния•АвстрияОпредели регион Азии по короткому описанию: Страны этого региона омываются Индийским и Тихим океанами. *•Юго-Западная•Юго-Восточная•Центральная Азия•Южная АзияКакое море Индийского океана является самым теплым и соленым? *•Красное•Южно-Китайское•Андаманское•АравийскоеЧто является особенностью географического положения Атлантического Океана? *в районе экватора он наиболее широкширокое водное сообщение с арктическими и антарктическими водами.Слабое сообщение с водами Северного Ледовитого Океана.форма ромбаКакой природной зоне мира соответствуют приведённые ниже характеристики? Укажите в ответе название этой природной зоны.1) Образует три основных массива: в Африке, Южной Америке и Азии.2) Отсутствует смена сезонов года, жарко и влажно круглый год.3) Деревья образуют много ярусов, ветви и стволы деревьев обвиты лианами.4) Некоторые растения имеют воздушные корни, поглощающие влагу прямо из воздуха.5) Большинство животных приспособлено к жизни на дерьевьях *•Тайга•Саванна•Влажные экваториальные леса•Пустыни•Никогда не используйте формы ​

Хто склав гімн України​

Мне очень Срочнооо !!!

б) Охарактеризуйте секторы экономики Казахстана согласно плану.
Тапсырма:

Помогите пожалуйста
4. Фамилия мореплавателя, именем которого названа высшая точка Кубы и пролив.

3.Объясни смысл казахских пословиц ( своими словами,как понимаешь):​

СРОЧНО!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Основная территория этого государства располагается на двух крупных островах. Первым европейцем, достигшим берегов этой ст

раны, был голландский мореплаватель, чьим именем назван крупный остров, принадлежащий соседнему государству. С 1788 года территория страны была провозглашена колонией одной из европейских стран-метрополий. Большую часть одного из островов занимает крупная цепь горных хребтов, а высочайшая точка и пролив между крупнейшими островами названы именем мореплавателя, который вторым достиг берегов этого архипелага.
В этой стране официальный статус имеют три языка. Один из них – местный язык жестов, второй достался стране от страны-метрополии, а третий является языком коренного народа, известного своими «воинственными» танцами. Численность населения страны чуть меньше численности населения Санкт-Петербурга. Крупнейший город с населением более 1 млн. человек находится на севере страны. Но столицей является город с населением 400 тыс. человек, названный в честь полководца, победителя битвы при Ватерлоо.
Символ страны – небольшая птичка, которая является эндемиком архипелага. В стране располагаются три объекта Всемирного природного наследия ЮНЕСКО. После того как красота этих объектов Всемирного наследия была показана в знаменитой кинотрилогии, снятой в начале XXI века, в стране начался настоящий туристический бум, и сейчас туризм приносит стране около 10% от общего дохода государства.
Самым знаменитым уроженцем этой страны является путешественник, первым покоривший Эверест.
Определите и напишите
Название страны
Фамилию голландского мореплавателя
Название европейской страны-метрополии
Фамилию мореплавателя, именем которого названа высшая точка страны и пролив
Язык страны-метрополии
Коренной народ архипелага
Название крупнейшего по численности населения города страны
Название столицы страны
Птицу, которая является символом страны
Название кинотрилогии
Фамилию знаменитого уроженца страны

3. Розташуйте найбільші морські порти Америки з півночіна південь регіону.А. Нью-Йорк.O9Б. Колон.В. Ванкувер.Г. Лос-Анджелес.​

льодовики що вкривабть вершини гір заглиблення на їх силах і долини гір вище снігової лінії є а)бічними. б)гірськими. в)покривними. г)айсбергами​

Подкресліть п’ять найважливіших, на вашу думку, проблем, пов’язаних ідипливом людей на навколишнє середовище: забруднення повітря килом таси частинкам

и, забруднення води та грунтів пестицидами, забрудненняводойм, радіоактивні відходи, парниковий ефект, озонові дірки, загроза тло-бального потепління, проблема утилізації відходів, зменшення чисельностіжевих організмів, демографічна криза, зміна природних комплексів люди-ною, вирубка лісів, шум, нераціональне використання природних ресурсів,хімічне та біологічне забруднення, нестача прісної води, небезпечні захворю-вання, епідемії.Дослідіть найпоширеніші і найнебезпечніші джерела забруднення СвітовогоОкеану колиски життя на Землі і домівки половини існуючих нині типіворганізмів. Згадайте враження від плавання через океан відомого норвезь-кого мандрівника Тура Хеєрдала, який зазначав, що океан за 20 років (1950 —1970) перетворився на смітник: «… ми обганяли пластикові посудини, вироби знейлону, пусті бляшанки, пляшки та консервні банки. Проте особливо кидав-ся в очі мазут».Джерелами забруднення Світового океану є:s4е4​

Виды земной коры — География — справочник

ВИДЫ ЗЕМНОЙ КОРЫ

Оболочка Земли включает земную кору и верхнюю часть мантии. Поверхность земной коры имеет большие неровности, главные из которых — выступы материков и их понижения — огромные океанические впадины. Существование и взаимное расположение материков и океанических впадин связано с различиями в строении земной коры.

Материковая земная кора. Она состоит из нескольких слоев. Верхний — слой осадочных горных пород. Мощность этого слоя до 10-15 км. Под ним залегает гранитный слой. Горные породы, которые его слагают, по своим физическим свойствам сходны с гранитом. Толщина этого слоя от 5 до 15 км. Под гранитным слоем располагается базальтовый слой, состоящий из базальта и горных пород, физические свойства которых напоминают базальт. Толщина этого слоя от 10 км до 35 км. Таким образом, общая толщина материковой земной коры достигает 30-70 км.

Океаническая земная кора. Она отличается от материковой коры тем, что не имеет гранитного слоя или он очень тонок, поэтому толщина океанической земной коры всего лишь 6-15 км.

Для определения химического состава земной коры доступны только ее верхние части — до глубины не более 15-20 км. 97,2% от всего состава земной коры приходится на: кислород — 49,13%, алюминий — 7,45%, кальций — 3,25%, кремний — 26%, железо — 4,2%, калий — 2,35%, магний — 2,35%, натрий — 2,24%.

Строение материковой и океанической земной коры.

На другие элементы таблицы Менделеева приходится от десятых до сотых долей процента.

Большинство ученых полагают, что сначала на нашей планете появилась кора океанического типа. Под влиянием процессов, происходивших внутри Земли, в земной коре образовались складки, то есть горные участки. Толщина коры увеличивалась. Так образовались выступы материков, то есть начала формироваться материковая земная кора.

В последние годы в связи с исследованиями земной коры океанического и материкового типа создана теория строения земной коры, которая основана на представлении о литосферных плитах. Теория в своем развитии опиралась на гипотезу дрейфа материков, созданную в начале XX века немецким ученым А. Вегенером.

Чем отличается материковая земная кора от океанической

В структуре Земли исследователи выделяют 2 типа земной коры — материковую и океаническую.

Что представляет собой материковая земная кора?

Материковая земная кора, именуемая также континентальной, характеризуется наличием в ее структуре 3 различных слоев. Верхний представлен осадочными породами, второй — гранитом или гнейсами, третий состоит из базальта, гранулитов и других метаморфических пород.

Материковая земная кора

Толщина материковой земной коры — порядка 35-45 км, иногда достигает 75 км (как правило, в областях горных массивов). Рассматриваемый тип земной коры покрывает примерно 40 % поверхности Земли. С точки зрения объема он соответствует приблизительно 70 % от земной коры.

Возраст материковой земной коры достигает 4,4 млрд лет.

к содержанию ↑

Что представляет собой океаническая земная кора?

Основной минерал, формирующий океаническую земную кору, — базальт. Но кроме него в ее структуру входят:

  1. осадочные породы;
  2. расслоенные интрузии.

В соответствии с распространенной научной концепцией, океаническая кора формируется постоянно за счет тектонических процессов. Она значительно моложе материковой, возраст ее древнейших участков — около 200 млн лет.

Океаническая земная кора

Толщина океанической коры составляет порядка 5-10 км в зависимости от конкретного участка измерений. Можно отметить, что с течением времени она почти не меняется. В среде ученых распространен подход, по которому океаническая кора должна рассматриваться как относящаяся к океанической литосфере. В свою очередь, ее толщина во многом зависит от возраста.

к содержанию ↑

Сравнение

Главное отличие материковой земной коры от океанической заключается, очевидно, в их расположении. Первая размещает на себе континенты, сушу, вторая — океаны и моря.

Материковая кора представлена в основном осадочными породами, гранитами и гранулитами. Океаническая — преимущественно базальтом.

Материковая земная кора значительно толще и возрастнее. Она уступает океанической с точки зрения площади покрытия поверхности земли, но превосходит с точки зрения занимаемого объема во всей земной коре.

Можно отметить, что в некоторых случаях океаническая земная кора способна наслаиваться поверх материковой в процессе обдукции.

Определив, в чем разница между материковой и океанической земной корой, зафиксируем выводы в небольшой таблице.

к содержанию ↑

Таблица

Материковая земная кора Океаническая земная кора
Размещает на себе континенты, сушу Размещает на себе океаны и моря
Представлена в основном осадочными породами, гранитами, гранулитами Состоит преимущественно из базальта
Имеет толщину до 75 км, обычно — 35-45 км Имеет толщину обычно в пределах 10 км
Возраст некоторых участков материковой земной коры достигает 4,4 млрд лет Самые старые участки океанической коры имеют возраст порядка 200 млн лет
Занимает около 40 % от поверхности Земли Занимает порядка 60 % от поверхности Земли
Занимает около 70 % от объема земной коры Занимает около 30 % от объема земной коры

§ 3.

Строение земной коры и рельеф

§ 3. Строение земной коры и рельеф

 

1. Вспомните, что такое земная кора.

2. Чем материковая кора отличается от океанической?

3. Какие различают формы рельефа?

 

СТРОЕНИЕ Земной коры. Как известно, земная кора — Это верхний слой нашей планеты. Вместе с верхней частью мантии она образует литосферу — Твердую оболочку Земли. Различают два главных типа земной коры. Материковая земная корасостоит из трех слоев (осадочного, гранитного, базальтового). Океаническая земная кора образована лишь двумя слоями (осадочным и базальтовым) и очень тонкая. Такой тип коры является лишь под впадинами океанов.

Ученые считают, что сначала на нашей планете образовалась земная кора океанического типа. Под влиянием процессов, происходящих в недрах Земли, она потовщувалася и на ее поверхности образовались складки — горные участка. В течение миллиардов лет земная кора испытывала длительных изменений: разламывалась на гигантские пласты, прогибалась впадинами, изгибалась горами, пока не приобрела современный вид.

 

Рис. Строение земной коры

 

ДВИЖЕНИЯ литосферных плит. Согласно теории движения литосферных плит, основанная на гипотезе дрейфа материков, земная кора вместе с частью верхней мантии не полный покрытием нашей планеты. Она разбита глубокими разломами на огромные блоки — литосферные плиты. Большинство плит включают как материковую, так и океаническую земную кори. Их толщина 60 — 100 км.

Литосферные плиты способны медленно перемещаться по вязкой поверхности мантии (астеносфере), будто гигантские льдины водою. Скорость их движения кажется мизерной — несколько сантиметров в год. Однако это движение происходит в течение сотен миллионов лет, поэтому плиты за такое время перемещаются на тысячи километров. Итак, современное размещение материков и океанов — это результат длительного горизонтального движения литосферных плит. Эти движения также приводят к тому, что на стыках плит в одних местах происходит их столкновение, а в других — раздвижения.

Вследствие столкновениедвух литосферных плит с материковой корой их края вместе со всеми накопленными осадочными породами зминаються в складки, порождая горные хребты. Если же сближаются плиты, одна из океанической, а вторая с материковой корой, то первая прогибается и будто ныряет под материковую. При этом приподнятый край материковой коры сминается в складки, формируя горы, вдоль побережий возникают цепи островов и глубоководные желоба.

При раздвижении литосферных плит на их границах образуются трещины. Такое случается в основном на дне океанов с тонкой корой — в рифтовых долинах — Продольных ущельях (Шириной несколько десятков километров), разделяющих срединно-океанические хребты — Огромные подводные горные сооружения. Трещинами на поверхность дна поднимается расплавленная магма. При ее охлаждении с магматических пород возникает полоса молодой земной коры. Она постепенно расползается в обе стороны от глубинного разлома, что ее породил, наращивая края литосферных плит. Вследствие этого океаническое ложе расширяется. На дне океана работает будто гигантский конвейер, который передвигает участки с молодой корой от места их зарождения до материковых окраин океана. Скорость их движения маленькая, а путь долог. Поэтому эти участки достигают берегов через 15 — 20 млн лет. Пройдя этот путь, они опускаются в глубоководный желоб и, ныряя под материк, погружаются в мантию, с которой они образовалась в центральных частях срединно-океанических хребтов.

Стойкие И Движением участка земной коры. Движения литосферных плит указывают на то, что на земной поверхности является относительно устойчивые и подвижные участки.

Относительно устойчивые участки земной коры называют платформами. Это древнейшие по возрасту выровнены участки литосферных плит. Они лежат в основе материков и океанических впадин. Платформы имеют двухслойную строение. Нижний ярус — фундамент, образован кристаллический магматическими и метаморфическими породами. Верхний - осадочный чехол, сложенный осадочными породами, будто чехлом накрывают сверху фундамент. Кое твердые кристаллические породы фундамента выступают из-под рыхлых осадочных пород чехла на поверхность платформы. Такие участки называют щитами. Участки же перекрыты чехлом называют — плитами (Не путайте с литосферными плитами). За геологическом отношении гозризняють давние и молодые платформы. Древние платформы
образовавшихся в древнейшие геологические времена — в архейскую и протерозойские эры, то есть в докембрии. Возраст их фундамента 1,5 — 4 млрд лет. Фундамент молодых платформ образовался только 0,5 млрд лет назад.

Между относительно устойчивыми участками земной коры размещаются неустойчивые зоны — подвижные пояса. Они совпадают с местами глубинных разломов на суше и в океанах (в срединно-океанических хребтах и глубоководных желобах). В этих  узких, но вытянутых на тысячи километров зонах, скученные вулканы и часты землетрясения. Поэтому их называют сейсмическими поясами.

РАЗМЕЩЕНИЕ Форм рельефа. Рельеф тесно связан со строением земной коры. Современный ее внешний вид формируют крупнейшие формы рельефа - выступления материков и впадины океанов, горы и огромные равнины. Они образовались в результате движений литосферных плит. В размещении форм рельефа на поверхности Земли есть определенные закономерности.

Выступления материков соответствуют земной коре материкового типа, а океанические впадины — областям распространения океанической коры. Великие равнины размещаются на древних платформах. От того на каком участке платформы расположена равнина зависит ее высота: на щитах чаще всего лежат возвышенности и плоскогорья, на плитах — низменности.

Горы  суши и срединно-океанические хребты и глубоководные желоба на дне океанов располагаются в подвижных поясах на границах литосферных плит. На суше при столкновении литосферных плит породы на их краях зминаються в складки — образуется область складчатости. При этом возникают молодежи складчатые горы. Постепенно, в течение миллионов лет, они разрушаются. Следующие движения земной коры разломами разбивают их на отдельные глыбы. По этим разломам происходит вертикальное смещение: если один участок поднимается относительно соседних, то образуется горст, Если опускается — грабен. Так образуются складчато-глыбовые горы.

ИЗМЕНЕНИЕ РЕЛЬЕФА. Основной причиной разнообразия рельефа является взаимодействие внутренних и внешних сил, действующих одновременно.

Внутренние силы в основном создают большие формы рельефа. Внешние же силы (выветривание, работа текучих вод, ветра, подземных вод, ледников, морского прибоя) разрушают горные породы и переносят продукты разрушения из одних участков земной поверхности на другие, где происходит их отложения и накопления. Изменение рельефа Земли происходит непрерывно. Меняются очертания гор, их высота, выравниваются холмы, заполняются снижение. Даже, хотя и очень медленно, меняются очертания материков.

Рельеф нашей планеты формировался длительное время. При этом периоды горообразования чередовались с периодами менее активных движений земной коры, когда горные массивы разрушались внешними процессами и превращались в равнины.

КАК ЧИТАТЬ КАРТУ «СТРОЕНИЕ ЗЕМНОЙ КОРЫ». На тематической карте «Строение земной коры »показано расположение литосферных плит и направления и скорость их движения. На плитах выделены цветом платформы и области складчатости. Они лучше изучены и более достоверно показаны на суше. Как видно из карты, ядра современных материков образуют части это докембрийские платформы. Их обрамляют молодежи платформы и области складчатости, образовавшихся в последующие эры. Часто на карте «Строение земной коры » приводится специальная шкала — Геохронологическая таблица, Отражающий отрезки геологического времени (геологические эры, периоды), которым соответствует определенный этап формирования земной коры (эпохи горообразования).

На карте на дне морей и океанов обозначены океанические платформы, серединноокеанични хребты, глубоководные желоба, зоны разломов. Штриховкой и значками отмечены зоны землетрясений и вулканов. На мисцезнаходження месторождений различных по происхождению (Осадочных, магматических, метаморфических полезных ископаемых указывают типичные значки.

 

Рис. Геохронологическая таблица

 

Работаем с картой

1.    
Назовите и покажите крупные литосферные плиты. Какими типами земной коры они образованные?

2.    
Определите, в каком направлении перемещаются Южноамериканская и Африканская, Евразийская и Индо-Австралийская плиты.

3.    
Определите, какие литосферные плиты и в каких местах перемещаются с наибольшей скоростью.

4.    
Где проходят границы литосферных плит? Какие процессы и явления возникают на их границах? Объясните, почему в пределах Тихоокеанского огненного кольца сосредоточено 80% всех современных вулканов.

5.    
Назовите острова Атлантического океана, лежащие на границах литосферных плит. Какие острова этого океана расположены за их пределами?

6.    
Приведите примеры соседства глубоководных желобов и островных дуг. Которые природные процессы и явления возникают вблизи них?

7.    
Какие формы рельефа возникают на границах литосферных плит на суше? Приведите конкретные примеры.

8.    
Назовите древние (докембрийские) платформы.

9.    
Области складчатости каких периодов является на Евразийской плите?

Вопросы и задачи

1. Чем земная кора материкового типа отличается от коры океанического типа?

2. Каковы последствия сближения и раздвижения литосферных плит?

3. Какое строение имеет платформа? Которые различают платформы по возрасту? Назовите, пользуясь картой «Строение земной коры «, самые древние и молодые платформы.

4. Определите по карте, где расположены серединноокеанични хребты, цепи островов и глубоководные желоба.

5.     Какие существуют закономерности в размещении форм рельефа? 

 

 

 

Типы земной коры: отличия, строение, схема

Земная кора

Земная кора — верхняя часть литосферы. В масштабах всего земного шара её можно сравнить с тончайшей плёнкой — столь незначительна её мощность. Но даже эту самую верхнюю оболочку планеты мы знаем не очень хорошо. Как же можно узнать о строении земной коры, если даже самые глубокие скважины, пробуренные в коре, не выходят за первый десяток километров? На, помощь учёным приходит сейсмолокация. Расшифровывая скорость прохождения сейсмических волн через разные среды, можно получить данные о плотности земных слоёв, сделать вывод об их составе. Под континентами и океаническими впадинами строение земной коры различно.

Океаническая кора

Океаническая земная кора более тонкая (5—7 км), чем континентальная, и состоит из двух слоёв — нижнего базальтового и верхнего осадочного. Ниже базальтового слоя находится поверхность Мохо и верхняя мантия. Рельеф дна океанов очень сложен. Среди разнообразных форм рельефа особенно выделяются огромные срединно-океанические хребты. В этих местах происходит зарождение молодой базальтовой океанической коры из вещества мантии. Через глубинный разлом, проходящий вдоль вершин по центру хребта — рифт, магма выходит на поверхность, растекаясь в разные стороны в виде лавовых подводных потоков, постоянно раздвигая в разные стороны стенки рифтового ущелья. Этот процесс называется спредингом.

Срединно-океанические хребты возвышаются над дном океанов на несколько километров, а их протяженность достигает 80 тыс. км. Хребты рассекаются параллельными поперечными разломами. Их называют трансформными. Рифтовые зоны — самые неспокойные сейсмические зоны Земли. Базальтовый слой перекрывают толщи морских осадочных отложений — илов, глин разного состава.

Континентальная кора

Континентальная земная кора занимает меньшую площадь (около 40% поверхности Земли — прим. от geoglobus.ru), но имеет более сложное строение и гораздо большую мощность. Под высокими горами её толщина измеряется 60—70 километрами. Строение коры континентального типа трёхчленное — базальтовый, гранитный и осадочный слои. Гранитный слой выходит на поверхность на участках, именуемых щитами. Например, Балтийский щит, часть которого занимает Кольский полуостров, сложен породами гранитного состава. Именно здесь велось глубокое бурение, и Кольская сверхглубокая скважина достигла отметки 12 км. Но попытки пробурить весь гранитный слой насквозь оказались неудачными.

Шельф — подводная окраина материка — также имеет континентальную кору. То же относится и к крупным островам — Новой Зеландии, островам Калимантан, Сулавеси, Новая Гвинея, Гренландия, Сахалин, Мадагаскар и другим. Окраинные моря и внутренние моря, такие как Средиземное, Чёрное, Азовское, расположены на коре континентального типа.

Говорить о базальтовом и гранитном слоях континентальной коры можно лишь условно. Имеется в виду, что скорость прохождения сейсмических волн в этих слоях сходна со скоростью прохождения их в породах базальтового и гранитного состава. Граница гранитного и базальтового слоев выделяется не очень чётко и изменяется по глубине. Базальтовый слой граничит с поверхностью Мохо. Верхний осадочный слой меняет свою толщину в зависимости от рельефа поверхности. Так, в горных районах он тонкий или вообще отсутствует, так как внешние силы Земли перемещают рыхлый материал вниз по склонам — прим. от geoglobus.ru. Зато в предгорьях, на равнинах, в котловинах и впадинах он достигает значительных мощностей. Например, в Прикаспийской низменности, которая испытывает погружение, осадочный слой достигает 22 км.

ИЗ ИСТОРИИ КОЛЬСКОЙ СВЕРХГЛУБОКОЙ СКВАЖИНЫ

С момента начала бурения этой скважины в 1970 году ученые ставили сугубо научную задачу этого эксперимента: определить границу между гранитным и базальтовым слоями. Место было выбрано с учетом того, что именно в районах щитов гранитный слой, не перекрытый осадочным, может быть пройден «насквозь», что позволило бы прикоснуться к породам базальтового слоя, увидеть разницу. Ранее предполагалось, что такая граница на Балтийском щите, где на поверхность выходят древние магматические породы, должна находиться на глубине примерно 7 км.

За несколько лет бурения скважина неоднократно отклонялась от заданного вертикального направления, пересекая пласты с разной прочностью. Иногда буры ломались, и тогда приходилось начинать бурение заново, обходными стволами. Материал, который доставлялся на поверхность, исследовался разными учеными и постоянно приносил удивительные открытия. Так, на глубине около 2 км были найдены медно-никелевые руды, а с глубины 7 км был доставлен керн (так называется образец породы из бура в виде длинного цилиндра — прим. от geoglobus.ru), в котором были обнаружены окаменевшие остатки древних организмов.

Но, пройдя более 12 км к 1990 году, скважина так и не вышла за пределы гранитного слоя. В 1994 году бурение было остановлено. Кольская сверхглубокая — не единственная в мире скважина, которую закладывали для глубокого бурения. Подобные эксперименты велись в разных местах несколькими странами. Но только Кольская достигла таких отметок, за что была занесена в Книгу рекордов Гиннесса.

Наиболее существенными чертами земной коры в морях и океанах служат ее небольшая толщина и отсутствие в ее строении гранитного слоя.

По соотношению глубинного строения коры с крупными морфологическими чертами океанического дна можно различать следующие типы строения океанической коры.

Окраинно-материковый тип коры распространен на пространствах материковой отмели (шельфе), представляет прямое продолжение материковых структур в пределы шельфа.

Толщина ее от 25 до 35 км. В строении коры здесь выражены осадочный, гранитный и базальтовый слои. От материковых платформ в отдельных случаях она отличается более мощным осадочным покровом.

Морской геосинклинальный тип коры присущ морским геосинклинальным впадинам различных геосинклинальных морей (внутриматериковых, межматериковых, окраинно-материковых). Такого типа кора подстилает моря Средиземное, Карибское, Черное, Каспийское, Японское, Охотское, Берингово.

Она характеризуется большой толщей осадочного покрова и поверхностных рыхлых отложений, составляющих в совокупности осадочную толщу до 20 км и более. Эта толща залегает непосредственно на базальтовом слое. Указанное строение свойственно центральным частям глубоководных морских впадин. На склонах этих впадин породы, относящиеся к гранитному слою, постепенно выклиниваются, что сопровождается крутым падением слоев осадочных пород (мезозойского и кайнозойского возрастов), слагающих прилегающие пространства.

Субокеанический тип коры распространен в пределах материкового склона.

Мощность морских рыхлых осадков по мере увеличения глубины резко возрастает, достигая вблизи основания материкового склона 2—3 км. В других частях материкового склона, где фундамент резко расчленен, структурно обусловленные неровности его постепенно выравниваются толщей осадков.

По мере увеличения глубины на материковом склоне толщина гранитного слоя постепенно уменьшается и угол падения отложений на нем, нередко имеющих трансгрессивный характер залегания, увеличивается. С уменьшением гранитного слоя и покрывающих его отложений толщина коры в нижней части склона уменьшается до 10 км. Характер залегания фундамента и покрывающих его осадочных пород ближе всего отвечает структуре материковой флексуры. В этом случае наиболее прогнутая часть материкового склона (у его основания), заполненная мощными рыхлыми отложениями, представляет растущий геосинклинальный прогиб.

В большинстве случаев он компенсирован накоплением снесенных со склона рыхлых отложений. В других случаях вдоль материкового склона простираются линии глубинных разломов, выраженные в рельефе материкового склона. Они могут определять дальнейшее развитие геосинклинального прогиба между краем материка и дном океана.

Тип абиссальных океанических равнин структуры земной коры распространен на преобладающей части дна океанических бассейнов с глубинами более 4500—5000 м.

Для коры такого типа характерны отсутствие гранитного слоя и наименьшая ее общая мощность (от 2—3 до 10—12 км). Рыхлые океанические осадки, нередко содержащие в своем составе слои вулканических пород, непосредственно залегают на базальтовом слое. Среди абиссальных равнин по признаку мощности верхнего слоя осадков можно различать абиссальные вулканические равнины и абиссальные аккумулятивные равнины. Первым свойственна сравнительно небольшая мощность осадочных отложений (не более 400—500 м) и, что особенно важно, отдельные слои вулканических пород.

Абиссальные аккумулятивные равнины отличаются большой мощностью поверхностного рыхлого покрова, достигающего 2.5—3 км (как правило, более 1 км). Считается наиболее вероятным, что большая мощность рыхлых осадков в коре этого типа связана с мутьевыми потоками. В то же время очевидно, что таким путем столь значительные осадки могли отлагаться лишь в условиях устойчивого прогибания. Таким образом, различные условия накопления отложений осадочного покрова на дне океанов отражают их неотектоническое развитие.

Тип океанических хребтов и поднятий

Структуры этого типа имеют громадную протяженность и сложно расчлененный рельеф с большим участием в его формировании разломов и движений по ним (рифтовые долины).

К этому типу следует отнести срединные океанические хребты и океанические горные страны (например, в Тихом океане), а также отдельные значительные горы и возвышенности на океаническом дне, нередко служащие фундаментом океанических островов.

Данному типу структуры океанической коры свойственна значительная общая мощность, достигающая 20—30 км. В строении такой коры поверхностную часть разреза слагают осадочно-вулканические породы, на глубине их сменяют породы базальтового слоя, которые в сравнении с другими частями структуры коры дна океанов обладают существенно иными свойствами.

В основании океанических горных хребтов и гор эти породы отличаются большей плотностью, которую объясняют смешением базальтов с породами мантии. Поверхность раздела М под океаническими хребтами значительно понижается. Близкий к этому характер глубинного строения имеют и подводные хребты морских геосинклинальных впадин.

Они отличаются только большим сходством пород поверхностной части разреза с породами прилегающих материковых структур.

Тип абиссальных океанических желобов. Для структур коры данного типа характерна совсем небольшая мощность коры при резком погружении поверхности раздела М.

Приуроченность абиссальных желобов к линиям глубинных разломов, их современная сейсмичность, вулканизм, условия осадконакопления — все это свидетельствует об их принадлежности к современным значительным геосинклинальным прогибам, развитие которых продолжается.

В некоторых желобах известны осадочные породы большой мощности, например в желобе Пуэрто-Рико (8 км). В других желобах (Японском, Тонга) известны породы, относящиеся к гранитной оболочке коры. Осадочная толща залегает на базальтовом слое небольшой мощности. Наиболее обоснованным в данном случае является представление о растяжении земной коры под океаническими желобами, за счет которого уменьшается толщина базальтового слоя. Отрицательные аномалии силы тяжести здесь связаны с отложениями рыхлых осадков большой мощности.

Континентальный тип земной коры

Мощность континентальной земной коры изменяется от 35-40 (45) км в пределах платформ до 55-70 (75) км в молодых горных сооружениях.

Континентальная кора состоит из трех слоев.

1) Первый — самый верхний слой представлен осадочными горными породами, мощностью от 0 до 5 (10) км в пределах платформ, до 15-20 км в тектонических прогибах горных сооружений.

Скорость продольных сейсмических волн (Vp) меньше 5 км/с.

2) Второй — традиционно называемый «гранитный» слой на 50% сложен гранитами, на 40% — гнейсами и другими в разной степени метаморфизованными породами.

Исходя из этих данных, его часто называют гранитогнейсовым. Его средняя мощность составляет 15-20 км (иногда в горных сооружениях до 20- 25 км). Скорость сейсмических волн (Vp) — 5,5-6,0 (6,4) км/с.

3) Третий, нижний слой называется «базальтовым».

По среднему химическому составу и скорости сейсмических волн этот слой близок к базальтам. Правильнее называть этот слой гранулито-базитовым. Его мощность изменяется от 15-20 до 35 км. Скорость распространения волн (Vp) 6,5-6,7 (7,4) км/с.

Граница между гранитогнейсовым и гранулито-базитовым слоями получила название сейсмического раздела Конрада.

7 Континентальная и субконтинентальная земная кора.

Континентальный тип земной коры

Мощность континентальной земной коры изменяется от 35-40 (45) км в пределах платформ до 55-70 (75) км в молодых горных сооружениях.

Континентальная кора состоит из трех слоев.

1) Первый — самый верхний слой представлен осадочными горными породами, мощностью от 0 до 5 (10) км в пределах платформ, до 15-20 км в тектонических прогибах горных сооружений.

Скорость продольных сейсмических волн (Vp) меньше 5 км/с.

2) Второй — традиционно называемый «гранитный» слой на 50% сложен гранитами, на 40% — гнейсами и другими в разной степени метаморфизованными породами. Исходя из этих данных, его часто называют гранитогнейсовым.

Его средняя мощность составляет 15-20 км (иногда в горных сооружениях до 20- 25 км). Скорость сейсмических волн (Vp) — 5,5-6,0 (6,4) км/с.

3) Третий, нижний слой называется «базальтовым». По среднему химическому составу и скорости сейсмических волн этот слой близок к базальтам. Правильнее называть этот слой гранулито-базитовым. Его мощность изменяется от 15-20 до 35 км. Скорость распространения волн (Vp) 6,5-6,7 (7,4) км/с.

Граница между гранитогнейсовым и гранулито-базитовым слоями получила название сейсмического раздела Конрада.

Субконтинентальный тип земной коры-По строению аналогичен континентальному, но стал выделяться в связи с нечетко выраженной границей Конрада.

Океанический и субокеанический типы земной коры

Океанская кора — имеет трехслойное строение при мощности от 5 до 9(12) км, чаще 6-7 км.

Некоторое увеличение мощности наблюдается под океанскими островами.

1. Верхний, первый слой океанской коры — осадочный, состоит преимущественно из различных осадков, находящихся в рыхлом состоянии. Его мощность от нескольких сот метров до 1 км. Скорость распространения сейсмических волн (Vp) в нем 2,0-2,5 км/с.

Второй океанский слой, располагающийся ниже, по данным бурения, сложен преимущественно базальтами с прослоями карбонатных и кремнистых пород. Мощность его от 1,0-1,5 до 2,5-3,0 км. Скорость распространения сейсмических волн (Vp) 3,5-4,5 (5) км/с.

3. Третий, нижний высокоскоростной океанский слой бурением еще не вскрыт — сложен основными магматическими породами типа габбро с подчиненными ультраосновными породами (серпентинитами, пироксенитами).

Его мощность по сейсмическим данным от 3,5 до 5,0 км. Скорость сейсмических волн (Vp) от 6,3-6,5 км/с, а местами увеличивается до 7,0 (7,4) км/с

Субокеанский тип земной коры — приурочен к котловинным частям (с глубиной выше 2 км) окраинных и внутриконтинентальных морей (Охотское, Японское, Средиземное, Черное и др. ).

По строению этот тип близок к океанскому, но отличается от него повышенной мощностью (4-10 и больше км) осадочного слоя, располагающегося на третьем океанском слое мощностью 5-10 км.

9 Относительная и абсолютная геохронология. Характеристика геохронологической и стратиграфической шкал.

ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ГЕОХРОНОЛОГИЯ

стратиграфия — одна из ветвей геологической науки, в задачу которой входят расчленение толщ осадочных и вулканогенных пород на отдельные слои и их пачки; описание содержащихся в них остатков фауны и флоры; установление возраста слоев; сопоставление выделенных слоев данного района с другими; составление сводного разреза отложений региона и разработка стратиграфической шкалы не только для отдельных регионов — региональных стратиграфических шкал, но и единой или международной стратиграфической шкалы для всей Земли.

1) литологический метод – любой разрез отложений должен быть расчленен на отдельные слои или их пачки.

2) палеонтологический — основан на выделении слоев, содержащих различные комплексы органических остатков.

3) микропалеонтологический метод, объектом которого являются остатки известковых и кремнистых скелетов простейших организмов.

4) спорово-пыльцевой метод, основанный на изучении остатков спор и зерен пыльцы, которые чрезвычайно устойчивы и не разрушаются, разносясь ветром на большие расстояния в огромном количестве.

Рассмотренные палеонтологические методы применимы лишь к слоистым осадочным отложениям.

Однако большие пространства на земном шаре сложены магматическими и метаморфическими породами, лишенными органических остатков. Кним этот метод неприменим.

5) палеомагнитный метод, основанный на способности горных пород сохранять характер намагниченности той эпохи, в которую они образовались. Следует отметить, что палеомагнитный метод чрезвычайно широко используется для определения перемещений литосферных плит в геологическом прошлом.

Абсолютная геохронология

1) радиометрические методы, основанные на постоянстве скорости распада радиоактивных изотопов (см.таблицу).

Пока вещество находится в жидком состоянии (жидкая магма, например) его химический состав переменчив: происходит перемешивание, диффузия, многие компоненты могут улетучиваться и т.

д. Но когда минерал затвердевает, он начинает вести себя как относительно замкнутая система. Это значит, что присутствующие в нём радиоактивные изотопы не вымываются и не улетучиваются из него, и уменьшение их количества происходит только за счёт распада, который идёт с известной постоянной скоростью.

2) Люминесцентные методы абсолютной датировки основаны на способности некоторых широко распространённых минералов (например, кварца и полевого шпата) накапливать в себе энергию ионизирующего излучения, а затем, при определённых условиях, быстро отдавать её в виде света.

Ионизирующее излучение не только прилетает к нам из космоса, но и генерируется горными породами в ходе распада радиоактивных элементов.

3) Метод электронно-парамагнитного или электронно-спинового резонанса тоже основан на изменениях, постепенно накапливающихся в кристалле под воздействием радиации. Только в данном случае речь идёт не о количестве „возбуждённых“ электронов, способных „успокаиваться“ с излучением света, а о количестве электронов с изменившимся спином.

4) аминокислотный метод, основанный на том, что „левые“ аминокислоты, из которых построены белки всех живых организмов, после смерти постепенно рацемизируются, то есть превращаются в смесь „правых“ и „левых“ форм.

Метод применим только к образцам очень хорошей сохранности, в которых сохранилось достаточное количество первичного органического вещества.

5) Дендрохронологический метод, или датирование по древесным кольцам, в большой чести у археологов. Этот метод позволяет датировать только самые молодые отложения (возрастом до 5–8 тысяч лет), зато с очень высокой точностью, вплоть до одного года! Нужно лишь, чтобы в раскопе обнаружилось достаточное количество древесины.

В стволах большинства деревьев образуются годовые кольца, ширина которых колеблется в зависимости от погодных условий соответствующего года.

Этот метод позволяет датировать только самые молодые отложения (возрастом до 5–8 тысяч лет), зато с очень высокой точностью, вплоть до одного года! Нужно лишь, чтобы в раскопе обнаружилось достаточное количество древесины. В стволах большинства деревьев образуются годовые кольца, ширина которых колеблется в зависимости от погодных условий соответствующего года.

Тектонические движения земной коры

Колебательные движения.

Колебательные движения — важное звено в сложной цепи разнообразных геологических процессов. Они теснейшим образом связаны со складкообразующими и разрывообразующими движениями, ими в значительной степени обусловлен ход трансгрессии и регрессии моря, изменения в очертаниях материков, характер и интенсивность процессов осадконакопления и денудации и т.д.

Другими словами, колебательные движения — ключ к палеогеографическим построениям, они дают возможность понять физико-географическую обстановку прошедших времен и генетически увязать между собой ряд геологических событий.

Некоторые общие свойства колебательных движений:

1) Множественность периодов колебательных движений.

2) Широкое площадное распространение колебательных движений. Колебательные движения распространены всюду.

3) Обратимость колебательных движений.

Это явление смены знака движения: поднятие в одном и том же месте со временем сменяется опусканием и т.д. Но каждый цикл не является повторением предыдущего, он изменяется, усложняется.

4) Колебательные движения не сопровождаются развитием линейной складчатости и разрывов.

5) Колебательные движения и мощность осадочных толщ. При изучении колебательных движений важнейшее значение имеет анализ мощностей осадочных толщ. Мощность данной серии осадков в общих чертах суммарно соответствует глубине погружения участка коры, в пределах которого накопилась данная толща.

6) Колебательные движения и палеогеографические реконструкции.

Тектонические движения — движения земной коры, вызванные процессами проходящими в ее недрах.

Основной причиной тектонических движений считаются конвективные течения в мантии, возбуждаемые теплом распада радиоактивных элементов и гравитационной дифференциацией ее вещества в сочетании с действием силы тяжести и стремлением литосферы к гравитационному равновесию по отношению к поверхности астепосферы.

1.Вертикальные тектонические движения.

Любой участок земной поверхности с течением времени неоднократно испытывал восходящие и нисходящие тектонические движения.

Поднятия.

Морские отложения часто можно обнаружить высоко в горах. Они накапливались первоначально ниже уровня моря, но позже были подняты на большую высоту. Амплитуда подъема в ряде случаев может достигать 10 км.

2.Горизонтальные тектонические движения.

Проявляются в двух видах: сжатия и растяжения.

Сжатия. Собранные в складки осадочные слои указывают на уменьшение горизонтальных расстояний между отдельными точками, происходившие перпендикулярно осям складок.

Объяснение сжатия основывалось на наблюдающейся потере Землей тепла и возможным ее остыванием, что должно обусловливать сокращение ее объема.

Растяжение.

При растяжении возникают трещины, через которые на поверхность поступает огромное количество базальтовой магмы, образующей дайки и потоки.

13 Основные виды разрывных нарушений

Главнейшие виды разрывных нарушений — это сброс, надвиг и сдвиг.

Сброс — лежачее крыло поднято, висячее опущено. Сместитель падает в сторону опущенного крыла. Угол падения чаще всего составляет 40-60¦, но может быть любым. Сброс — деформация растяжения.

Крупные сбросы оконтуривают впадины Байкала, Телецкого озера, Красного моря и др.

Надвиг — лежачее крыло опущено, висячее поднято. Сместитель падает в сторону поднятого крыла. Угол падения чаще всего составляет 40-60¦. Надвиг — деформация скалывания в условиях сжатия. Гадвиги с очень крутым сместителем, более 60¦, называются взбросами.

Сдвиг — тектонический разрыв с перемещением крыльев в основном в горизонтальном направлении вдоль простирания сместителя.

Ориентирован, как правило, под углом к направлению тектонических сил и обладает крутым или вертикальным сместителем.

В природе возможны комбинации различных типов указанных разрывных нарушений (сбросо-сдвиговые, сдвиго-надвиговые и др.). По характеру взаимоотношения сместителя с простиранием пластов в складчатой структуре выделяют продольные, поперечные, косые, согласные и несогласные нарушения.

14 Магматизм и магматические горные породы

Магма — это вещество Земли в расплавленном жидком состоянии.

Она образуется в Земной коре и верхней мантии в интервалах глубин 30-400 км.

Характеристике магматических пород.

1. Минеральный состав — минералы подразделяют на породообразующие (главные и второстепенные) и акцессорные.

Породообразующие минералы — составляют>90% объема породы и представлены главным образом силикатами:

полевые шпаты, кварц, нефелин — светлоокрашенные,

пироксен, оливин, амфиболы, слюды — темноцветные.

В разных по химическому составу породах один и тот же минерал может быть главным или второстепенным.

Акцессорные минералы составляют, в среднем ~1% объема породы, и представляют: апатит, магнетит, циркон, рутил, хромит, золото, платину и др.

Классификация магматических пород

В основу классификации положены признаки — химический состав и генезис.

По химическому составу и в частности по содержанию кремнезема SiO 2 все породы делятся на :

ультраосновные SiO2 >45%

основные SiO2 до 45-52%

средние SiO2 до 52-65%

кислые SiO2 до 65-75%

В свою очередь среди этих групп каждая подразделяется по генезису на интрузивные и эффузивные.

15 ИНТРУЗИВНЫЙ МАГМАТИЗМ

I. Интрузивный магматизм — процесс внедрения магмы в вышележащие толщи и ее кристаллизация в земной коре не достигая поверхности на разных глубинах.

Для этого процесса характерно медленное снижение температуры и давления, кристаллизация в замкнутом пространстве. Магматические породы состоят из полностью раскристаллизованных зернистых агрегатов породообразующих минералов.

Такие магматические породы называются интрузивными .

В зависимости от глубины формирования интрузивные массивы подразделяются на приповерхностные, или субвулканические (последнее слово означает, что магма почти подошла к поверхности, но все-таки не вышла на нее, т. е.

образовался «почти вулкан» или субвулкан) — до первых сотен метров; среднеглубинные, или гипабиссальные,- до 1-1,5 км и глубинные, или абиссальные,- глубже 1-1,5 км.

К глубинным относятся секущие и пластовые жилы. а)секущие жилы пересекают слой горных пород под различными углами, называются дайками. Образуются в результате растяжения горных пород и заполнения пространства магмой.

Породы: порфириты, гранит – порфиры, диабазы, негматиты. б) пластовые жилы – силлы – залегают согласно с вмещающими породами, образуются в результате раздвигания магмой этих пород.

К глубинным также относятся:

лополит (чаша) S = 300 км2, m – 15 км.

в поперечнике, характерен для платформ.

факолит (чечевица) – образуется одновременно со складками; S ~ 300 км2, m ~ 10 км.

лакколит – грибообразный, верхние слои приподняты; S – 300 км2, m – 10 – 15 км.

Различают глубинные формы такие как:

батолиты – крупные гранитные интрузии, S – сотни и тысячи км2, в глубину – неопределено.

штоки – столбообразные тела, изометричные, S < 100 – 150 км2.

Типы строения земной коры

При изучении земной коры было обнаружено ее неодинаковое строение в разных районах.

Обобщение большого фактического материала позволило выделить два типа строения земной коры — континентальный и океанический.

Континентальный тип

Для континентального типа характерна весьма значительная мощность коры и присутствие гранитного слоя.

Граница верхней мантии здесь расположена на глубине 40—50 км и больше. Мощность толщи осадочных горных пород в одних местах достигает 10—15 км, в других — толща может полностью отсутствовать. Средняя мощность осадочных пород континентальной земной коры составляет 5,0 км, гранитного слоя — около 17 км (от 10—40 км), базальтового — около 22 км (до 30 км).

Как упоминалось выше, петрографический состав базальтового слоя континентальной коры пестрый и скорее всего в нем преобладают не базальты, а метаморфические породы основного состава (гранулиты, эклогиты и т. п.).

По этой причине некоторые исследователи предлагали этот слой называть гранулитовым.

Мощность континентальной земной коры увеличивается на площади горно-складчатых сооружений. Например, на Восточно-Европейской равнине мощность коры около 40 км (15 км — гранитный слой и более 20 км — базальтовый), а на Памире — в полтора раза больше (около 30 км в сумме составляют толща осадочных пород и гранитный слой и столько же базальтовый слой).

Особенно большой мощности достигает континентальная кора в горных областях, расположенных по краям материков. Например, в Скалистых горах (Северная Америка) мощность коры значительно превышает 50 км. Совершенно иным строением обладает земная кора, слагающая дно океанов. Здесь мощность коры резко сокращается и вещество мантии подходит близко к поверхности.

Гранитный слой отсутствует, мощность осадочной толщи сравнительно небольшая.

Кора материковая

Материковые окраины, краевые вулканические дуги, окраинные моря Зоны преимущественной деструкции континентальной коры (пассивные окраины) . [ …]

Кора переходных областей, то есть областей перехода от материка к океану. Здесь выделяют два различных типа перехода от континента к океану — тихоокеанский и атлантический. Наиболее характерным признаком материковой окраины тихоокеанического типа является наличие в ней активной сейсмичности и современного вулканизма. Для атлантического типа характерны стабильные условия, вследствие чего подошва земной коры имеет более выровненный рельеф. Сейсмичность для атлантического типа не типична, за исключением участков островных дуг, которые выражены в рельефе цепочками островов (Малые Антильские острова и др.).[ …]

Земная кора неодинакова по составу, строению и мощности. Различают континентальную, океаническую и промежуточную коры. Континентальная (материковая) кора покрывает третью часть земного шара, она присуща континентам, включая их подводные окраины, имеет толщину 35—70 км и состоит из 3 слоев: осадочного, гранитного и базальтового. Океаническая кора располагается под океанами, имеет толщину 5— 15 км и состоит из 3 слоев: осадочного, базальтового и габбро-серпентинитового. Промежуточная (переходная) кора имеет черты как континентальной, так и океанической коры.[ …]

Большинство материковых окраин, расположенных в областях с активным тектоническим режимом, являются окраинами складчатых сооружений. Со стороны океана многие из них опоясаны глубоководными желобами. Это обусловило резкие перепады высот на коротком расстоянии от наземной до абиссальной границ материковой окраины. Еще более важными признаками активных переходных зон являются высокая сейсмичность и, хотя далеко не везде, вулканическая (и магматическая) деятельность. Отдельную группу составляют зоны перехода между континентом и океаном, осложненные островными дугами и окраинными морями.[ …]

Океаническая кора значительно тоньше материковой и состоит из двух слоев. Ее минимальная мощность не превышает 5 — 7 км. Верхний слой земной коры здесь представлен рыхлыми глубоководными осадками. Мощность его обычно определяется в несколько сотен метров, а ниже располагается базальтовый слой мощностью в несколько километров.[ …]

ЛИТОСФЕРА (земная кора) [гр. Нйюв камень + Бр1шга шар] — верхняя твердая оболочка Земли, располагающаяся на мантии. Л. различна на материках и под океанами. Материковая кора состоит из прерывистой слоистой оболочки и расположенных под ней гранитного и еще ниже базальтового слоев. Общая толщина литосферы составляет 35—45 км (в горных областях до 50—70 км). Океаническая кора имеет толщину 5—10 км и состоит из тонкого (в среднем менее 1 км) слоя осадков, под которым находятся основные породы (базальт, габбро).[ …]

Третий слой океанической коры прослеживается от центра абиссальных котловин до внешнего края магнитной аномалии восточного побережья. Таким образом, океаническая природа коры под материковым подножием во многих районах не вызывает сомнения. Впрочем, детальное строение зоны в полосе 50—100 км на восток от края магнитной аномалии восточного побережья Северной Америки пока неизвестно. Наличие развернутых блоков осадочных пород и крупных диапиров позволяет думать, что она сложена в основном осадочными толщами. Континентальная кора в зоне шельфа перекрыта еще более мощным чехлом отложений 8—14 км), разбита на блоки и утонена.[ …]

Воды суши. К ним относятся материковые воды, переносимые реками, воды, сосредоточенные в озерах, болотах, ледниках, снежном покрове и заключенные в земной коре. Самая большая река мира — Амазонка, ее сток в океан составляет 16% стока всех рек мира. В ее бассейне расположен самый большой лесной массив планеты. Планетарный резерв пресной воды высокого качества сосредоточен в озере Байкал, которое содержит пресной воды больше, чем все пресные озера мира. Территория Земли на 2% покрыта болотами. В России и Белоруссии расположено свыше 60% всех болот. Ледники покрывают 16 млн км2 суши, основная их часть расположена в Антарктиде. Если бы все ледники растаяли, то уровень Мирового океана поднялся по сравнению с нынешним на 64 м.[ …]

Понятие края континента или материковой окраины, родившееся как чисто географическое, приобрело в дальнейшем глубокий геологический смысл. Яркая морфоструктурная выраженность, проявившаяся в существовании подводной морской террасы — шельфа, уступа материкового склона и, наконец, обширного глубоководного подножия, а также огромная протяженность материковых окраин, равная, согласно К. О. Эмери (1977 г.), почти 195 тыс. км, позволяют считать их одной из важнейших черт лика Земли. Повсеместная контрастность рельефа, перепады которого достигают в зоне перехода от материка к океану 10—15 тыс. и (Перу), резкое изменение геофизических характеристик, отражающее различный состав коры, а, возможно, и верхней мантии, яркая специфичность геологических, океанографических и других процессов на (и над) материковой окраине — все это подчеркивает то особое положение, которое она занимает в рельефе земной поверхности, будучи отражением основной геологической границы: контакта коры континентальной с корой океанической.[ …]

Твердая оболочка Земли — земная кора, сложенная осадочными и кристаллическими породами, образует сплошную оболочку, 2/3 которой перекрыто водами океанов и морей. Наибольшая мощность земной коры 40—100 км, под океанами толща ее резко сокращается. По физическим свойствам земная кора делится на два типа: материковый и океанический. Земная кора материкового типа — равнинных и горных районов — богата кремнием и алюминием, характерными для пород группы гранита. Мощность гранитного слоя (сиаля) увеличивается в горах. Океанический тип земной коры представлен породами типа базальта с преобладанием кремния и магния. Здесь гранитный слой отсутствует, а мощность базальтового слоя (сима) доходит до 15 км.[ …]

Последние некогда были бортовыми частями одного и того же или нескольких рифтовых грабенов. Облик такого грабена, с развитием которого могло быть связано формирование первичных глубоких впадин с океанической корой, показан на рис. 28. Бортовые части подобных впадин в дальнейшем, вероятно, трансформировались в уступы материковых склонов, подобные тем, что существуют в настоящее время в Красном море.[ …]

Следы дробления и распада древней континентальной коры обнаруживаются и на окраинах, входящих в состав сложпопо-строенных зон перехода, которые включают: 1) современную окраину материка, 2) окраинную океаническую, относительно молодую впадину, 3) островную вулканическую дугу или серию остаточных дуг и активный вулканический хребет, разделенные междуговыми впадинами, 4) переходную ступень в системе вулканическая дуга — глубоководный желоб, 5) собственно глубоководный желоб. Во многих регионах с подобным или близким строением находятся фрагменты (массивы) континентальной коры, отторгнутые от основной материковой глыбы. Это — массив Ямато в Японском море, острова Японского архипелага, плато Мергуй в Андаманском море, подводные поднятия Норфолк и Лорд-Хау в Коралловом море, нагруженные массивы с континентальным типом коры в море Скоша и др.[ …]

Геосинклинали — обширные подвижные участки земной коры с разнообразными по интенсивности и направленности тектоническими движениями. В своем развитии геосинклинали проходят два этапа: первый (более продолжительный) характеризуется погружением и морским режимом (при этом формируется океаническая земная кора), второй (менее продолжительный) — интенсивным поднятием и горообразованием (при этом формируется материковая земная кора). Первый этап связан с расхождением литосферных плит, второй — с их сближением и столкновением.[ …]

Между строением земной коры, ее тектоникой и рельефом существует тесная связь. Формы рельефа, в создании которых ведущая роль принадлежит тектоническим особенностям земной коры, получили у геоморфологов наименование морфоструктур (от греч. morphé — форма, и лат. structura — строение). Основные материковые морфоструктуры — платформенные равнины, плоскогорья, складчатые горы, складчато-глыбовые горы, нагорья.[ …]

На основе различия в составе и мощности выделяют три типа земной коры: 1) материковая; 2) океаническая; 3) кора переходных областей.[ …]

Помимо активных окраин, в пределах которых происходит ску-чивание континентальной коры и (или) надстраивание древнего континентального мегаблока чужеродными (океаническими) комплексами отложений, существуют и другие зоны перехода от континента к океану, развитие которых сопровождается созиданием молодой коры, континентальной и океанической. В данном случае речь идет не столько о самой материковой окраине, сколько об огромной по протяженности и ширине области, в составе которой выделяются несколько структурно-тектонических зон: 1) собственно край континента; 2) окраинный океанический бассейн; 3) одна или несколько островных дуг (активных и неактивных), разделенных междуговыми впадинами. Сложное строение и своеобразный ход развития подобных переходных зон не нашли до настоящего времени достаточно убедительного объяснения ни в одной из существующих тектонических моделей.[ …]

Граница суши и океана (нулевая отметка) не фиксирует перехода континентальной земной коры в океаническую. На гипсографической кривой находит отчетливое морфологическое выражение материковая отмель, или шельф, — затопленная водой низменная окраина континентов, а также материковый склон, у подножия которого, в среднем на глубине 2450 м, происходит замещение континентальной коры океанической. Заслуживает внимания совпадение отметок подножия материкового склона со средним (выравненным) уровнем земной коры — 2430 м ниже уровня океана. Если выравненную поверхность земной коры покрыть водой, содержащейся в Океане, уровень последнего окажется на 250 м выше современного.[ …]

Особым типом окраины материка в областях преимущественных напряжений сжатия и скучивания коры признается северо-восточная оконечность Аравийского полуострова (побережье Омана и Объединенных Арабских Эмиратов). Это типичная, обрамляющая древний кратон пассивная окраина, которая надстроена мощной пластиной офиолитов и толщей осадочных пород глубоководного генезиса. Последние в фациальном отношении совершенно чужды, как считают М. Уэлленд и А. Митчелл, одновозрастным образованиям мелководного типа, слагающим мезозойский осадочный чехол в краевой части аравийского кратона. Появление офиолитов на пассивной окраине объясняют явлением обдукции — надвиганием океанского ложа на континентальный блок с частичной переработкой последнего. Вполне, однако, возможно, что в данном случае мы имеем дело с осадочной толщей, слагавшей некогда (в мезозое) материковое подножие, находившееся в составе самой окраины Омана. Эта толща вместе с фрагментами океанической коры, на которой она залегала, была выжата на край Аравийской платформы при закрытии южного рукава Тетиса.[ …]

Общее количество воды на земном шаре, исключая химически и физически связанную воду земной коры и мантии, по приближенным подсчетам, составляет 1,5 млрд. км3. На долю океанов и морей приходится примерно 1,37 млрд. км3 воды, т. е. около 94% этого количества. Поверхностные воды суши: рек, озер, болот, снежников и ледников в горах, материковых льдов, включая льды Антарктиды и Гренландии,—составляют менее 2% общего количества воды на земном шаре.[ …]

Гидросфера — прерывистая водная оболочка Земли, располагающаяся между атмосферой и земной корой. Она включает в себя совокупность всех вод планеты: материковых (глубинных, почвенных, поверхностных), океанических и атмосферных. Гидросфера является колыбелью жизни на нашей планете. Она играет огромную роль в формировании природной среды нашей планеты.[ …]

Несмотря па это, основной тенденцией в развитии сложнопо-строенных переходных зон является не деструкция, а новообразование континентальной коры. Последняя первоначально формируется в районах активного известково-щелочного магматизма, который сопровождается и завершается внедрением кислых интрузий и образованием гранитных батолитов, становящихся теми центрами, вокруг которых происходит консолидация новой коры. Долговременное развитие подобных регионов во многих случаях завершается сближением некогда активной вулканической дуги и края континента с последующим присоединением к нему. Результатом является разрастание материкового мегаблока с образованием нового края континента. Благодаря исследованиям С. М. Тиль-мана, Ю. А. Косыгина и других исследователей, на Северо-Восто-ке СССР были обнаружены реликты вулканических поясов, вероятно, фрагменты древних островных дуг, ныне впаянных в материковую глыбу. Выявляются и области внедрения древних мантийных диапиров, которые, видимо, следует отождествлять с некогда существовавшими глубоководными котловинами окраинных морей. Краевые области Азиатского материка на значительном протяжении образованы корой, имеющей позднемезозойский и кайнозойский возраст, что свидетельствует о разрастании этой части Азии во времени.[ …]

Многие переходные зоны в Средиземном море также принадлежат к разряду активных окраин, формировавшихся в условиях преобладающего сжатия и скучивания земной коры. Таковы, например, лигурийская и сицилийско-калабрийская окраины Италии, которые сложены комплексами в разной степени метаморфизован-ных глубоководных осадков древних материковых окраин, вовлеченных в альпийскую фазу сжатий и орогенеза и образующих фундамент в пределах современного шельфа и материкового склона. На строении первой из них мы остановимся подробнее.[ …]

Работа представляет интерес для геологов, петрографов, тектонистов и геофизиков, интересующихся вопросам геологии и петрологии метаморфических пород, проблемами соотношения материковых и океанических структур и эволюции земной коры на континентальных окраинах.[ …]

Образованная тектонически и морфологически разнородными элементами, которые объединены общим географическим положением и возникли под влиянием одних и тех же геологических событий, материковая окраина вне зависимости от ее возраста является сложным гетерогенным образованием, в состав которого входят участки с континентальной и океанической корой. Глубинная граница между ними еще не расшифрована окончательно. На атлантических и индоокеанских окраинах континентов ее отождествляют либо с аномалией Е, расположенной в средней части зоны невозмущенного магнитного поля, как, например, это делает Ф. Рабинович (1978 г.), либо с внутренним краем этого поля. В районе атлантического склона окраины США наблюдается магнитная аномалия восточного побережья, имеющая в ширину от 50 до 70 км. Южнее 36° с. ш. эта аномалия разделяется на две ветви, из которых внешняя прослеживается вдоль изобаты 1200—1300 м. В районе шельфа на глубине 7—10 км обнаруживаются источники магнитных возмущений, которые, как полагают, представляют собой либо слабо намагниченные блоки пород фундамента, либо волосы даек и силлов, внедрившихся в осадочную толщу в раннемеловое время [43].[ …]

Соответственно тому что мы можем различать тыловой (распадающийся), ведущий (увеличенный в мощности) и разрастающийся во времени края континента, нами могут быть выделены три основных типа материковых окраин: 1) возникшие за счет фрагментации и дробления древней континентальной коры, 2) в пределах которых наблюдается увеличение мощности континентальной коры (литосферы), 3) сложнопостроенные зоны перехода (с окраинными морями и островными вулканическими дугами), с которыми связано формирование молодой континентальной коры.[ …]

Самые крупные и сложные геокомплексы Земли — это континенты и океаны. Они формируются на самых крупных формах рельефа — континентальных выступах и океанических впадинах Земли с различными типами земной коры. Земная кора континентов в отличие от океанической имеет значительно большую мощность и гранитный слой. Граница между континентами и океанами как геокомплексами проходит по береговой линии. К океанам как аквальным геокомплексам относится затопленная часть континентов-шельф, материковый склон и дно, сложенное базальтовым слоем.[ …]

В мировой научной литературе за всеми перечисленными окраинами установилось одно общее название: атлантические окраины, или окраины атлантического типа, причем к числу последних относят и большую часть материковых окраин в Индийском и Северном Ледовитом океанах, а также молодые по возрасту окраины в Красном море. Особняком стоят окраины, испытавшие интенсивное дробление, в результате которого от континентальной глыбы были отторгнуты крупные и мелкие массивы, ныне разделенные участками с континентальной утоненной (глубокие прогибы) либо с океанической корой, частично заполненными толщами осадков. К таковым могут быть отнесены скандинавско-британская часть окраины Западной Европы, район Багамской подводной платформы и плато Блейк, Сейшельский микроконтинент и др. (рис. 2).[ …]

В барремский век произошли очередная активизация рельефа и омоложение. Климат, вероятно, все более приближался к гумид-ному тропическому, а на некоторых поднятиях и возвышенных плато образовались достаточно мощные коры выветривания, размыв которых привел к интенсивному выносу тонкодисперсной взвеси, обогащенной окислами железа и кремнеземом. Благодаря этому в центральных районах Атлантического океана, но главным образом па материковом подножии отложились горизонты пестроцветных глин. Бокситы этого возраста известны в пределах так называемой суши Эбро на Иберийском полуострове и в пределах Тулузской суши. В апте активизировался спрединг океанического дна в южной впадине Атлантического океана. Южнее хребтов Китовый и Рио-Гранде на месте рифтовых прогибов и оперяющих их грабенов еще в неокоме возникла впадина океанического типа, в которой по данным В. Людвига, В. Крашениникова и И. Басова, полученным в 1980 г., установился режим морской терригениой седиментации и накапливались глинистые осадки, обогащенные органическим веществом. В аптский век здесь сформировались проградационные комплексы подводно-дельтовых песчано-алевритово-глинистых отложений, наращивавших древний шельф и склон Африки в Капской котловине. Наличие структурного порога по линии хр. Рио-Гранде затрудняло водообмен между этой морской впадиной и расположенными севернее обширными эпиконтинентальными бассейнами, возникшими на месте рифтовых грабенов.[ …]

Например, океанский зоопланктон, очищая при биофильтрации огромные массы воды, выбрасывает пищевые комки (пеллеты), которые осев в зонах перехода океан — материк, затем во многом оказываются строительным материалом и источником энергии в процессах трансформации блоков океанической коры в кору материков. Знание этой связи имеет огромный теоретический интерес, однако не только он должен быть проявлен, когда процесс биофильтрации будет оцениваться как глобальный фактор, влияющий на поддержание на определенном уровне альбедо поверхности океана. Изучение от пеллеты до материкового сегмента — таков диапазон геоэкологии. Другой пример -изучение геологической истории не для поисков полезных ископаемых и лучшего познания эволюции организмов, а для понимания и оценки степени риска антропогенной дестабилизации биосферы.[ …]

Наиболее изученной среди переходных зон в областях с пассивным тектоническим режимом является атлантическая окраина США, глубинное строение которой показано на рис. 3. Исследования с помощью многоканальной сейсмической аппаратуры показали, что во многих районах этой окраины помимо современного материкового склона существует палеосклон, расположенный восточнее современного и захороненный под толщей осадков. В районе банки Джорджес под внешней частью шельфа и склоном на глубине 1800 м от дна находится кровля толщи осадочных пород, верхняя поверхность которой круто падает на восток до глубин 4,5—5 км. Этот массив отождествляется с мощной карбонатной платформой, сформировавшейся в позднем мезозое [43]. Массив служит ограничением для крупного прогиба, приуроченного к внутренним районам шельфа и выполненного мезозойскими и кайнозойскими отложениями мощностью до 10 км. Глубина залегания фундамента под самой карбонатной платформой не установлена. В районе подножия акустический фундамент (кровля океанической коры) находится на глубине 7—8 км ниже уровня моря, т. е. мощность осадков, главным образом кайнозойских, здесь составляет от 3 до 4 км. Внешняя граница древнего склона, образованная, судя по результатам драгировок, выполненных в каньонах этой зоны В. Райаном и другими исследователями в 1976 г., рифовыми известняками неокомского возраста, выдвинута на восток от современного всего на несколько километров [43].[ …]

Для рельефа дна Атлантического океана характерно наличие многочисленных банок, расположенных среди глубин в несколько тысяч метров. Особенно много таких банок в северной части океана к западу от побережья Марокко и Испании. Другая особенность рельефа дна Атлантического океана — большие площади, занятые материковой отмелью и склоном (до 2000 м). Для Атлантического океана характерно также наличие обширных абиссальных равнин с плоской поверхностью, расположенных у основания материкового склона по обе стороны Срединно-Атлантического хребта. Они распространены и в Западной, и в Восточной Атлантике. Эти абиссальные равнины обнаружены около 15 лет назад и еще недостаточно изучены. Многочисленные факты подтверждают их существование в океанах и морях в виде подводных течений. Спускаясь по склону морского дна, эти потоки способствуют образованию эрозионных долин, ущелий и ложбин, а также отложению осадков из взвешенных песков и глин. Они выносят и отлагают вдали от берегов на больших глубинах континентальные осадки и остатки отмершей мелководной фауны.[ …]

К первому типу относится тихоокеанская окраина Южной Америки, или андийская окраина, как ее определили в 1976 г. Л.П.Зо-неншайн, М. И. Кузьмин и В. М. Моралев. Активные тектонические взаимодействия, происходящие здесь, на границе океанического и континентального мегаблоков, приводят к полутора-дву-кратному возрастанию мощности коры в краевых частях материковой глыбы. Пояс андезитовых вулканов и гранитоидные плутоны располагаются на этой окраине в пределах древнего континентального субстрата (рис. 8). Выходы древних палеозойских и докембрийских образований в ядрах островных антиклинальных складок на внешнем шельфе Перу, а также, по-видимому, и в верхней половине материкового склона свидетельствуют о том, что основные структурно-тектонические элементы в подводной части окраины этого района также сложены древней континентальной корой, а не относительно молодыми отложениями так называемой аккреционной призмы. Аккреция осадков вдоль внутреннего борта Перуано-Чилийского желоба, видимо, не была выражена и даже, напротив, преобладали процессы эрозии.[ …]

Хребет Менделеева и поднятие Альфа образуют единый порог с минимальной глубиной 1230 м, отделенный Канадской котловиной от поднятия Бофорта. Новейшими советскими исследованиями в проливе между Шпицбергеном и Гренландией открыта рифтовая долина Лены, а в котловине Нансена впадина Литке с наибольшей в Северном Ледовитом океане глубиной (5400 м). На материковой отмели и особенно на склоне Северного Ледовитого океана встречаются подводные долины, погруженные речные долины, древние дельты сибирских рек и другие формы унаследованного рельефа. Геологическая история материковой окраины Северного Ледовитого океана более многообразна, чем в других океанах. Сочетание различных геологических структур (Америки, Гренландии, Евразии) определяет разнообразие в строении земной коры в Северном Ледовитом океане. Систематическое изучение физических полей — магнитного, сейсмического и гравитационного — позволило советским геологам более обоснованно судить о стадийности развития, структуре и происхождении Северного Ледовитого океана. На основании этих исследований предполагается, что евразийская часть океана является погруженным материком и континентальная кора переработана в океаническую. Хребет Ломоносова представляется как континентальная, частично погруженная структура, отделенная от материковой отмели западной Евразии.[ …]

Антисимметрия мегарельефа материков и океанов. Эту важнейшую закономерность в структуре географической оболочки впервые установил в 1935 г. А. А. Григорьев еще до открытия срединно-океанических хребтов как глобального явления. В работе «В поисках закономерностей морфологической структуры земного шара» он приходит к заключению о контрасте, противостоянии общего плана, морфологии материковой и океанической литосферы: в то время как материковые массивы характеризуются наличием срединного пояса низин и впадин, обрамленного боковыми поясами поднятий, в океанической литосфере в ее средней части (по длинной оси) наблюдается пояс поднятий, окаймленный справа и слева поясами значительно больших глубин. Общепринятого объяснения этой закономерности пока не дано. Скорее всего, она результат наложения неоднородности земной коры и мантии на глобальный ротационный эффект.[ …]

Если для глубоководных (дистальных) частей любой пассивной окраины характерны преимущественно движения отрицательного знака, которые не компенсируются в полной мере даже при относительно высоких скоростях аккумуляции осадков, то на окраинах континентальных рифтов в погружения втянуты также шельф и прилегающие районы суши. Преимущественные погружения испытывают и отторгнутые от материковой глыбы древние блоки с континентальным типом коры, например Багамская платформа, банка Роккол, Сейшельский микроконтинент и др. Напротив, для значительной части окраин эниплатформенных орогенных поднятий характерны движения положительного знака. Последними захвачены прибрежные районы континентальной отмели, о чем свидетельствует скалистый тии побережья, многочисленные выходы коренных пород в прибрежной часги шельфа и на срединной шельфовой равнине. Зато дистальные участки окраииы в данном случае втянуты в более выраженное прогибание, на что указывает сам профиль окраины: присутствие крупных сорванных блоков древних пород, развитие нроградационных серий на краю шельфа, а при наличии в разрезе древних соленосных толщ—многочисленные соляные диапиры.[ …]

На атлантических окраинах Африки, обрамляющих иа большом протяжении области эпиплатформенного орогенеза, наиболее древние горизонты осадочного чехла обнажаются на склонах прибрежных поднятий. Мощность осадочного плаща быстро увеличивается от линии выклинивания к побережью. В бассейне Тарфая-Аюн осадочная линза мощностью до 12—14 км прослеживается почти по всему профилю окраины, включая шельф, склон и верхнюю половину подножия. Максимальной толщины осадочный чехол достигает под внешним шельфом и материковым склоном, причем большую его часть (до 8 км) составляют отложения домелового возраста [41]. В их составе особенно интересны юрские известняки, образующие мощную карбонатную платформу наподобие тех, которые описаны на атлантической окраине США. Интересно падение горизонтов этого возраста в сторону суши или их горизонтальное залегание под верхней частью склона, что позволяет говорить об антиклинальной структуре склона. Полагают, что ее образование было связано с явлением изостазии — «вспучиванием» коры под действием резко изменившейся нагрузки (уменьшением массы осадочной толщи). Последнее было обусловлено глубокой эрозией палеосклона, отступившего в кайнозое на несколько десятков километров (до 50 км в районе Тарфая-Аюн [41] ) в сторону суши. Стратиграфический перерыв в нижней части склона и прилегающих районах подножия отвечает интервалу времени в 100 млн. лет.[ …]

Как показывают детальные геофизические исследования последних лет, а отчасти и материалы глубоководного бурения, внешняя кромка юрского шельфа располагалась, вероятно, на 60—100 км мористее современной. С нею зачастую отождествляют погруженный край древних карбонатных платформ, положение которого четко устанавливается геофизическими методами под современным склоном, а иногда в районе подножия в различных районах атлантической окраины США [43]. Расширение океанического ложа сопровождалось дроблением периферийных участков континентальной коры и погружением отдельных блоков. Непрерывные опускания, которыми был охвачен край континента, благоприятствовали в условиях аридного климата, господствовавшего на многих окраинах юрского периода, активному рифострои-тельству вдоль внешней кромки древней континентальной отмели. Лишь в прибрежных районах, в непосредственной близости от склонов эпирифтовых поднятий, накапливались терригенные морские, в основном песчаные осадки. Реконструкция обстановок се-диментогенеза, характерных для пассивных материковых окраин, располагавшихся в тропических и субтропических климатических зонах, дана на рис. 37.[ …]

Уже после получения первых приблизительных оценок скорости денудационного среза на континентах, близких к 0,1 мм/год, среди ученых утвердилось представление о существовании большого геологического круговорота, схема которого представлена на рис. 00. Идея возвращения продуктов денудации суши в преобразованной форме в ходе трансформации океанических геосинклиналей в складчатые сооружения была увязана с концепцией разрастания материков за счет океанов и обоснована с петрологических позиций А.Рингвудом и Д. Грином еще в начале 1960-х гг. Механизм возвращения материкам продуктов сноса в составе наращивающих их новых материковых сегментов, содержащих также фрагменты океанической коры и вещество мантийной дифференциации, объясняется с позиций теории геосинклиналей, увязанной с важнейшими аспектами тектоники плит.[ …]

Таким образом, наиболее интенсивные седиментационные процессы приурочены в настоящее время к зал. Мартабан и прилегающей части открытого шельфа, где расположена авандельта р. Иравади, а также к юго-восточной области шельфа к северу от Малаккского полуострова. В первом районе происходит аккумуляция глинистых тонкодисперсных плов, во втором — карбонатных песков и глинисто-карбонатных осадков. Большая часть твердого стока р. Иравади поступает по каньонам в халистазу. Впрочем, и сам склон на значительном протяжении заполнен глинистыми илами своеобразного кремового либо красноватого цвета, очень тонкими, с большим содержанием окисного железа. Это редкий случай накопления нестроцветных морских осадков, содержащих продукты перемыва латеритных и ферралитных кор выветривания. Последние распространены на склонах прибрежных хребтов и на высоких плато Бирмы. Терригенные составляющие представлены в первом типе осадков алевритовым, во втором — глинистым материалом. У подножия материкового склона предполагается аккумуляция осадков оползневого и турби-дитного происхождения. Таким образом, на материковой окраине в Анадаманском море осадочные процессы отличаются различной интенсивностью и направленностью: области чисто терригенной седиментации здесь соседствуют с зонами карбонатного осадкона-копления. Неожиданным для этого тропического района можно считать широкое распространение реликтовых образований и сравнительно небольшую роль вещества биогенной природы.[ …]

Типичной аккреционной окраиной является восточная часть п-ова Камчатка, где цепь действующих и недавно потухших вулканов, по-видимому, расположена на меловом субокеаническом субстрате. Сложное сочетание тектонических движений в период формирования тихоокеанской окраины Камчатки выразилось в появлении своеобразной ячеистой структуры переходной зоны. Последняя распадается на три примерно равных участка, которые в геоморфологическом отношении отвечают трем заливам: Авачнн-скому, Кроноцкому и Камчатскому. Если на других окраинах заливы обычно представляют собой участки погруженной прибрежной равнины, нивелированные абразией и являющиеся частью континентальной террасы, то в данном случае залив выражен и в подводном рельефе на глубину до 3000—4000 м. Он включает часть материкового (полуостровного) склона, глубокую замкнутую депрессию и меридиональный подводный хребет, отчленяющий одну ячею (залив) от другой. Лишь глубоководный желоб и обрамляющий его со стороны Камчатки глубинный уступ принадлежат всей окраине в целом. Таким образом, если геоморфологическая (и тектоническая) зональность в большинстве переходных зон наиболее ярко выражена в направлении по нормали к береговой линии и ко всей окраине в целом, то в пределах Восточной Камчатки неоднородность строения земной коры проявляется не только вкрест простирания окраины, но столь же отчетливо и в латеральном направлении. Все это предопределило образование сложной, ло-своему уникальной структуры тихоокеанской окраины Камчатки.[ …]

Согласно новой глобальной тектонике, вся литосфера разбита на небольшое число плит, крупнейшие из которых Евразийская, Индо-Австралийская, Тихоокеанская, Африканская, Американская, Антарктическая. Главное положение тектоники плит гласит: сейсмические пояса представляют собой зоны, где происходят дифференциальные движения жестких плит» (К- Ле Пишон, Ж. Франшто, Ж- Боннин, 1977). В связи с этим границы плит определяются не границами материков и океанов, а поясами сейсмичности, сами же плиты состоят как из материковой, так и океанической коры. Исключение — Тихоокеанская плита, состоящая из океанической коры.[ …]

Типы земной коры циркумполярной Арктики



 


Приводятся результаты обобщения
сейсмических исследований вариаций типов земной коры для различных
тектонических структур Циркумполярной Арктики. Составлена корреляционная
схема типов земной коры, различающихся скоростными, плотностными
параметрами, строением и общей толщиной земной коры, на ее основе
построена схематическая карта распространения типов земной коры в
структурах Циркумполярной Арктики. Изучение разных типов коры и
закономерностей их распространения по площади в зависимости от типов
геологических структур представляет несомненный интерес с точки зрения
истории формирования и преобразования земной коры в целом.
Корреляционная схема и карта типов земной коры отражают фундаментальные
геодинамические процессы возникновения и развития континентальной коры и
деструкцию ее вплоть до появления новообразованной океанической коры в
ходе циклического развития нашей планеты.


Ключевые
слова: глубинные сейсмические исследования, океаническая и
континентальная земная кора, Циркумполярная Арктика.


 

 



Современные представления о типах земной коры. Глубинные
сейсмические исследования, проведенные в различных регионах мира, на
континентах и в океанах, дают возможность выделить основные особенности
скоростных моделей земной коры и их изменчивость в зависимости от
тектонической ситуации и истории развития региона. Изучению типовых
особенностей скоростных моделей земной коры, их связи с тектоническим
строением и историей развития различных геоструктур посвящено много
работ [9, 21, 22, 35, 48, 49, 51 и др.].


На раннем этапе глубинных сейсмических исследований представления о
типичных особенностях континентальной земной коры складывались на
основании данных по наиболее изученным территориям. Так, при
сейсмических исследованиях в Западной Европе сформировалось
представление о том, что для континентальной земной коры типичны
мощность порядка 30-35 км и двухслойное строение её консолидированной
части со скоростями сейсмических волн 5,8-6,3 в верхнем слое и 6,4-6,7
км/с в нижнем. Эти слои получили название «гранитный» и «базальтовый», а
разделяющая их граница — граница Конрада. Двухслойная модель оставалась
основной в течение многих лет [49, 52], особенно среди геологов. С
развитием метода отраженных волн (МОВ-ОГТ) она была дополнена еще одной
характеристикой: нижний слой коры во многих регионах отличается
повышенной расслоенностью. Долгое время эта особенность считалась
типичной для всей коры, и даже появился термин «нижняя кора», к которой
относилась именно расслоенная часть консолидированной коры [35].


Однако исследования в других регионах мира, главным образом на
территории СССР [9, 21, 22, 26], показали, что для континентальной коры
характерны гораздо большие мощности (40-50 км), и, кроме осадочного
чехла, ее консолидированная часть описывается тремя слоями со скоростями
Р волн 5,8-6,4, 6,5-6,7 и 6,8-7,2 км/с [4, 16]. Позже эти данные были
подтверждены материалами ГСЗ на других континентах [48, 51].
Многочисленные исследования МОВ-ОГТ показали, что степень гетерогенности
коры меняется сложным образом [28, 37 и др.], и расслоенной может
оказаться любая часть кристаллической коры.


Дальнейшими сейсмическими исследованиями на континентах в Северной
Америке и Евразии, а затем в Южной Америке и Австралии [35 и др.]
установлено, что мощность земной коры меняется в широких пределах (от
16–20 км в Треугольнике Афара и Северо-Восточной Африке до 75 км к югу
от Тибетского плато). Особенно изменчива мощность консолидированной
части коры в глубоких впадинах.


Однако в среднем, для разных видов континентальной коры, типовой моделью
является трехслойная модель ее консолидированной части. Параметры этих
слоев в настоящее время детально изучены: это скорости не только
продольных (Р), но и поперечных (S) волн, а также их отношения (Vp/Vs),
средняя мощность и плотность. Три основных слоя характеризуются
следующими параметрами: верхняя коpа (скоpости P волн Vp = 5,8–6,4,
скорости S-волн Vs = 3,5–3,7 км/с, Vp/Vs = 1,69–1,73), средняя коpа (Vp
= 6,3–6,7, Vs = 3,7–4,0 км/с, Vp/Vs = 1,73–1,75) и нижняя коpа (Vp =
6,6–7,2, Vs = 4,0–4,2 км/с, Vp/Vs = 1,75–1,77). Континентальная кора
имеет среднюю мощность около 40 км, плотность 2,84 г/см3.


Достаточно детальные данные о сейсмических скоростях в основных слоях
континентальной коры дают возможность более обоснованно подойти к
определению состава выделенных слоев и степени метаморфизма слагающих их
пород. Так, данные сверхглубокого бурения и изучение ксенолитов вместе с
лабораторными исследованиями скоростей сейсмических волн для разного
типа пород при высоких РТ условиях [12, 44] позволяют следующим образом
оценить средний состав основных слоев. Верхний слой континентальной коры
действительно является гранито-гнейсовым, средняя кора, согласно данным
по Кольской сверхглубокой скважине, тоже сложена в основном кислыми
породами амфиболитовой фации метаморфизма. Нижняя кора, по данным
исследований ксенолитов, гранулит-базитовая, т.е. она представлена
базитами гранулитовой фации метаморфизма, но в ней могут присутствовать
и кислые породы.


Надо подчеркнуть, что установить по геофизическим данным состав
вещества, слагающего нижние слои земной коры, по-прежнему весьма
проблематично. Это объясняется тем, что вариации сейсмических скоростей
в выделенных слоях определяются не только различием их состава, но и
изменением физических свойств вещества с глубиной (в соответствии с
ростом давления и температуры), его пористости, флюидонасыщенности и
других свойств. Поэтому в настоящее время используются нейтральные
названия выделенных основных слоев земной коры — верхняя, средняя и
нижняя кора.


Глубинные сейсмические зондирования в океанах выявили совершенно другой
тип земной коры: ее толщина меняется в узких пределах, от 5 до 10-12 км.
Обычно в ней выделяются три слоя: верхний осадочный — пелагические
осадки, второй — базальты, третий слой — в основном перидотиты и габбро.
Два верхних слоя имеют малую мощность (до 2 км). Консолидированная часть
океанической коры характеризуется скоростями сейсмических волн 6,6-7,2
км/с.


На основе обобщения результатов глубоководного бурения в океанах
предполагается, что для океанической коры в основном характерны
толеитовые базальты, ниже которых залегают габбро, перидотиты и
амфиболиты [5].


Различия в составе океанической и континентальной коры очевидны и при
сопоставлении их скоростных моделей, построенных по данным многоволновых
сейсмических исследований. Оказалось, что океаническая и континентальная
кора весьма существенно отличается по значениям отношения продольных и
поперечных волн Vp/Vs [42]. В консолидированной коре континентальной
части отношение Vp/Vs редко превышает 1,75, в то время как во втором и
третьем океанических слоях Vp/Vs составляет 1,85-1,90. В осадочном слое
океанической и континентальной части Vp/Vs меняется в широких пределах,
в основном превышая значения 1,9-2,0. Эти данные подтверждены
многочисленными исследованиями ГСЗ в океанах, выполненными с донными
станциями, обеспечивающими регистрацию поперечных и обменных волн [31,
47, 51 и др.]. Учитывая связь между суммарным содержанием кремнезема в
кристаллических горных породах и отношением Vp/Vs [1], эти различия
представляются вполне закономерными и свидетельствуют о различной
основности океанической и континентальной земной коры.


Обобщенные данные о строении и скоростных параметрах океанической и
континентальной земной коры можно представить следующим образом (табл.
1). В отличие от континентальной коры в океанической отсутствует верхняя
(кислая) кора, что наиболее надежно фиксируется по отношению Vp/Vs.
Из-за существенного перекрытия значений скорости продольных волн во
втором океаническом слое и в верхней части консолидированной
континентальной коры отличить океаническую кору от континентальной по
абсолютным значениям скоростей Р волн существенно сложнее. Однако
скорости во втором океаническом слое редко достигают значений больше 6,0
км/с, поэтому такая задача в какой-то мере может решаться и при
отсутствии информации об отношении Vp/Vs.



Другой отличительной особенностью океанической коры является слабая
изменчивость ее мощности и средней скорости на огромных пространствах
океанов: например, в пределах глубоких и обширных океанических впадин,
таких как Ангольская и Бразильская с глубиной океана 4-5 км, или в
пределах срединно-океанических хребтов [7 и др.]. Нужно отметить, что
кора срединно-океанических хребтов (СОХ) существенно отличается от коры
абиссальных равнин структурой магнитного поля и характеризуется ярко
выраженным полосчатым рисунком магнитных аномалий.


Глубинные сейсмические исследования и глубоководное бурение показали,
что наряду со стандартной маломощной океанической корой в океанах
распространены поднятия, отличающиеся значительно более мощной корой.
Это Исландско-Фарерский порог в Северной Атлантике [8, 30],
многочисленные поднятия в Индийском океане и восточной части Тихого
океана [33]. Следует отметить, что мощность коры Исландско-Фарерского
порога сопоставима с континентальной корой, поэтому в геологической
литературе долгое время продолжалась дискуссия, считать ли эту кору
изначально континентальной или она целиком океаническая. Толщина слоя со
скоростями 5,7-6,3 км/с составляет здесь около 5 км. В конце концов
многолетние исследования в Исландии показали [23], что по составу
слагающих эту структуру пород её нельзя отнести к континентальной.


Утолщенная океаническая кора наблюдается чаще всего вблизи континентов
или крупных островов, т.е. на относительном мелководье. Примером может
служить океаническая кора в районах Северной Атлантики, вокруг
Африканского шельфа и у подножия восточного склона Северной Америки
[45]. Она также встречается на небольших участках локальных прогибов,
главным образом в глубоких частях окраинных и внутренних морей
(например, во внутренней части Японского и Филиппинского морей).


Мощная океаническая кора выявлена также в районах т. н. горячих точек,
где в результате активного магматизма формируются океанические поднятия.
Отличительная особенность коры таких поднятий — наличие в ее основании
мощного слоя со скоростями сейсмических волн до 7,6 км/с. Включение
этого слоя в состав коры проблематично, поскольку он может быть частью
верхней мантии, разуплотненной и частично расплавленной за счет высокой
температуры. Океанические поднятия, на которых не отмечается
вулканической деятельности, таких «корней» не имеют.


Детальные сейсмические исследования на окраинах континентов показали,
что по мощности и внутренней структуре континентальная кора латерально
изменчива. Кроме нормальной, широко распространена кора промежуточного
типа мощностью от 10 до 30 км с существенно сокращенным или полностью
отсутствующим «гранито-гнейсовым» слоем. Этот тип земной коры наиболее
распространен в переходных зонах от континентов к океанам, но
встречается и внутри континентов.


Наблюдаемые различия в типах земной коры систематизированы В.В.
Белоусовым и Н.И. Павленковой в 1989 г. [4]. Ими выделены три основных
подтипа континентальной коры с разной мощностью (утолщенная кора 50 км и
более, нормальная 35-45 и тонкая менее 35 км) и разной толщиной нижней
коры (рис. 1, а). Была сделана попытка выявить взаимосвязь между этими
подтипами коры и тектоническими структурами. По мощности и структурной
приуроченности кора океанического типа была разделена на два подтипа:
тонкую (до 5 км) и утолщенную (6–12 км). Тонкая океаническая кора
наблюдается в Ангольской и Бразильской глубоководных котловинах с
глубиной океана 4-5 км [7]. Отличительная особенность этого типа
океанической коры — выдержанная ее толщина на огромных пространствах
океанов.



В проведенной авторами типизации коры большое внимание уделяется её
промежуточным типам, включая кору глубоких впадин. Для промежуточных
типов использованы названия «субконтинентальная» и «субокеаническая»
кора. Субконтинентальная кора отличается от нормальной континентальной
сокращенной мощностью (20-30 км) и меньшей толщиной верхней коры (до 5
км). Субокеаническая характеризуется еще меньшей мощностью и отсутствием
верхнего «гранитогнейсового» слоя. Континентальная кора глубоких
осадочных бассейнов по сейсмическим параметрам (мощности и средним
скоростям) часто сходна с океанической корой. Наиболее типичные примеры:
Южно-Баренцевская и Южно-Каспийская впадины [6]. Мощность
консолидированной коры в этих впадинах сокращена до 8-10 км, скорость
увеличена до 7,0 км/с, все вышележащие слои континентальной коры
выклиниваются (тип 11 на рис. 1, а). Для упомянутых впадин характерна
изометричная в плане форма с крутыми склонами и уплощенным дном.


В обобщающей работе В.Д. Муни [51] выделено более десяти типов
континентальной коры, согласующихся с различным возрастом геоструктур и
историей их формирования (структур растяжения или коллизии, орогенных
или платформенных и т. д.) (рис. 1, б). Отличаются эти типы только по
мощности земной коры. Все они представлены трехслойными моделями, причем
скорости в слоях коры почти во всех структурах одинаковые.


Целесообразно рассмотреть структуру земной коры в Циркумполярной Арктике
и предложить ее типизацию на основе имеющихся данных, включая последние
высокоширотные арктические экспедиции.


Строение земной коры Циркумполярной Арктики. Структура земной
коры Арктического бассейна и прилегающих континентов достаточно полно
изучена глубинными сейсмическими исследованиями (рис. 2). В океанической
части выполнено несколько трансектов, которые пересекают все главные
структуры океана. Окружающие континенты также изучены достаточно полно,
хотя и неравномерно по площади. Наибольший объем работ проведён на
территории России и Западной Европы. Менее изучены северная часть Канады
и Гренландия.



Земная кора Северной Евразии по строению наиболее разнообразна. Здесь
выделяются все основные типы континентальной коры (типы 1-3 на рис. 1,
а). Сейсмический разрез по профилю «Кварц», представленный на рис. 3,
отражает все эти типы. Профиль пересекает древнюю Восточно-Европейскую
платформу, молодые Тимано-Печорскую и Западно-Сибирскую плиты и
Уральский орогенный пояс. Для Восточно-Европейской платформы и
Западно-Сибирской плиты характерен нормальный тип континентальной земной
коры мощностью около 40 км с тремя основными слоями консолидированной
коры примерно одинаковой мощности. В пределах Тимано-Печорской плиты
наблюдается менее мощная, фактически двухслойная кора, так как нижняя
кора со скоростями более 6,8 км/с обычно отсутствует. Этот тип коры
характерен (как показано выше) и для Западной Европы, и для окраин
Евразийского континента. Земная кора Урала отличается повышенной
мощностью как в целом, так и нижнего высокоскоростного слоя (рис. 3).



Кора Северо-Американского континента изучена крайне неравномерно.
Большое число сейсмических профилей отработано в Канаде южнее 60 °с.ш.,
тогда как северная часть материка практически не изучена. О структуре
коры этой части можно высказать лишь самые общие соображения. По данным
сейсмических исследований, южнее 60 °с.ш. земная кора Канады несколько
отличается от описанной для Евразийского континента сокращенной общей
мощностью (в основном 36-37 км) и значительно меньшей мощностью или даже
отсутствием нижнего высокоскоростного слоя [34, 36]. По аналогии с
окраинами других континентов можно предположить, что в северном
направлении толщина земной коры Канады ещё меньше, и по своему типу
последняя близка к коре Евразийской окраины (тип 3 на рис. 1, а).



Структура земной коры глубоководной части Арктического бассейна изучена
несколькими сейсмическими профилями. Типичная океаническая кора
мощностью 5-7 км со средней скоростью в кристаллической коре 6,0-6,5
км/с выделена лишь в пределах Норвежско-Гренландского (рис. 4),
Евразийского и Баффин-Лабрадорского океанических бассейнов [30, 41, 47 и
др.]. Она отличается малой мощностью и отсутствием «гранито-гнейсового»
слоя. На рис. 5 в качестве примера представлена скоростная модель земной
коры области сочленения континент–океан по профилю 5-99 в
Северо-Восточной Атлантике [50]. Океаническая и континентальная кора
весьма существенно различается по значениям отношения Vp/Vs. В
консолидированной коре континентальной части отношение Vp/Vs не
превышает 1,75, в то время как во втором и третьем океанических слоях Vp/Vs
составляет 1,85-1,90. В осадочном слое и в океанических, и в
континентальных областях это отношение меняется в широких пределах и в
целом превышает 1,9-2,0. Многочисленные исследования ГСЗ в океанах,
выполненные в последние годы с донными станциями, обеспечивающими
регистрацию поперечных и обменных волн, показали, что отмеченные
различия типичны как для океанической, так и для континентальной коры во
многих регионах мира [31, 47, 50 и др.].



Утолщенная океаническая кора, наблюдаемая в пределах
Исландско-Фарерского порога (рис. 6), сопоставима по мощности с
континентальной корой, но сам тип коры отличается [30]. Увеличение
мощности коры происходит за счет третьего океанического слоя толщиной
свыше 15 км.



Целый ряд сейсмических геотраверсов выполнен в области
Центрально-Арктических поднятий [20]. Скоростная модель земной коры [46]
вдоль одного из них представлена на рис. 7. По этому разрезу видно, как
меняется строение земной коры при переходе от мелководного Сибирского
шельфа к глубоководной части котловин Подводников и Макарова. Мощность
земной коры в котловинах уменьшается почти в два раза, меняется и
внутренняя структура коры: толщина верхней части консолидированной коры
с пластовой скоростью 6,1–6,5 км/с («гранито-гнейсовый» слой)
сокращается от 15-20 на шельфе до 5 км в котловинах. В глубоководной
части существенно увеличивается скорость в нижней коре до 7,0-7,2 км/с
(на шельфе она не превышает 6,7-7,0 км/с). Т.е. в центральной части
Арктического бассейна наблюдается другой тип континентальной коры. По
сравнению с нормальной континентальной корой эта кора имеет сокращенную
мощность с повышенными пластовыми скоростями.



Другой важный трансект, иллюстрирующий переход от шельфа
Восточно-Сибирского моря к поднятию Менделеева, представлен на рис. 8.
На сводном разрезе, составленном по материалам опубликованных моделей по
профилям 5-АР [14] и Арктика-2005 [20], также четко видна смена типа
земной коры при переходе от континентального шельфа через мощный
осадочный бассейн к глубоководному поднятию Менделеева. На суше и в
шельфовой части наблюдается нормальная континентальная кора мощностью
32–35 км с толстой верхней частью (мощность «гранито-гнейсового» слоя
15-20 км и более). В пределах поднятия Менделеева мощность земной коры
практически не уменьшается, но существенно уменьшается толщина верхней
коры. Этот тип коры (с нормальной или несколько уменьшенной мощностью,
но существенно увеличенной толщиной нижней коры) редко встречается на
континентах, но характерен для большинства Центрально-Арктических
поднятий [20, 38, 43].


Специфический тип коры наблюдается и в Канадском бассейне (рис. 9).
Общая мощность земной коры здесь чуть больше 20 км, при этом мощность
осадочного чехла превышает 10 км, т. е. такая кора не типична ни для
океанического, ни для континентального типов. Однако именно этот тип
коры характерен для глубоких впадин с мощным осадочным выполнением [6].



Таким образом, земная кора в пределах Арктического бассейна и окружающих
континентов существенно изменяется не только по мощности, но и по типам.
Изученность региона позволяет определить и показать на карте, как эти
типы земной коры распределены по площади.


Закономерности пространственного распределения типов земной коры
Циркумполярной Арктики.
На рис. 10 представлена схематическая карта
типов земной коры Циркумполярной Арктики, составленная на основе
обобщения всех сейсмических материалов по этому региону и с учетом ранее
составленной карты мощности земной коры Арктики (рис. 11). На схеме
выделено восемь основных типов коры, которые делятся на ряд подтипов (табл.
2). Два типа характерны для океанической коры, один тип (редуцированная
кора глубоких впадин) не может быть пока однозначно отнесен к
океанической или континентальной коре, остальные пять включены в состав
континентальной коры.



    

    


Два типа океанической коры (типы 1 и 2 на рис. 10), различаются в
основном мощностью коры. Тонкая кора (менее 10 км) распространена в
Норвежско-Гренландском и Евразийском бассейнах. Она представлена двумя
океаническим слоями (2- и 3-й), перекрытыми маломощными осадками. В
Баффин-Лабрадорском океаническом бассейне показана более толстая кора,
до 15-17 км. Причем увеличение мощности происходит прежде всего за счет
появления в низах коры коромантийного комплекса (magmatic underplating)
со скоростями продольных волн 7,4-7,6 км/с.


В особый тип на карте выделена кора Канадского бассейна (тип 3 на рис.
10). Он отличается большой мощностью осадков (более 10-15 км) и
однослойной 10-километровой кристаллической корой [29, 56]. Традиционно
считается, что Канадский бассейн сформировался на океанической коре [40,
51]. Однако если сравнивать модели земной коры Канадского бассейна с
моделями Южно-Баренцевской, Прикаспийской и других глубоких впадин на
континенте, консолидированная кора которых характеризуется скоростями
более 6,8 км/с (типы 10, 11 на рис. 1) [6], то возможны две
принципиально разные интерпретации. По одной кристаллическая кора под
этими впадинами — это третий океанический слой, и тогда мы имеем дело
действительно с океанической корой. Но многие исследователи
придерживаются другой точки зрения, считая, что мощные толщи осадков в
этих впадинах залегают на редуцированной (утоненной) континентальной
коре, лишенной верхнего слоя. Такую же природу может иметь и кора
Канадского бассейна. Решить эту проблему только на основании скоростных
моделей продольных волн невозможно. Дальнейшие исследования поперечных
сейсмических волн и глубоководное бурение предоставят, будем надеятся,
убедительные аргументы в пользу одной из существующих точек зрения на
природу консолидированной коры таких структур.


В отдельный тип выделена «утоненная кора подводных рифтов и котловин»,
свойственная котловинам Подводников и Макарова (тип 4 на рис. 10). По
опубликованным результатам интерпретации материалов ГСЗ, вдоль профилей
Трансарктика-1989-1991, Трансарктика-1992, Арктика-2000 [20] в верхней
части консолидированной коры по записям Pg волн выделяется комплекс со
скоростями 6,1-6,3 км/с, типичными для континентальной коры (рис. 7).
Несмотря на малую мощность, соизмеримую с мощностью океанической коры
(12-15 км), земная кора этих котловин интерпретируется нами как подтип
утоненной континентальной коры.


Континентальная земная кора, охватывающая большие площади изучаемого
региона, отнесена к пяти основным типам, объединенным в две группы. В
первую включены типы 6-8 (рис. 10). Это нормальная трехслойная
континентальная кора переменной мощности. Вторая группа (типы 4 и 5, рис.
10) резко отличается от первой не только сокращенной мощностью коры, но
и существенно сокращенной толщиной верхней коры («гранитогнейсового»
слоя). Такая кора характерна для Центрально-Арктических хребтов и
поднятий. К этой группе отнесены два подтипа — «утоненная кора» и «кора
средней мощности». Утоненная кора этого типа характерна для хр.
Ломоносова, кора средней мощности для поднятия Альфа-Менделеева (табл.
2) [19, 20]. Результаты зарубежных исследований хр. Ломоносова
опубликованы в работе [43], поднятия Альфа в работе [38]. По этим данным
мощность земной коры в названных структурах колеблется от 15-17 до 30-35
км, кристаллическая кора представлена маломощной верхней и мощной нижней
корой, причем на поднятии Альфа, по данным канадских исследователей,
выделяется и коромантийный комплекс.


Континентальная природа земной коры хр. Ломоносова в настоящее время
признается большинством исследователей Арктики, а в отношении коры
поднятия Альфа-Менделеева дискуссия продолжается. В частности, канадские
исследователи считают, что кору поднятия Альфа следует классифицировать
как утолщенную кору океанического плато (кора горячих точек). Российские
же данные показывают, что с шельфа Восточно-Сибирского моря на поднятие
Менделеева прослеживаются основные осадочные комплексы и несогласия в
них, промежуточный комплекс и кристаллические комплексы земной коры, и
следовательно, поднятие Менделеева можно рассматривать как погруженную
окраину Евразийского континента. И хотя вопрос о характере сочленения
систем поднятия Альфа-Менделеева остается открытым, на сегодняшнем
уровне знаний, с учетом подобия скоростных моделей, земная кора хр.
Ломоносова, поднятия Альфа-Менделеева и Чукотского плато включены на
карте типов коры в область утоненной континентальной коры.


Нормальная континентальная кора (типы 6-8 на рис. 10) характерна для
большей части площади континентов. Её маломощная разновидность (тип 6,
рис. 10) наблюдается и в шельфовых морях; она занимает практически всю
мелководную часть Северного Ледовитого океана со стороны Евразии и
Берингова моря. Здесь встречается как трехслойная [54], так и
двухслойная [14, 55] консолидированная кора. Мощность осадочного чехла
варьирует от первых метров вблизи островов до 15 км и более в
Северо-Баренцевской и Северо-Чукотской впадинах. Общим для этого типа
коры является относительно небольшая выдержанная суммарная мощность
земной коры в пределах 30-35 км.


Континентальная кора мощностью 40-45 км — это кора платформ и складчатых
систем (тип 7, рис. 10), она занимает более 55% территории
Циркумполярной Арктики и охватывает практически всю сушу. Несмотря на
то, что на схеме типов земной коры она показана одним цветом, в ней
существует достаточно большое разнообразие скоростных моделей [3, 9, 11,
21, 22, 24, 26 и др.] (типовые колонки земной коры, табл. 2). Это могут
быть блоки как с трехслойной, так и с двухслойной кристаллической корой,
перекрытой осадками различной мощности от нескольких метров до 10 км и
более. Причем в разрезах с двухслойной корой может отсутствовать как
нижняя высокоскоростная кора (например, в Мезенском блоке), так и
средняя кора, а в осадочном слое могут быть широко представлены базальты
(траппы Тунгусской синеклизы). Однако средняя мощность земной коры, как
правило, лежит в пределах 40-45 км, и повсеместно выделяется верхняя
кора мощностью более 10-15 км со скоростями 5,8-6,4 км/с.


Утолщенная континентальная кора (тип 8, рис. 10) характерна для щитов и
коллизионных областей (Уральский пояс, Фенноскандинавский щит и др.).
Это лишенная осадочного слоя кристаллическая кора мощностью более 50-55
км, в нижней её части часто предполагаются коромантийные комплексы со
скоростями 7,2-7,6 км/с [10, 37, 55].


Таким образом, сейсмические исследования в Арктике выявили существенную
неоднородность структуры земной коры и наличие большого числа новых её
типов и подтипов. Выполненные построения (рис. 10, табл. 2) показали
необычные для океанов свойства земной коры этого региона. Характерная
для большей части океанов кора наблюдается лишь в небольшой области
(срединно-океанический хр. Гаккеля и прилегающие глубоководные котловины
Евразийского бассейна). Гораздо большая часть Арктического бассейна
представлена континентальной корой, которая по мощности и внутреннему
строению отличается от нормальной континентальной коры. Она гораздо
тоньше (20-30 км) и в ней существенно сокращен верхнекоровый слой со
скоростью сейсмических волн 5,8-6,4 км/с («гранито-гнейсовый» слой).
Природа и история формирования областей с такой корой до сих пор
является загадкой, достойной отдельного обсуждения.


Основное отличие составленной нами новой схемы типов земной коры
Циркумполярной Арктики от схемы В.Д. Муни (рис. 12) и других зарубежных
публикаций [40, 51] в том, что новые российские данные
(Трансарктика-1989-1991, Трансарктика-1992, Арктика-2000, Арктика-2005 и
Арктика-2007 [20]) позволяют рассматривать весь блок
Центрально-Арктических поднятий — хр. Ломоносова и поднятие
Альфа-Менделеева вместе с разделяющими их котловинами Подводников и
Макарова как единую крупную мегаструктуру, являющуюся естественным
продолжением материковой окраины Евразийского континента.



В согласии с этим положением находятся особенности магнитного поля
Арктики. Практически над всей областью Центрально-Арктических поднятий
наблюдается интенсивное, сильно дифференцированное аномальное магнитное
поле, характерное для континентальной коры (рис. 13). Это поле
оконтуривает обширную область утолщенной до 25-30 км земной коры, по
своим свойствам наиболее близкую к континентальной коре.



Происхождение своеобразной земной коры Арктики можно объяснить
по-разному. Не исключено, что такая кора была создана изначально
благодаря особому геодинамическому режиму. В [15, 16] отмечается, что
нормальная континентальная кора с большим содержанием кислых пород
формировалась из мантийного материала, насыщенного флюидами. Не
исключено, что область Арктики была областью с низким потоком глубинных
флюидов и в ней формировался другой тип коры с сокращенной мощностью и
небольшим объемом кислого материала.


Одним из возможных объяснений специфики земной коры Арктики может быть
ее преобразование из нормальной континентальной коры за счет процессов
базификации и эклогитизации [2, 18]. В результате базификации (термин
предложен В.В. Белоусовым) кора насыщается основным материалом,
выплавившимся из мантии, за счет этого увеличивается мощность нижней
коры и сокращается верхняя. Для процесса насыщения выплавками низов коры
используется часто термин «андерплейтинг». Но он больше применим к
процессу утолщения океанической коры. Для переработки континентальной
коры более важны насыщение основным материалом её верхней части за счет
рифтогенеза и интрузивной деятельности и сокращение в результате
мощности гранито-гнейсового слоя. Эклогитизация приводит к сокращению
мощности коры за счет перехода основных пород нижней коры в эклогиты,
которые по сейсмическим скоростям не отличаются от мантийного вещества,
т.е. нижняя кора становится частью мантии. Возможность такой
трансформации земной коры доказана геохимическими исследованиями, и
широкое развитие этого процесса продемонстрировано на ряде примеров
разных регионов мира, в частности, для переходной зоны континент–океан в
восточной части Тихого океана [18, 25].


Эклогитизация земной коры имеет и другие важные с геодинамической точки
зрения последствия. Эклогиты характеризуются высокой плотностью, выше
плотности мантийного материала, и их формирование могут вызвать
погружение земной коры и формирование глубоких впадин. Если
предположить, что особый тип коры ряда структур Центральной Арктики
образовался с участием процесса эклогитизации, то это может означать,
что формирование Арктического бассейна стало результатом
соответствующего преобразования нормальной континентальной коры.


Процессы базификации и эклогитизации требуют дополнительного тепла.
Предполагая их развитие на большой площади Арктического бассейна,
необходимо признать, что вся эта площадь была в течение длительного
геологического времени областью тектонической активизации, прогрева и
флюидной проработки. Судя по закономерному распределению типов коры,
можно предположить, что активизация и интенсивность процесса перестройки
земной коры были неравномерны по латерали. Наиболее активные области
располагались ближе к краям континентов, а в центре Арктического
бассейна эти преобразования были не столь интенсивны, в результате
получился центральный блок с утолщенной корой (область
Центрально-Арктических поднятий). Процесс эклогитизации коры охватывал,
по всей видимости, не только площадь Арктического океана, но и
окружающие его края континентов и шельфовые зоны. Этим можно объяснить
сокращение здесь мощности земной коры за счет сокращения толщины нижней
коры.


Таким образом, различные типы коры Циркумполярной Арктики формируют
глобальную структуру, одним из центров которой является Амеразийский
блок относительно утолщенной коры.


Процессы базификации и эклогитизации земной коры свойственны
континентальному типу. Зоны объемного растяжения, области внутриплитного
базитового магматизма (меловая провинция HALIP) [27, 53] и погружения
мелководных вулканических структур на батиальные глубины (до 3,5 км)
[32] при отсутствии ярковыраженных спрединговых структур с характерными
линейными магнитными аномалиями не позволяют отнести структуры области
Центрально-Арктических поднятий к океаническому типу.


Масштабные геофизические исследования, проведенные в последнее время в
Арктическом бассейне, дали возможность детально изучить структуру земной
коры этого региона и построить достаточно обоснованные структурные схемы
и карты геофизических полей для всей Циркумполярной области. Выполненные
построения и их совместный анализ с геофизическими данными по окружающим
континентам показали существенную изменчивость внутреннего строения
(типа) земной коры этой области. Эти изменения носят регулярный
характер. Мощность земной коры постепенно уменьшается при переходе от
внутренних частей континентов к их окраинам и шельфовым зонам. В
центральной части Арктического бассейна меняется тип коры.


Наиболее важные результаты работ свидетельствуют о том, что земная кора
Арктического бассейна относится к континентальному типу, но она
сокращена по мощности и имеет сокращенный по толщине гранито-гнейсовый
слой. Этот тип коры сочетается с сильнодифференцированным магнитным
полем, характерным для континентов. Предполагается, что такой тип коры
мог образоваться за счет процессов базификации и эклогитизации
нормальной континентальной коры. Для более точного определения её
природы и соотношения с океанической корой необходимо провести
исследования ее состава, например, на основе новых сейсмических
наблюдений с использованием не только продольных, но и поперечных волн,
и ее изучение геологическими методами.


Авторы благодарят заместителя руководителя Федерального агентства по
недропользованию А.Ф. Морозова за содействие в проведении исследований,
своих коллег Т.П. Литвинову, В.А. Поселова, Г.Э. Грикурова, В.Ю.
Глебовского за плодотворные идеи по методике построения карты типов
земной коры, Е.А. Андросова и Л.Д. Ручейкову за разработку и создание
электронной версии карты, представителей геологических служб Норвегии,
Канады, США и Дании H. Brekke, R. Jackson, D. Hatchinson и T. Funck за
доброжелательное обсуждение предварительных вариантов карты и за
материалы зарубежных сейсмических исследований.


 


ЛИТЕРАТУРА


1. Алейников А.Л., Немзоров Н.И., Кашубин С.Н. Способ определения
типа горных пород по сейсмическим данным. – Авт. свид. № 1642416 А1 кл.
G 01 V1/30, 1991.


2. Артюшков Е.В., Посёлов В.А. Образование глубоководных впадин в
российском секторе Амеразийского бассейна в результате эклогитизации
нижней части континентальной коры // Докл. РАН. 2010. Т. 431. № 5. С.
680-684.


3. Атлас региональных сейсмических профилей Европейского Севера России /
Э.В. Исанина, Н.В. Шаров и др. — СПб.: Росгеофизика, 1995.


4. Белоусов В.В., Павленкова Н.И. Типы земной коpы Евpопы и
Севеpной Атлантики // Геотектоника. 1989. № 3. С. 3-14.


5. Блюман Б.А. Земная кора океанов. По материалам международных
программ глубоководного бурения в Мировом океане. СПб.: Изд-во ВСЕГЕИ,
2011. 344 с.


6. Вольвовский Б.С., Вольвовский И.С. Структуры континентов с «безгранитным»
типом земной коры // Геодинамические исследования № 12. Проблемы
глубинной геологии территории СССР. М., 1988. С. 169-187.


7. Глубинное сейсмическое зондирование литосферы на Анголо-Бpазильском
геотpавеpсе / Под pед. С.М. Звеpева, И.П. Косминской, Ю.В. Тулиной. М.:
ОИФЗ PАН, Нац. геофиз. комитет PАН, 1996. 150 с.


8. Глубинное стpоение Исландии и Исландско-Фаpеpско-Шотландского pегиона
по pезультатам сейсмических исследований (НАСП-72) / С.М. Звеpев, И.П.
Косминская, Г.А. Кpасильщикова, Г.Г. Михота // Бюл. МОИП. Отд. геол.
1975. № 3. С. 15-23.


9. Глубинное строение территории СССР / Отв. ред. В.В. Белоусов, Н.И.
Павленкова, Г.И. Квятковская. М.: Наука, 1991. 224 с.


10. Дружинин В.С., Каретин Ю.С., Кашубин С.Н. Глубинное
геокартирование Уральского региона по данным ГСЗ // Регион. геология и
металлогения. 2000. № 10. С. 152-161.


11. Егоркин А.В. Строение земной коры по сейсмическим
геотраверсам // Глубинное строение территории СССР / Ред. В.В. Белоусов,
Н.И. Павленкова. М.: Наука, 1991. С. 118-135.


12. Кpеменецкий А.А., Овчинников Л.Н. Модель химического состава
пеpвичной коpы континентов // ДАН СССP. 1983. Т. 270. № 6. С. 1462-1467.


13.

Карта мощности земной коры Циркумполярной Арктики / С.Н. Кашубин,
О.В. Петров, Е.А. Андросов и др. // Регион. геология и металлогения.
2011. № 46. С. 5-13.


14.

Комплексные геолого-геофизические исследования на опорном профиле 5-АР в
Восточно-Сибирском море / Т.С. Сакулина, М.Л. Верба, Т.В. Кашубина и
др. // Разведка и охрана недр. 2011. № 10. С. 17-23.


15. Летников Ф.А. Флюидные фации континентальной литосферы и
проблемы рудообразования // Смирновский сборник-99. М., 1999. С. 63-98.


16. Лутц Б.Г. Магматическая геотектоника и проблемы формирования
континентальной и океанической коры на Земле // Регион. геология и
металлогения. 1994. № 3. С. 5-14.


17. Павленкова Н.И. Развитие представлений о сейсмических моделях
земной коры // Геофизика. 1996. № 4. С. 11-19.


18. Перчук Л.Л. Базификация как магматическое замещение // Очерки
физико-химической петрологии. Вып. 14. М.: Наука, 1987. С. 39-64.


19. Поселов В.А., Верба В.В., Жолондз С.М. Типизация земной коры
Центрально-Арктических поднятий Северного Ледовитого океана //
Геотектоника. 2007. № 4. С. 48-59.


20. Российские арктические геотраверсы / Под ред. В.А. Поселова, Г.П.
Аветисова, В.Д. Каминского. СПб.: ВНИИОкеангеология им. И.С. Грамберга,
2011. 172 с.


21. Сейсмические модели литосфеpы основных геостpуктуp теppитоpии СССP /
Отв. pед. С.М. Звеpев, И.П. Косминская. М.: Наука, 1980. 184 с.


22. Строение и динамика литосферы Восточной Европы. Результаты
исследований по программе EUROPROBE / Под ред. А.Ф. Морозова, Н.В.
Межеловского, Н.И. Павленковой. Вып. 2. М.: ГЕОКАРТ, ГЕОС, 2006. 735 с.


23. Строение земной коры Исландии по сейсмическим данным / Под ред. В.В.
Белоусова и С.М. Зверева. М.: МГК АН СССР, 1985. 220 с.


24. Структура и строение земной коры Магаданского сектора России по
геолого-геофизическим данным / Под ред. А.С. Сальникова. Новосибирск:
Наука, 2007. 173 с.


25. Фpолова Т.И., Буpикова И.А. Магматические формации
современных геотектонических обстановок. М.: Изд-во МГУ, 1997. 320 с.


26. Физика Земли. 1999. № 7/8 (специальный выпуск).


27. Филатова Н.И., Хаин В.Е. Структуры Центральной Арктики и их
связь с мезозойским арктическим плюмом // Геотектоника.
2009. № 6. С. 24-51.


28. BABEL Working Group.
Deep seismic reflection/
refraction interpretation of crustal structure along BABEL profiles A
and B in the southern Baltic Sea. // Geophys. J. Int. 1993. Vol. 112. P.
325–343.


29. Baggeroer A.B., Falconer R.
Array
Refraction Profiles and Crustal Models of the Canada Basin // J. Geophys.
Res. 1982. Vol. 87. P. 5461-5476.


30. Bohnhoff M., Makris J.
Crustal structure
of the Southeastern Iceland–Faeroe Ridge (IFR) from wide aperture
seismic data // J. of Geodynamics. 2004. Vol. 37. Is. 2. P. 233-252.


31. Breivik A.J., Mjelde R., Grogan P. et al.
Caledonide development offshore–onshore Svalbard based on ocean bottom
seismometer, conventional seismic, and potential field data // Tectonophysics. 2005. Vol. 401. P. 79-117.


32. Brumley K.
Tectonic geomorphology of the
Chukchi Borderland: constraint for tectonic reconstruction models.
Thesis for the Degree of Master of Science. Fairbanks: University of
Alaska, 2009. 116 p.


33. Choi D.R. Continental crust under the
northwestern Pacific // J. Petroleum Geology. 1987. Vol. 10. P. 425-440.


34. Clowes R.M., Hammer P.T.C., Fernandez-Viejo
G., Welford J.K.

Lithospheric structure in northwestern Canada from
Lithoprobe seismic refraction and related studies: a synthesis // Can.
J. Earth Sci. 2005. Vol. 42. P. 1277-1293.


35. Continental Lithosphere: deep seismic reflection
/ Eds. R. Meissner, L. Brown, H.J. Durbaum, W. Frauke, K. Fucks, E.
Seifert // Geodinamic Series. 1991. Vol. 22. Am. Geophys. Union,
Washington, D.C.


36. Cook F.A., White D.J., Jones A.G.
еt al.
How the crust
meets the mantle: Lithoprobe perspectives on the Mohorovičić
discontinuity and crust–mantle transition // Can. J. Earth Sci. 2010.
Vol. 47. P. 315–351.


37. Finnish Reflection Experiment FIRE 2001–2005 /
Kukkonen, Ilmo T. & Lahtinen, Raimo (Eds.). Geological Survey of
Finland. Special Paper 43. 2006. 247 p.


38. Funck T., Jackson H.R., Shimeld J. The
crustal structure of the Alpha Ridge at the transition to the Canadian
Polar Margin: Results from a seismic refraction experiment // J.
Geophys. Res. 2011. Vol. 116. B12101.


39. Gaina C., Werner S., Saltus R., Maus S. and
the CAMP-GM group
.
Circum-Arctic Mapping Project: New Magnetic and
Gravity Anomaly Maps of the Arctic. Arctic Petroleum Geology //
Geological Society. London: Memoirs, 2011. Vol. 35. P. 39-48.


40. Grantz A., Scott R.A., Drachev S. et al.
Map, showing the sedimentary successions of the Arctic Region that may
be prospective for hydrocarbons, 2009.


41. Hermann T., Jokat W.
Crustal structures of
the Boreas Basin and the Knipovich Ridge, North Atlantic // Geophys. J.
Int. 2013. P. 1-16.


42. Hyndman R.D.
Poisson’s ratio in the
oceanic crust — a review // Tectonophysics. 1979. Vol. 59. P. 321-333.


43. Jackson H.R., Dahl-Jensen T., the LORITA
working group
.
Sedimentary and crustal structure from the Ellesmere
Island and Greenland continental shelves onto the Lomonosov Ridge,
Arctic Ocean // Geophys J. Int. 2010. Vol. 182. P. 11-35.


44. Kern H.M.
Physical properties of crustal
and upper mantle rocks with regards to lithosphere dynamics and high
pressure mineralogy // Physics of the Earth and Planetary Interiors.
1993. Vol. 79. P. 113-136.


45. LASE Study Group, 1986. Deep structure of the US
East Coast passive margin from large aperture seismic experiments (LASE)
// Marine and Petroleum Geology. Vol. 3. August. P. 234-242.


46. Lebedeva-Ivanova N.N., Gee D.G., Sergeyev V.B.
Crustal structure of the East Siberian continental margin, Podvodnikov
and Makarov basins, based on refraction seismic data (TransArctic
1989-1991). Arctic Petroleum Geology // Geological Society. London:
Memoirs, 2011. Vol. 35. P. 395-411.


47. Ljones F., Kuwano A., Mjelde R. et al.
Crustal transect from the North Atlantic Knipovich Ridge to the Svalbard
Margin west of Hornsund // Tectonophysics. 2004. Vol. 378. P. 17-41.


48. McNutt M., Caress D.W. Crust and
Lithospheric Structure – Hot Spots and Hot-Spot Swells / Eds. B.
Romanowicz & A. Dziewonski // Treatise on Geophysics. Vol. 1: Seismology
and Structure of the Earth. Elsevier, 2007. P. 445-478.


49. Meissner R. The continental crust, a
geophysical approach // International Geophys. Series. Academic Press,
INC, Orlando, 1986. Vol. 34. 426 p.


50. Mjelde R., Faleide J.I., Breivik A.J., Raum T.
Lower crustal composition and crustal lineaments on the Vøring Margin,
NE Atlantic: A review // Tectonophysics. 2009. Vol. 472. P. 183-193.


51. Mooney W.D. Crust and Lithospheric
Structure — Global Crustal Structure / Eds. B. Romanowicz & A.
Dziewonski // Treatise on Geophysics. Vol. 1: Seismology and Structure
of the Earth. Elsevier, 2007. P. 361-417.


52. Mueller St. A new model of the continental
crust // Am. Geophys. Un. Mon. 1977. Vol. 20. P. 289-317.


53. Mukasa S., Andronikov A., Mayer L., Brumley K.
Geochemistry and geochronology of the first intraplate lavas recovered
from the Arctic Ocean // Portland GSA Annual Meeting (18-21 October
2009). Paper No. 2009. P. 138-11.


54. Ritzmann O., Jokat W., Czuba W. et al.
A
deep seismic transect from Hovgard Ridge to northwestern Svalbard across
the continental-ocean transition: A sheared margin study // Geophys. J.
Int. 2004. Vol. 157. P. 683-702.


55. Roslov Yu.V., Sakoulina T.S., Pavlenkova N.I.
Deep seismic investigations in the Barents and Kara Seas // Tectonophysics. 2009. Vol. 472. P. 301-308.


56. Stephenson R.A., Coflin К.C., Lane L.S.,
Dietrich J.R.

Crustal structure and tectonics of the southeastern
Beaufort Sea continental margin // Tectonics. 1994. Vol. 13. P. 389-400.



 Kashubin S.N., Pavlenkova N.I., Petrov O.V.,  Milshtein E.D., 
Shokalsky S.P.,  Erinchek Yu.M.


Crustal types in the Circumpolar Arctic


The paper presents results
of generalization of seismic survey made in the Circumpolar Arctic in
terms of crustal type variations for various tectonic structures of the
area. Correlation pattern of the crustal types, which differ in velocity
and density parameters, the structure and total thickness of the crust
has been compiled and a working map of the crustal types distribution in
structures of the Circumpolar Arctic has been constructed on its basis.
The study of different crustal types and patterns of their distribution
over the area depending on types of geological structures is of great
interest from the viewpoint of the history of the crust formation and
transformation as a whole. The correlation pattern and the crustal types
map reflect fundamental geodynamic processes of the origin and
development of the continental crust, the destruction of the latter
until the appearance of the newly-formed oceanic crust during cyclical
development of our planet.



Keywords: deep seismic studies, oceanic and continental crust, the
Circumpolar Arctic.


 

 

Чтение: Характеристики корки

Чем буханка хлеба похожа на Землю?

Буханка домашнего хлеба могла почти напоминать Землю. Поднятые части земной коры — это континенты, а пониженные — океаны. Внутренняя часть более липкая, чем хрупкая внешняя, но все же прочная. Чем буханка хлеба не похожа на Землю?

Внешняя поверхность Земли — это ее кора, холодная, тонкая, хрупкая внешняя оболочка, сделанная из камня. Кора очень тонкая относительно радиуса планеты.Существует два очень разных типа корки, каждый со своими отличительными физическими и химическими свойствами, которые приведены в Таблице 1.

Корка Толщина Плотность Композиция Типы горных пород
Океанический 5–12 км (3–8 миль) 3,0 г / см 3 Mafic Базальт и габбро
Континентальный Ср.35 км (22 миль) 2,7 г / см 3 Felsic Все типы

Океаническая кора

Рисунок 1. Габбро из океанской коры

Океаническая кора состоит из основной магмы, которая извергается на морское дно, создавая потоки базальтовой лавы, или остывает глубже, создавая интрузивные магматические породы габбро (рис. 1).

Отложения, в основном грязь и раковины крошечных морских существ, покрывают морское дно. Осадки наиболее толстые у берега, там, где они смываются с континентов реками и ветровыми течениями.

Океаническая кора относительно тонкая и расположена выше мантии. Поперечное сечение океанической коры на Рисунке 2 показывает слои, которые переходят от верхних отложений к экструзивной базальтовой лаве, покрытым слоями дайкам, которые питают лаву на поверхности, к более глубоким интрузивным габбро и, наконец, к мантии.

Рис. 2. Разрез океанической коры.

Континентальная корка

Рис. 3. Этому граниту из Миссури более 1 миллиарда лет.

Континентальная кора состоит из множества различных типов магматических, метаморфических и осадочных пород.Средний состав — гранит, который намного менее плотен, чем основные породы океанической коры (рис. 3). Поскольку континентальная кора толстая и имеет относительно низкую плотность, она поднимается выше над мантией, чем океаническая кора, которая опускается в мантию, образуя бассейны. Наполненные водой, эти бассейны образуют океаны планеты.

Сводка

  • Океаническая кора тоньше и плотнее континентальной коры.
  • Океаническая кора более мафическая, континентальная кора более кислая.
  • Кора очень тонкая по сравнению с радиусом Земли.

Интерактивная практика

Посетите Annenberg Learner’s Dynamic Earth и нажмите на кору, чтобы ответить на следующие вопросы:

  1. Опишите корочку.
  2. Где корочка самая толстая?

Внесите свой вклад!

У вас была идея улучшить этот контент? Нам очень понравится ваш вклад.

Улучшить эту страницуПодробнее

континентальной коры | Состав, плотность и факты

Континентальная кора , самый внешний слой литосферы Земли, который составляет континенты и континентальные шельфы планеты и формируется вблизи зон субдукции на границах плит между континентальными и океаническими тектоническими плитами.Континентальная кора образует почти всю поверхность суши Земли.

Состав

Континентальная кора имеет в целом гранитный состав и, с плотностью около 2,7 грамма на кубический см, несколько легче океанической коры, которая имеет базальтовый (т.е. более богатый железом и магнием, чем гранит) состав и имеет плотность от 2,9 до 3 граммов на кубический см. Континентальная кора обычно имеет толщину 40 км (25 миль), в то время как океаническая кора намного тоньше, в среднем около 6 км (4 миль).

Влияние различной плотности литосферных пород можно увидеть на разных средних отметках континентальной и океанической коры. Менее плотная континентальная кора обладает большей плавучестью, из-за чего она плавает намного выше в мантии. Его средняя высота над уровнем моря составляет 840 метров (2750 футов), а средняя глубина океанической коры составляет 3790 метров (12 400 футов). Эта разница в плотности создает два основных уровня поверхности Земли.

Формация

Континентальная кора формируется в основном в зонах субдукции.Боковой рост происходит за счет добавления горных пород, соскобленных с вершины океанических плит, когда они погружаются под континентальные окраины (подводный край континентальной коры). Эти края отмечены линиями вулканов, часто в вулканических дугах, которые образуют пристройки к коре. Зоны субдукции, расположенные в океанских бассейнах (где одна океаническая плита опускается под другую), также образуют вулканические дуги, называемые островными дугами. Островные дуги состоят из материалов, которые варьируются от океанической до континентальной коры как по толщине, так и по составу.Первые континенты, по-видимому, образовались в результате аккреции различных островных дуг.

Получите подписку Britannica Premium и получите доступ к эксклюзивному контенту.
Подпишитесь сейчас

Есть также свидетельства того, что континентальная кора образовалась в результате аккреционного процесса, известного как реламинирование. Когда океаническая плита погружается под континентальную плиту, она увлекает за собой осадки океанского дна, магму и более крупные скопления горных пород. По мере увеличения давления и температуры с глубиной породы плавятся, и более плотный материал внутри нисходящей океанической плиты продолжает опускаться вниз, в то время как менее концентрированный богатый кремнеземом материал образует гранулиты, которые прилипают к дну континентальной плиты и увеличивают ее массу.

The Editors of Encyclopaedia Britannica Эта статья была недавно отредактирована и обновлена ​​редактором Джоном П. Рафферти.

Узнайте больше в этих связанных статьях Britannica:

3.2 Строение Земли — Введение в океанографию

В предыдущем разделе мы узнали, что материалы на ранней Земле сортировались в процессе дифференциации: более плотные материалы, такие как железо и никель, опускались к центру, а более легкие материалы (кислород, кремний, магний) оставались у поверхности.В результате Земля состоит из слоев разного состава и плотности, возрастающей по мере продвижения от поверхности к центру (рис. 3.2.1).

Рисунок 3.2.1. Внутренняя структура Земли (Автор Kelvinsong (собственная работа) [CC BY-SA 3.0], через Wikimedia Commons).

Традиционный вид, основанный на химическом составе, распознает четыре отдельных слоя:

Внутреннее ядро ​​ находится в центре Земли и имеет толщину около 1200 км. Он состоит в основном из сплавов железа и никеля, примерно на 10% состоит из кислорода, серы или водорода.Температура во внутреннем ядре составляет около 6000 o C (10800 o F), что примерно соответствует температуре поверхности Солнца (в разделе 3.1 объясняются источники этого сильного тепла). Несмотря на высокую температуру, которая должна расплавить эти металлы, экстремальное давление (буквально от веса мира) удерживает внутреннее ядро ​​в твердой фазе. Твердые металлы также делают внутреннее ядро ​​очень плотным, около 17 г / см 3 , что дает внутреннему ядру около одной трети общей массы Земли.

Внешнее ядро ​​ находится вне внутреннего ядра. Он имеет тот же состав, что и внутреннее ядро, но существует в виде жидкости, а не твердого тела. Температура 4000-6000 o C, а металлы остаются в жидком состоянии, потому что давление не такое большое, как во внутреннем ядре. Это движение жидкого железа во внешнем ядре, которое создает магнитное поле Земли (см. Раздел 4.2). Внешнее ядро ​​имеет толщину 2300 км и плотность 12 г / см 3 .

Мантия простирается от внешнего ядра до поверхности Земли. Его толщина 2900 км, и он составляет около 80% объема Земли. Мантия состоит из силикатов железа и магния и оксидов магния, поэтому она больше похожа на породы на поверхности Земли, чем на материалы ядра. Плотность мантии составляет 4,5 г / см 3 , а температура находится в диапазоне 1000-1500 o C. Самый верхний слой мантии более жесткий, в то время как более глубокие области являются текучими, и это движение. жидких материалов в мантии, ответственной за тектонику плит (см. раздел 4.3). Магма, которая поднимается на поверхность через вулканы, берет свое начало в мантии.

Самый внешний слой — это кора , которая образует твердую каменистую поверхность Земли. Толщина коры в среднем составляет 15-20 км, но в некоторых местах, например под горами, толщина коры может достигать 100 км. Есть два основных типа корочки; континентальная кора и океаническая кора , которые различаются по ряду причин. Континентальная кора толще океанической коры, в среднем 20-70 км по сравнению с 5-10 км для океанической коры.Континентальная кора менее плотная, чем океаническая (2,7 г / см 3 против 3 г / см 3 ), и намного старше. Возраст самых старых горных пород в континентальной коре составляет около 4,4 миллиарда лет, в то время как возраст самой старой океанической коры составляет всего 180 миллионов лет. Наконец, два типа корки различаются по своему составу. Континентальная кора состоит в основном из гранита. Это связано с тем, что подземные или поверхностные магмы могут медленно остывать, что дает время для формирования кристаллических структур до того, как породы затвердеют, что приведет к образованию гранита.Океаническая кора в основном состоит из базальтов. Базальты также образуются из охлаждающих магм, но они охлаждаются в присутствии воды, что заставляет их остывать намного быстрее и не дает времени для образования кристаллов.

Основываясь на физических характеристиках, мы также можем разделить самые внешние слои Земли на литосферу и астеносферу . Литосфера состоит из коры и холодной твердой внешней 80-100 км мантии. Кора и внешняя мантия движутся вместе как единое целое, поэтому они объединяются в литосферу.Астеносфера лежит ниже литосферы, на глубине от примерно 100-200 км до примерно 670 км. Он включает более «пластичную» и более мягкую область мантии, где могут происходить жидкие движения. Таким образом, твердая литосфера плавает в жидкой астеносфере.

Изостази

Чтобы объяснить, как литосфера плавает в астеносфере, нам нужно изучить концепцию изостазии . Изостазия относится к способу плавания твердого тела в жидкости. Взаимосвязь между корой и мантией проиллюстрирована на рисунке 3.2.2. Справа — пример неизостатического отношения между плотом и твердым бетоном. Можно нагружать плот большим количеством людей, и он все равно не утонет в бетоне. Слева изостатическая связь между двумя разными плотами и бассейном, полным арахисового масла. С одним человеком на борту плот плывет высоко в арахисовом масле, но с тремя людьми он опускается опасно низко. Здесь мы используем арахисовое масло, а не воду, потому что его вязкость более точно отражает взаимосвязь между коркой и мантией.Хотя его плотность примерно такая же, как у воды, арахисовое масло гораздо более вязкое (жесткое), и поэтому, хотя плот из трех человек будет погружаться в арахисовое масло, он будет делать это довольно медленно.

Рисунок 3.2.2. Демонстрация изостазии (Стивен Эрл, «Физическая геология»).

Отношение земной коры к мантии аналогично отношению плотов к арахисовому маслу. Плот с одним человеком плывет удобно высоко. Даже с тремя людьми на нем плот менее плотный, чем арахисовое масло, поэтому он плавает, но плывет неудобно низко для этих трех человек.Кора со средней плотностью около 2,6 грамма на кубический сантиметр (г / см 3 ) менее плотная, чем мантия (средняя плотность около 3,4 г / см 3 у поверхности, но больше, чем у поверхности. глубина), и поэтому он плавает на «пластиковой» мантии. Когда к коре добавляется больше веса в процессе горообразования, она медленно опускается все глубже в мантию, и мантийный материал, который там был, отодвигается (рис. 3.2.3, слева). Когда этот вес снимается за счет эрозии в течение десятков миллионов лет, кора отталкивается, и мантийная порода течет обратно (рис.2.3, справа).

Рис. 3.2.3 Изостатический отскок при удалении массы из коры (Стивен Эрл, «Физическая геология»).

Кора и мантия одинаково реагируют на оледенение. Толстые скопления ледникового льда увеличивают вес коре, и по мере того как нижележащая мантия сжимается в стороны, кора опускается. Когда лед в конце концов тает, кора и мантия будут медленно восстанавливаться, но полное восстановление, вероятно, займет более 10 000 лет. Большая часть Канады все еще восстанавливается в результате потери ледникового льда за последние 12000 лет, как показано на Рисунке 3.2.4, в других частях света также наблюдается изостатический отскок. Наибольшая скорость подъема наблюдается на большой территории к западу от Гудзонова залива, где ледяной щит Лаурентиды был самым толстым (более 3000 м). Лед окончательно покинул этот регион около 8000 лет назад, и в настоящее время кора восстанавливается со скоростью почти 2 см / год.

Рис. 3.2.4 Глобальные скорости изостатической корректировки (Стивен Эрл, «Физическая геология»).

Поскольку континентальная кора толще, чем кора океана, она будет плавать выше и проникать в мантию глубже, чем кора океана.Корка наиболее толстая там, где есть горы, поэтому Мохо будет глубже под горами, чем под океанической корой. Поскольку океаническая кора также более плотная, чем континентальная кора, она плавает ниже по мантии. Поскольку океаническая кора расположена ниже континентальной коры, и поскольку вода течет вниз, достигая самой нижней точки, это объясняет, почему вода накапливалась над океанической корой, образуя океаны.

Рис. 3.2.5. Более тонкая и плотная океаническая кора плавает ниже по мантии, чем более толстая и менее плотная континентальная кора (Стивен Эрл, «Физическая геология»).


* «Физическая геология» Стивена Эрла используется по международной лицензии CC-BY 4.0. Загрузите эту книгу бесплатно по адресу http://open.bccampus.ca

.

В чем разница между океанической корой и континентальной корой?

Земля состоит из трех слоев. Кора — это часть Земли, прямо на ее поверхности, где живут люди. Кора делится на два типа: океаническую и континентальную.

Океаническая кора находится под океанами, и в большинстве мест ее толщина составляет около четырех миль.Уникальной особенностью океанической коры является то, что существуют районы, известные как срединно-океанические хребты, где океаническая кора все еще создается. Здесь магма вырывается из дыр в дне океана. По мере остывания он превращается в новую породу, которая формирует совершенно новые сегменты океанической коры. Поскольку океаническая кора тяжелее континентальной, она постоянно опускается и перемещается под континентальной корой.

Континентальная кора имеет толщину от шести до 47 миль в зависимости от того, где она находится.Континентальная кора, как правило, намного старше океанической, и породы, обнаруженные на этой коре, часто являются самыми старыми в мире. Примеры таких пород — камни в Квебеке, Канада, возраст которых оценивается примерно в 4 миллиарда лет.

В чем разница между океанической и континентальной корой?

  1. В океанической коре преобладают основные и ультраосновные интрузивные магматические породы, тогда как в континентальных породах преобладают гранитные (кислые) интрузивные магматические породы.
  2. Разница в плотности влияет на изостазность коры, плавающей на полужидкой верхней мантии (астеносфере), с континентальной корой (около 2,7 г / см. 3 ), поднимающейся или плавающей над океанической корой (около 3,5 г / см 3 ).
  3. Континентальная кора намного старше из двух типов коры.
  4. Мантия, океаническая кора и континентальная кора имеют разный состав из-за процесса, называемого частичным плавлением.
  5. Поскольку континентальная кора менее плотная, чем кора океана, она плавает выше на мантии, точно так же, как кусок пенополистирола плавает выше по воде, чем кусок дерева.

Земная кора


Регионы Земли

Во-первых, давайте рассмотрим строение Земли. Планета состоит из трех основных оболочек: очень тонкой, хрупкой коры, мантии и ядра. Ядро составляет лишь 15 процентов объема Земли, тогда как мантия занимает 84 процента. Корочка составляет оставшийся 1 процент. Состав коры сильно отличается от состава Земли в целом. Тяжелые элементы отделены к центру, а более легкие — к поверхности.


Композиция

Наиболее распространены минералы, имеющие
химический состав состоит из общих элементов, содержащихся в их
среда.

Земная кора на 95% состоит из магматических и метаморфических пород.
породы, 4% сланца, 0,75% песчаника и 0,25% известняка.
В
континентальная кора имеет средний состав, приблизительно равный
гранодиорит (от среднего до кремнистого магматического камня), тогда как океанический
кора имеет средний состав, который является базальтовым (с низким содержанием кремнезема
вулканическая порода).

Элемент Вес% атомных% Объем%
O 46,60 62,55 ~ 94
Si 27,72 21,22 ~ 6
Al 8,13 6,47
Fe 5,00 1,92
Ca 3.63 1,94
Na 2,83 2,34
К 2,59 1,42
мг 2,09 1,84
Всего 98,59 100,00 100

Как видно из таблицы выше, кислород является наиболее распространенным минералом в коре, а наиболее распространенными минералами являются силикаты.(Мы поговорим об этом в следующий раз.)

Карбонаты также очень важны на поверхности Земли, потому что эти минералы образуются прямо или косвенно из углекислого газа в атмосфере.


Кора

Породы, составляющие кору, можно разделить на три типа.

  • Осадочные породы — породы, образовавшиеся в результате литификации отложений, химического осаждения или прямого биогенного осаждения. Некоторые распространенные типы — песчаник, сланец, уголь, известняк и коралл.
  • Магматические породы — камни, которые охлаждаются от магмы. Два самых распространенных типа — это гранит и базальт.
  • Метаморфические породы — породы, которые были изменены высоким давлением, температурой и / или химической реакцией, еще находясь в твердом состоянии. Два распространенных типа — мрамор, получаемый из известняка, и сланец, получаемый из сланца.

Мантия

Мантия состоит в основном из силикатов железа и магния. Температура увеличивается с глубиной от 870 до 2200 градусов Цельсия.

Ядро

Ядро в основном состоит из горячего (выше 5000 ° C!) Металлического никеля и железа. Внешнее ядро ​​жидкое, но внутреннее твердое из-за более высокого давления.


Минеральная структура: плотная упаковка

Во многих минералах ионы имеют плотноупакованную структуру. То есть более крупные ионы, обычно анионы, упаковываются как можно плотнее, чтобы минимизировать пустое пространство. Ионы меньшего размера, обычно катионы, занимают дырки в структуре. Плотноупакованные структуры начинаются с гексагонально упакованного слоя.Представьте себе, что каждый анион — это сфера. Вокруг него упакованы 6 других анионов.

В любом плотноупакованном массиве ионов есть как октаэдрические, так и тетраэдрические дырки, в которых могут находиться ионы меньшего размера.

На этом рисунке изображены три слоя ионов. Посмотрите на первый слой. Есть отверстия, окруженные 3 из этих анионов.

Мы добавляем второй слой (красный), чтобы каждый ион помещался в углубление в слое под ним. Некоторые дыры в первом слое закрыты другим ионом во втором слое.Это четырехгранные отверстия. Другие отверстия не закрываются таким образом. Катион большего размера мог бы поместиться в эти октаэдрические отверстия, которые окружены 3 анионами из одного слоя и 3 из другого слоя.

Третий слой покрывает эти октаэдрические отверстия в наслоении ABC кубической плотноупакованной структуры (ccp). Если бы третий слой находился в положении, идентичном первому, структура имела бы гексагональную плотную упаковку (ГПУ).

    Наименьшей единицей, которая при повторении дает структуру материала, является элементарная ячейка.Ниже представлены три элементарные ячейки гексагональной плотноупакованной (ГЦК) структуры. Элементарная ячейка обозначена прямоугольником. Вы можете видеть, что нижний и верхний слои одинаковы для этой упаковки ABA …
    Слои в элементарной ячейке кубической плотноупакованной структуры труднее увидеть, поскольку они расположены по диагонали ячейки. В одной вершине находится один атом из слоя A, а в противоположной вершине — другой атом из следующего слоя A, поэтому элементарная ячейка содержит части слоев ABCA.


Прочие сооружения

Некоторые минералы образуют менее компактные структуры, чем два указанных выше. Кубические структуры имеют один слой непосредственно поверх другого. Объемноцентрированная кубическая упаковка анионов подобна кубической упаковке с дополнительным анионом в каждом кубическом отверстии. Наименьшей единицей, которая при повторении дает структуру материала, является элементарная ячейка. Элементарная ячейка для кубической, объемно-центрированной кубической и гранецентрированной кубической показана ниже. Гранецентрированный кубик — это еще одно название кубического плотноупакованного куба.

Элементарные ячейки можно классифицировать по их размерам (высота, ширина, длина; a, b, c) и углам.

Назад

Компас

Индекс

Вступление

Facebook

Следующий

Кора, мантия и ядро ​​- Физическая геология, Первый университет Саскачевана, издание

Земля состоит из трех основных слоев: кора , мантия и ядро ​​ (рис. 3.4). Ядро составляет почти половину радиуса Земли, но составляет всего 16.1% от объема Земли. Большую часть объема Земли (82,5%) составляет ее мантия, и лишь небольшая часть (1,4%) — ее кора.

Рис. 3.4. Недра Земли. Правая кора, мантия, внешнее и внутреннее ядро ​​в масштабе. Слева — разрез с изображением континентальной и океанской коры, а также слоев верхней мантии. Литосфера — это кора плюс самый верхний слой мантии. Источник: Карла Панчук (2018) CC BY 4.0. Фотография Земли, сделанная НАСА (без даты) Public Domain view source

Самый внешний слой Земли, ее кора , каменистый и твердый.Есть два вида коры: континентальная кора и океаническая кора . Континентальная кора более толстая и имеет преимущественно кислый состав , что означает, что она содержит минералы, более богатые кремнеземом. Состав важен, потому что он делает континентальную кору менее плотной, чем кора океана.

Океанская кора более тонкая, по составу преимущественно мафическая . Основные породы содержат минералы с меньшим содержанием кремнезема, но с большим количеством железа и магния.Основные породы (и, следовательно, океаническая кора) более плотные, чем кислые породы континентальной коры.

Кора плавает на мантии. Континентальная кора плавает в мантии выше, чем кора океана, из-за более низкой плотности континентальной коры. Важным следствием разницы в плотности является то, что если тектонические плиты столкнутся с океанской корой и континентальной корой, плита с океанской корой будет вытеснена в мантию под плитой с континентальной корой.

Мантия почти полностью состоит из твердой породы, но она находится в постоянном движении и очень медленно течет. По составу он имеет ультраосновных , что означает, что в нем даже больше железа и магния, чем в основных породах, и даже меньше кремнезема. Хотя мантия имеет схожий химический состав, в ней есть слои с разным минеральным составом и разными физическими свойствами. Он может иметь различный минеральный состав и при этом оставаться одинаковым по химическому составу, потому что возрастающее давление глубже в мантии вызывает реконфигурацию минеральных структур.

Породы, расположенные выше в мантии, обычно состоят из перидотита , породы, в которой преобладают минералы оливин и пироксен. Скала Плато на Рисунке 3.2 — это разновидность перидотита. Ниже в мантии экстремальные давления преобразуют минералы и создают горные породы, такие как эклогит (рис. 3.5), которые содержат гранаты.

Рис. 3.5 Эклогит из Швейцарско-итальянских Альп. Красновато-коричневые пятна — это гранаты. Источник: Джеймс Сент-Джон (2014) CC BY 2.0 исходный код

Литосфера

Литосфера не может быть четко классифицирована как кора или мантия, потому что она состоит из того и другого.Он формируется из коры, а также из самого верхнего слоя мантии, который прилипает к нижней стороне коры. Тектонические плиты — это фрагменты литосферы.

Астеносфера

Под литосферой находится астеносфера . Крошечные количества расплавленной породы, рассеянные в твердой астеносфере, делают астеносферу слабой по сравнению с литосферой. Слабость астеносферы важна для тектоники плит, потому что она деформируется, когда фрагменты литосферы движутся вокруг нее и сквозь нее.Без слабой астеносферы плиты были бы заблокированы на месте и не могли бы двигаться, как сейчас.

D »

Слой D ” (двойное простое число) — загадочный слой, начинающийся примерно на 200 км выше границы между ядром и мантией. (Эта граница называется границей ядро-мантия ). Мы знаем, что она существует, потому что сейсмические волны меняют скорость при движении через нее, но неясно, почему она отличается от остальной части мантии. Одна идея состоит в том, что минералы претерпевают еще один переход в этой области из-за условий давления и температуры, аналогичный переходу между верхней и нижней мантией.Другие идеи заключаются в том, что присутствуют небольшие бассейны расплава или что различия в сейсмических свойствах обусловлены субдуцированными плитами литосферы, лежащими на границе ядро-мантия.

Ядро в основном состоит из железа с меньшим содержанием никеля. Также могут присутствовать более легкие элементы, такие как сера, кислород или кремний. Сердечник очень горячий (от ~ 3500 ° до более 6000 ° C). Но несмотря на то, что граница между внутренним и внешним ядром примерно такая же горячая, как поверхность Солнца, только внешнее ядро ​​является жидким.Внутреннее ядро ​​твердое, потому что давление на этой глубине настолько велико, что оно не дает ядру расплавиться.

Движение континентов по тектонике плит

Тектонические плиты Земли

Земная кора разбита на отдельные части, называемые тектоническими плитами (рис. 7.14). Напомним, кора — это твердая скалистая внешняя оболочка планеты. Он состоит из двух совершенно разных типов материала: менее плотной континентальной коры и более плотной океанической коры.Оба типа коры покоятся на твердом материале верхней мантии. Верхняя мантия, в свою очередь, плавает на более плотном слое нижней мантии, который очень похож на толстый расплавленный гудрон.


Каждая тектоническая плита свободно плавает и может двигаться независимо. Землетрясения и вулканы являются прямым результатом движения тектонических плит на линиях разломов. Термин разлом используется для описания границы между тектоническими плитами. Большинство землетрясений и извержений вулканов в бассейне Тихого океана — узор, известный как «огненное кольцо» — вызваны движением тектонических плит в этом регионе.Другие наблюдаемые результаты краткосрочного движения плит включают постепенное расширение озер Великого разлома в восточной Африке и подъем Гималайского горного хребта. Движение пластин можно описать четырьмя основными схемами:

  • Столкновение : когда две континентальные плиты сталкиваются вместе
  • Субдукция : когда одна плита погружается под другую (рис. 7.15)
  • Распространение : когда две пластины раздвигаются (рис.7.15)
  • Преобразование разлом : когда две пластины скользят мимо друг друга (рис. 7.15)

Подъем Гималайского горного хребта происходит из-за продолжающегося столкновения Индийской плиты с Евразийской плитой. Землетрясения в Калифорнии происходят из-за трансформируемого движения разломов.

Геологи выдвинули гипотезу, что движение тектонических плит связано с конвекционными потоками в мантии Земли. С онвекционные токи описывают подъем, распространение и опускание газа, жидкости или расплавленного материала, вызванные приложением тепла.Пример конвекционного тока показан на рис. 7.16. Внутри химического стакана горячая вода поднимается вверх в точке воздействия тепла. Горячая вода поднимается на поверхность, затем растекается и охлаждается. Более холодная вода опускается на дно.


Твердая кора Земли действует как теплоизолятор для горячих недр планеты. Магма — это расплавленная порода под корой в мантии. Огромное тепло и давление внутри земли заставляют горячую магму течь конвекционными токами.Эти течения вызывают движение тектонических плит, составляющих земную кору.

Деятельность

Моделируйте распространение тектонических плит, моделируя конвекционные потоки, возникающие в мантии.

Деятельность

Изучите карту тектонических плит Земли. Основываясь на доказательствах, которые были обнаружены на границах плит, сделайте несколько гипотез о движении этих плит.

Земля изменилась во многих отношениях с момента своего первого образования 4.5 миллиардов лет назад. Расположение основных массивов суши сегодня сильно отличается от их местоположения в прошлом (рис. 7.18). Они постепенно перемещались в течение сотен миллионов лет — поочередно объединяясь в суперконтиненты и отделяясь друг от друга в процессе, известном как дрейф континентов . Суперконтинент Пангея образовался в результате постепенного объединения массивов суши примерно между 300 и 100 млн лет назад. В конечном итоге суши планеты переместились на свои нынешние позиции и будут продолжать двигаться в будущем.


Тектоника плит — это научная теория, объясняющая движение земной коры. Сегодня это широко признано учеными. Вспомните, что и континентальные массивы суши, и дно океана являются частью земной коры, и что кора разбита на отдельные части, называемые тектоническими плитами (рис. 7.14). Движение этих тектонических плит, вероятно, вызвано конвекционными потоками в расплавленной породе мантии Земли под корой. Землетрясения и извержения вулканов — краткосрочные результаты этого тектонического движения.Долгосрочный результат тектоники плит — движение целых континентов за миллионы лет (рис. 7.18). Присутствие одного и того же типа окаменелостей на континентах, которые в настоящее время широко разделены, свидетельствует о том, что континенты изменились в геологической истории.

Деятельность

Оценить и интерпретировать несколько свидетельств дрейфа континентов в геологических временных масштабах.

Свидетельства движения континентов

Формы континентов дают ключ к разгадке движения континентов в прошлом.Края континентов на карте кажутся сложенными, как головоломка. Например, на западном побережье Африки есть выемка, в которую вписывается выпуклость вдоль восточного побережья Южной Америки. Формы континентальных шельфов — затопленного массива суши вокруг континентов — показывают, что соответствие между континентами еще более поразительно (рис. 7.19).


Некоторые окаменелости свидетельствуют о том, что когда-то континенты были ближе друг к другу, чем сегодня. Окаменелости морской рептилии Mesosaurus (рис.7.20 A) и наземная рептилия по имени Cynognathus (рис. 7.20 B) были найдены в Южной Америке и Южной Африке. Другой пример — ископаемое растение под названием Glossopteris, которое встречается в Индии, Австралии и Антарктиде (рис. 7.20 C). Присутствие идентичных окаменелостей на континентах, которые в настоящее время широко разделены, является одним из основных свидетельств, которые привели к первоначальной идее о том, что континенты изменились в геологической истории.



Свидетельства континентального дрейфа также обнаруживаются в типах горных пород на континентах.В Африке и Южной Америке есть каменные пояса, которые совпадают, когда концы континентов соединяются. Горы сопоставимого возраста и структуры находятся в северо-восточной части Северной Америки (Аппалачи) и через Британские острова в Норвегию (Каледонские горы). Эти массивы суши можно собрать так, чтобы горы образовали непрерывную цепь.

Палеоклиматологи ( палео, = древний; климат, = долгосрочные температурные и погодные условия) изучают свидетельства доисторического климата.Свидетельства ледниковых полос в скалах, глубоких бороздок на суше, оставленных движением ледников, показывают, что 300 млн лет назад были большие пласты льда, покрывающие части Южной Америки, Африки, Индии и Австралии. Эти полосы указывают на то, что направление движения ледников в Африке было в сторону бассейна Атлантического океана, а в Южной Америке — из бассейна Атлантического океана. Эти данные свидетельствуют о том, что Южная Америка и Африка когда-то были связаны, и что ледники перемещались по Африке и Южной Америке.Нет никаких ледниковых свидетельств движения континентов в Северной Америке, потому что 300 миллионов лет назад не было льда, покрывающего континент. Северная Америка могла быть ближе к экватору, где высокие температуры препятствовали образованию ледяного покрова.

Распространение морского дна на хребтах Срединного океана

Конвекционные токи приводят в движение твердые тектонические плиты Земли в жидкой расплавленной мантии планеты. В местах, где конвекционные потоки поднимаются к поверхности земной коры, тектонические плиты удаляются друг от друга в процессе, известном как растекание морского дна (рис.7.21). Горячая магма поднимается к поверхности коры, на дне океана появляются трещины, и магма поднимается вверх и наружу, образуя срединно-океанические хребты. Срединно-океанические хребты или центры спрединга — это линии разломов, по которым две тектонические плиты удаляются друг от друга.


Срединно-океанические хребты — крупнейшие непрерывные геологические образования на Земле. Их длина составляет десятки тысяч километров, они проходят через большинство океанических бассейнов и соединяют их.Океанографические данные показывают, что расширение морского дна медленно расширяет бассейн Атлантического океана, Красное море и Калифорнийский залив (рис. 7.22).

Постепенный процесс расширения морского дна медленно раздвигает тектонические плиты, образуя новую породу из остывшей магмы. Скалы океанского дна вблизи срединно-океанического хребта не только моложе далеких пород, но и демонстрируют постоянные полосы магнетизма в зависимости от их возраста (рис. 7.22.1). Каждые несколько сотен тысяч лет магнитное поле Земли меняет направление на противоположное в процессе, известном как геомагнитное изменение направления.Некоторые полосы горных пород образовались в то время, когда полярность магнитного поля Земли была обратной полярности нынешней. Геомагнитная инверсия позволяет ученым изучать движение дна океана с течением времени.

Палеомагнетизм — это исследование магнетизма древних горных пород. Когда расплавленная порода охлаждается и затвердевает, частицы внутри породы выравниваются с магнитным полем Земли. Другими словами, частицы будут указывать в направлении магнитного поля, присутствующего при охлаждении породы.Если пластина, содержащая скалу, дрейфует или вращается, то частицы в скале больше не будут выровнены с магнитным полем Земли. Ученые могут сравнить направленный магнетизм частиц горной породы с направлением магнитного поля в текущем местоположении горной породы и оценить, где была плита, когда образовалась горная порода (рис. 7.22.1).

Расширение морского дна постепенно раздвигает тектонические плиты на срединно-океанических хребтах. Когда это происходит, противоположный край этих плит прижимается к другим тектоническим плитам. Субдукция происходит, когда две тектонические плиты встречаются и одна движется под другой (рис. 7.23). Океаническая кора в основном состоит из базальта, что делает ее немного более плотной, чем континентальная кора, состоящая в основном из гранита. Поскольку океаническая кора более плотная, когда встречаются океаническая кора и континентальная кора, она опускается ниже континентальной коры. Это столкновение океанической коры одной плиты с континентальной корой второй плиты может привести к образованию вулканов (рис.7.23). Когда океаническая кора входит в мантию, давление разрушает породу земной коры, тепло от трения расплавляет ее, и образуется бассейн магмы. Эта мощная магма, называемая андезитовой лавой, состоит из смеси базальта океанической коры и гранита континентальной коры. Под действием огромного давления он в конечном итоге течет по более слабым каналам земной коры к поверхности. Магма периодически прорывается сквозь кору, образуя мощные взрывоопасные составные вулканы — крутые конусообразные горы, подобные горам в Андах на окраине Южно-Американской плиты (рис.7.23).

Столкновение континентов происходит, когда две плиты, несущие континенты, сталкиваются. Поскольку континентальные корки состоят из одного и того же материала с низкой плотностью, одна из них не опускается под другую. Во время столкновения кора движется вверх, и материал коры складывается, изгибается и разрушается (рис. 7.24 A). Многие из крупнейших горных хребтов в мире, такие как Скалистые горы и Гималаи, образовались в результате столкновения континентов, в результате чего земная кора поднялась вверх (рис.7.24 В). Гималаи образовались в результате столкновения индийской и евразийской тектонических плит.

Океанские желоба — это крутые впадины на морском дне, образованные в зонах субдукции, где одна плита движется вниз под другой (рис. 7.24 C). Эти траншеи бывают глубокими (до 10,8 км), узкими (около 100 км) и длинными (от 800 до 5900 км) с очень крутыми склонами. Самая глубокая океанская впадина — это Марианская впадина к востоку от Гуама.Он расположен в зоне субдукции, где Тихоокеанская плита погружается под край Филиппинской плиты. Зоны субдукции также являются очагами глубоководных землетрясений.

Разломы трансформации находятся там, где две тектонические плиты движутся мимо друг друга. Когда плиты скользят друг мимо друга, возникает трение, и может возникнуть большое напряжение, прежде чем произойдет проскальзывание, что в конечном итоге приведет к неглубоким землетрясениям. Люди, живущие вблизи разлома Сан-Андреас, трансфертного разлома в Калифорнии, регулярно испытывают такие землетрясения.

Горячие точки

Напомним, что некоторые вулканы образуются вблизи границ плит, особенно вблизи зон субдукции, где океаническая кора движется под континентальной корой (рис. 7.24). Однако некоторые вулканы образуются над горячими точками в середине тектонических плит вдали от зон субдукции (рис. 7.25). Горячая точка — это место, где магма поднимается из мантии Земли к поверхности коры. Когда магма извергается и течет на поверхности, она называется лавой .Базальтовая лава, обычно встречающаяся в горячих точках, течет, как горячий густой сироп, и постепенно образует щитовые вулканы. Щитовой вулкан имеет форму купола с пологими сторонами. Эти вулканы гораздо менее взрывоопасны, чем составные вулканы, образовавшиеся в зонах субдукции.

Некоторые щитовые вулканы, такие как острова Гавайского архипелага, начали формироваться на дне океана над горячей точкой. Каждый щитовой вулкан медленно растет с повторяющимися извержениями, пока не достигнет поверхности воды, образуя остров (рис.7.25). Самый высокий пик на острове Гавайи достигает 4,2 км над уровнем моря. Однако основание этого вулканического острова находится почти на 7 км ниже поверхности воды, что делает вершины Гавайев одними из самых высоких гор на Земле — намного выше, чем гора Эверест. Почти все острова бассейна среднего Тихого и Атлантического океанов образовались подобным образом над горячими точками вулкана. Спустя миллионы лет по мере движения тектонической плиты вулкан, находившийся над горячей точкой, удаляется, перестает извергаться и гаснет (рис.7.25). Эрозия и проседание (опускание земной коры) в конечном итоге приводят к тому, что старые острова опускаются ниже уровня моря. Острова могут разрушаться в результате естественных процессов, таких как ветер и поток воды. Рифы продолжают расти вокруг эродированного массива суши и образуют окаймляющие рифы, как это видно на Кауаи на основных Гавайских островах (рис. 7.26).

В конце концов от острова осталось только кольцо коралловых рифов. Атолл представляет собой кольцевой коралловый риф или группу коралловых островков, выросших по краю потухшего затопленного вулкана, образующего центральную лагуну (рис.7.27). Формирование атолла зависит от эрозии земли и роста коралловых рифов вокруг острова. Атоллы коралловых рифов могут встречаться только в тропических регионах, оптимальных для роста кораллов. Все главные Гавайские острова, вероятно, станут коралловыми атоллами через миллионы лет в будущем.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.