Чи справедливо стверджувати, що поширення материкової кори. Типи земної кори
Типи кори Землі: океанічна, материкова
Кора Землі (тверда оболонка Землі над мантією) і двох типів кори, має два типи будівлі: континентальний і океанічний. Поділ літосфери Землі на кору і верхню мантію - досить умовні, найчастіше використовуються терміни океанічна та континентальна літосфера.
Континентальна кора Землі
Континентальна кора Землі (материкова земна кора, земна кора материків) яка складається з осадового, гранітного та базальтового пластів. Земна кора континентів має середню товщину 35-45 км, максимальну – до 75 км (під гірськими масивами).
Будова континентальної кори "американською" дещо інше. У ній присутні шари магматичних, осадових та метаморфічних порід.
Континентальна кора має ще одну назву "Сіаль" - т.к. граніти та деякі інші породи містять кремній та алюміній - звідси походження терміну сіаль: силіцій та алюміній, SiAl.
Середня щільність кори материків – 2,6-2,7 г/см³.
Гнейс є (зазвичай пухкої шаруватої структури) метаморфічною гірською породою, складається з плагіоклазу, кварцу, калієвого польового шпату тощо.
Граніт - "кисла магматична інтрузивна гірська порода. Складається з кварцу, плагіоклазу, калієвого польового шпату та слюд" (стаття "Граніт", лінк - внизу сторінки). Граніти складаються із польових шпатів, квацу. Граніти інших тілах сонячної системи не виявлено.
Океанічна кора Землі
Наскільки відомо, гранітний шар у корі Землі на дні океанів не виявлений, осадовий шар кори лежить відразу на базатовому шарі. Океанічний тип кори також називається "сима", в породах переважають кремній та магнію - аналогічно сіалю, MgSi.
Товщина кори океанічного типу (потужність) – менше 10 кілометрів, зазвичай 3-7 кілометрів. Середня щільність підокеанської земної кори - близько 3,3 г/см³.
Вважається, що океанічна утворюється в серединно-океанічних хребтах і поглинається в зонах субдукції (чому не дуже зрозуміло) - як якийсь транспортер від лінії зростання в серединному океанічному хребті до континенту.
8. будова мінералів та мінеральних агрегатів. Генетичні типи мінералів Реакційний ряд Боуен. Поліморфізм та ізоморфізм. Парагенезис мінералів. Псевдоморфізм мінералів
Мінерал - природна речовина, що складається з одного елемента або із закономірного поєднання елементів, що утворюється в результаті природних процесів, що протікають у глибині земної кори або на поверхні. Кожен мінерал має певну будову і має властиві йому фізичні та хімічними характеристиками.
Ряд реакційний (Боуена)
- емпірично встановлена Боуен послідовність кристалізації мінералів з магми у вигляді двох реакційних рядів:
1. переривчастого ряду фемічних мінералів: олівін -> ромбічний піроксен -> моноклінний піроксен -> амфібол -> біотит;
2. безперервного ряду салічних мінералів: основний плагіоклаз -> середній плагіоклаз -> кислий плагіоклаз -> калієвий польовий шпат. Спільна кристалізація мінералів двох рядів протікає з утворенням евтектики і в цьому випадку послідовність виділення залежить від складу розплаву. Запропоновані Боуеном реакційні ряди кристалізації мінералів можуть порушуватися залежно від складу розплаву, температури, тиску та інших. умов.
9. Фізичні властивості мінералів. Хімічний склад мінералів
Колір. Більшість мінералів колір змінюється залежно від різних домішок.
Колір рис. Це колір мінералу у порошку. Справа в тому, що не всі мінерали в шматку і порошку мають однаковий колір. Для того, щоб отримати порошок, достатньо провести мінералом по неглазурованій поверхні порцелянової пластинки. Колір риси дають ті мінерали, твердість яких нижче твердості порцелянової пластинки.
Прозорість.За ступенем прозорості, мінерали діляться на групи: (прозорі гіпс пластинчастий, мусковіт, галит), якими ясно проглядаються предмети; напівпрозорі, через які видно лише контури предметів; що просвічують, що пропускають світло, а контури предметів невиразні; непрозорі, якими світло не проходить.
Блиск.Розрізняють блиск металевий та неметалічний.
Спайність. Під спайністю розуміється здатність мінералу розколюватися у певних напрямах, утворюючи при цьому рівні або дзеркально-рівні блискучі площини спайності. Розрізняють кілька видів спайності: дуже досконала, досконала, середня чи ясна і недосконала.
Злам- це вид поверхні, що утворюється під час розламування мінералу. Злам може бути: 1) рівний – найчастіше у мінералів із досконалою спайністю (кальцит, галіт); 2) нерівний - характеризується нерівною поверхнею без блискучих, спайних ділянок (апатит); 3) занозистий - характерний для мінералів волокнистого додавання (Гіпс волокнистий, рогова обманка); 4) зернистий - властивий мінералам зернистої будови (олівін); 5) раковий - дуже характерний для мінералів оксидів кремнію (кварц, халцедон, опал); 6) гачкуватий (малахіт, самородна мідь); 7) землистий (каолін, фосфорит).
Твердість. Під твердістю розуміється опір, який робить мінерал іншому мінералу або тілу, що врізається в нього. Це найважливіший ознака, оскільки є найпостійнішим.
Густина.У польових умовах мінерали за щільністю діляться втричі групи: легкі (до 2,5), середні (2,5 - 4,0) і важкі (більше 4). До легень відносяться гіпс, графіт, опал, галіт; до середніх – кварц, корунд, лимоніт, кальцит, магнезит; до важких – пірит, халькопірит, магнезит, золото, срібло. Найпоширенішою є група мінералів середньої частки.
Смак.
0птичні властивості. Подвійним променезаломленням має різновид кальциту - ісландський шпат, лабрадор має синій відлив на площинах спайності.
Основою класифікації мінералів є Хімічний склад мінералів.За цією ознакою розрізняють такі класи мінералів - Силікати - Оксиди - Гідрооксиди (гідроокисли) - Карбонати - Сульфати - Сульфіди - Фосфати - Галоїди - Самородні елементи - Органічні сполуки
10. Найважливіші діагностичні ознаки мінералів
Найважливішими характеристиками мінералів є їхня кристалічна структура і хімічний склад. Всі інші властивості мінералів випливають із них або з ними взаємопов'язані. Основні властивості мінералів, що є діагностичними ознаками та дозволяють їх визначати, такі:
-Зовнішність кристаліві форма граней - обумовлені насамперед будовою кристалічних ґрат.
-Твердість. Визначається за шкалою Моосу
-Блиск- Світловий ефект, що викликається відображенням частини світлового потоку, що падає на мінерал. Залежить від відбивної здатності мінералу.
-Спайність- здатність мінералу розколюватися за певними кристалографічними напрямками.
-Злам- специфіка поверхні мінералу на свіжому спайному сколі.
-Колір- ознака, з певністю характеризує одні мінерали (зелений малахіт, синій лазурит, червона кіновар), і дуже оманливий в інших мінералів, забарвлення яких може варіювати у широкому діапазоні залежно від наявності домішок елементів-хромофорів чи специфічних дефектів в кристалічній структурі(Флюорити, кварці, турмаліни).
-Колір риси- колір мінералу в тонкому порошку, який зазвичай визначається подряпанням по шорсткій поверхні порцелянового бісквіту.
Магнітність- Залежить від вмісту головним чином двовалентного заліза, виявляється за допомогою звичайного магніту.
Втеча- тонка кольорова або різнокольорова плівка, яка утворюється на вивітрілій поверхні деяких мінералів за рахунок окислення.
Крихкість- міцність мінеральних зерен (кристалів), що виявляється при механічному розколюванні. Крихкість іноді пов'язують або плутають із твердістю, що неправильно. Інші дуже тверді мінерали можуть легко розколюватися, тобто. бути крихкими (наприклад, алмаз)
Ці властивості мінералів легко визначаються у польових умовах.
11. Породоутворювальні та рудоутворюючі мінерал
Породоутворюючі мінерали– це складові частини гірських порід, що відрізняються один від одного за хімічним складом і фізичним властивостям.
Серед породоутворюючих мінералів різняться:
-Характерні, типоморфні мінарали, що мають виключно магматичне, осадове або метаморфічне походження.
-Мінерали, що утворюються при різних геологічних процесах і що знаходяться в породах будь-якого генези.
Мінерали, що містяться в складі гірських порід, поділяються на породоутворюючі і другорядні. Перші, приблизно 40... 50 мінералів, беруть участь в утворенні гірських порід та зумовлюють їх властивості; другорядні зустрічаються в них лише у вигляді домішок. Серед породоутворюючих виділяються первинні та вторинні.
Первинні виникли для формування порід, вторинні - пізніше як продукти видозміни первинних мінералів.
Мінерали мають ряд характерних властивостей, що мають великий вплив на технічні властивості порід, серед яких слід особливо виділити твердість, спайність, злам, блиск, фарбування, щільність. Ці властивості залежать від будови та міцності зв'язків у кристалічній решітці.
Рудним мінералом називають мінерал, що містить будь-який метал. Лише деякі метали зустрічаються в елементарній формі в самородному стані. В основному це золото, платина та срібло. Але абсолютна більшість металів зустрічається у мінералах у поєднанні з іншими хімічними елементами. Це спостерігається в сульфідах: галеніт - руда на свинець, цинк, ртуть,мідь пірит
- в оксидах: гематит, магнетит, піролюзит, каситерит, рутил, хроміт. Вони є важливою сировиною для отримання металів.
-у карбонатах: сидерит (залізистий шпат) FeCO 3 - руда на залізо.
Багато руд мають комплексним характером, оскільки містять два і більше мінералів з різними металами. Так, у мідній руді часто міститься деяка кількість срібла та золота та у значних кількостях залізо
Мінерали у господарській діяльності людини грають дуже важливу роль. Багато мінералів мають велику естетичну привабливість не тільки тоді, коли вони оброблені як дорогоцінні камені, але і в натуральному вигляді. Колекційний матеріал.
Багато мінералів мають цінність як рудну сировину. Ця якість мінералів полягає в їхньому хімічному складі, оскільки саме хімічний склад визначає, які елементи можуть бути вилучені з мінералу за допомогою плавлення або руйнування його структури іншим способом. Таку цінність мають, наприклад, халькозин, галеніт і сфалерит (сульфіди міді, свинцю та цинку), каситерит (оксид олова) та багато інших мінералів.
12. генетичні типи гірських порід, їх текстура, структура, речовий склад
Згідно з генетичною класифікацією, гірські породи поділяються на три великі групи: 1) вивержені (магматичні), 2) осадові та 3) метаморфічні.
1) Вивержені гірські породиутворилися з розплавленої магми, що піднялася з глибин Землі і затверділа при охолодженні. глибинні породи масивні, щільні і складаються з тісно зрощених більш менш великих кристалів; вони мають велику щільність, високу міцність на стиск і морозостійкість, малий водопоглинання і велику теплопровідність. Глибинні породи мають зернисту кристалічну будову, яка називається ще гранітною.
-Вилилися породи утворилися на поверхні землі за відсутності тиску і при швидкому охолодженні магми. в більшості випадків породи, що вилилися, складаються з окремих добре сформованих кристалів, вкраплених в основну скритокристалічну масу; таку будову називають порфіровою. У тих випадках, коли породи, що вилилися, застигали потужним шаром, їх будова була подібна до глибинних пород. Якщо ж шар був порівняно тонкий, то охолодження відбувалося швидко і маса їх виявлялася скловатою, а верхні шари лави, що вилилася, ставали пористими внаслідок енергійного виділення газів з магми при зменшенні тиску. Уламкові породи утворилися при швидкому охолодженні роздробленої, що викидається при виверженні лави вулканів (пемза, вулканічний попіл.
2)Осадові гірські породиУтворилися при осадженні речовин з будь-якого середовища, головним чином водного характеру утворення і складу осадові гірські породи ділять на три групи: хімічні, органогенні і механічні.
-Хімічні опади є гірські породи, що утворилися при осадженні мінеральних речовин з водних розчинів з подальшим їх ущільненням і цементацією (гіпс, ангідрит, вапняні туфи та ін.).
-Органогенні породи утворилися в результаті відкладення залишків деяких водоростей і тварин організмів з подальшим ущільненням і цементацією (більшість вапняків, крейд, діатоміти та ін).
-Механічні відкладення утворилися в результаті осадження або накопичення пухких продуктів при фізичному та хімічному розпаді гірських порід. Частина їх піддавалася надалі цементуванню глинистим речовиною, залізистими сполуками, карбонатами чи іншими вуглецевими цементами, утворюючи цементовані осадові породи - конгломерати, брекчии.
3)Метаморфічні (відоїзменние) гірські породи утворилися в результаті більш менш глибокого перетворення вивержених або осадових гірських порід під впливом високих температури і тиску, а іноді і хімічних впливів.
У умовах може відбуватися перекристалізація мінералів без їх плавлення; породи, що виходять при цьому, зазвичай більш щільні, ніж вихідні осадові. У процесі метаморфізму відбувалася зміна структури гірських порід. У більшості випадків метаморфічні породи відрізняються сланцюватою структурою.
13. магматичні гірські породи, їх класифікація по хім і мінер. складу, за умовами освіти. Поняття про інтрузивні, жильні та ефузивні аналоги. Структура та текстура
Утворення магматичних порід тісно пов'язане із найскладнішими проблемами походження магм та будови Землі.
Залежно від умов освіти
-Глибинні – це породи, що утворилися при застиганні магми на різній глибині в земній корі.
-Вилилися породи утворилися при вулканічній діяльності, вилив магми з глибин і затвердіння на поверхні.
В основі хімічної класифікаціїлежить відсотковий вміст кремнезему (SiO 2) у породі. 1.ультракислі,2. кислі, 3. середні, 4. основні 5. ультраосновні породи.
Інтрузивні.Породи повнокристалічні, із ясно видимими кристалами. Складають батоліти, лаколіти, штоки, силла та інші інтрузивні тіла.
Ефузивні.Щільні або майже щільні порфірові. Складають лавові потоки, але й субвулканічні інтрузії.
Житлові.Порфіроподібні або дрібно-до мікрокристалічних. Складають жили, сили, крайові частини інтрузій, дрібні інтрузії
Структура- Суттєва ознака, що визначає фізико-механічні властивості породи. Найбільш міцними є рівномірно зернисті породи, тоді як породи такого ж мінерального складу, але крупнозернистої порфіроподібної структури швидше руйнуються як при механічному впливі, так і при різких коливаннях температур (див. Практ тетр)
ТекстураВсі інтрузивні породи мають повнокристалічну структуру, масивну або плямисту текстуру, а ефузивні - переважно скловату, порфірову, скритокристалічну структуру, масивну, шлакову, мигдалекам'яну текстури.
Згідно з генетичною класифікацією, гірські породи поділяються на три великі групи: вивержені, осадові та метаморфічні.
14. осадові гірські породи, їх класифікація за походженням і речовинним складом. Структури та текстура осадових гірських порід
Осадова породаутворюється в умовах перевідкладення продуктів вивітрювання та руйнування різних гірських порід, хімічного та механічного випадання осаду з води, життєдіяльності рослин.
Класифікація за походженням:
1) уламкові породи – продукти переважно фізичного вивітрювання материнських порід та мінералів з подальшим перенесенням матеріалу та його відкладенням в інших ділянках;
2) колоїдно-осадові породи - результат переважно хімічного розкладання з переходом речовини в колоїдальний стан (колоїдні розчини);
3) хемогенні породи- опади, що випадають із водяних, переважно істинних, розчинів - вод морів, океанів, озер та інших басейнів хімічним шляхом, тобто. в результаті хімічних реакцій або пересичення розчинів, викликаного різними причинами;
4) біохімічні породи, що включають породи, що утворилися в ході хімічних реакцій за участю мікроорганізмів, та породи, які можуть мати подвійне походження: хімічне та біогенне;
5) органогенні породи, що утворилися за участю живих організмів;
Класифікація за складом, структура (зошит прктич).
Текстура: -шарувата - порода складається з неоднорідних за складом, кольором, щільністю шарів з більш менш добре вираженими між ними межами.
-
пориста - порода з великою кількістю нір, каверн, незаповнених вторинними мінералами
15. метаморфічні гірські породи: мінеральний склад, структура, текстура. Фації метаморфізму
Метаморфічні гірські породи- Результат перетворення порід різного генези, що призводить до зміни первинної структури, текстури та мінерального складу відповідно до нової фізико-хімічної обстановки. Головними факторами метаморфізму є ендогенне тепло, всебічний тиск, хімічна дія газів та флюїдів. Поступовість наростання інтенсивності факторів метаморфізму дозволяє спостерігати всі переходи від первинно осадових або магматичних порід до метаморфічних пород, що утворюються по них.
СТРУКТУРА: Метаморфічні породи мають повнокристалічну структуру. Розміри кристалічних зерен, як правило, збільшуються зі зростанням температур метаморфізму.
ТЕКСТУРА: - сланцювата текстура, обумовлена взаємно паралельним розташуванням мінеральних зерен призматичної чи пластинчастої форм;
- гнейсова, або гнейсоподібна текстура, що характеризується чергуванням смужок різного мінерального складу;
- у разі чергування смуг, що складаються із зерен світлих і кольорових мінералів, текстура називається смугастою. Зовні ці текстури нагадують шаруватість осадових порід, але їхнє походження пов'язане не з процесом накопичення опадів, а з перекристалізацією та переорієнтуванням мінеральних зерен в умовах орієнтованого тиску. Усі метаморфічні породи мають щільну текстуру.Оскільки подібні за складом, структурам і текстурам метаморфічні породи можуть утворитися за рахунок зміни як магматичних, так і осадових порід. Фаціяметаморфізму- сукупність метаморфічних гірських порід різного складу, що відповідають певним умовам освіти по відношенню до основних факторів метаморфізму (температурі, літостатичному тиску та парціальним тискам летючих компонентів у флюїдах), що беруть участь у метаморфічних реакціях між мінералами .
Види фацій за назвою основних порід:
1.
зеленосланцева та глаукофансланцева (низька температура, середні та високі тиски); 2.
епідот-амфіболітова та амфіболітова (середня температура, середні та високі тиски); 3.
гранулитова та еклогітова (високі температура та тиск); 4.
санідинітова та піроксенроговікова (дуже висока температура і дуже низький тиск).
17. Екзогенні процеси. Вивітрювання. Екзогенними (зовнішніми)
називаються процеси, що протікають на земної поверхніабо на невеликих глибинах у земній корі. Названі процеси здійснюються, наприклад, текучими водами, льодовиками, вітром тощо. Діяльність цих процесів включає два найважливіших видуроботи: руйнування гірських порід та їх накопичення (акумуляцію). Характер виконуваної роботи визначається, з одного боку, швидкістю руху та масою геологічного агента, а з іншого – характером гірських пор. Так, чим вища швидкість руху та маса геологічного агента, тим активніше йде руйнування гірських порід та транспортування уламків. З падінням швидкості починається процес акумуляції, причому спочатку на поверхню осідають найбільші частинки, а потім все дрібніші. Головними енергетичними джерелами екзогенних процесів є сонячна радіація та сила тяжіння. Оскільки сонячна радіація по земній поверхні розподіляється зонально і нерівномірно, її прихід змінюється за сезонами року, те діяльність зовнішніх процесів підпорядковується тим самим закономірностям. Робота зовнішніх сил веде до такої зміни земної поверхні, яка спрямована на зміну форм, створених внутрішніми процесами. Зрештою, така зміна веде до перерозподілу гірських порід та вирівнювання рельєфу. Тобто, створені внутрішніми силами виступи суші руйнуються і знижуються, а уламки гірських порід, що зносяться з них, накопичуються в океанах і зменшують їх глибину.
Вивітрюваннямназивається сукупність процесів фізичного та хімічного руйнування гірських порід та мінералів. Важливу роль у своїй грають живі організми. Виділяють два основні типи вивітрювання: фізичне та хімічне . Фізичне вивітрюванняведе до послідовного дроблення гірських порід на більш дрібні уламки. Його можна розділити на дві групи процесів: вивітрювання термічного та механічного. Термічне вивітрюваннявідбувається в результаті різких добових перепадів температури, що ведуть до розширення порід при нагріванні та стиску при охолодженні. Таким чином, на інтенсивність руйнування гірських порід впливають: - величина добового перепаду температури; мінеральний склад гірських порід; фарбування гірських порід; розмір складових гірських порід мінеральних зерен. Найбільш інтенсивно температурне вивітрювання йде на оголених високогірних вершинах і схилах, а також у зоні пустель, де, в умовах низької вологості та відсутності рослинності, добовий перепад температур на поверхні гірських порід може перевищувати 60 ° С. При цьому спостерігається процес десквамації(лущення) скельних виступів, що виражається в пошаровому відділенні паралельних поверхні виступу лусок і пластин гірських порід.
Механічне вивітрюванняздійснюється замерзаючою водою, а також живими організмами і мінеральними кристалами, що ново утворюються. Максимальне значення води, що замерзає в порах і тріщинах гірських порід, яка при цьому збільшується в обсязі на 9 - 10% і розклинює породу на окремі уламки. Таке вивітрювання називають морозний.Воно найбільш активно при частих (добових) переходах температури через 0° С, спостерігається у високих та помірних широтах і вище за сніговий кордон у горах. Розклинює вплив на гірські породи надають також коріння рослин, риючі тварини і кристали мінералів, що ростуть у порах і тріщинах гірських порід. Хімічне вивітрюванняведе до зміни мінерального складу гірських порід або повного їх розчинення. Найважливішими факторами тут виступають вода, а також кисень, вуглецева та органічні кислоти, що містяться в ній. Найбільша активність процесів хімічного вивітрювання спостерігається у вологому та спекотному кліматі
Внаслідок вивітрювання на земній поверхні формується особливий генетичний тип відкладень – елювій- Шар пухких непереміщених продуктів вивітрювання. Склад та потужність елювію визначаються складом первинних гірських порід та тимчасовим фактором, а також характером процесів вивітрювання, який насамперед залежить від клімату. Отже, у розвитку процесів вивітрювання спостерігаються сезонна ритмічність та широтна зональність. Корою вивітрюванняназивають сукупність елювіальних утворень верхньої частини земної кори.
План
1. Земна кора (материкова, океанічна, перехідна).
2. Основні частини земної кори – хімічні елементи, мінерали, гірські породи, геологічні тіла
3. Основи класифікації магматичних гірських порід.
Земна кора (материкова, океанічна, перехідна)
На підставі даних глибинних сейсмічних зондувань в товщі земної кори виділяється ряд шарів, що характеризуються різними швидкостями проходження пружних коливань. З цих верств три вважаються основними. Найвищий їх відомий як осадова оболонка, середній – гранітно-метаморфічний і нижній – базальтовий (рис.).
Рис. . Схема будови кори та верхньої мантії, включаючи тверду літосферу
та пластичну астеносферу
Осадовий шарскладний в основному найбільш м'якими, пухкими і щільнішими (за рахунок цементації пухких) породами. Осадові породи зазвичай розташовуються у вигляді пластів. Потужність осадового шару на Землі дуже непостійна і змінюється від кількох м до 10-15 км. Є ділянки, де осадовий шар повністю відсутня.
Гранітно-метаморфічний шарскладний в основному магматичними та метаморфічними породами, багатими алюмінієм та кремнієм. Місця, де відсутній осадовий шар і гранітний шар виходить на поверхню називають кристалічними щитами(Кольський, Анабарський, Алданський та ін.). Потужність гранітного шару 20-40 км., місцями цей шар відсутній (на дні Тихого океану). За даними вивчення швидкості сейсмічних хвиль щільність порід біля нижньої межі від 6,5 км/сек до 7,0 км/сек різко змінюється. Ця межа гранітного шару, що відокремлює гранітний шар від базальтового, отримала назву Конрад кордону.
Базальтовий шарвиділяється в основі земної кори, є повсюдно, потужність його коливається від 5 до 30 км. Щільність речовини в базальтовому шарі - 3,32 г/см 3 за складом він відрізняється від гранітів і характеризується значно меншим вмістом кремнезему. У нижній межі шару спостерігається стрибкоподібна зміна швидкості проходження поздовжніх хвиль, що говорить про різку зміну властивостей порід. Ця межа прийнята за нижню межу земної кори і названа кордоном Мохоровичіча, про що йшлося вище.
У різних частинах земної куліземна кора різнорідна як у складі, і по мощности. Типи земної кори материкова або континентальна, океанічна та перехідна.Океанічна кора займає близько 60%, а континентальна близько 40% земної поверхні, що відрізняється від розподілу площі океанів та суші (71% та 29% відповідно). Це пов'язано з тим, що межа між типами кори, що розглядаються, проходить по континентальному підніжжю. Дрібноводні моря, такі як, наприклад, Балтійське і Арктичні моря Росії, відносяться до Світового океану лише з географічної точки зору. В області океанів виділяють океанічний тип, Що характеризується малопотужним осадовим шаром, під яким розташовується базальтовий. Причому океанічна кора значно молодша за континентальну – вік першої становить не більше 180 – 200 млн. років. Земна кора під континентом містить усі 3 шари, має велику потужність (40-50 км) та називається материкової. Перехідна кора відповідає підводній околиці материків. На відміну від континентальної, тут різко скорочується гранітний шар і сходить нанівець в океан, а потім йде і скорочення потужності базальтового шару.
Осадовий, гранітно-метаморфічний та базальтовий шари разом утворюють оболонку, яка отримала найменування сіаль – від слів силіціум та алюміній. Зазвичай вважають, що у сіалічну оболонку доцільно ототожнювати поняття про земну кору. Встановлено також, що протягом усього геологічної історії земна кора поглинає кисень і до теперішнього вона за обсягом на 91% складається з нього.
Головні складові земної кори – хімічні елементи, мінерали, гірські породи, геологічні тіла
Речовина Землі складається із хімічних елементів. У межах кам'яної оболонки хімічні елементи утворюють мінерали, мінерали складають гірські породи, а гірські породи своєю чергою геологічні тіла. Наші знання про хімію Землі, чи інакше геохімії, катастрофічно зменшуються з глибиною. Глибше за 15 км наші знання поступово змінюються гіпотезами.
Американський хімік Ф.В. Кларк разом із Г.С. Вашингтоном, розпочавши на початку минулого століття аналіз різних порід (5159 зразків) опублікував дані про середні змісти близько десяти найпоширеніших елементів у земній корі. Франк Кларк виходив з того положення, що тверда земна кора до глибини 16 км складається на 95% вивержених порід і на 5% осадових порід, утворених за рахунок вивержених. Тому для підрахунку Ф.Кларк використав 6000 аналізів різних гірських порід, взявши їхнє середнє арифметичне. Надалі ці дані доповнювалися середніми даними інших елементів. Виявилося, що найпоширенішими елементами земної кори є (вага. %): O – 47,2; Si - 27,6; Al - 8,8; Fe - 5,1; Ca - 3,6; Na - 2,64; Mg - 2,1; K - 1,4; H – 0,15, що у сумі становить 99,79%. Ці елементи, (крім водню), а також вуглець, фосфор, хлор, фтор та деякі інші називають породоутворюючими або петрогенними.
Згодом ці цифри неодноразово уточнювалися різними авторами (табл.).
Порівняння різних оцінок складу земної кори континентів,
Тип кори | Верхня частина континентальної кори | Континентальна кора | |||
Автор Оксиди | Кларк,1924 | Гольдшмідт, 1938 | Виноградів, 1962 | Ронов та ін., 1990 | Ронов та ін., 1990 |
SiO 2 | 60,3 | 60,5 | 63,4 | 65,3 | 55,9 |
TiO 2 | 1,0 | 0,7 | 0,7 | 0,55 | 0,85 |
Al 2 O 3 | 15,6 | 15,7 | 15,3 | 15,3 | 16,5 |
Fe 2 O 3 | 3,2 | 3,1 | 2,5 | 1,8 | 1,0 |
FeO | 3,8 | 3,8 | 3,7 | 3,7 | 7,4 |
MnO | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,1 | 0,15 |
MgO | 3,5 | 3,5 | 3,1 | 2,9 | 5,0 |
CaO | 5,2 | 5,2 | 4,6 | 4,2 | 8,8 |
Na 2 O | 3,8 | 3,9 | 3,4 | 3,1 | 2,8 |
K 2 O | 3,2 | 3,2 | 3,0 | 2,9 | 1,4 |
P 2 O 5 | 0,3 | 0,3 | 0,2 | 0,15 | 0,2 |
Сума | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 | 100,0 |
Середні масові часткихімічних елементів у земній корі отримали назву за пропозицією академіка А. Є. Ферсмана кларків. Останні дані щодо хімічного складу сфер Землі зведено в наступну схему (рис).
Вся речовина земної кори та мантії складається з мінералів, різноманітних за формою, будовою, складом, поширеністю та властивостями. Нині виділено понад 4000 мінералів. Точну цифру назвати неможливо тому щорічно кількість мінеральних видів поповнюється 50-70 найменуваннями мінеральних видів. Наприклад, на території колишнього СРСРвідкрито близько 550 мінералів (у музеї ім. А.Е.Ферсмана зберігається 320 видів), їх понад 90% у ХХ столітті.
Мінеральний склад земної кори має такий вигляд (про. %): польові шпати - 43,1; піроксени – 16,5; олівін – 6,4; амфіболи – 5,1; слюди – 3,1; глинисті мінерали – 3,0; ортосилікати – 1,3; хлорити, серпентини – 0,4; кварц – 11,5; кристобаліт – 0,02; тридиміт – 0,01; карбонати – 2,5; рудні мінерали – 1,5; фосфати – 1,4; сульфати – 0,05; гідроксиди заліза – 0,18; інші – 0,06; органічна речовина- 0,04; хлориди – 0,04.
Ці цифри, звісно, дуже відносні. В цілому, мінеральний склад земної кори найбільш строкатий і багатий у порівнянні зі складом глибших геосфер і метеоритів, речовини Місяця та зовнішніх оболонок інших планет земної групи. Так, на місяці виявлено 85 мінералів, а в метеоритах – 175.
Природні мінеральні агрегати, що становлять самостійні геологічні тіла в земній корі, називаються гірськими породами. Поняття "геологічне тіло" - це різномаштабне поняття, воно включає обсяги від кристала мінералу до континентів. Кожна гірська порода утворює в земній корі об'ємне тіло (шар, лінза, масив, покрив...), що характеризується певним речовинним складом та специфічною внутрішньою будовою.
У російську геологічну літературу термін «гірська порода» було запроваджено наприкінці ХVIII століття Василем Михайловичем Севергіним. Вивчення земної кори показало, що вона складена різними гірськими породами, які за походженням можна розділити на 3 групи: магматичні чи вивержені, осадові та метаморфічні.
Перш ніж перейти до опису кожної з груп гірських порід окремо, необхідно зупинитися на їхніх історичних взаєминах.
Вважають, що спочатку земну кулю представляв розплавлене тіло. З цього первинного розплаву чи магми, і утворилася шляхом остигання тверда земна кора, спочатку складена цілком магматичними гірськими породами, які слід розглядати як історично найдавнішу групу гірських порід.
Лише пізню фазу розвитку Землі могли виникати породи іншого походження. Це стало можливим після виникнення всіх її зовнішніх оболонок: атмосфери, гідросфери, біосфери. Первинні магматичні породи під їх впливом та сонячної енергії руйнувалися, зруйнований матеріал переміщався водою та вітром, сортувався та знову цементувався. Так виникли осадові породи, що є вторинними по відношенню до магматичних, за рахунок яких вони утворилися.
Матеріалом освіти метаморфічних порід служили як магматичні породи, і осадові. В результаті різних геологічних процесіввідбувалося опускання великих ділянок земної кори, межах цих ділянок йшло накопичення осадових порід. Нижні частини товщі в ході цих опускань потрапляють на все більші глибини в область високих температур і тисків, в область проникнення з магми різних пар і газів та циркуляції гарячих водяних розчинів, що приносять нові хімічні елементи в породи. Підсумком цього є метаморфізм.
Поширення цих порід неоднакове. Підраховано, що літосфера на 95% складена магматичними та метаморфічними породами і лише 5% складають осадові породи. На поверхні розподіл дещо інший. Осадовими породами покрито 75 % земної поверхні і лише 25 % посідає частку магматичних і метаморфічних порід.
Континентальна кора як за складом, так і за будовою різко відрізняється від океанічної. Її потужність змінюється від 20-25 км під острівними дугами та ділянками з перехідним типом кори до 80 км під молодими складчастими поясами Землі, наприклад, під Андами або Альпійсько-Гімалайським поясом. У середньому потужність континентальної кори під стародавніми платформами приблизно дорівнює 40 км, та її маса, включаючи субконтинентальну кору, сягає 2,2510× 25 р. Рельєф континентальної кори дуже складний. Однак у ньому виділяються великі заповнені опадами рівнини, зазвичай розташовані над протерозойськими платформами, виступи найдавніших (архейських) щитів і гірські системи молодшого віку. Рельєфу континентальної кори притаманні і максимальні перепади висот, що досягають 16-17 км від підніжжя континентальних схилів у глибоководних жолобах до найвищих гірських вершин.
Будова континентальної кори дуже неоднорідна, проте, як і в океанічній корі, в її товщі, особливо в стародавніх платформах, іноді виділяються три шари: верхній осадовий і два нижні, складені кристалічними породами. Під молодими рухливими поясами будова кори виявляється складнішим, хоча її загальне розчленування наближається до двошаровому.
Осадовий шар на континентах вивчений досить повно як з допомогою геофізичних методів розвідки, і прямим бурінням. Будова поверхні консолідованої кори у місцях її оголення на древніх щитах вивчалося як прямими геологічними, і геофізичними методами, але в континентальних платформах, перекритих опадами, - переважно геофізичними методами дослідження. Так було встановлено, що швидкості сейсмічних хвиль у шарах земної кори наростають зверху вниз від 2-3 до 4,5-5,5 км/с в низах осадової товщі; до 6-6,5 км/с у верхньому шарі кристалічних порід та до 6,6-7,0 км/с у нижньому шарі кори. Майже повсюдно континентальна кора, як і океанічна, підстилається високошвидкісними породами кордону Мохоровичича зі швидкостями сейсмічних хвиль від 8,0 до 8,2 км/с, але це властивості підкорової літосфери, складеної породами мантії.
Потужність верхнього осадового шару континентальної кори змінюється у межах - від нуля на древніх щитах до 10-12 і навіть 15 км на пасивних околицях континентів й у крайових прогинах платформ. Середня потужність опадів на стабільних протерозойських платформах зазвичай близька до 2-3 км. Серед опадів на таких платформах переважають глинисті відкладення та карбонати мілководних морських басейнів. У крайових прогинах і пасивних околицях континентів атлантичного типу осадові розрізи зазвичай починаються з грубоуламкових фацій, змінюваних вище розрізу піщано-глинистими відкладеннями і карбонатами прибережних фаций. Як у підставі, і у верхніх частинах розрізів осадових товщ крайових прогинів іноді зустрічаються хемогенні опади - евапорити, що відзначають собою умови осадонакопичення у вузьких напівзамкнених морських басейнах з аридним кліматом. Зазвичай такі басейни виникають тільки на початковій або кінцевій стадії розвитку морських басейнів та океанів, якщо, звичайно, ці океани та басейни в моменти свого утворення або закриття розташовувалися у поясах аридного клімату. Прикладами відкладення таких формацій на ранніх стадіях формування океанічних басейнів можуть служити евапорити на підставі розрізів осадових шельфових зон Африки в Атлантичному океані і солоносні відкладення Червоного моря. Прикладами відкладення соленосних формацій, приурочених до басейнів, що закриваються, служать евапорити реногерцинської зони в Німеччині і пермські соленосно-гіпсоносні товщі в Предуральському крайовому прогину на сході Російської платформи.
Верхня частина розрізу консолідованої континентальної кори зазвичай представлена стародавніми, переважно докембрійськими породами гранітогнейсового складу або чергуванням гранітоїдів з поясами зеленокам'яних порід основного складу. Іноді цю частину розрізу жорсткої кори називають «гранітним» шаром, підкреслюючи цим переважання в ньому порід гранітоїдного ряду та підпорядкованість базальтоїдів. Породи «гранітного» шару зазвичай перетворюються процесами регіонального метаморфізму до амфіболітової фації включно. Верхня частина цього шару завжди є денудаційною поверхнею, по якій колись відбувався розмив тектонічних структур і магматичних утворень древніх складчастих (гірських) поясів Землі. Тому лежачі опади на корінних породах континентальної кори завжди залягають зі структурною незгодою і зазвичай з великим тимчасовим зрушенням за віком.
У більш глибоких частинах кори (приблизно на глибинах близько 15-20 км) часто простежується розсіяна та непостійна межа, вздовж якої швидкість поширення поздовжніх хвиль зростає приблизно на 0,5 км/с. Це так звана межа Конрада, що оконтурює зверху нижній шар континентальної кори, що іноді умовно називається «базальтовим», хоча певних даних про його склад у нас ще дуже мало. Швидше за все, нижні частини континентальної кори складені породами середнього та основного складу, метаморфізованими до амфіболітової або навіть до гранулітової фації (при температурах понад 600 °С та тиску вище 3-4 кбар). Не виключено, що в основі тих блоків континентальної кори, які формувалися свого часу за рахунок зіткнень острівних дуг, можуть залягати фрагменти древньої океанічної кори, що включають не тільки основні, а й серпентинізовані ультраосновні породи.
Гетерогенність континентальної кори особливо яскраво видно навіть за простого погляду на геологічну картуматериків. Зазвичай окремі і тісно переплетені неоднорідні за складом і будовою блоки кори є різновіковими геологічними структурами - залишками древніх складчастих поясів Землі, що послідовно примикали один до одного в процесі зростання континентальних масивів. Іноді такі структури, навпаки, є слідами колишніх розколів древніх континентів (наприклад, авлакогени). Контактують між собою такі блоки зазвичай за шовними зонами, які часто називають не дуже вдало глибинними розломами.
Проведені в останнє десятиліття дослідження глибинної будови континентальної кори сейсмічним методом відбитих хвиль з накопиченням сигналів (проект COCORT) показали, що шовні зони, що розділяють різновікові складчасті пояси, являють собою, як правило, гігантські накиди-викиди. Круті у верхніх частинах кори надвигові поверхні з глибиною швидко викладаються. По горизонталі такі насувні структури часто простежуються на багато десятків і до сотні кілометрів, тоді як по глибині вони іноді підходять до самої основи континентальної кори, маркуючи собою древні і вже відмерлі зони підсуву літосферних плит або сполучені з ними вторинні надвиги.
Існує два основних типи земної кори: океанська та материкова. Виділяється також перехідний тип земної кори.
Океанська земна кора. Потужність океанської земної кори у сучасну геологічну епоху коливається від 5 до 10 км. Вона складається з наступних трьох шарів:
1) верхній тонкий шар морських опадів (потужність трохи більше 1 км);
2) середній базальтовий шар (потужність від 10 до 25 км);
3) нижній шар габро (потужність близько 5 км).
Материкова (континентальна) земна кора. Материкова земна кора має більше складна будоваі більшу потужність, ніж океанська земна кора. Її потужність загалом становить 35-45 км, а гірських країнах збільшується до 70 км. Вона складається також з трьох шарів, але істотно відрізняється від океанської:
1) нижній шар, складений базальтами (потужність близько 20 км);
2) середній шар займає основну товщу материкової кори та умовно називається гранітним. Він складний переважно гранітами і гнейсами. Під океани цей прошарок не поширюється;
3) верхній шар – осадовий. Його потужність у середньому становить близько 3 км. У деяких районах потужність опадів досягає 10 км (наприклад, у Прикаспійській низовині). В окремих районах Землі осадовий шар відсутній взагалі, і на поверхню виходять гранітний шар. Такі райони називають щитами (наприклад, Український щит, Балтійський щит).
На материках у результаті вивітрювання гірських порід утворюється геологічна формація, що отримала назву кори вивітрювання.
Гранітний шар від базальтового відокремлений поверхнею Конрада , де швидкість сейсмічних хвиль зростає від 6,4 до 7,6 км/сек.
Кордон між земною корою та мантією (як на материках, так і на океанах) проходить по поверхні Мохоровичіча (лінія Мохо). Швидкість сейсмічних хвиль на ній стрибкоподібно збільшується до 8 км/год.
Крім двох основних типів – океанського та материкового – є також ділянки змішаного (перехідного) типу.
На материкових мілинах або шельфах кора має потужність близько 25 км і загалом подібна до материкової кори. Однак у ній може випадати шар базальту. У Східній Азії в області острівних дуг (Курильські острови, Алеутські острови, Японські острови та ін.) Земна кора перехідного типу. Нарешті, дуже складна і поки що мало вивчена земна кора серединних океанічних хребтів. Тут немає кордону Мохо, і речовина мантії за розломами піднімається в кору і навіть її поверхню.
Поняття "земна кора" слід відрізняти від поняття "літосфера". Поняття «літосфера» є ширшим, ніж «земна кора». У літосферу сучасна наукавключає не лише земну кору, а й найвищу мантію до астеносфери, тобто до глибини приблизно 100 км.
Поняття про ізостазію . Вивчення розподілу сили тяжіння показало, що це частини земної кори – материки, гірські країни, рівнини – врівноважені верхньої мантії. Це врівноважене їхнє положення називається ізостазією (від латів. isoc - рівний, stasis - положення). Ізостатична рівновага досягається завдяки тому, що потужність земної кори обернено пропорційна її щільності. Тяжка океанічна кора тонша за легшу материкову.
Ізостазія - по суті це навіть і не рівновага, а прагнення до рівноваги, що безперервно порушується і знову відновлюється. Так, наприклад, Балтійський щит після стаювання материкових льодівплейстоценового заледеніння піднімається приблизно на 1 метр за століття. Площа Фінляндії постійно збільшується за рахунок морського дна. Територія Нідерландів, навпаки, знижується. Нульова лінія рівноваги проходить в даний час дещо південніше 60 0 пн.ш. Сучасний Санкт-Петербург перебуває приблизно 1,5 м вище, ніж Санкт-Петербург часів Петра Першого. Як показують дані сучасних наукових досліджень, навіть тяжкість великих міствиявляється достатньою для ізостатичного коливання території під ними. Отже, земна кора у зонах великих міст дуже рухлива. В цілому ж рельєф земної кори є дзеркальним відображенням поверхні Мохо, підошви земної кори: піднесеним ділянкам відповідають поглиблення в мантію, зниженим – більше високий рівеньїї верхній межі. Так, під Паміром глибина поверхні Мохо становить 65 км, а в Прикаспійській низовині – близько 30 км.
Термічні властивості земної кори . Добові коливання температури грунтів поширюються на глибину 1,0 – 1,5 м, а річні в помірних широтах у країнах з континентальним кліматом до глибини 20-30 м. На тій глибині, де припиняється вплив річних коливань температури внаслідок нагрівання земної поверхні Сонцем шар постійної температури ґрунту. Він називається ізотермічним шаром . Нижче ізотермічного шару в глиб Землі температура підвищується, і це викликається вже внутрішньою теплотою земних надр. У формуванні кліматів внутрішнє тепло не бере участі, але воно є енергетичною основою всіх тектонічних процесів.
Число градусів, на яке збільшується температура на кожні 100 м глибини називається геотермічним градієнтом . Відстань у метрах, при опусканні на яку температура зростає на 10С називається геотермічним щаблем . Величина геотермічного ступеня залежить від рельєфу, теплопровідності гірських порід, близькості вулканічних вогнищ, циркуляції підземних вод та ін. на платформах) вона може досягати 100 м-коду.
ТЕМА 5. МАТЕРИКИ ТА ОКЕАНИ
Материки та частини світла
Двом якісно різним типам земної кори – материковому та океанічному – відповідають два основні рівні планетарного рельєфу – поверхні материків та ложа океанів.
Структурно-тектонічний принцип виділення материків. Принципово якісна відмінність материкової та океанічної кори, і навіть деякі істотні відмінності у будові верхньої мантії під материками і океанами зобов'язують виділяти континенти за видимому оточенню їх океанами, а, по структурно-тектонічному принципу.
Структурно-тектонічний принцип стверджує, що, по-перше, материк включає материкову мілину (шельф) і материковий схил; по-друге, в основі кожного материка знаходиться ядро чи давня платформа; по-третє, кожна материкова брила ізостатично врівноважена у верхній мантії.
З погляду структурно-тектонічного принципу, материком називається ізостатично врівноважений масив континентальної земної кори, що має структурне ядро у вигляді древньої платформи, до якого примикають молодші складчасті структури.
Усього Землі є шість материків: Євразія, Африка, Північна Америка, Південна Америка, Антарктида і Австралія. У складі кожного материка лежить одна якась платформа і лише в основі Євразії їх шість: Східноєвропейська, Сибірська, Китайська, Таримська (Західний Китай, пустеля Такла-Макан), Аравійська та Індостанська. Аравійська та індостанська платформи є частиною стародавньої Гондвани, що приєдналася до Євразії. Отже, Євразія – гетерогенний аномальний материк.
Межі між материками цілком очевидні. Кордон між Північною Америкою та Південною Америкою проходить Панамським каналом. Кордон між Євразією та Африкою проводиться Суецьким каналом. Берінгова протока відокремлює Євразію від Північної Америки.
Два ряди материків . У сучасної географіївиділяється такі два ряди материків:
1. Екваторіальний ряд материків (Африка, Австралія та Південна Америка).
2. Північний ряд материків (Євразія та Північна Америка).
Поза цими рядами залишається Антарктида – найпівденніший і найхолодніший континент.
Сучасне розташування материків відбиває тривалу історію розвитку материкової літосфери.
Південні материки (Африка, Південна Америка, Австралія та Антарктида) є частиною («уламками») єдиного в палеозої мегаконтиненту Гондвани. Північні материки на той час були об'єднані в інший мегаконтинент - Лавразію. Між Лавразією та Гондваною в палеозої та мезозої знаходилася система великих морських басейнів, що отримала назву океану Тетіс. Океан Тетіс простягався від Північної Африки, через південну Європу, Кавказ, Передню Азію, Гімалаї до Індокитаю та Індонезії. У неогені (близько 20 млн років тому) на місці цієї геосинкліналі виник альпійський складчастий пояс.
Відповідно до своїх великих розмірів суперконтинет Гондвана. За законом ізостазії, мав потужну (до 50 км) земну кору, яка глибоко поринала в мантію. Під ними в астеносфері особливо інтенсивними є біль конвекційні струми, розм'якшена речовина мантії рухалася активно. Це призвело спочатку до утворення здуття в середині континенту, а потім до розколу його на окремі брили, які під дією тих конвекційних струмів стали горизонтально переміщатися. Як доведено математично (Л.Ейлер), переміщення контуру лежить на поверхні сфери завжди супроводжується його поворотом. Отже, частини Гондвани як переміщалися, а й розгорталися в географічному просторі.
Перший розкол Гондвани стався на межі тріасу та юри (близько 190-195 млн. років тому); відокремилася Афро-Америка. Потім на межі юри і крейди (близько 135-140 млн років тому) Південна Америка відокремилася від Африки. На кордоні мезозою та кайнозою (близько 65-70 млн. років тому) Індостанська брила зіткнулася з Азією і Антарктида відійшла від Австралії. У справжню геологічну епоху літосфера, на думку неомобілістів, розбита на шість плит-блоків, які продовжують рухатися.
Розпадом Гондвани вдало пояснюється форма материків, їхня геологічна подібність, а також історія рослинного покриву та тваринного світу південних материків.
Історія розколу Лавразії так ретельно, як Гондвани, не вивчена.
Поняття про частини світла . Крім геологічно обумовленого поділу суші на континенти, існує також розподіл земної поверхні, що склалися в процесі культурно-історичного розвитку людства, на окремі частини світу. Усього налічується шість частин світу: Європа, Азія, Африка, Америка, Австралія з Океанією, Антарктида. На одному материку Євразії розташовується дві частини світу (Європа та Азія), а два материки західної півкулі (Північна Америка та Південна Америка) утворюють одну частину світу – Америку.
Кордон між Європою та Азією дуже умовна і проводиться по водороздільній лінії Уральського хребта, річці Урал, північній частині Каспійського моря та Кума-Маничській западині. По Уралу та Кавказу проходять лінії глибинних розломів, що відокремлюють Європу від Азії.
Площа материків та океанів. Площа суші обчислюється не більше сучасної берегової лінії. Площа поверхні земної кулі становить приблизно 510,2 млн. км2. Близько 361,06 млн. км2 займає Світовий океан, що становить приблизно 70,8% загальної поверхні Землі. На сушу припадає приблизно 149,02 млн. км2, що становить близько 29,2% поверхні нашої планети.
Площа сучасних материківхарактеризується такими величинами:
Євразія – 53, 45 км 2 , зокрема Азія – 43, 45 млн. км 2 , Європа – 10, 0 млн. км 2 ;
Африка - 30, 30 млн. км 2;
Північна Америка - 24, 25 млн. км 2;
Південна Америка - 18, 28 млн. км 2;
Антарктида - 13, 97 млн. км 2;
Австралія - 7, 70 млн. км 2;
Австралія з Океанією - 8, 89 км 2 .
Сучасні океани мають площу:
Тихий океан- 179, 68 млн. км 2;
Атлантичний океан - 93, 36 млн. км 2;
Індійський океан- 74, 92 млн. км 2;
Північний Льодовитий океан - 13, 10 млн. Км 2 .
Між північними та південними материками відповідно до різного їх походження та розвитку є значна різниця в площі та характері поверхні. Основні географічні відмінності між північними та південними материками зводяться до наступного:
1. Незрівнянна за величиною коїться з іншими материками Євразія, яка зосереджує понад 30 % суші планети.
2.У північних материків значний площею шельф. Особливо значний шельф у Північному Льодовитому океані та Атлантичний океан, а також у Жовтому, Китайському та Беринговому морях Тихого океану. Південні материки, крім підводного продовження Австралії в Арафурському морі, майже позбавлені шельфу.
3.Більша частинапівденних материків посідає древні платформи. У Північної Америкита Євразії стародавні платформи займають меншу частинузагальної площі, а більшість припадає на території, утворені палеозойським та мезозойським гороутворенням. В Африці 96% її території припадає на платформні ділянки і лише 4% на гори палеозойського та мезозойського віку. У Азії лише 27 % посідає древні платформи і 77 % на гори різного віку.
4.Берегова лінія південних материків, утворена переважно тріщинами розколу, щодо прямолінійна; півостровів та материкових островів мало. Для північних материків характерна виключно звивиста берегова лінія, велика кількість островів, півостровів, що часто далеко йдуть в океан. Із загальної площі острови і півострова припадає у Європі близько 39 %, Північної Америки – 25 %, Азії – 24 %, Африці – 2,1 %, південній Америці- 1,1% та Австралії (без Океанії) - 1,1%.
Материки у свій час були сформовані з масивів земної кори, яка тією чи іншою мірою виступає над рівнем води у вигляді суші. Ці брили земної кори не один мільйон років розколювалися, зрушувалися, частини їх сминалися, щоб з'явитися у тому вигляді, яким відомий нам зараз.
Сьогодні ми розглянемо найбільшу та найменшу потужність земної кори та особливості її будови.
Трохи про нашу планету
На початку формування нашої планети тут діяли численні вулкани, відбувалися постійні сутички з кометами. Лише після того, як бомбардування припинилося, розпечена поверхня планети застигла.
Тобто вчені впевнені, що спочатку наша планета була безплідною пустелею без води та рослинності. Звідки на ній узялося стільки води – досі залишається загадкою. Але нещодавно під землею були виявлені великі запаси води, можливо, саме вони і стали основою наших океанів.
На жаль, всі гіпотези про походження нашої планети та її склад є скоріше припущеннями, ніж фактами. Згідно з твердженнями А. Вегенера, спочатку Землю покривав тонкий шар граніту, який у палеозойську еруперетворився на праматерик Пангею. У мезозойську епоху Пангея почала розколюватися на частини, материки, що утворилися, поступово відпливали один від одного. Тихий океан, стверджує Вегенер, - це залишок первинного океану, а Атлантичний та Індійський розглядаються як вторинні.
Земна кора
Склад земної кори практично аналогічний до складу планет нашої Сонячна система- Венери, Марса та інших. Адже основою всім планет Сонячної системи послужили одні й самі речовини. А з недавніх пір вчені впевнені, що зіткнення Землі з ще однією планетою, названою Теєю, викликало злиття двох небесних тіл, А від осколка, що відколовся, утворився Місяць. Це пояснює те, що мінеральний склад Місяця схожий із складом нашої планети. Нижче ми розглянемо будову земної кори - карту її верств на суші та океані.
Кора становить лише 1% від маси Землі. Переважно вона складається з кремнію, заліза, алюмінію, кисню, водню, магнію, кальцію та натрію та ще 78 елементів. Передбачається, що в порівнянні з мантією та ядром кора Землі - оболонка тонка і тендітна, що складається переважно з легких речовин. Тяжкі ж речовини, як вважають геологи, спускаються до центру планети, а найважчі зосереджені в ядрі.
Будова земної кори та карта його шарів представлені на малюнку нижче.
Материкова земна кора
Кора Землі має 3 шари, кожен із яких нерівними пластами покриває попередній. Більшість її поверхні - це континентальні і океанічні рівнини. Континенти також оточує шельф, який після уривчастого вигину перетворюється на континентальний схил (область підводної околиці материка).
Земна материкова кора поділяється на шари:
1. Осадовий.
2. Гранітний.
3. Базальтовий.
Осадовий шар покривають осадові, метаморфічні та магматичні гірські породи. Потужність материкової земної кори становить найменший відсоток.
Типи материкової земної кори
Осадові гірські породи є скупчення, серед яких знаходяться глина, карбонат, вулканогенні гірські породи та інші тверді речовини. Це своєрідний осад, який сформувався внаслідок тих чи інших природних умов, які раніше існували на землі. Він дозволяє дослідникам робити висновки щодо історії нашої планети.
Гранітний шар складається з магматичних і метаморфічних гірських порід, подібних до граніту за своїми властивостями. Тобто не тільки граніт складає другий шар земної кори, але ці речовини за складом дуже з ним схожі і мають приблизно аналогічну міцність. Швидкість його поздовжніх хвиль сягає 5,5-6,5 км/с. Складається він із гранітів, кристалічних сланців, гнейсів тощо.
Базальтовий шар складається з речовин, складом схожих з базальтами. Є більш щільним проти гранітним шаром. Під базальтовим шаром протікає тягуча мантія із твердих речовин. Умовно мантію від кори відокремлює так звана межа Мохоровичича, яка, по суті, розділяє різні шари. хімічного складу. Характеризується різким наростанням швидкості сейсмічних хвиль.
Тобто відносно тонкий шар земної кори є тендітною перешкодою, що відокремлює нас від розпеченої мантії. Товщина самої мантії складає в середньому 3000 км. Разом з мантією рухаються тектонічні плити, які, як частина літосфери, є ділянкою земної кори.
Нижче розглянемо потужність материкової земної кори. Складає вона до 35 км.
Потужність материкової кори
Товщина земної кори варіюється від 30 до 70 км. І якщо під рівнинами шар її становить лише 30-40 км, то під гірськими системамисягає 70 км. Під Гімалаями товщина шару сягає 75 км.
Потужність материкової земної кори становить від 5 до 80 км і залежить від її віку. Так, холодні стародавні платформи (Східно-Європейська, Сибірська, Західно-Сибірська) мають досить високу потужність – 40-45 км.
При цьому кожен із шарів має свою потужність та товщину, яка в різних областях материка може змінюватися.
Потужність материкової земної кори становить:
1. Осадовий шар – 10-15 км.
2. Гранітний шар – 5-15 км.
3. Базальтовий шар – 10-35 км.
Температура кори Землі
Температура підвищується в міру заглиблення до неї. Вважається, що температура ядра становить до 5 000 С, проте ці цифри залишаються умовними, оскільки вид і склад досі не зрозумілий вченим. У міру заглиблення в земну кору температура її підвищується кожні 100 м, проте її цифри змінюються в залежності від складу елементів та глибини. Океанічна земна кора має вищу температуру.
Океанічна земна кора
Спочатку, за припущеннями вчених, Земля вкрилася саме океанічним шаром кори, який дещо відрізняється за товщиною та складом від материкового шару. ймовірно, виникла з верхнього диференційованого шару мантії, тобто за складом дуже близька до неї. Потужність земної кори океанічного типу в 5 разів менша, ніж потужність материкового типу. При цьому її склад у глибоких та неглибоких районах морів та океанів один від одного відрізняється неістотно.
Шари материкової кори
Потужність океанічної земної кори становлять:
1. Шар океанічної води, товщина якого становить 4 км.
2. Шар нещільних опадів. Потужність складає 0,7 км.
3. Шар, складений з базальтів з карбонатними та крем'янистими породами. Середня потужність – 1,7 км. Він не виділяється різко та характеризується ущільненням осадового шару. Цей варіант його будови називають субокеанічним.
4. Базальтовий шар, який відрізняється від континентальної кори. Потужність океанічної земної кори становить цьому шарі 4,2 км.
Базальтовий шар океанічної кори в зонах субдукції (зона, в яких один шар кори поглинає інший) перетворюється на еклогіти. Їх щільність настільки висока, що вони поринають углиб кори на глибину понад 600 км, а потім опускаються в нижню мантію.
Враховуючи, що найменша потужність земної кори спостерігається під океанами і становить лише 5-10 км, вчені давно виношують ідею розпочати буріння кори на глибині океанів, що дозволило б докладніше вивчити внутрішня будоваЗемлі. Однак шар океанічної земної кори дуже міцний, а дослідження на глибині океану роблять це ще складнішим.
Висновок
Земна кора, мабуть, єдиний прошарок, докладно вивчений людством. А ось те, що знаходиться під нею, досі турбує геологів. Залишається лише сподіватися, що одного разу незвідані глибини нашої Землі будуть вивчені.
- Синестезія – це що за явище у психології?
- Московські політехнічні коледжі: спеціальності та відгуки На кого навчаються у політехнічному коледжі
- Цікаві факти про життя космонавтів на мкс
- Космічний політ Гагаріна: що слід знати про одну з головних подій XX століття На чому відбуваються польоти в космос