строение тектоносферы и земной коры

  Главная      Учебники - Геология     Общая геология. Эндогенные и экзогенные процессы (Кныш С.К.) - 2005 год

 поиск по сайту           правообладателям

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..

 

 


4.

строение тектоносферы и земной коры


Слова и словосочетания

геотектоника

океаническая кора

граница Конрада

сиалический, симанический

континентальная кора

скоростная модель земной коры

литосфера

субгоризонтальная расслоенность


Тектоносфера – это геосфера Земли, которая включает литосферу и слой пониженной вязкости астеносферу. Предполагается, что вся геологическая жизнь верхних оболочек Земли обусловлена процессами, происходящими на уровне астеносферы, мощность которой под океанами в 2–3 раза больше, чем под континентами.

Литосфера – верхняя каменная оболочка Земли, включающая земную кору и надастеносферную мантию.

Земная кора – это внешняя твердая оболочка нашей планеты. Она состоит из различных горных пород, осадочных, магматических и метаморфических, которые залегают выше сейсмической границы Мохо. По физическим свойствам, строению и составу горных пород выделяются два главных типа земной коры – континентальный и океанический (рис. 77).

Континентальная земная кора имеет различную мощность: в пределах платформ – 35–40 км, а в молодых горных сооружениях до 55–75км (Гималаи, Анды). В ее строении выделяется три слоя: осадочный, «гранитный» и «базальтовый».

Осадочный слой состоит из рыхлых и сцементированных отложений, мощность которых колеблется от 0 до 8–10 км, иногда до 20 км (в межгорных прогибах). Скорости распространения сейсмических волн в осадочном слое в среднем составляют 3–5 км/с.

Ниже этого слоя на континентах располагается слой плотных, кристаллических (магматических и метаморфических) пород, близких по свойствам к граниту, и поэтому названный условно «гранитным» или гранитогнейсовым. Иногда его называют сиалическим, т.к. он богат такими элементами, как Si и Al. Мощность гранитогнейсового слоя изменяется от 10 до 25 км и достигает максимальных значений в горных сооружениях. Средняя плотность пород «гранитного» слоя – 2,4 – 2,6 г/см3. Скорости распространения продольных сейсмических волн 5,5 – 6,5 км/с, а поперечных – 3,3 км/с. В области океанов этот слой отсутствует.

Ниже «гранитного» слоя следует «базальтовый» слой, близкий по составу и свойствам к базальту. Этот слой называют также гранулито-базитовыми или симаническим (богат Si, Mg и Fe). Средняя плотность пород этого слоя 2,8–3,3 г/см3, а скорость распространения продольных сейсмических волн – 6,5–7,0 км/с, поперечных – 3,7 км/с. Мощность гранулито-базальтового слоя от 10–15 до 20 км в пределах платформ и до 20 – 35 км в некоторых горных сооружениях. Граница между «гранитным» и «базальтовым» слоями называется границей конрада (по имени немецкого ученого). В ряде случаев она выражена нечетко.

Геолого-геофизические данные, полученные при бурении уникальной сверхглубокой Кольской скважины (глубина более 12 км), позволяют по-новому рассматривать строение континентальной земной коры. В новой модели (Н.И. Павленкова), часть континентальной коры ниже осадочного слоя, в отличие от двухслойной модели, разделяется на 3 этажа: верхний, промежуточный и нижний, разделенные границами К1 и К2 (рис.78). граница К1 выделяется на глубине 10–15 км. Скорость продольных волн выше этой границы 5,9–6,3 км/с, а ниже, в промежуточном этаже, 6,4–6,5 км/с. достаточно отчетливая граница К2 – между промежуточным и нижним этажами, где скорость продольных волн составляет 6,8–7,0 км/с.

Верхний этаж состоит из вертикальнослоистой структуры, и отдельные блоки отличаются по составу и физическим параметрам. Промежуточному этажу свойственна тонкая субгоризонтальная расслоенность. В нем наблюдаются прослои с пониженными скоростями сейсмических волн, аномальные по плотности тела и зоны с повышенной электропроводностью. Это ослабленный слой, по которому возможны горизонтальные подвижки вещества.

В нижнем этаже, по мнению Н.И. Павленковой, имеются метаморфические породы гранулитовой фации, основные (габбро) или ультраосновные магматические породы, а в составе верхнего и промежуточного этажей преобладают кислые породы совместно с метаморфическими. По скорости сейсмических волн глобальными границами земной коры являются поверхность кристаллического фундамента коры (К0) и границы Мохо (М).

Океаническая земная кора характерна для ложа Мирового океана. Она резко отличается от континентальной по составу и по мощности. Мощность океанической коры колеблется от 5 до 12 км и в среднем составляет 5 – 7 км. Состоит она из трех слоев. Верхний слой представлен рыхлыми морскими осадками мощностью 100 метров до 1 км. Скорость распространения сейсмических волн в нем не менее 3 км/с. Второй слой, располагается ниже. По данным бурения, он сложен базальтовыми лавами с прослоями карбонатных и кремнистых пород. Мощность второго слоя – 1–3 км, а скорость распространения сейсмических волн 4 – 4,5 км/с. Третий слой мощностью 3,5 – 5 км сложен базитовыми и ультрабазитовыми породами (габбро и пироксениты), которые местами метаморфизованы до амфиболитов. Скорость сейсмических волн в этом слое составляет 6,3 – 7 км/с.

Таким образом, океанический тип земной коры, в отличие от континентального, характеризуется отсутствием «гранитного» слоя и значительно меньшей мощностью.

Считается, что вещество земной коры, совместно с веществом атмосферы и гидросферы, образовалось за счет плавления и выделения более легких компонентов из вещества верхней мантии.

Результаты химического анализа многочисленных образцов горных пород и минералов на глубине 16–20 км позволили определить среднее процентное содержание химических элементов в земной коре. Это содержание называется кларковым по имени американского ученого Ф.У. Кларка, который в 1889 году впервые опубликовал результаты по 6000 химических анализов различных горных пород.

Из анализа среднего содержания химических элементов в земной коре следует, что на долю трех легких элементов (вес,%) – кислорода (46,5), кремния (25,7) и алюминия (7,65) – приходится почти 80%. Следующие пять элементов – железо (6,24), кальций (5,79), магний (3,23), натрий (1,81) и калий (1,34) – составляют 18,4% массы земной коры. Из других элементов в земной коре содержатся (вес,%): Ti – 0.52; C – 0.46; H – 0.16; Mn – 0.12; S – 0.11. На все остальные элементы приходится около 0,37%.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  10  11  12  13  14  15  16  17  18  19  20  ..