Будова земної кори і форми рельєфу
§ 3. Будова земної
кори і рельєф
1. Пригадайте, що таке земна кора.
2. Чим материкова кора відрізняється від океанічної?
3. Які розрізняють форми рельєфу?
БУДОВА
ЗЕМНОЇ КОРИ. Як відомо, земна кора – це верхній шар нашої планети. Разом з
верхньою частиною мантії вона утворює літосферу – тверду оболонку Землі.
Розрізняють два головні типи земної кори. Материкова земна кора
складається з трьох шарів (осадового, гранітного, базальтового). Океанічна
земна кора утворена лише двома шарами (осадовим і базальтовим) і дуже
тонка. Такий тип кори є лише під западинами океанів.
Учені вважають, що спочатку на нашій планеті утворилася
земна кора океанічного типу. Під впливом процесів, що відбуваються в надрах
Землі, вона потовщувалася і на її поверхні утворилися складки – гірські
ділянки. Протягом мільярдів років земна кора зазнавала тривалих змін:
розламувалася на велетенські скиби, прогиналася западинами, вигиналася горами,
поки не набула сучасного вигляду.
Мал. Будова земної
кори
РУХИ ЛІТОСФЕРНИХ ПЛИТ.Згідно з теорією руху літосферних
плит, що ґрунтується на гіпотезі дрейфу материків, земна кора разом з частиною
верхньої мантії не є суцільним покриттям нашої планети. Вона розбита глибокими
розломами на величезні блоки – літосферні плити. Більшість плит включають як материкову, так і океанічну земну
кору. Їх товщина 60 – 100 км.
Літосферні плити здатні повільно переміщуватися по
в’язкій поверхні мантії (астеносфері), ніби гігантські крижини поверхнею води.
Швидкість їх руху видається мізерною – кілька сантиметрів на рік. Проте цей рух
відбувається протягом сотень мільйонів років, тому плити за такий час
переміщуються на тисячі кілометрів. Отже, сучасне розміщення материків і
океанів – це результат тривалого горизонтального руху літосферних плит. Ці рухи також призводять до того, що на стиках
плит в одних місцях відбувається їх зіткнення, а в інших – розсування.
Внаслідок зіткнення
двох літосферних плит з материковою корою їхні краї разом з усіма
нагромадженими осадовими породами зминаються у складки, породжуючи гірські
хребти. Якщо ж зближуються плити, одна з океанічною, а друга з материковою
корою, то перша прогинається і ніби пірнає під материкову. При цьому
припіднятий край материкової кори зминається в складки, формуючи гори, уздовж
узбереж виникають ланцюги островів і глибоководні жолоби.
При розсуванні літосферних плит на їх межах утворюються тріщини.
Таке трапляється здебільшого на дні океанів з тонкою корою – в рифтових долинах – поздовжніх ущелинах
(завширшки кілька десятків кілометрів), що розділяють серединно-океанічні хребти – величезні підводні гірські споруди.
Тріщинами на поверхню дна піднімається розплавлена магма. При її охолодженні з
магматичних порід виникає смуга молодої земної кори. Вона поступово
розповзається в обидва боки від глибинного розлому, що її породив, нарощуючи
краї літосферних плит. Внаслідок цього океанічне ложе розширюється. На дні
океану працює ніби гігантський конвеєр, що пересуває ділянки з молодою корою
від місця їх зародження до материкових околиць океану. Швидкість їх руху
маленька, а шлях довгий. Тому ці ділянки досягають берегів через 15 – 20 млн
років. Пройшовши цей шлях, вони опускаються в глибоководний жолоб і, пірнаючи
під материк, занурюються в мантію, з якої вони утворилася в центральних
частинах серединно-океанічних хребтів.
СТІЙКІ
ТА РУХОМІ ДІЛЯНКИ ЗЕМНОЇ КОРИ.Рухи літосферних плит указують на
те, що на земній поверхні є
відносно стійкі та рухомі ділянки.
Відносно стійкі ділянки земної
кори називають платформами. Це найдавніші за віком вирівняні
ділянки літосферних плит. Вони лежать в основі материків і
океанічних западин. Платформи мають двошарову будову. Нижній ярус – фундамент,
утворений кристалічний магматичними і метаморфічними породами. Верхній –
осадовий чохол, складений осадовими породами, що ніби чохлом накривають зверху
фундамент. Подекуди тверді кристалічні породи фундаменту виступають з-під
пухких осадових порід чохла на поверхню платформи. Такі ділянки називають щитами.
Ділянки ж перекриті чохлом називають – плитами (не плутайте з
літосферними плитами). За
геологічним віком розрізняють давні
і молоді платформи. Давні платформи
утворилися в найдавніші геологічні часи – в архейську і протерозойську
ери, тобто в докембрії. Вік їх
фундаменту 1,5 – 4 млрд років. Фундамент молодих
платформ утворився тільки 0,5 млрд років тому.
Між відносно стійкими ділянками земної кори розміщуються
нестійкі зони – рухомі пояси.
Вони збігаються з місцями глибинних розломів на суходолі і в океанах (в
серединно-океанічних хребтах і глибоководних жолобах). У цих вузьких, але витягнутих на тисячі кілометрів
зонах, скупчені вулкани і часто трапляються землетруси. Тому їх називають сейсмічними
поясами.
РОЗМІЩЕННЯ
ФОРМ РЕЛЬЄФУ.Рельєф тісно пов’язаний з будовою
земної кори. Сучасний її зовнішній вигляд формують найбільші форми рельєфу –
виступи материків і западини океанів, гори і величезні рівнини. Вони утворилися
в результаті рухів літосферних плит. У розміщенні форм рельєфу на поверхні
Землі є певні закономірності.
Виступи материків відповідають земній корі материкового
типу, а океанічні западини – областям поширення океанічної кори. Великі рівнини
розміщуються на давніх платформах. Від
того на якій ділянці платформи розташована рівнина залежить її висота: на щитах
найчастіше лежать височини і плоскогір’я, на плитах – низовини.
Гори суходолу та
серединно-океанічні хребти і глибоководні жолоби на дні океанів розташовуються
у рухомих поясах на межах літосферних плит. На суходолі при зіткненні
літосферних плит породи на їх краях зминаються в складки – утворюється область складчастості. При цьому
виникають молоді складчасті гори. Поступово, протягом мільйонів років, вони
руйнуються. Наступні рухи земної кори розломами розбивають їх на окремі брили.
По цих розломах відбувається вертикальне зміщення: якщо одна ділянка
піднімається відносно сусідніх, то утворюється горст, якщо опускається – грабен.
Так утворюються складчасто-брилові гори.
ЗМІНА
РЕЛЬЄФУ.Основною причиною різноманітності
рельєфу є взаємодія внутрішніх і зовнішніх сил, що діють одночасно.
Внутрішні сили в основному створюють великі форми
рельєфу. Зовнішні ж сили (вивітрювання, робота текучих вод, вітру, підземних
вод, льодовиків, морського прибою) руйнують гірські породи і переносять
продукти руйнування з одних ділянок земної поверхні на інші, де відбувається їх
відкладення і нагромадження. Зміна рельєфу Землі відбувається безперервно.
Змінюються обриси гір, їх висота, вирівнюються горби, заповнюються зниження.
Навіть, хоча й дуже повільно, змінюються обриси материків.
Рельєф нашої планети формувався тривалий час. При цьому
періоди горотворення чергувалися з періодами менш активних рухів земної кори,
коли гірські масиви руйнувалися зовнішніми процесами і перетворювалися на
рівнини.
ЯК
ЧИТАТИ КАРТУ «БУДОВА ЗЕМНОЇ КОРИ».На тематичній карті «Будова
земної кори» показано розташування літосферних плит та напрямки і швидкість їх
руху. На плитах виділено кольором платформи і області складчастості. Вони краще
вивчені і більш достовірно показані на суходолі. Як видно з карти, ядра сучасних материків утворюють здебільшого давні
докембрійські платформи. Їх обрамляють молоді платформи та області
складчастості, що утворилися в наступні ери. Часто на карті «Будова земної
кори» наводиться спеціальна шкала – геохронологічна
таблиця, що відображає відтинки геологічного часу (геологічні ери,
періоди), яким відповідає певний етап формування земної кори (епохи
горотворення).
На карті на дні морів і океанів позначено океанічні
платформи, серединноокеанічні хребти, глибоководні жолоби, зони розломів.
Штриховкою та значками відмічені зони землетрусів і вулкани. На місцезнаходження родовищ різних за походженням
(осадових, магматичних, метаморфічних) корисних копалин вказують типові значки.
Мал. Геохронологічна таблиця
Працюємо з картою
1.
Назвіть і покажіть великі літосферні плити. Якими типами земної кори вони
утворені?
2.
Визначте, в якому напрямку переміщуються Південноамериканська і
Африканська, Євразійська і Індо-Австралійська плити.
3.
Визначте, які літосферні плити і в яких місцях переміщуються з найбільшою
швидкістю.
4.
Де проходять межі літосферних плит? Які процеси та явища виникають на їх межах?
Поясніть, чому у межах Тихоокеанського вогняного кільця зосереджено 80 % усіх
сучасних вулканів.
5.
Назвіть острови Атлантичного океану, що лежать на межах літосферних плит.
Які острови цього океану розташовані поза їх межами?
6.
Наведіть приклади сусідства глибоководних жолобів і острівних дуг. Які
природні процеси та явища виникають поблизу них?
7.
Які форми рельєфу виникають на межах літосферних плит на суходолі? Наведіть
конкретні приклади.
8.
Назвіть давні (докембрійські) платформи.
9.
Області складчастості яких періодів є на Євразійській плиті?
Запитання і
завдання
1. Чим земна кора материкового
типу відрізняється від кори океанічного типу?
2. Якими є наслідки зближення і
розсування літосферних плит?
3. Яку будову має платформа? Які
розрізняють платформи за віком? Назвіть, користуючись картою „Будова земної
кори”, найбільші давні та молоді платформи.
4. Визначте за картою, де
розташовані серединноокеанічні хребти, ланцюги островів та глибоководні жолоби.
5. Які існують закономірності у
розміщенні форм рельєфу?
Источник
Вище згадувалися форми мега-, макро- і мезорельефа, утворення яких обумовлене діяльністю ендогенних процесів (див. Гл. 5-7). Найбільші форми рельєфу – планетарні – також зобов’язані своїм походженням внутрішнім силам Землі, що лежить в основі утворення різних типів земної кори.
Дані геофізики і, зокрема, глибинного сейсмічного зондування свідчать про те, що земна кора під материками і океанічними западинами має неоднакову будову. Розрізняють континентальний і океанічний типи земної кори (рис. 8.1).
Континентальна ( материкова ) земна кора характеризується великою потужністю – в середньому 40 км, місцями досягаючи 75 км. Вона складається з трьох «шарів». Зверху залягає осадовий шар, утворений осадовими породами різного складу, віку, генезису і ступеня дислоційованості. Потужність його змінюється від нуля (на щитах) до 25 км (в глибоких западинах, наприклад, Прикаспійської). Нижче залягає «гранітний» (гранітно-метаморфічних) шар, що складається головним чином з кислих порід, за складом близьких до граніту. Найбільша потужність гранітного шару відзначається під молодими високими горами, де вона досягає 30 км і більше. В межах рівнинних ділянок материків потужність гранітного шару зменшується до 15-20 км.
Під гранітним шаром залягає третій, «базальтовий», шар, який отримав свою назву також умовно: сейсмічні хвилі проходять через нього з такими ж швидкостями, з якими в експериментальних умовах вони проходять через базальти і близькі до них породи. Третій шар потужністю 10-30 км складний сильно метаморфизованними породами переважно основного складу. Тому його ще називають гранулито-базитових.
Кора океанічного типу різко відрізняється від континентальної. На більшій частині площі дна океану потужність її коливається від 5 до 10 км. Своєрідно і її будову: під осадовим шаром потужністю від декількох сотень метрів (в глибоководних улоговинах) до 15 км
(поблизу континентів) залягає другий шар, складений подушкові лавами з тонкими прошарками осадових порід. Нижня частина другого шару складена своєрідним комплексом паралельних ДАЕК базальтового складу. Третій шар океанічної кори потужністю 4 -7 км представлений кристалічними магматичними породами переважно основного складу (габро). Таким чином, найважливішою специфічною особливістю океанічної кори є її мала потужність і відсутність гранітного шару.
Мал. 8.1. Будова земної кори материків і океанів (за М. В. Муратову):
- 1 – вода; 2 – осадові породи; 3 – гранітний шар; 4 – базальтовий шар;
- 5 – мантія Землі (М – поверхня Мохоровичича); 6 – ділянки мантії, складені породами підвищеної щільності; 7 – ділянки мантії, складені породами зниженої щільності; 8 – глибинні розломи; 9 – вулканічний конус і магматичних канал
Особлива будова земна кора має в областях переходу від материків до океанів – в сучасних геосинклінальних поясах, де вона відрізняється строкатістю і складністю будови. На прикладі західної окраїни Тихого океану видно, що на околицях геосинклінальні області зазвичай складаються з трьох основних елементів – улоговин глибоководних окраїнних морів, острівних дуг і глибоководних жолобів. Простору, відповідні глибоководним западин морів (Карибського, Японського і ін.), Мають кору, за своєю будовою нагадує океанічну. Тут відсутній гранітний шар, проте потужність кори значно більше за рахунок збільшення товщини осадового шару. Великі масиви суші, які межують з такими морями (наприклад, Японські острови), складені корою, близькою за будовою до континентальної. Характерними особливостями перехідних областей є складне взаємопоєднання і різкі переходи одного типу кори в інший, інтенсивний вулканізм і висока сейсмічність. Такий тип будови земної кори можна назвати геосінклінал’ним.
Своєрідними рисами характеризується земна кора під серединно-океанічними хребтами. Вона виділяється в особливий, так званий рифтогенних тип земної кори. Деталі будови кори цього типу ще не зовсім зрозумілі. Її найважливіша особливість – залягання під осадовим шаром порід, в якому пружні хвилі поширюються зі швидкостями 7,3-7,8 км / с, тобто набагато більшими, ніж в базальтовому шарі, але меншими, ніж в мантії. Вважають, що тут відбувається змішання речовини кори і мантії. Ця думка в 1974 р отримало додаткове підтвердження в результаті глибоководного буріння, проведеного на Серединно-Атлантичному хребті.
Кожному з перерахованих вище типів земної кори відповідають найбільші, планетарні форми рельєфу (рис. 8.2). Континентальному типу земної кори відповідають континенти ( материки ). Вони утворюють основні масиви суші. Значні площі материків затоплені водами океанів. Ці частини материків отримали назву підводної окраїни материків. В геофізичної і геоморфологическом сенсі межами материків слід вважати саму нижню межу підводної окраїни материків, де виклінівается гранітний шар, і кора континентального типу змінюється океанічної.
Мал. 8.2. Схема співвідношення різних типів земної кори і планетарних форм рельєфу:
1 – материки (а) і їх підводні околиці (б) – кора материкового типу; 2 – перехідні зони – кора геосинклинального типу; 3 – ложе океану – кора океанічного типу; 4 – серединно-океанічні хребти – рифтогенних тип земної кори (по О. К. Леонтьєву)
Океанічному типу земної кори відповідає ложе океану. Складно побудована кора геосинклинального типу знаходить відображення в рельєфі геосинклінальних поясів або зон переходу від материків до океанів. Нижче для стислості вони будуть називатися перехідними зонами. Рифтогенних тип земної кори відповідає в рельєфі планетарну систему серединно-океанічних хребтів.
Кожна планетарна форма рельєфу характеризується своєрідністю притаманних їй форм мега- і макрорельефа, в переважній більшості випадків також обумовлених відмінностями в структурі земної кори.
Переходячи до опису мегарельефа найбільших планетарних форм рельєфу Землі, слід підкреслити, що при наведеному вище виділення планетарних морфоструктур берегова лінія втрачає своє значення як найважливіша геоморфологическая межа, яка відокремлює сушу від морського дна. Однак роль її безумовно велика, так як умови рельєфоутворення на морському дні і на суші істотно різні.
Слід також зазначити, що на материках, є досить складними утвореннями, поряд з древніми і молодими платформами широко поширені зовсім молоді морфоструктури, зобов’язані своїм походженням альпійським горотворних рухів і ще не втратили повністю риси, властиві геосінкліналь- ним областям. Однак ці морфоструктури характеризуються вже сформувалася континентальної земною корою.
У зв’язку з зазначеними обставинами подальше опис форм мегарельефа суші дається по можливості окремо від мегарельефа морського дна. Відповідно огляд мегарельефа материків включає в себе загальну характеристику рівнин і гір суші, в тому числі епігео- синклінальних гірських споруд, що сформувалися в альпійській геосинклінальної області. При огляді перехідних зон основна увага приділяється морським (океанічних) елементів цієї мегаморфо- структури.
Источник
Sorry, this entry is only available in
Російська
На жаль, цей запис доступний тільки на
Російська.
К сожалению, эта запись доступна только на
Російська.
For the sake of viewer convenience, the content is shown below in the alternative language. You may click the link to switch the active language.
Выше упоминались формы мега-, макро- и мезорельефа, образование которых обусловлено деятельностью эндогенных процессов (см. гл. 5, 6, 7). Самые крупные формы рельефа —планетарные — также обязаны своим происхождением внутренним силам Земли, лежащим в основе образования различных типов земной коры.
Данные геофизики и, в частности, глубинного сейсмического зондирования свидетельствуют о том, что земная кора под материками и океаническими впадинами имеет неодинаковое строение. Различают материковый и океанический типы земной коры (рис. 19).
Кора материкового типа характеризуется большой мощностью — в среднем 35 км, местами до 70 км. Она состоит из трех «слоев». Сверху залегает осадочный слой, образованный осадочными породами различного состава, возраста, генезиса и степени дислоцированности. Мощность его изменяется от нуля до 20 км. Ниже залегает «гранитный» слой, состоящий главным образом из кислых пород, близких по составу к граниту. Наибольшая мощность гранитного слоя отмечается под молодыми высокими горами, где она достигает 30 км и более. В пределах равнинных участков материков мощность гранитного слоя уменьшается до 15—20 км.
Под гранитным слоем залегает «базальтовый» слой, получивший свое название также условно: сейсмические волны проходят через него с такими же скоростями, с которыми в экспериментальных условиях они проходят через базальты и близкие к ним породы. Истинный состав «базальтового» слоя в пределах материков до сих пор остается неизвестным. Мощность его 15—20 км.
Кора океанического типа резко отличается от материковой. На большей части площади дна океана мощность ее колеблется от 5 до 10 км. Своеобразно и ее строение: под осадочным слоем мощностью от нескольких сотен метров до нескольких километров залегает промежуточный слой переменной мощности, нередко называемый просто «вторым слоем». Сейсмические волны распространяются в нем с большими скоростями, чем в осадочном, но меньшими, чем в гранитном слое. Предполагают, что промежуточный слой состоит из базальтовых лав и уплотненных осадочных пород. Под ним залегает «базальтовый» слой мощностью 4—7 км. Результаты глубоководного бурения и геофизических исследований показывают, что этот слой состоит из таких основных пород, как габро, нориты, базальты и некоторых ультраосновных пород. Таким образом, важнейшей специфической особенностью океанической коры являются малая мощность и отсутствие гранитного слоя.
Особое строение земная кора имеет в областях перехода от материков к океанам — в современных геосинклинальных поясах, где она отличается пестротой и сложностью строения. На примере западной окраины Тихого океана можно видеть, что окраинные геосинклинальные области обычно состоят из трех основных элементов — котловин глубоководных морей, островных дуг и глубоководных желобов’. Пространства, соответствующие глубоководным впадинам морей (Карибского, Японского и др.), имеют кору, по своему строению напоминающую океаническую. Здесь отсутствует гранитный слой, однако мощность коры значительно больше за счет увеличения толщины осадочного слоя. Крупные массивы суши, граничащие с такими морями (например, Японские острова), сложены корой, близкой по строению к материковой. Характерными особенностями переходных областей являются также сложное взаимосочетание и резкие переходы одного типа коры в другой, интенсивный вулканизм и высокая сейсмичность. Такой тип строения земной коры можно назвать геосинклинальным.
Своеобразными чертами характеризуется земная кора под срединно-океаническими хребтами. Она выделяется в особый, так называемый рифтогенный тип земной коры..Детали строения коры этого типа еще не совсем ясны. Ее важнейшая особенность — залегание под осадочным или промежуточным слоем пород, в котором упругие волны распространяются со скоростями 7,3—7,8 км/с, т. е. намного большими, чем в базальтовом слое, но меньшими, чем в мантии. Полагают, что здесь происходит смешение вещества коры и мантии. Это мнение в1974 г. получило дополнительное подтверждение в результатах глубоководного бурения, проведенного на Срединно-Атлантическом хребте.
Каждому из перечисленных выше типов земной коры соответствуют наиболее крупные, планетарные формы рельефа (рис. 20). Материковому типу земной коры соответствуют материки. Они образуют основные массивы суши. Значительные площади материков затоплены водами океанов. Эти части материков получили название подводной окраины материков. В геофизическом и геоморфологическом смысле границами материков следует считать самую нижнюю границу подводной окраины материков, где выклинивается гранитный слой и кора материкового типа сменяется океанической.
Схема соотношения различных типов земной коры и планетарных форм рельефа
Океаническому типу земной коры соответствует ложе океана. Сложно построенная кора геосинклинального типа находит отражение в рельефе геосинклинальных поясов или зон перехода от материков к океанам. Ниже для краткости мы будем именовать их переходными зонами. Рифтогенный тип земной коры соответствует в рельефе планетарной системе срединно-океанических хребтов.
Каждая планетарная форма рельефа характеризуется своеобразием присущих ей форм мега- и макрорельефа, в подавляющем большинстве случаев также обусловленных различиями в структуре земной коры.
Переходя к описанию мегарельефа крупнейших планетарных форм рельефа Земли, следует подчеркнуть, что при приведенном выше выделении планетарных морфоструктур береговая линия теряет свое значение как важнейшая физико-географическая граница, отделяющая сушу от морского дна. Однако роль ее безусловно велика, так как условия рельефообразования на морском дне и на суше существенно различны.
Следует также отметить, что на материках, являющихся весьма сложными образованиями, наряду с древними и молодыми платформами широко распространены совсем молодые морфоструктуры, обязанные своим происхождением альпийским горообразовательным движениям и еще не утратившие полностью черты, свойственные геосинклинальным областям. Однако эти морфоструктуры характеризуются уже сформировавшейся материковой земной корой.
В связи с указанными обстоятельствами дальнейшее описание форм мегарельефа суши дается по возможности отдельно от мегарельефа морского дна. Соответственно обзор мегарельефа материков включает в себя общую характеристику равнин и гор суши, в том числе эпигеосинклинальные горные сооружения. При обзоре переходных зон основное внимание уделяется морским (океаническим) элементам этой мегаморфоструктуры.
Источник