Континентальний тип земної кори
5.1. Типи земної кори
Земну кору вивчено значно краще, ніж глибинні сфери Землі. Як показали геофізичні дослідження, в будові земної кори беруть участь три шари порід. Верхній шар називається осадовим, бо він складений переважно осадовими породами: пісками, глинами, вапняками та ін. Поширений майже скрізь на планеті, але його товщина коливається в значних межах — від кількох метрів на виходах на поверхню давніх кристалічних порід до 15 км в Баренцовому морі. Середній шар називається гранітним за його схожість за щільністю з магматичними породами — гранітами. Поширений переважно під материками, товщина його змінюється від 0 до 20 км. Верхня частина гранітів в деяких районах, наприклад на Кольському півострові, в північних і центральних районах України, виходить на земну поверхню і доступна для безпосереднього вивчення. Нижній шар земної кори найменш досліджений, умовно названий базальтовим внаслідок схожості за щільністю з цією гірською породою. Як і осадові породи, має повсюдне поширення, а товщини його коливаються від 3 до 40 км.
Особливості будови земної кори під континентами і океанами стали причиною поділу її на два типи: континентальну і океанічну. Границя між ними не збігається з межами материків і океанів, вона проходить по океанічному дну на глибинах 2000—3500 м. Досить часто виділяють ще третій тип земної кори — перехідний: в цій зоні спостерігається чергування ділянок континентальної та океанічної кори.
Континентальний тип земної кори найтовщий. Його середня товщина 43,5 км, мінімальна, близько 20 км, — на стику з океанічною корою, максимальна, до 75 км, — під гірськими хребтами Тибету, Тянь-Шаню, Паміру. В цьому типі здебільшого добре виражені всі три шари порід — осадові, гранітні та базальтові.
Океанічний тип земної кори має малу товщину (5—20 км) при значному поширенні. Характерна його особливість — відсутність гранітного шару. Тому осадові породи незначної товщини залягають безпосередньо над базальтовими.
Для перехідного типу земної кори характерна велика контрастність, властива зонам сучасних геосинкліналей. До перехідного типу належить ділянка кори під Курильською дугою, ділянки, зайняті Чорним, Середземним, Червоним і Карибським морями, а також деякі підводні хребти. Утворення перехідного типу кори пов’язане з активним гороутворенням.
Важливі дані про будову і товщину земної кори на одних і тих самих широтах дають гравіметричні дослідження — вивчення сили тяжіння. Нагадаємо, що її величина є рівнодійною притягання маси Землі і відцентрової сили обертання планети.
Гірські хребти створюють у верхніх шарах додаткову масу і тому повинні б збільшити величину сили тяжіння пропорційно масі гір. В океанах же густина води близько 1 г/см8, тому сила тяжіння над її поверхнею повинна б бути меншою, ніж в горах. Низинні райони на суші займають проміжне положення, і тому логічно припустити, що сила тяжіння тут матиме середньоширотні значення.
Вимірювання показали, що фактично сила тяжіння на одній і тій самій паралелі скрізь практично однакова. Це означає, що в горах вона менша від нормальної, тобто тут проявляється, як прийнято говорити, від’ємна гравіметрична аномалія, на морі сила тяжіння більша розрахункової і аномалія тут додатна, на низовинах величини сили тяжіння близькі до розрахункових.
Рис. 16. Ізостазія: a — рівнина; б і в — гірські країни; г — плато; д — океан; 1 — осадові породи; 2 — гранітний шар; 3 — базальтовий шар; 4 — верхня мантія; 5 — океан; 6 — поверхня Мохоровичича (Мохо)
Такий розподіл сили тяжіння та її аномалій пояснюють ізостазією — зрівноваженням ваги земної кори різної густини на верхній мантії. Гірські хребти мають глибокі, але легкі “корені”, а океанічне дно складене переважно важкими базальтовими породами (рис. 13). Якщо десь порушена рівновага від зміни навантаження, земна кора поступово спливає (наприклад при руйнуванні гір, таненні льодовиків та ін.) або занурюється в мантію, якщо її вага збільшується. Таким чином, земна кора ніби “плаває” на верхній мантії, а нижня межа кори дзеркально відображає рельєф поверхні Землі. У цьому відношенні кора нагадує айсберг в океані. Згідно із законом Архімеда, всі айсберги, щоб вони могли плавати, мають бути глибоко занурені у воду. Чим вищий айсберг, тим більша його підводна частина. Цей закон можна застосувати і для земної кори — материки мають товстішу кору ніж опущені простори океанічного дна.
Описане явище ізостазії означає, що океан — це не тільки результат наявності води в ньому; поділ земної поверхні на сушу і море зумовлений різною будовою надр Землі. Материки не можуть опуститися нижче рівня Світового океану, бо вони складені головним чином легкими гірськими породами. У будові океанічного дна переважають більш важкі породи. Таким чином, материк не може перетворитися в океан і навпаки.
Думки щодо поділу земної кори на різні типи дотримуються не всі вчені. Деякі геологи вважають, що земна кора скрізь на Землі однакова. Виявлені ж відмінності в характері проходження сейсмічних хвиль і розподілі сили тяжіння пояснюються тим, що кора під океаном зазнає величезного тиску водних мас і насичена водою. Це і змінює її властивості.
Важливі дані про будову земної кори дають відомості, одержані в процесі глибокого буріння. Так, результати аналізів гірських порід, взятих з Кольської надглибокої свердловини, виявилися досить несподіваними. Там, де за геофізичними даними передбачалася наявність базальтового шару (у зв’язку з різкою зміною швидкості проходження хвиль), свердловина пересікла світлі архейські гнейси. Це дуже змінені, чи мета-морфізовані, гірські породи осадового або магматичного походження з високим вмістом кремнезему, і, що дуже важливо, одна з головних складових частин гранітного шару. Виникає питання: невже всі здогадки геологів і геофізиків про будову глибоких надр земної кори виявилися неправильними? Ні, це не так. Надглибоке буріння ще раз показало, наскільки складні природні процеси і яка непроста будова кори. У даному випадку різка зміна швидкостей хвиль пов’язана не з переходом від гранітного шару до базальтового, а з розущільненням порід за рахунок утворення тріщин в процесі звільнення води з кристалічних сіток мінералів під впливом високого тиску і температури.
Результати глибокого буріння змінили уявлення про характер розподілу температур в надрах Землі. Раніше вважалося, що в межах Балтійського щита й у подібних йому регіонах збільшення температур з глибиною незначне. Очікувалося, що на глибині близько 7 км температура досягає 50е, а 10 км — 100°. Насправді температура виявилася значно вищою. До глибини 3 км температура збільшувалася на 1° через кожні 100 м, що відповідало розрахункам. Але далі її приріст досяг 2,5° на кожні 100 м, і, таким чином, на глибині 10 км температура виявилася рівною 180°. Допускають, що висока температура — наслідок інтенсивного теплого потоку, який іде від розігрітої мантії.
Щоб краще вивчити глибинну будову Землі, передбачається закласти кілька нових надглибоких свердловин у різних районах Землі. Деякі з них повинні досягнути границі Мохоровичича. Це означає, що в недалекому майбутньому до рук учених попадуть унікальні зразки геологічних порід. Цілком ймовірно, що глибоке буріння дозволить виявити родовища корисних копалин, розширить уявлення людей про будову надр Землі.
5.2. Хімічний і речовинний склад кори
5.3. Історія розвитку земної кори
5.4. Вулкани
5.5. Землетруси
5.6. Поняття про геосинкліналі та платформи
5.7. Утворення материків і океанів
5.8. Сучасні особливості розподілу суші і моря
5.9. Форми земної поверхні
5.10. Рельєф океанічного дна
5.11. Гіпсографічна крива
Источник
Міністерство освіти і науки
України
Львівський національний університет
імені Івана Франка
Геологічний факультет
Кафедра
екологічної та інженерної
геології і гідрогеології
Головні структурні елементи
земної кори
/реферат /
Виконала : ст. групи ГЛЕ-42
Бохінська Наталія
Перевірила : доц.
Сливко Є. М..
Львів 2013
Зміст
Вступ…………………………………………………………………………..3
- Поняття «земна кора»…………………………………………………..5
- Типи земної кори………………………………………………………..8
- Континентальна земна кора………………………………………..8
- Океанічна земна кора……………………………………………….9
- Перехідні типи земної кори…………………………………………9
- Головні структурні елементи земної
кори……………………………11
Висновки………………………………………………………………………16
Список
використаної літератури…………………………………………….17
Вступ
Людство завжди цікавило, що насправді
міститься всередині Землі. Досі ніхто
не спромігся побувати там. Навіть найглибша
бурова свердловина світу сягає тільки
12 км. Але це незначна глибина порівняно
з розмірами нашої планети. Якщо уявити Землю у вигляді яблука, то ця надглибока свердловина
навіть не порушить його шкірку.
Згідно з науковими даними у будові нашої
планети розрізняють три основні частини:
ядро, мантію та земну кору (рис. 1).
Ядро — наймасивніша (найщільніша) внутрішня
частина Землі. Воно складається з речовин,
що мають властивості металів. Радіус
ядра становить близько 3 500 км. Температура
в ядрі досягає 4 000 – 5 000°С.
Мантія — найбільша за об’ємом частина планети
(4/5 об’єму Землі). Речовина мантії перебуває
в твердому стані. Тільки на глибині близько
150 — 200 км від поверхні у верхній частині
мантії є в’язкий шар — астеносфера. Температура
речовини мантії з наближенням до поверхні
Землі знижується від 4000° до 1 000°С.
Вище від мантії лежить земна кора —
верхня тверда оболонка літосфери. Товща
земної кори становить 5 — 10 км під океанами,
70 — 80 км — у горах на суходолі. Порівнявши її із товщею
мантії та ядра, можна сказати, що – це
наче тонка плівка. [5]
Рис. 1 Будова планети Земля
Земна кора складена різними за походженням
групами гірських порід (магматичними,
метаморфічними, осадовими), які, в свою
чергу, складені мінералами, а останні
хімічними елементами. Таким чином, виходячи
з концепції ієрархічної організації
природної речовини, про склад земної
кори можна судити через послідовне вивчення
хімічних елементів, мінералів і гірських
порід. [1]
1. Поняття «земна
кора»
Земна кора (рис.2) – це верхній шар нашої
планети, одна зі структурних оболонок планети, як ядро, мантія. Земна кора є твердим
утворенням що становить 0,1-0,5% радіуса Землі.
Простежується до глибини 5-10 км в океанах
без (без урахування води), до 30-40 км у рівнинних
платформних областях і до 50-75 км у гірських
районах. Від мантії земна кора, здебільшого,
відділена досить різкою сейсмічною межею,
де швидкості повздовжніх хвиль збільшуються
від 6,5-7,0 до 8,0 км/с. Цю межу виявив 1909 р.
сербський сейсмолог Мохоровичич, тому
її називають поверхнею Мохоровичича
(Мохо, М). Отже, можна сказати, що земна
кора – це зовнішня тверда оболонка Землі,
розташована вище межі М. [6]
Земна кора в хімічному відношенні
з усіх внутрішніх геосфер Землі вивчена
найбільш детально. Але і в її межах достовірні
дані про хімічний склад гірських порід
отримані лише для самої верхньої, доступної
для спостережень частини материків, тобто
до глибини 10-15 км. Перші відомості про
хімічний склад земної кори належать американському
вченому Ф. Кларку, який базуючись на результатах
6000 хімічних аналізів різних гірських
порід у 1889 році вирахував і опублікував
середні вмісти 50 основних хімічних елементів
земної кори.
Найпоширенішими хімічними елементами
в земній корі, кларки яких перевищують
одиницю або близькі до неї, є кисень,
кремній, алюміній, залізо, кальцій, натрій,
магній, калій та водень. Вони складають
більше 98% земної кори, при цьому близько
80% припадає на долю кисню, кремнію та алюмінію.
[1]
Земна кора складається з мінералів і
гірських порід, яких у природі існує кілька
тисяч видів. Мінерали й гірські породи
різняться між собою кольором, твердістю,
будовою, температурою плавлення, розчинністю
у воді та іншими властивостями. Багато
з них людина широко використовує, наприклад,
як паливо, у будівництві, для отримання
кольорових і чорних металів.
Різноманітність мінералів і гірських
порід зумовлена головним чином різними
умовами їх утворення. За походженням
їх поділяють на магматичні, осадові і
метаморфічні.
Рис. 2 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. [3]
У будові
земної кори виділяють три шари: осадовий
(верхній), складений неметаморфізованими
осадовими породами; гранітний (гранітогнейсів),
складений магматичними, багатими на кремнезем
породами, а також метаморфічними, близькими
за складом до гранітів; базальтовий, складений
основними магматичними і щільними метаморфічними
породами, що збагачені магнієм та залізом.
Проте всі ці назви є умовними. Вони ґрунтуються
на зіставленні швидкостей проходження
сейсмічних хвиль зі швидкостями поширення
пружних коливань, які були визначені
для зазначених порід – базальтів і гранітів
– експериментальним шляхом. Швидкості
проходження поздовжніх хвиль у шарах
земної кори відповідають у середньому
таким значенням, км/с: в осадовому шарі
3-5, у гранітному 5-6 (6,5), у базальтовому
6,5-7,2.
Осадовий
шар складений осадовими породами, які
є продуктами перевідкладення матеріалу
нижніх (давніше утворених) шарів. Він
хоча і покриває всю поверхню Землі, проте
місцями є надзвичайно тонким, іноді його
нема, а деколи він досягає потужності
в десятки кілометрів.
Гранітний
шар утворений метаморфічними і магматичними
породами. Тут переважають відміни порід,
багаті на кремнезем (кислі породи). Потужність
шару досягає 15-20 км, а інколи й більше.
В межах океанських плит та деяких континентальних
глибоких депресій його нема, або ж він
розвинутий слабко.
Базальтовий
шар складений переважно гранулітобазитовими
високометаморфізованими та магматичними
породами. Вміст кремнезему тут менший
(переважно основні породи), а їхня густина
вища.Цей шар розвинутий в основі в основі
земної кори в усіх частинах земної кулі,
а також ним складене ложе Світового океану.
[6]
2. Типи земної кори
Виділяють декілька
типів земної кори, головними серед яких
за геофізичними, геохімічними та геологічними
ознаками є континентальний і океанський
два головні типи земної кори. [6] 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.
2.1 Континентальна
земна кора
Континентальна земна
кора ( рис.3) займає меншу площу ( близько
40% поверхні Землі), але має складну будову
і набагато більшу потужність. Під високими
горами її товщина вимірюється 60-70 кілометрами.
Будова кори континентального типу має
тричленний характер – базальтовий, гранітний
і осадовий шари.
Гранітний шар виходить
на поверхню на ділянках, іменованих щитами.
Наприклад, Балтійський щит, частину якого
займає Кольський півострів, складений
породами гранітного складу. Саме тут
велося глибоке буріння, і Кольська надглибока свердловина досягла
позначки 12 км. Але спроби пробурити весь
гранітний шар наскрізь виявилися невдалими.
Шельф — підводна окраїна материка
— також має континентальну кору. Те ж
відноситься і до великих островів — Нової
Зеландії, островів Калімантан, Сулавесі,
Нова Гвінея, Гренландія, Сахалін, Мадагаскар
і іншим. Окраїнні моря і внутрішні моря,
такі як Середземне, Чорне, Азовське, розташовані
на корі континентального типу.
Базальтовий шар межує з поверхнею
Мохо. Верхній осадовий шар змінює свою
товщину в залежності від рельєфу поверхні.
Так, в гірських районах він тонкий або
взагалі відсутній, так як зовнішні сили
Землі переміщують пухкий матеріал вниз
по схилах. Зате в передгір’ях, на рівнинах,
в улоговинах і западинах він досягає
значних потужностей. [2]
Рис.3 Континентальна кора
2.2 Океанічна земна
кора
Океанічна земна кора – земна
кора, розповсюджена під дном океанів та
морів.
Відрізняється від континентальної
земної кори відсутністю гранітного шару
і значно меншою потужністю — від 5 до 10
км (макс. 20-25 км), зокрема зменшеною товщиною
осадового шару.
Як і континентальна, характеризується
тришаровою будовою:
- верхній осадовий шар, потужністю
від дек. сотень м до 1 км, складається з крихких розсипчастих
порід, швидкість поширення сейсмічних
хвиль в яких 2,0—2,5 км/с; - середній шар, потужністю 1,0-3,0 км, складений базальтами з прошарками карбонатних та
кременистих порід (швидкість сейсм. хвиль 3,5—4,5 км/с); - нижній (базальтовий) шар, потужністю
3,5-5,0 км, складений основними та ультраосновними породами (швидкість сейсм. хвиль 6,3-6,5 км/с, в окремих випадках — до 7,0—7,4 км/с). [4]
2.3 Перехідні типи земної
кори
Крім цих
головних типів земної кори, виділяють
також перехідні – субокеанський і субконтинентальний.
Субокеанський за будовою ближчий до океанського,
але відрізняється від нього значною потужністю
осадового шару ( від 4-10 до 15-20 км). Його
виявлено у великих прогинах окраїнних
та внутрішньоконтинентальний морів (
Каспійське, Чорне, Середземне, Японське,
Охотське, Карибське, Мексиканська затока),
де під осадовими породами безпосередньо
залягає базальтовий шар потужністю 5-8
км. Загальна потужність земної кори становить
тут 20 км і більше.
Субконтинентальний
тип розвинутий у межах острівних дуг
(Алеутська Курильська) і мілководних
плато. За складом він відповідає материковому
типу, проте зменшеної потужності (20-30
км). Його особливістю є нечітке розмежування
гранітогнейсового і базальтового шарів
(межа Конрада). [6]
3. Головні структурні елементи
земної кори
Найбільш структурними елементами
земної кори, які не тільки відрізняються
за характером її будови, але й чітко простежуються
на поверхні, є континенти і океани. Проте
відразу слід зазначити, що не весь простір
заповнений водами океанів є океанською
структурою. Периферійні частини океанів
характеризуються наявністю шельфових
зон, для яких властивий континентальний
тип кори і їх вважати складовими океанських
структур було б помилкою, так само як
і внутрішньоконтинентальні моря з океанічним
типом кори не можна відносити до континентальної
структури. Окрім того, різниця між
цими двома структурними елементами земної
кори не зводиться тільки до типу земної
кори, а охоплює цілу низку відмінностей
у будові, складі, фізичному стані речовини
тощо, не лише земної кори, але й літосфери
і навіть верхньої мантії. В даному випадку
важливим критерієм, який підкреслює неоднорідність
літосфери, є сейсмічність, оскільки
в межах земної кулі спостерігається різка
нерівномірність проявлення сейсмічної
активності. Виділяються широкі ділянки
земної поверхні континентів і ложа океанів
практично асейсмічні, і відносно вузькі
зони, в межах яких зосереджені всі осередки
землетрусів і вулканічної діяльності,
тобто сейсмічно активні. Такими зонами
є серединно-океанічні хребти, зони поєднання
острівних дуг або окраїнних гірських
хребтів і глибоководних жолобів на периферії
океанів, а також гірський пояс, який простягається
від Гібралтара через Північну Африку,
Південну Європу та Центральну Азію до
Індонезії.
Такі зони виконують роль своєрідних
швів між відносно стійкими і внутрішньо
монолітними ділянками літосфери, які
називаються літосферними плитами. На
сучасному етапі вивченості літосфери
в її структурі виділяється сім великих
і тринадцять малих плит, які об’єднують
континенти та прилеглі до них ділянки
океанів. Наприклад, Африканська плита окрім однойменного континенту
та його підводної окраїни включає також
південно-східну частину Атлантичного
океану, західну частину Індійського
океану аж до їх серединно-
Источник