Найбільш стійкими ділянками кори є
Земна кора складається в основному з дев’яти елементів, на які припадає 99,79 % (табл. 1). Серед решти переважають титан, фосфор, марганець, фтор, сірка, стронцій, барій, вуглець, хлор, нікель. Тому, попри велику кількість можливих комбінацій хімічних елементів, число основних породоутворюючих мінералів у цілому невелике. Декілька елементів — таких, як золото, срібло, мідь, сірка, платина, вуглець у формі графіту і алмазу — зустрічаються в чистому вигляді, але більшість — у вигляді хімічних сполук. Оскільки вміст кисню в земній корі є найбільшим, то хімічні сполуки з ним інших елементів особливо поширені. Кремній та алюміній, які займають відповідно друге і третє місця, найчастіше входять до складу силікатних мінералів. Силікати — це сполуки кремнію і кисню з іншими елементами — такими, як алюміній, натрій, калій, залізо і магній. Порівняно рідше мінеральні сполуки містять карбонати, сульфіди, сульфати, хлориди, фосфати, гідроксиди, нітрати і борати.
Таблиця 1. Вміст у земній корі найбільш поширених елементів (за О.П. Виноградовим, 1959 р.)
Елемент | Відсоток від загальної маси | Елемент | Відсоток від загальної маси |
Кисень | 47,2 | Натрій | 2,64 |
Кремній | 27,6 | Калій | 2,6 |
Алюміній | 8,8 | Магній | 2,1 |
Залізо | 5,1 | Водень | 0,15 |
Кальцій | 3,6 | Усі решта | 0,21 |
Хімічний склад у земній корі безперервно оновлюється. Пояснюється це постійним переміщенням хімічних елементів у складі газів, водних і твердих розчинів. Завдяки міграції елементів між різними шарами кори, а також між материками і океанами здійснюється взаємний обмін речовиною. Але дослідження хімічного складу континентального й океанічного типів кори показали, що між ними є помітні відмінності: в континентальній земній корі підвищений вміст оксидів кремнію, натрію, калію і фосфору, в океанічному типі оксидів алюмінію, кальцію, заліза, титану, марганцю.
Хімічний склад земної кори, маса якої становить лише 1 % маси планети, відмінний від складу Землі в цілому. За даними О.Є. Ферсмана, найпоширенішими елементами Землі є (% маси): залізо — 39,76; кисень — 27,71; кремній — 14,53; магній — 8,69; нікель — 3,46; кальцій — 2,32; алюміній — 1,79; сірка — 0,64; інші — 1,1. Середній хімічний склад земних порід близький до складу більшості метеоритів. Таку ж схожість засвідчили дослідження ґрунту Місяця, доставленого на Землю автоматичними станціями і астронавтами. Таким чином, зіставлення хімічного і мінерального складу метеоритів та інших тіл Сонячної системи свідчить про єдність походження матерії внутрішніх планет.
В природі мінерали (однорідні за складом і будовою хімічні сполуки або однорідні елементи) зустрічаються у твердому, рідкому або газоподібному стані. Основну масу складають тверді мінерали. Кристали мінералів мають форму багатогранників, для них характерне строго закономірне розташування атомів, з яких вони складаються.
Мінерали визначаються з допомогою спеціальних методів дослідження за кольором, блиском, спайністю, зломом, твердістю, кольором риски, питомою масою, розчинністю, магнітними властивостями, заломленням світлових і рентгенівських променів.
У природних умовах мінерали складають різні сполучення і утворюють гірські породи, які за походженням поділяють на три групи: магматичні, осадові, метаморфічні. Основну масу земної кори складають магматичні гірські породи (близько 95 % її маси). Поверхня ж Землі на 75 % складена осадовими породами і на 25 % — магматичними і метаморфічними породами.
Магматичні породи утворюються з магми або лави (вилитої на поверхню магми). Породи, що утворилися з магми на глибині, називаються інтрузивними, а на поверхні — ефузивними. Магматичні породи складаються переважно з силікатів і алюмосилікатів, найважливішими компонентами яких є оксиди кремнезему Si02 і глинозему А1203. За вмістом кремнезему магматичні породи поділяються на чотири групи, які представлено в табл. 2.
Таблиця 2. Поділ магматичних порід за вмістом кремнезему
Породи | Вміст Si02, % | Характерні породи | |
Інтрузивні | Ефузивні | ||
Ультраосновні | 40 | Дуніти, піроксеніт, перідотит | |
Основні | 40—52 | Габро | Базальт, діабаз |
Середні | 52—65 | Діорит | Андезит |
Кислі | 65 | Граніт | Ліпарит (ріоліт) |
Осадові гірські породи бувають уламкового, органічного і хімічного походження. Відомо, що під дією тепла та холоду, вологи, вітру гірські породи постійно руйнуються, розпадаються на уламки, пісок, пил, мул. Текучі води, льодовики, вітер зносять цей вивітрений матеріал у моря, озера, низовини. Найбільша кількість піщаного і мулистого матеріалу осідає в морях і океанах. Спочатку він представляє собою напіврідку масу, але пізніше під тиском нових шарів ущільнюється і згодом перетворюється в тверду осадову породу: пісок — у пісковик, глина — в глинистий сланець. Ці гірські породи уламкового походження. Осадові породи органічного походження утворюються в результаті нагромадження органічних решток після відмирання тварин та рослин. Так, наприклад, органічного походження є крейда, яка складається головним чином з панцирів дрібних одноклітинних водоростей і мікроскопічних раковин корененіжок. Органічне походження має багато вапняків і такі корисні копалини, як кам’яне та буре вугілля. Осадові породи хімічного походження утворюються в результаті випадання з водних розчинів різноманітних розчинених речовин (наприклад, кам’яна сіль).
Метаморфічні гірські породи утворюються в процесі глибинного перетворення осадових і магматичних порід, які, будучи похованими під пластами нових нашарувань, опиняються в умовах великого тиску і високої температури. Інколи відбувається повне переплавлення порід, внаслідок чого з граніту та одночасно з осадових порід утворюється гнейс, а наприклад, з рихлого пісковику — дуже твердий кварцит. Перекристалізація вапняку приводить до утворення мармуру. Метаморфічні породи відрізняються специфічним мінеральним складом і набувають нових текстурних ознак, наприклад сланцюватості. До числа найпоширеніших метаморфічних порід належать глинисті сланці, гнейси, кварцити, мармури, скарни, роговики.
Источник
§ 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
ПЛАН
1. Загальні поняття про літосферу і її будову
2. Неоднорідність земної кори, стійкі і рухомі ділянки земної кори
3. Будова верхньої частини літосфери – рельєф
4. Гірські породи як компонент літосфери
Список використаної літератури
1. Загальні поняття про літосферу і її будову
Як згадувалося вище, нижня частина географічної оболонки – літосфера (від грецьк. літос – “камінь”) – являє собю складне утворення з переважно твердої речовини, яке охоплює мантію Землі шаром потужністю від 10-15 до 200 км і підстилається у верхній мантії розм’якшеним (пластичним) прошарком – астеносферою. Завдяки своїй пластичності астеносфера відіграє роль субстрату, по якому відбувається горизонтальне переміщення (“плавання”) літосферних плит. Разом з вертикальними рухами (підняття – опускання) ці переміщення мають вирішальне значення у житті твердої підвалини географічної оболонки, а відтак і в усій природі геосфери (з ними пов’язані процеси магматизму, метаморфізму, тектоніки, сейсміки). Отже, літосфера займає своєрідне “буферне” положення між глибинними надрами планети та її зовнішніми оболонками (атмосферою, гідросферою).
Верхню, основну з точки зору землезнавства, частину літосфери називають земною корою. Особливе значення при вивченні літосфери має речовинний склад земної кори (мінерали, гірські породи) та визначення вікових рубежів геологічних утворень, тобто проблема часу у житті літосфери. Другий напрямок вивчення літосфери пов’язаний з формуванням рельєфу. У найбільш загальному розумінні рельєф являє собою сукупність форм вертикального розчленування земної поверхні, тобто піднять і знижень, гір і рівнин тещо, створених тривалою взаємодією внутрішніх сил Землі (морфоструктури) та її зовнішніх оболонок (морфоскульптури).
Потужність і будова літосфери визначаються типом земної кори. Материкова кора складається з трьох шарів – осадового, гранітного і базальтового, її потужність на рівнинах сягає 30-40, в горах – 60-80 км. Потужність літосфери в районі материків становить 150-250 км. Океанічна кора складається з осадового і базальтового шарів (гранітний шар між ними відсутній). Потужність океанічної кори 5-10 км, потужність літосфери під океанами – 50-100 км.
Літосфера глибинними розломами розбита на великі блоки – літосферні плити. Під впливом внутрішніх сил Землі ці плити повільно, зі швидкістю до 5-6 см за рік, пересуваються по в’язкій астеносфері в той чи інший бік. Ці рухи називаються горизонтальними. Вони призводять до утворення великих і лінійно витягнутих форм рельєфу: гір, океанічних жолобів, рифтових хребтів, глибинних розломів-грабенів.
Для літосфери характерні й повільні вертикальні коливання – повільні підняття чи опускання, швидкість яких від 0-2 до 10-12 мм за рік. При цьому нерідко колишні ділянки морського дна стають суходолом або, навпаки, суходол занурюється на дно моря.
До проявів внутрішніх сил Землі належать також магматизм і землетруси.
Магматизм – це сукупність явищ, пов’язаних з утворенням і рухом магми з астеносфери до поверхні Землі. Розрізняють два типи магматизму – внутрішній (інтрузивний), коли магма не досягає поверхні Землі і застигає на глибині, і зовнішній (ефузивний), коли магма прориває земну кору і виливається на поверхню. Ефузивний магматизм називають ще вулканізмом. Вулкани поділяють на діючі і згаслі. Більшість діючих приурочена до узбережжя Тихого океану (Тихоокеанське вогненне кільце), серединно-океанічних хребтів та зон розломів на материках.
У районах вулканізму зустрічаються гейзери – джерела, що періодично викидають фонтани гарячої води (Йеллоустонський національний парк США, Ісландія, Камчатка, Нова Зеландія).
Землетруси – раптові підземні удари, супроводжувані швидкими коливаннями земної поверхні. Причина землетрусів – розривні порушення в надрах Землі або зсування блоків земної кори за лінією розлому. Осередки землетрусів здебільшого приурочені до молодих гір, а також до зон розломів.
Сила землетрусів оцінюється за 12-бальною шкалою. Слабкі землетруси (1-3 бали) майже не відчуваються людиною і фіксуються за допомогою сейсмографів. При катастрофічних землетрусах (11-12 балів) рельєф Землі змінюється до невпізнанності, цілком руйнуються всі будівлі.
2. Неоднорідність земної кори, стійкі і рухомі ділянки земної кори
Земна кора нашої планети неоднорідна. Виділяють материковий і океанічний типи земної кори. Материкова кора складається з З шарів – осадового, гранітного і базальтового; потужність коливається від 30-40 км (на рівнинах) до 60-80 км (у горах). Океанічна кора складається з 2 шарів – осадового і базальтового; потужність – 5-10 км.
Літосфера розбита на окремі блоки – літосферні плити, які рухаються по розплавленій астеносфері – прошарку верхньої мантії під літосферою. При сходженні плит земна кора зминається в складки або вигинається (з океанічною плитою), занурюючись під материкову плиту і розплавляючись в астеносфері.
При розходженні плит виникають розломи (рифти), через які виливається мантійна речовина, створюючи1 базальтовий шар земної кори океанічного типу.
Земна кора материкового типу більш давня, ніж теперішня океанічна кора. На материках є ділянки, де вік гірських порід, що складають земну кору, перевищує 3 млрд років. Вік океанічної кори – від 160-180 млн років і менше.
На суходолі і на дні океанів виділяють стійкі і рухливі ділянки земної кори. Стійкими ділянками є платформи (материкові й океанічні). В основному вони займають внутрішні області літосферних плит. Для платформ характерні повільні вертикальні коливання, тут не відбувається сильних землетрусів, немає діючих вулканів. У рельєфі платформам відповідають рівнини (суходолу і дна океану).
Рухливими ділянками земної кори є складчасті області. В основному
Источник