Середня потужність земної кори
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
У Вікіпедії є статті про інші значення цього терміна: Кора.
Земна́ кора́ — зовнішній шар земної кулі, одна зі структурних оболонок планети, як ядро, мантія. Земна кора є твердим утворенням товщиною 5—40 км, що становить 0,1—0,5 % радіуса Землі. Від мантії Землі відокремлена поверхнею Мохоровичича. Фактично земна кора ніби плаває на поверхні магми, і тому на планеті спостерігаються її деформації та рухи. В основі сучасних уявлень про структуру лежать геофізичні дані про швидкість поширення пружних (переважно поперечних) хвиль.
Типи земної кори[ред. | ред. код]
Схематичний профіль перехідної зони «континент-океан»
Земна кора відрізняється під материками та океанами за складом та потужністю. Розрізняють материкову та океанічну земну кору, що різняться за складом, будовою, потужністю й іншими характеристиками. У залежності від густини порід, що її складають, у корі виділяють три шари: «базальтовий», «гранітний» та осадовий.
Потужність континентальної кори в залежності від тектонічних умов становить від 25-45 км (на платформах) до 60-80 км (в областях гороутворення). У континентальній корі розрізняють осадовий (до 20-25 км), «гранітний» або «гранітно-метаморфічний» (в середньому 15 км, густина порід 2,6-2,7 т/м³) і «базальтовий» (20-35 км, густина порід 2,7-3,0 т/м³) шари. Назви «гранітного» і «базальтового» шарів умовні і історично пов’язані з виділенням межі Конрада, яка їх розділяє. Обидва ці шари іноді об’єднують в поняття консолідованої кори.
Основна відмінності океанічної кори від континентальної — відсутність «гранітного» шару, істотно менша потужність (2-10 км), більш молодий вік (юра, крейда, кайнозой), велика латеральна однорідність. Океанічна кора складається з трьох шарів. Перший шар, або осадовий, має потужність до 1-2 км. Другий шар — вулканічний, або акустичний підмурівок, має в середньому потужність 1-2 км (за іншими даними, 1,2-1,8 км). Детальні дослідження дозволили розділити його на три горизонти (2А, 2В і 2С). Третій шар океанічної кори — «базальтовий» потужністю 4-8 км (інші дані — від 2 до 5 км).
Вік[ред. | ред. код]
Материкова земна кора є послідовним нашаруванням осадових гірських порід різного віку. Нижні горизонти таких нашарувань є найстаршими. Часто вони можуть бути метаморфізованими, тобто такими, які пройшли певну термічну обробку в земних надрах. Вік гірських порід визначають застосовуючи спеціальні методи. Цим займається наука геохронологія. Великою кількістю радіологічних досліджень доведено, що вік найстарших гірських порід земної кори за торієм-232 є не більшим ніж 3,5 мільярда років. Тому прийнято вважати, що вік найстарших гірських порід земної кори не перевищує 3,5 млрд років — а вік нашої планети — приблизно 5 млрд. років.
Протягом перших 2 млрд років, можливо, сформувалося від 50 % до 70-80 % всієї сучасної континентальної кори, в наступні 2 млрд років — щонайбільше 40 %, і лише близько 10 % — за останні 500 млн років, тобто у фанерозої. Переломний момент в розвитку земної кори мав місце у пізньому докембрії, коли в умовах існування великих плит вже зрілої континентальної кори стали можливі великомасштабні горизонтальні переміщення, що супроводжувалися субдукцією та обдукцією новоутвореної літосфери. З цього часу утворення і розвиток земної кори відбувається в геодинамічній обстановці, зумовленій механізмом тектоніки плит.
Рухи[ред. | ред. код]
Земна кора, як і гідросфера, є рухомою системою. Глибинними розломами земна кора розділена на блоки. В результаті взаємодії двох сил — тяжіння Землі до Місяця і відцентрової внаслідок обертання Місяця навколо Землі, виникають добові вертикальні рухи земної кори а також припливи і відпливи води в океанах і морях. Подібно такі рухи відбуваються за рахунок обертання Землі разом з Місяцем довкола Сонця. Встановлено, що такі плавні рухи земної кори відбуваються двічі протягом доби і досягають амплітуди декількох десятків сантиметрів. Напрямки цих рухів не є постійними, вони періодично змінюються. У масштабі мільйонів років вони викликали затоплення морем величезних територій і навпаки — виникнення та ріст гірських масивів. Унаслідок такого піднімання земної кори ростуть молоді гори, наприклад структури альпійської гірської системи, до якої належать і Крим, і Карпати. Геофізичними дослідженнями встановлено, що зараз поверхня Карпат піднімається зі швидкістю 0,1 — 10 мм за рік.
Коливальні рухи земної кори[ред. | ред. код]
Повільні плавні безперервні вертикальні переміщення мас гірських порід; одна з форм тектонічних рухів. Причину їх вбачають у глибинних процесах, що відбуваються в мантії Землі, деякі вчені — у космогенних процесах. Коливальні рухи земної кори впливають на зміни рівня Світового океану, що є однією з причин трансгресій та регресій моря, на склад, шаруватість і потужність осадів, на інтенсивність процесів денудації тощо.
Радіальні рухи земної кори[ред. | ред. код]
Рухи земної кори, паралельні радіусу Землі. Протікають повільно або швидко, при землетрусах — стрибкоподібно. Нерідко називаються коливальними рухами земної кори.
Основні тектонічні елементи земної кори[ред. | ред. код]
Найбільш древні і тектонічно малорухливі обширні області материків — древні платформи (кратони), утворені фундаментом з метаморфічних порід докембрійської, в основі архейської і ранньопротерозойської доби, які виступають на поверхню в межах щитів, і платформних чохлів. Євразія поділяється на такі платформи: Східноєвропейська, Сибірська, Китайсько-Корейська, Південнокитайська, Індостанська, Аравійська. На других материках — по одній платформі більш великих розмірів. Інший основний тип тектонічних областей материків і перехідних зон — широкі і досить протяжні рухомі пояси, що виникли 1,6-1 млрд років тому і які протягом пізнього протерозою і фанерозою пройшли складну історію тектонічного розвитку.
Головні типи сучасних тектонічних областей ложа океанів — їх рухомі зони — так звані серединно-океанічні рифтові пояси і розташовані між ними і околицями материків більш стабільні області — океанічні плити.
| Глибина[3] км | Шари | Щільність г/см³ | |
|---|---|---|---|
| 0-60 | Літосфера | — | |
| 0-35(75) | Земна кора | 2,2-2,9 | |
| 35-60 | … Верхня мантія Землі | 3,4-4,4 | |
| 35-2890 | Мантія | 3,4-5,6 | |
| 70—150(400) | … Астеносфера | — | |
| 2890-5100 | Зовнішнє ядро | 9,9-12,2 | |
| 5100-6378 | Внутрішнє ядро | 12,8-13,1 |
Хімічний склад[ред. | ред. код]
Більшість (99,79 %) маси кори припадає усього на 9 елементів, масові частки яких представлені в наступній таблиці[4]:
Оскільки кисень і кремній є найбільш поширеними елементами, їх сполуки — силікати, є основними породооутворюючими породами земної кори.
Див. також[ред. | ред. код]
- Континентальна земна кора
- Океанічна земна кора
- Перехідні зони «континент-океан»
Примітки[ред. | ред. код]
Джерела[ред. | ред. код]
- Дослідження гравітаційного поля, топографії океану та рухів земної кори в регіоні Антарктики: монографія / О. М. Марченко, К. Р. Третяк, А. Я. Кульчицький та ін. ; за заг. ред. О. М. Марченка, К. Р. Третяка ; М-во освіти і науки, молоді та спорту України, Нац. ун-т «Львів. політехніка». — Л. : Вид-во Львів. політехніки, 2012. — 308 c. : іл., 6 окр. арк. іл. — Бібліогр.: с. 294—304 (221 назва). — ISBN 978-617-607-206-5
- Мала гірнича енциклопедія : у 3 т. / за ред. В. С. Білецького. — : Східний видавничий дім, 2004—2013.
- Третяк П. Р. Лісівнича історія. Навчальний посібник. — Львів, 2002.
Источник
Материки в свій час були сформовані з масивів земної кори, яка в тій чи іншій мірі виступає над рівнем води у вигляді суші. Ці брили земної кори не один мільйон років розколювалися, зсувалися, частини їх м’яли, щоб постати в тому вигляді, який відомий нам зараз. Сьогодні ми розглянемо найбільшу і найменшу потужність земної кори та особливості її будови.
Трохи про нашій планеті
На початку формування нашої планети тут діяли численні вулкани, відбувалися постійні зіткнення з кометами. Лише після того, як бомбардування припинилися, розпечена поверхню планети застигла.
Тобто вчені впевнені, що спочатку наша планета являла собою безплідну пустелю без води і рослинності. Звідки на неї взялося стільки води – досі залишається загадкою. Але не так давно під землею були виявлені великі запаси води, можливо, саме вони і стали основою наших океанів.
На жаль, всі гіпотези про походження нашої планети і її складі є скоріше припущеннями, ніж фактами. Згідно з твердженнями А. Вегенера, спочатку Землю покривав тонкий шар граніту, який в палеозойську еру перетворився в праматерик панею, який. У мезозойську еру Пангея почала розколюватися на частини, утворилися материки поступово відпливали один від одного. Тихий океан, стверджує Вегенер, – це залишок первинного океану, а Атлантичний і Індійський розглядаються як вторинні.
Земна кора
Склад земної кори практично аналогічний складу планет нашої Сонячної системи – Венери, Марса та ін. Адже основою для всіх планет Сонячної системи послужили одні і ті ж речовини. А з недавніх пір вчені впевнені, що зіткнення Землі з ще однієї планети, названої Теей, викликало злиття двох небесних тіл, а відколовся від осколка утворилася Місяць. Це пояснює те, що мінеральний склад Місяця схожий зі складом нашої планети. Нижче ми розглянемо будову земної кори – карту її шарів на суходолі та океані.
Кора становить всього 1% від маси Землі. Переважно вона складається з кремнію, заліза, алюмінію, кисню, водню, магнію, кальцію і натрію і ще 78 елементів. Передбачається, що в порівнянні з мантією і ядром кора Землі – оболонка тонка і крихка, що складається переважно з легких речовин. Важкі ж речовини, як вважають геологи, спускаються до центру планети, а найважчі зосереджені в ядрі. Будова земної кори і карта його верств представлені на малюнку нижче.
Материкова земна кора
Кора Землі має 3 шари, кожен з яких нерівними пластами покриває попередній. Більша частина її поверхні – це континентальні та океанічні рівнини. Континенти також оточує шельф, який після обривчатого вигину переходить в континентальний схил (область підводної окраїни материка).
Материкова земна кора ділиться на шари: 1. Осадовий.
2. Гранітний.
3. Базальтовий. Осадовий шар покривають осадові, метаморфічні і магматичні гірські породи. Потужність материкової земної кори становить найменший відсоток.
Типи материкової земної кори
Осадові гірські породи становлять скупчення, серед яких знаходяться глина, карбонат, вулканогенні гірські породи та інші тверді речовини. Це своєрідний осад, який сформувався в результаті тих або інших природних умов, які раніше існували на Землі. Він дозволяє дослідникам робити висновки з приводу історії нашої планети.
Гранітний шар складається з магматичних і метаморфічних гірських порід, схожих з гранітом за своїми властивостями. Тобто не тільки граніт становить другий шар земної кори, але ці речовини за складом дуже з ним схожі і мають приблизно аналогічну міцність. Швидкість поздовжніх хвиль досягає 55-65 км/с. Складається він з гранітів, кристалічних сланців, гнейсів і т. д. Базальтовий шар складається з речовин, які за складом схожі з базальтами. Є більш щільним у порівнянні з гранітним шаром. Під базальтовим шаром протікає тягуча мантія з твердих речовин. Умовно мантію від кори відокремлює так звана границя Мохоровичича, яка, по суті, розділяє шари різного хімічного складу. Характеризується різким наростанням швидкості сейсмічних хвиль.
Тобто відносно тонкий шар земної кори є крихкою перешкодою, що відокремлює нас від розпеченої мантії. Товщина самої мантії складає в середньому 3000 км. Разом з мантією рухаються і тектонічні плити, які, як частину літосфери, є ділянкою земної кори. Нижче розглянемо потужність материкової земної кори. Становить вона до 35 км.
Потужність материкової кори
Товщина земної кори варіюється від 30 до 70 км. І якщо під рівнинами шар її складає всього 30-40 км під гірськими системами досягає 70 км. Під Гімалаями товщина шару доходить до 75 км. Потужність материкової земної кори становить від 5 до 80 км і безпосередньо залежить від її віку. Так, холодні древні платформи (Східно-Європейська, Сибірська, Західно-Сибірська) мають досить високу потужність – 40-45 км При цьому кожен шар має свою потужність і 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 по мірі заглиблення у неї. Вважається, що температура ядра складає до 5000 С, однак ці цифри залишаються умовними, оскільки вид і склад його до цих пір не ясний вченим. У міру поглиблення в земну кору температура її підвищується кожні 100 м, однак її цифри варіюються залежно від складу елементів і глибини. Океанічна земна кора має більш високу температуру.
Океанічна земна кора
Спочатку, за припущеннями вчених, Земля покрилася саме океанічним шаром кори, який дещо відрізняється по товщині і складу від материкового шару. Океанічна кора, ймовірно, виникла з верхнього диференційованого шару мантії, тобто за складом вона дуже близька до неї. Потужність земної кори океанічного типу в 5 разів менше, ніж потужність материкового типу. При цьому її складу в глибоких і неглибоких районах морів і океанів один від одного відрізняється несуттєво.
Шари материкової кори
Потужність океанічної земної кори становлять: 1. Шар океанічної води, товщина якого становить 4 км. 2. Шар нещільних опадів. Потужність становить 07 км. 3. Шар, складений з базальтів з карбонатними і кременистими породами. Середня потужність – 17 км. Він не виділяється різко і характеризується ущільненням осадового шару. Цей варіант його будови називають субокеаническим. 4. Базальтовий шар, що не відрізняється від континентальної кори. Потужність океанічної земної кори становить в цьому шарі 42 км Базальтовий шар океанічної кори в зонах субдукції (зона, у яких один шар кори поглинає інший) перетворюється в эклогити. Їх щільність настільки висока, що вони занурюються вглиб кори на глибину понад 600 км, а потім опускаються в нижню мантію. Враховуючи, що найменша потужність земної кори спостерігається під океанами і становить всього 5-10 км, учені давно виношують ідею почати буріння кори на глибині океанів, що дозволило б більш детально вивчити внутрішню будову Землі. Однак шар океанічної земної кори дуже міцний, а дослідження на глибині океану роблять це завдання ще більш складною.
Висновок
Земна кора, мабуть, єдиний шар, докладно вивчений людством. А от те, що знаходиться під нею, досі хвилює геологів. Залишається лише сподіватися, що одного разу незвідані глибини нашої Землі будуть вивчені.
Источник
4.1. Внутрішня будова Землі
Земля має складну внутрішню будову. Про будову Землі дізнаються переважно на основі сейсмічних даних — за швидкістю хвиль, які виникають при землетрусах. Безпосереднє спостереження можливе лише на невеликій глибині: найбільші свердловини досягають понад 12 км (Кольський півострів).
У будові Землі три основні оболонки: земна кора, мантія та ядро.
Верхня з оболонок товщиною від 5 до 70 км — земна кора. Через кожні 100 м глибини щільність речовини зростає в середньому на З °С.
Глибше земної кори, до 2900 км розміщена густіша силікатна оболонка — мантія. Біля нижньої її межі температура 2000—2500 °С. Мантія поділяється на верхню і нижню, межа між ними проходить на глибині близько 1000 км. Усередині мантії на глибині 100— 250 км під континентами і 50—100 км під океанами починається шар речовини підвищеної пластичності, що наближається до плавлення, так звана астеносфера. Підошва астеносфери знаходиться на глибинах 400 км.
Центральну частину Землі становить ядро, радіус якого дорівнює 3470 км. Воно поділяється на зовнішнє ядро (від 2900 до 4980 км) і внутрішнє (від 4980 км до центру Землі). Ядро Землі силікатне. Температура в центрі Землі не перевищує 5000 °С.
Вважається, що у внутрішній частині ядра речовини перебувають у розплавленому рухомому стані, і в ядрі внаслідок обертання планети виникає електричний струм, який створює магнітне поле Землі; зовнішня частина ядра тверда.
Внутрішні оболонки Землі мають різний речовинний склад, що пов’язується із диференціацією первинної холодної речовини планети в умовах її сильного розплавлений. Вважається, що при цьому найважчі елементи (залізо, нікель та ін.) проникали вглиб, а відносно легкі (кремній, алюміній) піднімались. Перші утворили ядро, другі — земну кору. При розплавленні одночасно виділялись гази і пара води, які сформували первинну атмосферу і гідросферу.
4.2. Поняття “літосфера”
Літосфера (земна кора) — верхня тверда кам’яна оболонка Землі, зверху обмежена атмосферою і гідросферою, знизу — поверхнею більш щільного ультрафіолетового субстрата мантії — поверхнею Мохоровичича, яка встановлена на основі сейсмічних даних. Поверхня Мохоровичича — поверхня розділу між земною корою і мантією, встановлена югославським ученим А. Мохоровичичем і названа його ім’ям.
Товщина земної кори під рівнинами 30— 35 км, у гірських регіонах — 50—75 км, а в межах западин морів та океанів — від 5 до 10 км. Верхня частина земної кори складається головним чином з осадових порід. Осадова оболонка, середня (виражена тільки в межах континентів) — гранітна, нижня (розвинута під континентами та під океанами) — базальтова. На кристалічних щитах осадового шару, як правило, немає, а є “гранітний”.
4.3. Типи земної кори
У будові земної кори три шари порід. Верхній шар називається осадовий, бо він складається переважно з осадових порід: пісків, глин, вапняків. Поширений майже скрізь на планеті, але його потужність коливається в значних межах — від кількох метрів на виходах на поверхню давніх кристалічних порід до 15 м у Баренцовому морі. Середній шар називають гранітним за його схожість із щільністю магматичних порід — гранітів. Поширений переважно під материками, потужність його змінюється від 0 до 20 км. Верхня частина гранітів у деяких районах, наприклад на Кольському півострові, в Житомирській області, виходить на поверхню і доступна для безпосереднього вивчення. Нижній шар земної кори, найменш досліджений, умовно названий базальтовим, за щільністю схожий з цією гірською породою. Як і осадові породи, поширений повсюдно, а потужність його коливається від 3 до 40 км.
Особливості будови земної кори під континентами і океанами були причиною поділу її на два типи: континентальну та океанічну. їхня межа не збігається з межами материків та океанів, вона проходить по океанічному дну на глибинах 2000—3500 м. Часто визначають ще третій тип земної кори — перехідний; у цій зоні спостерігається чергування ділянок континентальної та океанічної кори.
Континентальний тип земної кори найпотужніший. 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. У цьому типі здебільшого добре виражені всі три шари порід — осадові, гранітні, базальтові.
В океанічного типу земної кори мала потужність (5—20 км). Він дуже поширений. Характерна його особливість — немає гранітного шару. Тому осадові породи незначної потужності залягають безпосередньо над базальтовими.
Для перехідного типу земної кори характерна велика контрастність, властива зонам сучасних геосинкліналей. До перехідного типу кори належать Курильська дуга, ділянки, зайняті Чорним, Середземним, Червоним і Карибським морями, а також окремі підводні хребти. Утворення перехідного типу кори пов’язане, мабуть, з активним горотворенням.
Згідно з найновішими даними, зовнішня оболонка Землі — літосфера — це мозаїка з семи великих (Євроазіатська, Африканська, Північноамериканська, Південноамериканська, Тихоокеанська, Індо-Австралійська та Антарктична) і кількох менших плит, шо перемішуються одна відносно іншої. Краї плит чітко окреслені глобальними системами розподілу епіцентрів землетрусів. Можливі три типи відносного руху плит 1) дивергенція, або розходження їх у різні боки; 2) конвергенція, або сходження внаслідок зустрічного руху; 3) проковзування однієї відносно іншої так званими розломами.
4.4. Зовнішні сили, які змінюють поверхню Землі
4.4.1. Вивітрювання
4.4.2. Робота вітру
4.4.3. Робота текучих вод
4.4.4. Робота льодовиків
4.5. Внутрішні сили, що зумовлюють зміни земної кори
4.5.1. Вулкани та райони їх поширення
4.5.2. Землетруси та райони їх поширення
4.6. Утворення материків та океанів
4.7. Форми земної поверхні: рівнини, низовини, плоскогір’я, гори і нагір’я
Источник