18 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Разница между материковой и океанической земной корой

Чем отличается материковая земная кора от океанической?

В свое время я прочел много книг Уэллса, Дойла, Верна, и у каждого из этих авторов есть произведение, описывающие подводную жизнь. Как правило, там упоминается об особенностях жизни на океанском дне или проникновенное сквозь земную кору. Поэтому мне захотелось разобраться, чем же суша отличается от дна морского.

Материковая кора отличается от океанической

Кончено, главным отличием между ними будет их расположение: первая несет на себе всю сушу и континенты, а вторая — моря, океаны, да и вообще все водоемы. Но они также различаются и по другим параметрам:

  • первая состоит из гранулитов, вторая — из базальта;
  • материковая кора толще океанической;
  • кора суши уступает океанической по площади, но выигрывает по общему объему;
  • океаническая кора более подвижна и способна наслаиваться на материковую.

Процесс, описанный в последнем пункте, называется обдукцией и означает наслоение тектонических пластин одной на другую.

Основные характеристики материковой коры

Такую кору еще называют континентальной, и состоит она из 3 слоев.

  1. Верхний осадочный — состоит из одноименных пород, разных по происхождению, возрасту, размещению. Обычно его толщина достигает 25 км.
  2. Средний гранитно-метафорический — образован из кислых пород, близких по составу к граниту. Мощность слоя варьируется от 15 до 30 км (наибольшая его толщина зафиксирована под самыми высокими горами).
  3. Нижний базальтовый — образован метаморфизированными породами. Толщина его достигает 10–30 км.

Примечательно, что третий слой назван «базальтовым» условно: сейсмические волны проходят через него с такой же скоростью, с какой бы проходили через базальт.

Параметры океанической коры

Некоторые ученые выделяют лишь 2 основных, но, по-моему, лучше взять трехуровневую трактовку строения этой коры.

  1. Верхний слой представлен осадочными породами, может достигать толщины в 15 км.
  2. Средний слой сложен подушечными лавами, его толщина не превышает 20 км.
  3. Третий слой состоит из магматических пород основного состава, мощность его — 4–7 км.

Последний слой еще называют «габбро» из-за кристаллического строения породы.

Друзья, вы часто спрашиваете, поэтому напоминаем! 😉

Авиабилеты — сравнить цены от всех авиакомпаний и агентств можно тут!

Отели — не забываем проверять цены от всех сайтов бронирования! Не переплачивайте. Это тут!

Аренда авто — тоже агрегация цен от всех прокатчиков, все в одном месте, идем сюда!

Я долго считала, что материки и океаны — явления устойчивые. Ну, может, материки и распадаются на несколько частей, как Пангея, но материк остается материком, а океан — океаном. А потом мне дали почитать книгу «Краткая история почти всего на свете». В ней полно поразительных фактов, и один из них: возможно, материки когда-то были морским дном.

Строение земной коры

Весь внешний слой литосферы делится на континентальный (материковый) и океанический. В основе и того и другого лежит базальт — это фундамент земной коры. Поверх базальта у океанической коры лежат осадочные породы, то есть песок, глина, известняк. А вот у материковой коры строение иное: поверх базальта лежат пласты гранита. И только потом осадочные породы.

Вообще-то в этом нет ничего удивительного: гранит и базальт — это магматические породы, только гранит более легкий. Поэтому и лежит поверх базальта. Странно другое — гранитного слоя почти нет в океанской коре. По мере перехода от материковой возвышенности к океаническим впадинам гранитный пласт сходит на нет.

Отличия материковой коры от океанической

Одним гранитом дело не ограничивается, различие двух видов земной коры заключается в:

  • положении (на одном лежат материки, на другом — океаны и моря);
  • структуре (в океанической коре нет гранитного слоя);
  • толщине (материковая кора от 10 до 75 км, а океаническая от 1 до 10 км);
  • возрасте (материковой коре до 4 млрд лет, а океанической — 200 млн лет);
  • площади (на долю океанической коры приходится 60% всей земной коры).

Сложно понять, как такие структуры сосуществуют и взаимодействуют.

Гипотезы о причинах различий материковой и океанической коры

Кто старше? Это основной предмет спора — сначала все было океаном или материком?
Есть гипотеза «океанизации»: более древние материки словно растворяются в океане, гранит превращается в базальт.

Но есть и другая гипотеза: это дно океана становится частью материка. Вернее, это из океанической коры образуется материковая: толщина дна растет, за счет поднимающегося из базальта гранита, и так постепенно образуется выступ материка.

Удивительно, но на экзамене мне попался билет с этим вопросом, а я к нему готовился основательно и помню почти все из выученного. Поэтому с удовольствием отвечу на вопрос Юли и расскажу чем океанический тип коры отличается от материкового.

Особенности строения земной коры

Она представляет собой верхнюю оконечность литосферы, а значит, существует возможность детального ее исследования. Установлено 2 типа коры: тонкая океаническая и более толстая материковая. Согласно исследованиям, на самом раннем этапе формирования поверхности была сформирована океаническая кора. В течение миллионов лет столкновения плит литосферы привели к образованию так называемых складчатых участков, что постепенно утолщаясь стали основой той поверхности, на которой мы живем — коры материковой.

Строение материкового и океанического типов коры

Оба типа коры имеют схожее слоистое строение. Итак, материковый тип представлен следующими слоями:

  • базальтовый — его основа горные породы, близкие к базальтам, а толщина составляет от 10-30 км;
  • гранитный — породы, что слагают его, схожи физическими свойствами с гранитами. Толщина 5-20 км;
  • осадочный — по сути, обломки пород, что накапливались миллионы лет. Толщина 10-20 км.

Таким образом можно вычислить приблизительную толщину этого типа коры — 25-70 км. В то же время океанический тип представлен лишь двумя слоями: базальтовым — до 10 км. и осадочным — до 8 км., а общая мощность оценивается порядка 7-18 километров. Для этого типа весьма характерно образование новых структур в районах океанических хребтов — чем ближе к хребту участок, тем он моложе. Получается, что нарастая от хребтов кора перемещается к материкам, где опускается под более тяжелый слой материкового типа. Этот процесс сопровождается появлением островных дуг — выступов и желобов — очень глубоких прогибов. Таким образом, выделяют 2 важные зоны:

  • области спрединга — собственно, места формирования океанического типа коры;
  • области субдукции — места, где происходит погружение коры океанической под материковую.

Итак, очевидно, что основное отличие типов коры заключается в:

  • отсутствии гранитного слоя в океаническом типе;
  • океаническая кора прогибается под материковую;
  • материковый тип значительно старше океанического.

Вопрос . Земная кора материкового, океанского и переходного типов, их отличия

В недрах Земли выделяются три главные внутренние геосферы: земную кору, мантию и ядро.

Земная кора определяется по сейсмическим данным как область над разделом М (поверхность Мохоровичича, глубина 35-70 км на континентах и 5-15 км под дном океана), который устанавливается по возрастанию скорости прохождения сейсмических волн; продольных до 8-8.2 км, поперечных до 4.7 км/с. Земная кора представляет собой относительно тонкую поверхностную твердую оболочку, толщина которой составляет в среднем всего лишь 1/200 часть радиуса Земли.

Главнейшими элементами земного рельефа являются континенты (материки) и океаны. Соответственно выделяются континентальный, океанический и переходные (субконтинентальный и субокеанический) типы строения земной коры.

Континентальная земная кора развита в пределах материковой суши и шельфа и включает все три названных слоя.

Океаническая кора характеризует впадины океанов. Здесь отсутствует гранитно-метаморфический слой и осадочный слой (мощностью до 1 км, редко более) залегает непосредственно на базальтовом.

Основными элементами современной структуры континентов являются складчатые пояса (или орогенные области) и платформы.

Геосинклиналь – обширная подвижная область земной коры, в которой первоначально накапливались мощные осадочные и вулканогенные толщи, затем происходило их смятие в сложные складки, сопровождающееся образованием разломов, внедрением интрузий и метаморфизмом.

В результате развития геосинклинали возрастает мощность континентальной коры. Это происходит, если геосинклиналь была заложена на континентальной коре. Если же развитие геосинклинали происходило на основании, сложенном океанической корой, то последняя существенно преобразовывается, возникает мощный слой гранитно-метаморфических пород и океаническая кора переходит в материковую.

Таким образом, в процессе развития геосинклиналь из области накопления осадков превращается в область разрушения, из подвижной области – в малоподвижную жесткую выровненную территорию.

Платформы – крупные в основном равнинные области устойчивого погружения или слабого поднятия, охватывающие большие пространства суши и шельфовых морей;

Наконец, накопление пород каждого цикла платформенного чехла завершается образованием континентальной формации.

Крупные изометричные выходы складчатого фундамента на земную поверхность называются щитами.

Части платформ, перекрытые чехлом – это плиты. В пределах плит фундамент погружен на глубины 2-3 км, реже до 5 км и более.

На плитах выделяют антеклизы и синеклизы.

Антеклизы – это участки неглубокого залегания складчатого фундамента под осадочным чехлом. В антеклизах наблюдается уменьшение мощности отложений чехла, частые перерывы. Иногда в центральной части антеклиз фундамент выходит почти на поверхность, образуя массивы.

Синеклизы – это крупные впадины, участки глубокого залегания складчатого фундамента, где мощность чехла значительна.

В поперечнике антеклизы и синеклизы измеряются многими сотнями километров.

Некоторые части платформ могут испытывать интенсивное сводообразование (поднятие), сопровождаемое раскалыванием. Это явление носит название глыбовых движений или эпиплатформенного (т.е. возникшего на месте платформы) орогенеза, приводящего к образованию сводово-глыбовых гор.

Области сплошного распространения земной коры океанского типа выражены в рельефе Земли океаническими впадинами (ложе океанов).

В пределах океанских впадин выделяются два крупнейших элемента: океанические орогенные пояса и океанические платформы.

К океаническим орогенным поясам относятся срединно-океанические хребты (СОХ), имеющие высоту над окружающей равниной до 3 км (местами наивысшие части хребтов поднимаются в виде островов над уровнем моря). Вдоль оси хребта часто прослеживается зона океанических рифтов – узких грабенов шириной 12-45 км при глубине до 3-5 км, указывающих на господство в этих участках растяжения земной коры. Для них характерны высокая сейсмическая активность, резко повышенный тепловой поток, низкая плотность верхней мантии. Геофизические и геологические данные свидетельствуют о том, что мощность осадочного покрова уменьшается по мере приближения к осевым зонам хребтов.

СОХ – это место рождения новой океанской коры, древние аналоги которой представлены офиолитами. Океанская кора и офиолиты имеют трехчленное строение (сверху вниз).

Офиолиты образуются не только в СОХ, например, они слагают основание вулканических островных дуг. Их отличают от типичных срединно-океанских по тонким особенностям химического состава.

Океанические платформы (талассократоны) в рельефе дна имеют вид обширных абиссальных плоских или холмистых равнин с отдельными вулканическими конусами, их дно лежит на глубине 4.5-6 км, а в зонах разломов до 6-7 км. Мощность осадочного покрова здесь достигает 1 км. Возраст осадков различен.

Кора по строению такая же как в СОХ, а выше ее залегают осадки, отложенные на больших глубинах – ниже уровня карбонатной компенсации, поэтому кора не содержит карбонатов. Но среди абиссальных равнин возвышаются хребты и более или менее изометричные океанские плато, а также отдельные острова и подводные возвышенности, называемые симаунтами. Все они достигают своими вершинами относительно небольших глубин – около 2-3 км, лежат выше уровня карбонатной компенсации и поэтому в соответствующих климатических условиях их осадки могут быть представлены карбонатами, часто рифогенного происхождения, что особенно относится к симаунтам. Вулканиты, слагающие эти возвышенности и надстраивающие «нормальную» океанскую кору, характеризуются повышенной щелочностью и относятся уже к отличному от СОХ типу базальтов океанских островов.

Следующий крупный элемент земной коры – переходная зона между континентом и океаном – область океанических окраин.Это область максимального расчленения и перепадов высот твердой поверхности, где находятся островные дуги, отличающиеся высокой сейсмичностью и современным андезитовым и андезито-базальтовым вулканизмом, глубоководные желоба и котловины окраинных морей. Для каждой из этих структур характерны свои породные ассоциации.

Какими типами земной коры образована Тихоокеанская плита? Строение земной коры океанического типа

На материках и под глубинами океанов строение земной коры различно. На равнинных территориях толщина коры около 40 километров, под горными хребтами она еще больше – до 80 километров. Под глубоководной частью океана толщина коры меньше, от 5 до 15 километров. В среднем, под материками земная кора залегает на глубине 35 км, а под океанами – 7 км. Каждый вид имеет разное строение, из-за чего возникает вопрос, а какими типами земной коры образована тихоокеанская плита?

Различия строения материковой и океанической коры

Вам будет интересно: История Ингушетии. Ингушетия в составе Российской империи. Осетино-ингушский конфликт 1992 года. Ингушетия сегодня

Кроме различия в толщине, наблюдаются различия в строении коры океанического и земного типов. Материковая состоит из трех слоев: осадочного (самый верхний), гранитного (средний слой) и базальтового (нижний). Океаническая земная кора состоит из осадочного и базальтового слоев.

Граница между материковой и океанической корой не всегда прослеживается, зачастую она размыта. К примеру, к краю материковой платформы могут примыкать окраины котловины морей, где строение земной коры близко к океаническому типу. В таких местах практически отсутствует гранитный слой, а вот верхний осадочный сильно развит.

Граница океанов и морей представлена островными дугами. Земная кора в этих районах схожа по строению и толщине с материковым типом. И это не все типы.

Виды океанической коры

А какими типами земной коры образована тихоокеанская плита и какие вообще типы существуют? Различают несколько категорий строений океанических видов коры.

  • Океаническо-материковый. Данный тип встречается на отмели и представляет собой прямое продолжение материковых структур в пределах шельфа. Толщина коры в этом месте до 35 километров. Строение шельфа такое же, как и у материкового типа: есть базальтовый (нижний), гранитный (средний) и осадочный (верхний, образующий поверхность планеты) слои. Но даже при наличии всех трех слоев земная кора шельфа имеет мощный осадочный слой.
  • Геосинклинальный морской тип. Встречается на впадинах морей. Данный вид подстилает Берингово, Черное, Охотское, Средиземное, Карибское моря и др. Для этого типа коры характерно постепенно выклинивание гранитного слоя.
  • Субокеанический. Располагается в пределах материкового склона. В его нижней части наблюдается уменьшение гранитового слоя.
  • Тип океанических хребтов и поднятий. Характеризуется сложным рельефом с участием разломов. К данному типы относят среднеокеанические хребты, горные страны, расположенные в Тихом океане.

    Разные типы могут формировать одну плиту. А вот тихоокеанская литосферная плита образована только корой океанического типа.

    Тихоокеанская плита

    Самой крупной литосферной плитой является тихоокеанская. С момента развития земной коры она находится в постоянном движении и постепенно ее размеры уменьшаются.

    На юге плита граничит с антарктической плитой. Граница между ними проходит по Тихоокеанско-антарктическому хребту. На севере плита формирует Алеутский желоб, а на западе – Марианскую впадину.

    Плита движется на север, формируя разлом Сан-Андреас.

    Особенности тихоокеанской плиты

    Зная, какими типами земной коры образована тихоокеанская плита, можно сформулировать ее отличие от коры земного типа.

    Первое и главное отличие – отсутствие гранитного слоя. В этом типе плиты есть только два слоя, а в материковом их три. Различаются плиты возрастом. Океанический считается молодым, а земной – более старым.

    Знание о том, какими типами земной коры образована тихоокеанская плита и какова ее толщина, можно понять, почему она подгибается под материковую. Последняя более толстая и мощная, имеет твердый слой. А вот океанический тип считается мягким, тонким. Толщина хорошо прослеживается в местах образования хребтов – чем ближе океанических хребет, тем моложе участок коры.

    Ученые предполагают, что нарастание идет от хребтов к материкам, а затем наблюдается опускание слоев под тяжестью материкового типа коры. Во время этого процесса возникают островные дуги, желоба, выступы, прогибы. Таким образом, выделяют две зоны: спрединг и субдукция. Первая зона – это участок формирования коры океанического типа, а зона субдукции – это место, где кора начинает погружаться под материковую.

    Ярким примером перехода коры из одного типа в другой на тихоокеанской плите является Марианская впадина. Это переходная область с четко выраженной островной дугой, большой глубиной желоба и интенсивной сейсмической активностью.

    Разница между материковой и океанической земной корой. Строение и типы земной коры

    Процесс исчезновения океана заключается не просто в осушении и воздымании океанского дна. Прежде всего уменьшается пространство, занимаемое океаном. На него давят сходящиеся континентальные глыбы, позади которых происходит зарождение и раскрытие молодых океанических впадин. Под нажимом соседних литосферных плит площадь старого океана начинает сокращаться, как шагреневая кожа. Куда же девается при этом древняя океаническая кора?

    Исследование районов, некогда входивших в состав мезозойского Тетиса или составлявших его окраины, позволяет говорить о трех возможных вариантах трансформации коры океана. Наиболее универсальный и в то же время загадочный – это погружение в мантию вдоль зоны Беньофа, в процессе которого кора расплавляется и теряет свою индивидуальность. Этот компенсационный механизм в настоящее время работает в пределах активных континентальных окраин и островных вулканических дуг.

    В современную эпоху уничтожается в основном кора самого древнего, Тихого океана, хотя в районах дуги моря Скоша, Малой Антильской дуги, а также Зондской и Никобарской дуг уничтожаются блоки коры Атлантического и Индийского океанов. Таким образом, речь идет о перманентном процессе, а не о механизме, который включался бы только на этапе замыкания и исчезновения океана.

    Свидетельством поглощения океанической коры в зоне субдукции, происходившего многие миллионы лет назад, являются цепочки гранитоидных плутонов. Они образуются на месте вулканов, некогда поднимавшихся над зоной Беньофа. Так, на тихоокеанской окраине Южной Америки в составе Береговой Кордильеры находятся огромные по протяженности гранитные батолиты, самый крупный из них – Андийский. Установив положение и возраст подобных батолитов, отмечающих древнюю окраину океана, мы можем с уверенностью говорить о существовании здесь зоны Беньофа, в которой происходило поглощение океанической коры.

    Другим свидетельством этого может служить обилие вулканических продуктов в осадочных толщах, сформировавшихся в период активной деятельности вулканов, в системе краевой дуги – островной или на континентальном субстрате. Однако все это лишь косвенные следы существования древнего океанского дна. Прямым доказательством могут считаться лишь реликты самой океанической коры – породы офиолитовой ассоциации, т. е. толеитовые базальты, гипербазиты, дайковый комплекс, отложения глубоководного генезиса.

    Известно, что многие современные активные окраины осложнены асейсмичными хребтами, в составе которых находятся породы, содранные с погружающейся в зону Беньофа океанской плиты. Этот аккреционный комплекс нередко сохраняется при закрытии древнего океана, хотя в процессе воздымания и эрозии значительная часть этих образований может быть размыта. Правда, геологи еще не всегда способны идентифицировать породы аккреционного комплекса в разрезах древних пород. А ведь в аккреционном комплексе встречаются и фрагменты нижних слоев океанической коры. Так, на островах Калифорнийского бордерленда обнаружены крупные пластины гипербазитов и базальтов, измененных до различных ступеней метаморфизма. Подобные включения известны и на тихоокеанской окраине Камчатки. Здесь они создают бескорневые комплексы, обнажающиеся в районах камчатских мысов. Как правило, офиолиты, находящиеся в составе аккреционных поднятий, особенно древних, сильно деформированы. Многие породы могут быть изменены практически до неузнаваемости. Нередко они присутствуют лишь в виде меланжа – мелкого крошева из разнокалиберных обломков. Первичные структурные и текстурные признаки в них с трудом поддаются распознаванию.

    Другой механизм перемещения океанической коры получил название обдукции. Обдуцированные пластины офиолитов мы находим преимущественно на пассивных окраинах материков. В отличие от субдукции, заключающейся в погружении океанической коры под континентальную, при обдукции фрагменты ложа океана помещаются на окраину континента. Наиболее известным примером обдукционного комплекса является Оманский офиолит – мощный комплекс глубоководных отложений, надвинутых на мелководные образования типично шельфового облика. Подобные чужеродные по отношению ко всему окружающему толщи определяются как аллохтоны. В состав Оманского аллохтона входят преимущественно турбидиты и радиоляриевые кремнистые отложения мезозойского возраста. Турбидиты имеют в основном карбонатный состав и образованы скелетными остатками организмов, обитавших на шельфе. Впрочем, в турбидитных разрезах встречаются и кварцевые песчаники. Все это – отложения континентального подножия, типичные для подводных конусов выноса.

    В аллохтонной толще Хавасина выделяются турбидиты, отложенные вблизи и на удалении от континентального склона. Контакты между ними тектонические, т. е. они находятся в различных надвиговых пластинах и когда‑то располагались на значительном расстоянии друг от друга. Дистальные турбидиты, накапливавшиеся на удалении от древнего континентального склона, переслаиваются с красными радиоляриевыми кремнями или аргиллитами. Это образования, типичные для глубоководных областей океана.

    В западных отрогах Оманских гор комплексы турбидитов и кремней перекрыты серией окремнелых известняков и красных кремней с горизонтами подушечных лав, а на востоке Омана – красными и зелеными радиоляриевыми кремнями и кремнистыми аргиллитами. Все это – образования древней абиссали, входившие в состав верхних слоев океанической коры. Их возраст меняется в широких пределах – от позднетриасового до раннемелового, т. е. соответствует предполагаемому возрасту океанского дна Тетис. Важным компонентом Оманского офиолита являются экзотические блоки мелководных пород, в основном триасовых рифовых известняков. Считается, что это обрушенные участки шельфовой карбонатной платформы, перемещенные к основанию древнего континентального склона.

    Таким образом, породы Оманского офиолита, несомненно, представляют собой реликты первого и второго слоев океанической коры Тетис, надвинувшейся на край Афро‑Аравийского континентального блока. Время обдукции определено достаточно четко – маастрихтский век. Предполагают, что обдукция фрагментов ложа океана Тетис была вызвана столкновением Оманского выступа этого блока с островной вулканической дугой, которая находилась на северной, активной окраине океана. Этому предположению, однако, противоречит состав пород в аллохтонном комплексе Оманских гор. Как можно было убедиться, в них отсутствуют вулканогенные образования, а также полевошпатовые граувакки, столь характерные для современных вулканических дуг. Напротив, немногочисленные песчаники в турбидитах представлены кварцевыми разностями, которые типичны для пассивных окраин континентов.

    Аллохтоны, подобные Оманскому, встречаются по северному обрамлению Афро‑Аравийской глыбы. Это Рифский массив на северной окраине Марокко и массив Троодос на Кипре. Подобные же обдукционные комплексы описаны на островах Куба, Новая Каледония, Ньюфаундленд и в других районах. Обдукция океанической коры на пассивную континентальную окраину или островной архипелаг обусловлена мощнейшими сжатиями в полосе схождения противолежащих континентальных окраин или островных дуг. Почему в данном случае происходит выдавливание океанической коры на Континент, а не ее поглощение в зоне субдукции? Ответ на этот вопрос пока не ясен.

    Можно предположить, что поглощение океанической коры в зоне Беньофа протекает лишь при наличии перед фронтом активной континентальной окраины (или островной дуги) спредингового хребта, где продолжается воспроизводство коры океана. Другими словами, для субдукции необходимо встречное движение: с одной стороны, коры океана, выдвигающейся в спрединговом конвейере, с другой – континента, находящегося на краю более молодой литосферной плиты. Встречное движение приводит к появлению гигантской структуры скола: более пластичная и менее мощная пластина (океаническая) погружается под более массивную и жесткую (континентальную).

    Если же в океане отсутствует срединно‑океанический рифт, иначе говоря, останавливается спрединговый конвейер, то сжатия на границе континентального и океанического блоков способствуют взламыванию хрупкой коры океана и ее выдавливанию в виде нескольких чешуй на континентальную окраину или островную дугу. Таким образом, обдукция имеет место лишь на этапе исчезновения, захлопывания древнего океана, когда он уже, по существу, «мертв», так как воспроизводство океанической коры в нем прекратилось.

    Если эти рассуждения правильны, то в восточном рукаве океана Тетис в период схождения Афро‑Аравийского и Евразийского континентальных блоков уже прекратился спрединг океанского дна. Однако за обдукцией Оманского офиолита последовало вскоре новое раскрытие океана и, видимо, снова возник рифт, где начала формироваться молодая океаническая кора. Этот рифт, вероятно, существовал до последних дней океана Тетис, кора которого погружалась и расплавлялась в субдукционных зонах Загроса, Малого Кавказа и других районов между Евразией и Африкой.

    Реликты древнего дна океана могут сохраниться и в виде так называемых мантийных окон. Под ними понимаются участки, целиком сложенные офиолитами. И хотя они находятся в аллохтонном залегании, т. е. были сорваны со своего первоначального места, тем не менее образуют единый блок. По существу, в этих окнах на поверхность выступают породы мантии, некогда прикрытые тонкой пленкой океанической коры. Речь идет о дислоцированном и смятом дне океанических впадин, зажатом между реликтами вулканических островных дуг и древним краем континента.

    Мантийные окна, таким образом, характерны для сложнопостроенных зон перехода от материка к океану и обычно являются рудиментами исчезнувших окраинных морей. Участки подобного строения были описаны С. М. Тильманом на северо‑востоке СССР. По‑видимому, это наименее измененные блоки коры океанического типа, которые мы находим на континенте после исчезновения окраинных котловинных морей. Подобные же «окна» обнаруживаются и на месте древних океанов в тех зонах, где по каким‑либо причинам напряжения, вызванные всеобщим сжатием, на ряде участков оказались рассеянными. Поэтому коровые и подкоровые массы вещества, слагавшие дно океана, не были выдавлены и перемяты, а лишь сорваны со своих мантийных корней.

    Становится очевидным, что, несмотря на хрупкость и неустойчивость во времени океанической коры, ее фрагменты удается обнаружить в пределах древних континентальных окраин, ныне впаянных в материковые мегаблоки. Следами существования океана являются реликты его древнего ложа, а также парагенезы пород, выделяемые в качестве геологических формаций. Среди них лучше сохраняются осадочные формации древних окраин континентов. Изучая их, можно узнать об этапах развития океанов, давно исчезнувших с лица Земли.

    В структуре Земли исследователи выделяют 2 типа земной коры — материковую и океаническую.

    Что представляет собой материковая земная кора?

    Материковая земная кора , именуемая также континентальной, характеризуется наличием в ее структуре 3 различных слоев. Верхний представлен осадочными породами, второй — гранитом или гнейсами, третий состоит из базальта, гранулитов и других метаморфических пород.

    Материковая земная кора

    Толщина материковой земной коры — порядка 35-45 км, иногда достигает 75 км (как правило, в областях горных массивов). Рассматриваемый тип земной коры покрывает примерно 40 % поверхности Земли. С точки зрения объема он соответствует приблизительно 70 % от земной коры.

    Возраст материковой земной коры достигает 4,4 млрд лет.

    Что представляет собой океаническая земная кора?

    Основной минерал, формирующий океаническую земную кору , — базальт. Но кроме него в ее структуру входят:

    1. осадочные породы;
    2. расслоенные интрузии.

    В соответствии с распространенной научной концепцией, океаническая кора формируется постоянно за счет тектонических процессов. Она значительно моложе материковой, возраст ее древнейших участков — около 200 млн лет.

    Океаническая земная кора

    Толщина океанической коры составляет порядка 5-10 км в зависимости от конкретного участка измерений. Можно отметить, что с течением времени она почти не меняется. В среде ученых распространен подход, по которому океаническая кора должна рассматриваться как относящаяся к океанической литосфере. В свою очередь, ее толщина во многом зависит от возраста.

    Сравнение

    Главное отличие материковой земной коры от океанической заключается, очевидно, в их расположении. Первая размещает на себе континенты, сушу, вторая — океаны и моря.

    Материковая кора представлена в основном осадочными породами, гранитами и гранулитами. Океаническая — преимущественно базальтом.

    Материковая земная кора значительно толще и возрастнее. Она уступает океанической с точки зрения площади покрытия поверхности земли, но превосходит с точки зрения занимаемого объема во всей земной коре.

    Можно отметить, что в некоторых случаях океаническая земная кора способна наслаиваться поверх материковой в процессе обдукции.

    Определив, в чем разница между материковой и океанической земной корой, зафиксируем выводы в небольшой таблице.

    § 4. Происхождение материков и океанов

    Происхождение Земли. Как вам уже известно. Земля — небольшое космическое тело, часть Солнечной системы. Как же родилась наша планета? Ответить на этот вопрос пытались еще ученые античного мира. Существует много различных гипотез. С ними вы познакомитесь при изучении астрономии в старших классах.

    Из современных взглядов на происхождение Земли наиболее распространена гипотеза О. Ю. Шмидта об образовании Земли из холодного газово-пылевого облака. Частицы этого облака, вращаясь вокруг Солнца, сталкивались, «слипались», образуя сгустки, нараставшие как снежный ком.

    Существуют и гипотезы образования планет в результате космических катастроф — мощных взрывов, вызванных распадом звездного вещества. Ученые продолжают искать новые пути решения проблемы происхождения Земли.

    Строение материковой и океанической земной коры. Земная кора — самая верхняя часть литосферы. Она представляет собой как бы тонкое «покрывало», под которым скрыты неспокойные земные недра. По сравнению с другими геосферами земная кора кажется тонкой пленкой, в которую обернут земной шар. В среднем толщина земной коры составляет всего 0,6% от длины земного радиуса.

    Внешний облик нашей планеты определяют выступы материков и впадины океанов, заполненные водой. Чтобы ответить на вопрос, как они образовались, надо знать различия в строении земной коры. Эти различия вы можете установить по рисунку 8.

    1. Какие три слоя составляют земную кору?
    2. Какова толщина коры у материков? Под океанами?
    3. Выделите два признака, отличающие материковую кору от океанической.

    Как же объяснить различия в строении земной коры? Большинство ученых считает, что сначала на нашей планете образовалась кора океанического типа. Под влиянием процессов, происходящих внутри Земли, на ее поверхности образовались складки, т. е. горные участки. Толщина коры увеличилась, образовались выступы материков. Относительно дальнейшего развития материков и впадин океанов существует ряд гипотез. Одни ученые утверждают, что материки неподвижны, другие, наоборот, говорят об их постоянном движении.

    В последние годы создана теория строения земной коры, основанная на представлении о литосферных плитах и на гипотезе дрейфа материков, созданной в начале XX в. немецким ученым А. Вегенером. Однако в то время он не мог найти ответа на вопрос о происхождении сил, перемещающих континенты.

    Рис. 8. Строение земной коры на материках и под океанами

    Плиты литосферы. Согласно теории литосферных плит земная кора вместе с частью верхней мантии не является монолитным панцирем планеты. Она разбита сложной сетью глубоких трещин, которые уходят на большую глубину, достигают мантии. Эти гигантские трещины делят литосферу на несколько очень больших блоков (плит) толщиной от 60 до 100 км. Границы между плитами проходят по срединно-океаническим хребтам — гигантским вздутиям на теле планеты или по глубоководным желобам — ущельям на океаническом дне. Есть такие трещины и на суше. Они проходят по горным поясам вроде Алышй-ско-Гималайского, Уральского и др. Эти горные пояса похожи на «швы на месте залеченных старых ран на теле планеты». На суше есть и «свежие раны» — знаменитые Восточно-Африканские разломы.

    Выделяют семь громадных плит и десятки плит поменьше. Большинство плит включает как материковую, так и океаническую кору (рис. 9).

    Рис. 9. Плиты литосферы

    Плиты лежат на сравнительно мягком, пластичном слое мантии, по которому и происходит их скольжение. Силы, вызывающие движение плит, возникают при перемещении вещества в верхней мантии (рис. 10). Мощные восходящие потоки этого вещества разрывают земную кору, образуя в ней глубинные разломы. Эти разломы есть на суше, но больше всего их в срединно-океанических хребтах на дне океанов, где земная кора тоньше. Здесь расплавленное вещество поднимается из недр Земли и расталкивает плиты, наращивая земную кору. Края разломов отодвигаются друг от друга.

    Рис. 10. Предполагаемое движение литосферных плит: 1. Атлантический океан. 2. Срединно-океанический хребет. 3. Погружение плит в мантию. 4. Океанический желоб. 5. Анды. 6. Подъем вещества из мантии

    Плиты медленно перемещаются от линии подводных хребтов к линиям желобов со скоростью от 1 до б см в год. Этот факт был установлен в результате сопоставления снимков, сделанных с искусственных спутников Земли. Соседние плиты сближаются, расходятся или скользят одна относительно другой (см. рис. 10). Они плавают на поверхности верхней мантии, как куски льда на поверхности воды.

    Если плиты, одна из которых имеет океаническую кору, а другая материковую, сближаются, то покрытая морем плита изгибается, как бы ныряет под континент (см. рис. 10). При этом возникают глубоководные желоба, островные дуги, горные хребты, например Курильский желоб. Японские острова, Анды. Если сближаются две плиты с материковой корой, то их края вместе со всеми накопленными на них осадочными породами сминаются в складки. Так образовались, например, на границе Евразийской и Индо-Австралийской плит Гималаи.

    Рис. 11. Изменение очертаний материков в разное время

    Согласно теории литосферных плит на Земле когда-то был один материк, окруженный океаном. Со временем на нем возникли глубинные разломы и образовалось два континента — в Южном полушарии Гондвана, а в Северном — Лавразия (рис. 11). Впоследствии и эти материки были разбиты новыми разломами. Образовались современные континенты и новые океаны — Атлантический и Индийский. В основании современных материков лежат древнейшие относительно устойчивые и выровненные участки земной коры — платформы, т. е. плиты, образовавшиеся в далеком геологическом прошлом Земли. При столкновении плит возникли горные сооружения. Некоторые материки сохранили следы столкновения нескольких плит. Площадь их постепенно увеличивалась. Так, например, образовалась Евразия.

    Учение о литосферных плитах дает возможность заглянуть и в будущее Земли. Предполагают, что примерно через 50 млн лет разрастутся Атлантический и Индийский океаны, Тихий уменьшится в размерах. Африка сместится на север. Австралия пересечет экватор и придет в соприкосновение с Евразией. Однако это только прогноз, который требует уточнения.

    Ученые пришли к выводу, что в местах разрыва и растяжения земной коры в срединных хребтах образуется новая океаническая кора, которая постепенно расползается в обе стороны от породившего ее глубинного разлома. На дне океана работает как бы гигантский конвейер. Он переносит молодые блоки литосферных плит от места их зарождения к континентальным окраинам океанов. Скорость движения маленькая, путь длинный. Поэтому эти блоки достигают берега через 15—20 млн лет. Пройдя этот путь, плита опускается в глубоководный желоб и, «ныряя» под континент, погружается в мантию, из которой она образовалась в центральных частях срединных хребтов. Так замыкается круг жизни каждой литосферной плиты.

    Карта строения земной коры. Древние платформы, складчатые горные области, положение срединно-океани-ческпх хребтов, зоны разломов на суше и дне океана, выступы кристаллических пород на материках показаны на тематической карте «Строение земной коры».

    Сейсмические пояса Земли. Пограничные области между литосферными плитами называют сейсмическими поясами. Это самые беспокойные подвижные области планеты. Здесь сосредоточено большинство действующих вулканов, происходит не менее 95% всех землетрясений. Сейсмические области протянулись на тысячи километров и совпадают с областями глубинных разломов на суше, в океане — со срединно-океаническими хребтами и глубоководными желобами. На Земле более 800 действующих вулканов, извергающих на поверхность планеты много лавы, газов и водяного пара.

    Знания о строении и истории развития литосферы важны для поисков месторождений полезных ископаемых, для составления прогнозов стихийных бедствий, которые связаны с процессами, происходящими в литосфере. Предполагают, например, что именно на границах плит образуются рудные ископаемые, происхождение которых связано с внедрением магматических пород в земную кору.

    Задания.

    1. Какое строение имеет литосфера? Какие явления происходят на границах ее плит?
    2. Как размещаются на Земле сейсмические пояса? Расскажите о землетрясениях и извержениях вулканов, известных вам из сообщений радио, телевидения. газет. Объясните причины этих явлений.
    3. Как следует работать с картой строения земной коры?
    4. Справедливо ли утверждение, что распространение материковой коры совпадает с площадью суши? 5. Где, по вашему мнению, в далеком будущем на Земле могут образоваться новые океаны? Новые материки?

    Океаническая и континентальная кора

    Земная кора — многослойное образование. Верхнюю ее часть — осадочный чехол, или первый слой,— образуют осадочные породы и не уплотненные до состояния пород осадки. Ниже как на континентах, так и в океанах залегает кристаллический фундамент. В его строении и кроются основные различия между континентальным и океаническим типами земной коры. На континентах в составе фундамента выделяются два мощных слоя — «гранитный» и базальтовый. Под абиссальным ложем океанов «гранитный» слой отсутствует. Однако базальтовый фундамент океана отнюдь не однороден в разрезе, он разделяется на второй и третий слои.

    До сверхглубокого и глубоководного бурения о структуре земной коры судили главным образом по геофизическим данным, а именно по скоростям продольных и поперечных сейсмических волн. В зависимости от состава и плотности пород, слагающих те или иные слои земной коры, скорости прохождения сейсмических волн значительно изменяются. В верхних горизонтах, где преобладают слабо уплотненные осадочные образования, они относительно невелики, в кристаллических же породах резко возрастают по мере увеличения их плотности.

    После того как в 1949 г. впервые были измерены скорости распространения сейсмических волн в породах ложа океана, стало ясно, что скоростные разрезы коры континентов и океанов весьма различны. На небольшой глубине от дна, в фундаменте под абиссальной котловиной, эти скорости достигали величин, которые на материках фиксировались в самых глубоких слоях земной коры. Вскоре выяснилась причина подобного несоответствия. Дело в том, что кора океанов оказалась поразительно тонкой. Если на континентах толщина земной коры составляет в среднем 35 км, а под горно-складчатыми системами даже 60 и 70 км, то в океане она не превышает 5—10, редко 15 км, а в отдельных районах мантия находится почти у самого дна.

    Стандартный скоростной разрез континентальной коры включает верхний, осадочный слой со скоростью продольных волн 1—4 км/с, промежуточный, «гранитный» — 5,5—6,2 км/с и нижний, базальтовый — 6,1 — 7,4 км/с. Ниже, как полагают, залегает так называемый перидотитовый слой, входящий уже в состав астеносферы, со скоростями 7,8—8,2 км/с. Названия слоев носят условный характер, так как реальные сплошные разрезы континентальной коры никто до сих пор не видел, хотя Кольская сверхглубокая скважина проникла в глубь Балтийского щита уже на 12 км.

    В абиссальных котловинах океана под тонким осадочным плащом (0,5—1,5 км), где скорости сейсмических волн не превышают 2,5 км/с, находится второй слой океанической коры. По данным американского геофизика Дж. Уорзела и других ученых, он отличается удивительно близкими значениями скорости — 4,93—5,23 км/с,

    в среднем 5,12 км/с, а средняя мощность под ложем океанов равна 1,68 км (в Атлантическом — 2,28, в Тихом — 1,26 км). Впрочем, в периферийных частях абиссали, ближе к окраинам континентов, мощности второго слоя довольно резко увеличиваются. Под этим слоем выделяется третий слой коры с не менее однородными скоростями распространения продольных сейсмических волн, равными 6,7 км/с. Его толщина колеблется от 4,5 до 5,5 км.

    В последние годы выяснилось, что для скоростных разрезов океанической коры характерен больший разброс значений, чем это предполагалось ранее, что, по-видимому, связано с глубинными неоднородностями, существующими в ней.

    Как видим, скорости прохождения продольных сейсмических волн в верхних (первом и втором) слоях континентальной и океанической коры существенно различны.

    Что касается осадочного чехла, то это обусловлено преобладанием в его составе на континентах древних образований мезозойского, палеозойского и докембрийского возраста, претерпевших довольно сложные преобразования в недрах. Дно же океана, как говорилось выше, относительно молодо, и осадки, лежащие над базальтами фундамента, слабо уплотнены. Это связано с действием целого ряда факторов, определяющих эффект недоуплотнения, который известен как парадокс глубоководного диагенеза.

    Сложнее объяснить разницу в скоростях сейсмических волн при их распространении через второй («гранитный») слой континентальной и второй (базальтовый) слой океанической коры. Как ни странно, в базальтовом слое океана эти скорости оказались ниже (4,82— 5,23 км/с), чем в «гранитном» (5,5—6,2 км/с). Дело тут в том, что скорости продольных сейсмических волн в кристаллических породах с плотностью 2,9 г/см3 приближаются к 5,5 км/с. Отсюда вытекает, что если «гранитный» слой на континентах действительно сложен кри-сталлическими породами, среди которых преобладают метаморфические образования нижних ступеней трансформации (по данным сверхглубокого бурения на Кольском полуострове), то в составе второго слоя океанической коры, помимо базальтов, должны участвовать образования с плотностью меньшей, чем у кристаллических пород (2—2,55 г/см3).

    Действительно, в 37-м рейсе бурового судна «Гломар Челленджер» были вскрыты породы океанического фундамента. Бур проник сквозь несколько базальтовых покровов, между которыми находились горизонты карбонатных пелагических осадков. В одной из скважин была пройдена 80-метровая толща базальтов с прослоями известняков, в другой — 300-метровая серия пород вулкано-генно-осадочного происхождения. Бурение первой из перечисленных скважин было остановлено в ультраосновных породах — габбро и гипербазитах, которые, вероятно, уже относятся к третьему слою океанической коры.

    Глубоководное бурение и исследование рифтовых зон с подводных обитаемых аппаратов (ПОА) позволили выяснить в общих чертах структуру океанической коры. Правда, нельзя с уверенностью утверждать, что нам известен полный и непрерывный ее разрез, не искаженный последующими наложенными процессами. Наиболее детально изучен в настоящее время верхний, осадочный слой, вскрытый частично или полностью почти в 1000 точках дна буром «Гломара Челленджера» и «Джойдес Резо-люшн». Гораздо менее исследован второй слой океанической коры, который вскрыт на ту или иную глубину гораздо меньшим числом скважин (несколькими десятками). Однако сейчас очевидно, что этот слой сформирован, в основном лавовыми покровами базальтов, между которыми заключены разнообразные осадочные образования небольшой мощности. Базальты относятся к толеитовым разностям, возникшим в подводных условиях. Это подушечные лавы, сложенные зачастую пустотелыми лавовыми трубами и подушками. Находящиеся между базальтами осадки в центральных частях океана состоят из остатков мельчайших планктонных организмов с карбонатной или кремнистой функцией.

    Наконец, третий слой океанической коры отождествляют с так называемым дайковым поясом — сериями небольших магматических тел (интрузий), тесно пригнанных одно к другому. Состав этих интрузий основной в ультраосновной. Это габбро и гипербазиты, формировавшиеся не при излиянии магм на поверхности дна, как базальты второго слоя, а в недрах самой коры. Иначе говоря, речь идет о магматических расплавах, которые застыли вблизи магматического очага, так и не достигнув поверхности дна. Их более «тяжелый» ультраосновной состав свидетельствует об остаточном характере этих магматических расплавов. Если же вспомнить, что толщина третьего слоя обычно в 3 раза превышает мощность второго слоя океанической коры, то определение ее как базальтовой может показаться большим преувеличением.

    Подобно этому и «гранитный» слой континентальной коры, как выяснилось в процессе бурения Кольской сверхглубокой скважины, оказался вовсе не гранитным, по крайней мере в верхней его половине. Как уже говорилось выше, в пройденном здесь разрезе преобладали метаморфические породы низших и средних ступеней преобразования. В большинстве своем они являются измененными при высоких температурах и давлении, существующих в недрах Земли, древними осадочными породами. В этой связи сложилась парадоксальная ситуация, заключающаяся в том, что мы теперь больше знаем о коре океанической, чем о континентальной. И это при том, что первая изучается интенсивно от силы два десятилетия, тогда как вторая — объект исследований по крайней мере полутора столетий.

    Обе разновидности земной коры не являются антагонистами. В краевых частях молодых океанов, Атлантического и Индийского, граница между континентальной и океанической корой несколько «размыта» 8а счет постепенного утонения первой из них в области перехода от континента к океану. Эта граница в целом тектонически спокойна, т. е. не проявляет себя ни мощными сейсмическими толчками, которые случаются здесь крайне редко, ни вулканическими извержениями.

    Однако такое положение сохраняется не везде. В Тихом океане граница между континентальной и океанической корой относится, пожалуй, к самым драматическим рубежам раздела на нашей планете. Так что же все-таки, эти две разновидности земной коры — антиподы или нет? Думается, что мы можем с полным основанием считать их таковыми. Ведь несмотря на существование целого ряда гипотез, предполагающих океанизацию континентальной коры или, напротив, превращение океанического субстрата в континентальный за счет целого ряда минеральных трансформаций базальтов, на самом деле доказательств непосредственного перехода одного типа коры в другой нет. Как будет показано ниже, континентальная кора формируется в специфических тектонических обстановках в активных зонах перехода между материком и океаном и в основном в результате преобразования другой разновидности земной коры, называемой субокеанической. Океанический субстрат исчезает в зонах Беньофа, либо выдавливается как ласта из тюбика, на край континента, либо превращается в тектонический меланж (крошево из перетертых пород) в областях «захлопывания» океанов.

  • Ссылка на основную публикацию
    Adblock
    detector
    ×
    ×