Базальтовий шар земної кори

Шари земної кори

1. Осадовий, утворений осадовими породами (пісок, глина, гіпс, кам’яна сіль, фосфорити, доломіти, вугілля, нафта, торф. Потужність цього шару 3км, середня густина - 2.5г/см3.

2. Гранітний, утворений переважно кислими магнетичними породами (граніт, ліпарит, ліпаритовий порфірит, кварц, рогова обманка).

3. Базальтовий, утворений основними магматичними породами (базальт, габбро, олівін). Потужність цього шару 30км, густина - 2.8-2.9 г/см3.

Актуальність екологічного вивчення літосфери зумовлена тим, що літосфера є середовищем усіх мінеральних ресурсів, одним з основних об’єктів антропогенної діяльності, через значні зміни якого розвивається екологічна криза.

Земна кора виплавилась з мантії в процесі тривалої фізико-хімічної і гравітаційної диференціації, - так утворився гранітний і базальтовий шар земної кори. Осадовий шар виник в результаті руйнування гранітів і базальтів в процесі вивітрювання.

У верхній частині земної кори розвинені ґрунти, значення яких для людини важко переоцінити.

Грунти - це органо-мінеральний продукт багаторічної (від 100 до 1000 років) спільної діяльності живих організмів, води, повітря, сонячного тепла та світла - є одними з найважливіших природних ресурсів. Залежно від кліматичних і геолого-географічних умов ґрунти мають товщину від 15-25 см до 2-3 м.

З різними породами земної кори і з її тектонічними структурами пов’язані різні корисні копалини: горючі, металічні, будівельні, а також ті, що є сировиною для хімічної та харчової промисловості.

У межах літосфери періодично відбувалися і відбуваються грізні екологічні процеси: виверження вулканів, землетруси, зсуви, селі, обвали, ерозія, - вони мають величезне значення для формування екологічних ситуацій у певному регіоні планети, а іноді призводять до глобальних екологічних катастроф.

Гідросфера - це водяна сфера (оболонка), це сукупність океанів, морів, вод континентів і льодовикових покривів.

Загальний об’єм природних вод становить 1,39 млрд. км3 - 1/780 частину об’єму планети. З 510 млн. км2 загальної поверхні землі 71% (361 км2) вкрито водою. Маса гідросфери - 1.39х109т, що становить 0.023% від маси Землі.

Екологічне значення гідросфери:

Ø середовище в якому зародилось життя;

Ø основна складова частина всіх живих організмів, середовищем життя багатьох з них;

Ø головний агент-переносник глобальних біоенергетичних екологічних циклів;

Ø основний механізм здійснення взаємозв’язків усіх процесів у екосистемах - обмін речовину, теплорегуляції, росту біомаси;

Ø водяна пара виконує роль фільтра сонячної радіації; нейтралізує екстремальні температури;

Ø найважливіша мінеральна сировина, головний природний ресурс споживання;

Ø води Світового океану є основним кліматоутворюючим фактором, основним акумулятором сонячної енергії;

Ø формування поверхні Землі, її ландшафтів.

В Світовому океані зосереджено 98,3% гідросфери, вона гіркувато-солона, не придатна для пиття і технічних потреб. Солоність океанічних вод становить 35 0/00 (тобто в 1 л океанічної води міститься 35 г солей). Найсолоніша вода в Мертвому морі — 2600/00 (людина вільно лежить на поверхні цієї води, не занурюючись в неї), у Чорному морі — 18 0/00, Азовському — 12 0/00.

Вчені вважають, що хімічний склад океанічних вод дуже схожий до складу людської крові - в них містяться майже всі відомі нам елементи, але, звичайно, в різних пропорціях. 95,5% всієї маси елементів океанічної води припадає на 4 елементи : кисень, водень, хлор і натрій. У водах Світового океану розчинено багато газів, з яких найважливішими є кисень та вуглекислий газ. Загальна маса вуглекислого газу в океанічних водах перевищує його масу в атмосфері близько в 60 разів.

Запаси прісної води становлять

35 млн. км3. Ця вода розподілена по земній кулі дуже нерівномірно і в деяких районах її запаси вже вичерпані. Основна кількість прісної води (75%) зосереджена у льодових покривах Антарктиди і Гренландії, гірських льодовиках і айсбергах, у зоні вічної мерзлоти. З усієї прісної води лише 0.6-1% перебуває в рідкому стані. 20% усієї прісної води зосереджено у озері Байкал. Основним джерелом водопостачання для людства.

Інші цікаві матеріали

Місто та його структура
В процесі урбанізації рельєф освоюваної території піддається перетворенням відповідно до потреб певного етапу розвитку міста. Основною тенденцією в зміні міського рельєфу можна вважати його вирівнювання, зв'язана з план .

Особливості розміщення та основні проблеми та перспективи розвитку важкого машинобудування України
Машинобудування — одна з провідних галузей промисловості світу, за вартістю продукції та занятих працівників посідає перше місце. Машинобудування як галузь промисловості виникла в XVIII столітті. Винахід прядильно .

Планування та організація виконання комплексу топографо-геодезичних робіт
Актуальним питання в даному курсовому проекті є планування і організація робіт виконання комплексу топографо - геодезичних робіт при створенні планів в масштабі 1 : 50000 для ведення кадастру на території Житомирськ .

§ 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). З а геологічним віком р озрізняють 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.

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 м ісцезнаходження 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?

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.

У 1909 році сербський вчений Андрій Мохорович, вивчаючи землетрус в Загребі, виявив шар, що відокремлює земну кору від мантії.

Слід відмітити, земна кора являється верхнім твердим шаром нашої планети. Порівняно з ядром і мантією, вона дуже тонка. Товща (потужність) земної кори найбільша під горами – 70 км, під рівнинами вона становить 35–40 км, а під океанами – лише 5–10 км. Земну кору часто порівнюють зі шкіркою яблука на противагу усій його м’якоті. Проте, це та земна твердь, що є для людей основою світу. Саме на цій тонкій земній корі збудовано міста, по ній ходять люди, течуть річки, в зниженнях лежать моря і океани, з неї видобувають корисні копалини.

Зазирнути в глиб земної кори допомагають шахти і свердловини, що створюються для видобування корисних копалин. Люди давно помітили, що в шахтах із збільшенням глибини температура підвищується. Наприклад, на глибині 1000 м шахтарі працюють в умовах спеки (близько +30 0 С). Тепло земній корі передається від мантії. З науковою метою геологи бурять надглибокі свердловини. Найглибша з них (до 15 км) пробурена в Росії на Кольському півострові. Із таких вузьких отворів дістають зразки речовини і ретельно її досліджують.

Найкраще будова земної кори відома в поверхневій частині на суходолі. Її видно у відслоненнях на схилах гір, крутих берегах річок, кар’єрах. На поверхневий шар земної кори впливає сонячне проміння. Влітку він прогрівається, восени охолоджується, взимку промерзає, а навесні розтає і поступово знову нагрівається. Проте, вже на глибині 20-30 м, незалежно від пір року, температура цілий рік утримується однакова. А далі з глибиною вона починає підвищуватися.

Земна кора разом з верхньою мантією утворюють оболонку – літосферу. Вона є єдиним твердим (“кам’яним”) шаром, який ніби плаває в пластичній астеносфері. Товщина літосфери різна: під океанами – близько 50 км, на материках – до 200 км.[2]

Земна кора має товщину на континентах 40-80км і під океанами 5-10км і становить 1% від маси Землі. У складі земної кори переважають 8 елементів: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg. Найбільший вміст кремнію і алюмінію. Породи, які утворюють земну кору Е.Зюсс назвав “сіль” (Sial). Від мантії земна кора відділена поверхнею Мохоровичича (за прізвищем вченого, який її встановив)[3].

Найбільшу товщину земна кора має в гірських районах (під Гімалаями 75км), середню в районах платформ (30-40км), найменшу в центральних районах океанів (5-7км).

Кількісні співвідношення різних типів гірських порід у складі кори визначають характер будови самої кори і будови її поверхні. 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. Потужність континентальної кори в залежності від тектонічних умов становить від 25-45 км (на платформах) до 60-80 км (в областях гороутворення).

Величина потужності кори знаходиться в прямій залежності від будови рельєфу континентів. Під рівнинами вона близька до середньої. Максимальна потужність характерна для молодих гірських областей, таких як Гімалаї та Анди, де вона досягає 70-75 км, а мінімальна (20-35 км) встановлена під континентальними западинами типу Угорської і під рифтовими зонами, прикладом яких може бути озеро Байкал. Континентальна кора характерна також і для підводних окраїн материків. В області шельфу її потужність складає 20-25 км при поступовому зменшенні в сторону континентального схилу, де вона на глибині близько 2,0-2,5 км виклинюється.

Континентальна кора складається з трьох шарів (з верху до низу): осадового, гранітного та базальтового. Верхній, осадовий шар представлений осадовими гірськими породами. Його потужність змінюється від 0 до 5-10 км в межах рівнин, і зростає до 15-20 км в гірських областях. Середня потужність на всіх континентах складає 3 км. Швидкість проходження поздовжніх сейсмічних хвиль в породах даного шару знаходиться в межах 3-5 км/с.

“Гранітний” шар на 50% складений гранітами та на 40% метаморфічними породами низьких і середніх ступенів метаморфізму (переважно гнейсами і сланцями). Близько 10% його об'єму займають інтрузивні породи основного складу.

Враховуючи це, краще його називати граніто-гнейсовим або граніто-метаморфічним. Середній хімічний склад порід даного змінюється від 10 до 25 км, залежно від загальної потужності земної кори. Під рівнинними областями вона приблизно складає 15-20 км, а в гірських районах – 20-25км. Швидкість поширення сейсмічних поздовжніх хвиль в породах шару змінюється з глибиною від 5,5 до 6,4 км/с.

“Базальтовий” шар складений інтрузивними породами основного складу (базитами), а також метаморфічними утвореннями високих ступенів метаморфізму (гранулітами) в зв’язку з чим його іноді називають грануліто-базитовим. Існує припущення, що в його будові беруть участь еклогіти, а також вкорінені ультраосновні породи типу піроксенітів і перидотитів.

Потужність даного шару змінюється від 10-15 до 20 км під рівнинами і від 25 до 35 км – в районах гірських споруд. Швидкість поширення поздовжніх сейсмічних хвиль в його межах складає 6,6-7,2 (7,4) км/с. Базальтовий шар, утворений основними магматичними породами (базальт, габбро, олівін). Граніто-метаморфічний (“гранітний”) і грануліто-базитовий (“базальтовий”) шари розділені так званою сейсмічною границею Конрада, яка характеризується стрибкоподібним зростанням поздовжніх сейсмічних хвиль від 6,0 до 6,5 км/с. Довгий час вважалось, що ця межа розділяє “гранітний” і “базальтовий” шари континентальної кори в межах всіх континентів. Проте, детальне вивчення будови кори впродовж останніх десятиліть методами глибинного сейсмічного зондування показало, що границя Конрада фіксується лише на окремих ділянках земної кори. Зараз значною популярністю у дослідників користується чотирьохшарова модель будови земної кори .[4]

Основними межами консолідованої кристалічної кори є її поверхня, тобто границя між осадовим та граніто-гнейсовим шарами (Ко) і границя Мохоровичича, для якої характерні високі межові швидкості поширення сейсмічних хвиль (7,8-8,3 км/с). Всередині консолідованої кори чітко фіксується три, відмінних за швидкостями проходження хвиль, поверхи, розділених межами К1 і К2. Перша межа (К1) проходить на глибині 10-15 км.

Швидкість поширення поздовжніх хвиль в шарі, що розташований над нею коливається в діапазоні 5,9-6,3 км/с, а в шарі, який її підстеляє – 6,4-6,5 км/с. Межа між проміжним і власне грануліто-базитовим шарами (К2) виражена більш чітко завдяки вужчому діапазону швидкості поширення сейсмічних хвиль, який становить 6,8-7,0 км/с. Двом верхнім поверхам властиве розшарування речовини. Перший від поверхні поверх, власне граніто-гнейсовий, характеризується шарувато-блоковою структурою. Проміжному поверху, який мало відрізняється від верхнього величинами поширення сейсмічних хвиль, притаманне субгоризонтальне розшарування кори. Це підкреслюється наявністю прошарків (пластин) з пониженими швидкостями сейсмічних хвиль (біля 6 км/с), а також аномальних за щільністю тіл і зон з підвищеною електропровідністю. Така неоднорідність проміжного шару за фізичними властивостями дає можливість говорити про нього як про послаблений шар, по якому можливі горизонтальні рухи речовини. Вважається, що верхній шар консолідованої частини кори (граніто-гнейсовий), складений кислими породами, середній, або проміжний – породами середнього складу, а нижній (грануліто-базитовий) – основними. Їх кількісні співвідношення в об’ємі консолідованої континентальної кори В.Ю.Хаїн виражає у вигляді співвідношення між базальтами, андезитами і ріолітами як 6:3:1, тобто порід основного складу найбільше, середніх вдвічі менше, а кислих втричі менше від середніх.

Океанічна кора, як і континентальна, також характеризується трьохшаровою будовою, проте вона різко відрізняється від континентального типу як за загальною потужністю, так і за складом. Перша суттєва відмінність полягає у тому, що в розрізі океанічної кори відсутній граніто гнейсовий шар, а її потужність змінюється від 5 до 12 км, складаючи в середньому 6-7 км проти 33-40 км континентальної кори.

Перший зверху – це осадовий шар, який складений різноманітними осадками, що знаходяться в пухкому розсипчастому стані. Його потужність змінюється від декількох сот метрів до 1 км. Швидкість поширення сейсмічних хвиль в цих породах становить 2,0-2,5 км/с. Осадовий шар, утворений осадовими породами (пісок, глина, гіпс, кам’яна сіль, фосфорити, доломіти, вугілля, нафта, торф).

Другий, середній шар, згідно з даними буріння, складений базальтовими лавами з прошарками карбонатних та кременистих порід. Його потужність змінюється від 1,0 до 3,0 км, а швидкість проходження хвиль – від 3,5 до 4,5 км/с.

Третій, нижній шар за своїми фізичними властивостями належить до високошвидкісного. Швидкість поширення поздовжніх сейсмічних хвиль в його межах становить 6,3-6,5 км/с, а в окремих випадках вона може зростати до 7,0-7,4 км/с. Вважається, що він складений основними (габро) та ультраосновними (піроксеніти) породами, а також ортоамфіболітами. Потужність даного шару, за сейсмічнимиданими, змінюється від 3,5 до 5,0 км.[5]

Субконтинентальний тип земної кори за будовою аналогічний континентальному. Його виділення було продиктоване нечітким проявленням у межах континентів границі Конрада. Цей тип кори пов’язують з острівними дугами (Курильська, Алеутська та інші) і окраїнами материків. Згідно з результатами проведення глибинного сейсмічного зондування в межах Курильських островів, верхній шар субконтинентальної кори складений осадово-вулканогенними відкладами. Його потужність змінюється від 0,5 до 5 км. Нижче знаходиться другий – острівнодужний граніто-гнейсовий (граніто-метаморфічний) шар, потужність якого змінюється від 5 до 10 км. Швидкість поширення сейсмічних хвиль в його межах становить 5,7-6,3 км/с.

Третій, грануліто-базитовий, або базальтовий шар з швидкістю сейсмічних хвиль 6,8-7,4 км/с, залягає на глибинах 8- 15 км і характеризується зміною потужності від 10 до 15 км.

Субокеанічний тип земної кори за складом він схожий на океанічний, але відрізняється від останнього потужнішим осадовим шаром (до 10 і більше км), який залягає на високошвидкісному (габро-піроксенітовому) шарі, тобто тут відсутній океанічний шар для якого, як зазначалося вище, характерна асоціація базальтових лав і осадових порід. Сумарна потужність земної кори субокеанічного типу становить 10-20 км. Місцями вона досягає 25-30 км за рахунок збільшення потужності осадового шару.[6]

Своєрідна будова земної кори спостерігається в центральних рифтових зонах серединно-океанічних хребтів, таких як Серединно-Атлантичний, Тихоокеанський та інші. Тут під другим океанічним шаром залягають утворення, які характеризуються швидкостями проходження сейсмічних хвиль 7,4-7,8 км/с. Вважається, що це своєрідні виступи аномально розігрітої мантії або суміш корового та мантійного матеріалу.

Територія України знаходиться в межах поширення кори континентального типу. При цьому спостерігається чітка закономірність між потужністю кори, глибиною залягання її консолідованої частини (фундаменту), тобто граніто-гнейсового і грануліто-базитового шарів, і будовою рельєфу території. Так, у Карпатському регіоні потужність кори змінюється від 45 до 55 км, досягаючи максимальних значень під високогірними хребтами. В межах Волино-Подільської височини вона зменшується до 40-45 км. Під Українським щитом, який займає територію Придніпровської та Приазовської височин, потужність кори знову зростає до 45-50 км, а в районі Канева вона досягає 52 км, що спричинено зануренням у цьому регіоні поверхні Мохоровичича на глибину більше ніж 55 км. В центральній частині Придніпровської низовини, де розташована Дніпровсько- Донецька западина, потужність кори зменшується до 35 – 40 км, а під Донецьким кряжем вона дещо зростає до 40 – 45 км. На півдні України під Причорноморською низовиною її потужність знаходиться в межах 25-35 км. В акваторії Чорного моря спостерігається зменшення потужності кори зі сходу на захід від 25-30 до 15-20 км.

В розрізі земної кори на території України, окрім верхнього осадового шару, виділяється ще п’ять шарів, які відрізняються за складом порід, швидкостями поширення сейсмічних хвиль і складають консолідовану частину кори.

Перший зверху шар складений в основному метаморфізованими осадовими породами швидкості поширення в яких сейсмічних хвиль коливаються в межах від 6,0 до 6,2 км/с. В будові шару основна роль належить парасланцям і парагнейсам.

Другий шар представляють метаморфізовані вулканогенно- осадові відклади, серед яких переважають ортогнейси та ортосланці кислого і середнього складу (дацити, андезити і ріоліти). Швидкість поширення сейсмічних хвиль в породах цього шару становить 6,2-6,4 км/с.

Третій шар складений високометаморфізованими осадово- вулканогенними породами зі швидкістю поширення сейсмічних хвиль 6,4-6,6 км/с. Це здебільшого парагнейси і параамфіболіти з підпорядкованою кількістю ортопорід.

Для четвертого шару характерні швидкості поширення сейсмічних хвиль від 6,6 до 6,8 км/с. у його складі присутні породи гранулітової і еклогітової фацій метаморфізму.

П’ятий шар відрізняється від попередніх основним складом порід, які його складають, і різким зростанням швидкостей поширення сейсмічних хвиль від 6,8 до 7,4 км/с, що відповідає швидкостям у “базальтовому” (грануліто-бозитовому) шарі. Звертає увагу на себе те, що між четвертим та п’ятим шарами зростання швидкостей поширення сейсмічних хвиль відбувається поступово, тобто так звана межа Конрада під територією України виражена не чітко, а четвертий шар можна вважати за перехідний між “базальтовим” (грануліто-базитовим) і “гранітним” (граніто- гнейсовим), який об’єднує третій, другий і перший.

В акваторії Чорного моря, яке належить до внутрішньоконтинентальних улоговинних морів, кора характеризується рисами кори субокеанічного типу. Тут відсутній “гранітний” шар і кора представлена осадовим та“базальтовим” шарами.[7]

Загалом, земна кора – тонка верхня оболонка Землі, 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.

Последнее изменение этой страницы: 2016-08-25; Нарушение авторского права страницы