Hipoteze koje objašnjavaju nastanak i razvoj zemljine kore
Koncept zemljine kore.
Zemljina kora je kompleks površinskih slojeva solidan Zemlja. U naučnoj geografskoj literaturi ne postoji jedinstvena ideja o poreklu i putevima razvoja zemljine kore.
Postoji nekoliko koncepata (hipoteza) koji otkrivaju mehanizme formiranja i razvoja zemljine kore, od kojih su najpouzdaniji sljedeći:
1. Teorija fiksizma (od latinskog fixus - nepomičan, nepromjenjiv) navodi da su kontinenti uvijek ostajali na mjestima koja trenutno zauzimaju. Ova teorija poriče bilo kakvo kretanje kontinenata i velikih dijelova litosfere.
2. Teorija mobilizma (od latinskog mobilis - mobilni) dokazuje da su blokovi litosfere u stalnom kretanju. Ovaj koncept se posebno učvrstio posljednjih godina u vezi sa sticanjem novih naučnih podataka iz proučavanja dna Svjetskog okeana.
3. Koncept rasta kontinenta na račun okeanskog dna vjeruje da su se prvobitni kontinenti formirali u obliku relativno malih masiva koji danas čine drevne kontinentalne platforme. Nakon toga, ovi masivi su narasli zbog formiranja planina na dnu okeana uz rubove prvobitnih kopnenih jezgara. Proučavanje okeanskog dna, posebno u zoni srednjeokeanskih grebena, dalo je razloga za sumnju u ispravnost koncepta rasta kontinenta zbog okeanskog dna.
4. Teorija geosinklinala kaže da se povećanje veličine zemljišta dešava formiranjem planina u geosinklinalama. Geosinklinalni proces, kao jedan od glavnih u razvoju zemljine kore, čini osnovu mnogih savremenih naučnih objašnjenja procesa nastanka i razvoja zemljine kore.
5. Teorija rotacije svoje objašnjenje zasniva na pretpostavci da, budući da se lik Zemlje ne poklapa s površinom matematičkog sferoida i preuređen je zbog neravnomjerne rotacije, zonske pruge i meridionalni sektori na rotirajućoj planeti su neizbježno tektonski nejednaki. Reaguju s različitim stupnjevima aktivnosti na tektonske stresove uzrokovane unutarzemaljskim procesima.
Postoje dva glavna tipa zemljine kore: okeanska i kontinentalna. Razlikuje se i prelazni tip zemljine kore.
Okeanska kora. Debljina okeanske kore u modernoj geološkoj eri kreće se od 5 do 10 km. Sastoji se od sljedeća tri sloja:
1) gornji tanak sloj morskih sedimenata (debljine ne više od 1 km);
2) srednji bazaltni sloj (debljine od 1,0 do 2,5 km);
3) donji sloj gabra (debljine oko 5 km).
Kontinentalna (kontinentalna) kora. Kontinentalna kora ima više složena struktura i veće debljine od okeanske kore. Njegova debljina u prosjeku iznosi 35-45 km, au planinskim zemljama raste i do 70 km. Takođe se sastoji od tri sloja, ali se značajno razlikuje od okeana:
1) donji sloj sastavljen od bazalta (debljine oko 20 km);
2) srednji sloj zauzima glavnu debljinu kontinentalne kore i konvencionalno se naziva granit. Sastoji se uglavnom od granita i gnajsa. Ovaj sloj se ne proteže ispod okeana;
3) gornji sloj je sedimentan. Njegova debljina je u prosjeku oko 3 km. U nekim područjima debljina padavina doseže 10 km (na primjer, u Kaspijskoj niziji). U nekim dijelovima Zemlje uopće nema sedimentnog sloja i na površinu izlazi sloj granita. Takva područja se nazivaju štitovi (na primjer, ukrajinski štit, baltički štit).
Na kontinentima, kao rezultat trošenja stijena, formira se geološka formacija tzv kora za vremenske uticaje.
Granitni sloj je odvojen od bazaltnog sloja Conrad surface , pri čemu se brzina seizmičkih valova povećava sa 6,4 na 7,6 km/sec.
Granica između zemljine kore i plašta (i na kontinentima i na okeanima) ide duž Mohorovičićeva površina (Moho linija). Brzina seizmičkih talasa na njemu naglo raste do 8 km/h.
Pored dva glavna tipa - okeanskog i kontinentalnog - postoje i područja mješovitog (prijelaznog) tipa.
Na kontinentalnim plićacima ili policama kora je debela oko 25 km i općenito je slična kontinentalnoj kori. Međutim, sloj bazalta može ispasti. U istočnoj Aziji, u području ostrvskih lukova (Kurilska ostrva, Aleutska ostrva, Japanska ostrva, itd.), Zemljina kora je prelaznog tipa. Konačno, kora srednjeokeanskih grebena je vrlo složena i do sada je malo proučavana. Ovdje ne postoji Moho granica, a materijal plašta se uzdiže duž rasjeda u koru, pa čak i do njene površine.
Koncept "zemljine kore" treba razlikovati od koncepta "litosfere". Koncept "litosfere" je širi od "zemljine kore". U litosferu moderna nauka obuhvata ne samo zemljinu koru, već i najgornji omotač do astenosfere, odnosno do dubine od približno 100 km.
Koncept izostazije . Studija raspodjele gravitacije pokazala je da su svi dijelovi zemljine kore - kontinenti, planinske zemlje, ravnice - uravnoteženi na gornjem plaštu. Ova uravnotežena pozicija naziva se izostazija (od latinskog isoc - ravnomjeran, stasis - položaj). Izostatska ravnoteža se postiže činjenicom da je debljina zemljine kore obrnuto proporcionalna njenoj gustoći. Teška okeanska kora je tanja od lakše kontinentalne kore.
Izostazija, u suštini, nije čak ni ravnoteža, već želja za ravnotežom, koja se neprekidno narušava i ponovo obnavlja. Na primjer, Baltički štit, nakon otapanja kontinentalnog leda pleistocenske glacijacije, raste za oko 1 metar po vijeku. Površina Finske se stalno povećava zbog morskog dna. Teritorija Holandije se, naprotiv, smanjuje. Linija nulte ravnoteže trenutno ide malo južno od 60 0 S geografske širine. Moderni Sankt Peterburg je otprilike 1,5 m viši od Sankt Peterburga u vrijeme Petra Velikog. Kao podaci iz savremenih naučno istraživanje, čak se i težina velikih gradova pokazuje dovoljnom za izostatičke fluktuacije teritorije ispod njih. Zbog toga je zemljina kora u područjima velikih gradova vrlo pokretna. Generalno, reljef zemljine kore je zrcalna slika Moho površine, baze zemljine kore: povišena područja odgovaraju depresijama u omotaču, niža područja odgovaraju više visoki nivo svoju gornju granicu. Tako je pod Pamirom dubina Moho površine 65 km, a u Kaspijskoj niziji oko 30 km.
Toplotna svojstva zemljine kore . Dnevna kolebanja temperature tla sežu do dubine od 1,0 - 1,5 m, a godišnja kolebanja u umjerenim geografskim širinama u zemljama s kontinentalnom klimom do dubine od 20-30 m. Na dubini na kojoj je utjecaj godišnjih temperaturnih kolebanja zbog zagrijavanja Zemljina površina uz Sunce prestaje, postoji sloj konstantna temperatura tlo. To se zove izotermni sloj . Ispod izotermnog sloja duboko u Zemlji temperatura raste, a to je uzrokovano unutrašnja toplina zemaljska crijeva Unutrašnja toplota ne učestvuje u formiranju klime, ali služi kao energetska osnova za sve tektonske procese.
Naziva se broj stepeni za koji se temperatura povećava za svakih 100 m dubine geotermalni gradijent . Razdaljina u metrima, kada se spusti za koju temperatura poraste za 1 0 C, naziva se geotermalna faza . Veličina geotermalne stepenice zavisi od topografije, toplotne provodljivosti stijena, blizine vulkanskih izvora, cirkulacije podzemne vode itd. U prosjeku, geotermalni korak je 33 m. U vulkanskim područjima geotermalni korak može biti samo oko 5 m , a u geološki mirnim područjima (na primjer, na platformama) može doseći 100 m.
Zemljina kora- eksterni dura shell Zemlja (geosfera), dio litosfere, širine od 5 km (ispod okeana) do 75 km (ispod kontinenata). Ispod kore je plašt, koji se razlikuje po sastavu i fizičkim svojstvima - zbijeniji je i sadrži uglavnom vatrostalne elemente. Kora i plašt su podijeljeni Mohorovičićevim obilježjem, odnosno Moho slojem, gdje dolazi do naglog ubrzanja seizmičkih talasa.
Postoje kontinentalna (kontinentalna) i okeanska kora, kao i njeni prijelazni tipovi: subkontinentalna i suboceanska kora.
Kontinentalna (kopno) kora sastoji se od nekoliko slojeva. Vrh je sloj sedimentnih stijena. Debljina ovog sloja je do 10-15 km. Ispod njega leži sloj granita. Stene koje ga čine slične su svojim fizičkim svojstvima granitu. Debljina ovog sloja je od 5 do 15 km. Ispod sloja granita nalazi se bazaltni sloj koji se sastoji od bazalta i stijena čije fizičke karakteristike podsjećaju na bazalt. Debljina ovog sloja je od 10 km do 35 km. Posljedično, ukupna debljina kontinentalne kore dostiže 30-70 km.
Okeanska kora razlikuje se od kontinentalne kore po tome što nema granitni sloj, ili je vrlo tanak, pa je debljina okeanske kore samo 6-15 km.
Da bi se odredio hemijski sastav zemljine kore, dostupni su samo njeni gornji delovi - do dubine manje od 15-20 km. 97,2% ukupnog sastava zemljine kore čine: kiseonik – 49,13%, aluminijum – 7,45%, kalcijum – 3,25%, silicijum – 26%, gvožđe – 4,2%, kalijum – 2,35%, magnezijum – 2,35%, natrijum - 2,24%.
Ostali elementi periodnog sistema čine od desetih do stotih procenta.
Izvori:
Mislim da svaka osoba razumije da je jedna od komponenti naše planete kora. Ali malo ljudi zna da postoji razlika između zemljine kore na kontinentima i u okeanima. Želim da razjasnim koje su razlike i zašto.
Okeanska kora
To je jedan od tipova obične zemljine kore i nalazi se unutar okeana. Ali okeanska kora ponekad ima tendenciju da puzi direktno na kontinentalnu koru. Debljina ove kore je oko sedam kilometara, a sastoji se od sledeći slojevi:
- oceanski sedimenti;
- Bazaltne navlake;
- mantle.
U osnovi okeanska kora najčešće postoje formacije koje nastaju kao rezultat kristalizacije različitih talina, ili u početku mogu biti stijene koje se nalaze u plaštu. Želeo bih da primetim da postoje mesta gde je debljina kore u okeanu veća nego inače. To se događa u područjima gdje se nalaze ostrva.
Kontinentalna kora
Ova kora je također dio zemljine kore i, shodno tome, prevladava u kontinentalnim područjima. Za razliku od oceanske kore, sastav kontinentalne kore karakterizira granitni sloj, sedimentni i drugi različiti slojevi. Debljina se značajno razlikuje od kore u okeanima - kreće se od 35 do 45 kilometara, a nalazi se i do 75 kilometara u planinskim područjima. Unatoč činjenici da kontinentalna kora čini gotovo 70 posto ukupne zapremine zemljine kore, ona pokriva manje od polovine cijele površine planete (to je zbog činjenice da ima više vode nego kopna).
Želim napomenuti važna činjenica da je kontinentalna kora mnogo starija od okeanske kore. Ako je druga starost otprilike 200 miliona godina, onda je kontinentalna starost otprilike dvije i po milijarde godina (ali to uključuje otprilike sedam posto kore). To jest, kao rezultat, možemo reći da je glavna razlika između jedne i druge kore u debljini (kontinentalna je veća), starosti (kontinentalna je također veća), sastavu (bazaltna baza u oceanu) i, naravno, u lokaciji (okeani i kontinenti).
Zemljina ljuska uključuje zemljinu koru i gornji dio mantle. Površina zemljine kore ima velike nepravilnosti, od kojih su glavne izbočine kontinenata i njihove depresije - ogromne oceanske depresije. Postojanje i relativni položaj kontinenata i okeanskih basena povezan je sa razlikama u strukturi zemljine kore.
Kontinentalna kora. Sastoji se od nekoliko slojeva. Vrh je sloj sedimentnih stijena. Debljina ovog sloja je do 10-15 km. Ispod njega leži sloj granita. Stene koje ga čine slične su svojim fizičkim svojstvima granitu. Debljina ovog sloja je od 5 do 15 km. Ispod sloja granita nalazi se bazaltni sloj koji se sastoji od bazalta i stijena čija fizička svojstva podsjećaju na bazalt. Debljina ovog sloja je od 10 km do 35 km. Dakle, ukupna debljina kontinentalne kore dostiže 30-70 km.
Okeanska kora. Od kontinentalne kore se razlikuje po tome što nema granitni sloj ili je vrlo tanak, pa je debljina okeanske kore samo 6-15 km.
Da bi se odredio hemijski sastav zemljine kore, dostupni su samo njeni gornji dijelovi - do dubine od najviše 15-20 km. 97,2% ukupnog sastava zemljine kore čine: kiseonik – 49,13%, aluminijum – 7,45%, kalcijum – 3,25%, silicijum – 26%, gvožđe – 4,2%, kalijum – 2,35%, magnezijum – 2,35%, natrijum - 2,24%.
Ostali elementi periodnog sistema čine od desetih do stotih procenta.
Većina naučnika vjeruje da se kora okeanskog tipa prvi put pojavila na našoj planeti. Pod uticajem procesa koji se odvijaju unutar Zemlje, u zemljinoj kori nastaju nabori, odnosno planinska područja. Povećala se debljina kore. Tako su nastale kontinentalne izbočine, odnosno počela se formirati kontinentalna kora.
Poslednjih godina, u vezi sa proučavanjem zemljine kore okeanskog i kontinentalnog tipa, stvorena je teorija strukture zemljine kore, koja se zasniva na ideji litosfernih ploča. Teorija u svom razvoju zasnivala se na hipotezi o pomeranju kontinenata, koju je početkom 20. veka stvorio nemački naučnik A. Vegener.
Tipovi zemljine kore Wikipedia
Pretraga web stranice:
Okeanski ponori su primitivnog sastava i zapravo predstavljaju gornji diferencirani sloj omotača kojim dominira tanak sloj pelagičnog sedimenta. U okeanskoj kori obično se razlikuju tri sloja, od kojih je prvi (gornji) sediment.
Na dnu sedimentnog sloja često su tanke i nestabilne metalne naslage u kojima dominiraju oksidi željeza.
Donji dio sedimenta obično se sastoji od karbonatnih sedimenata na dubinama manjim od 4-4,5 km. Sa dubljom recirkulacijom karbonata obično se ne taloži zbog njihovog mikroskopskog sastava školjki jednolančanih organizama (foraminifera i kolitofarida) pri pritiscima iznad 400-450 ATM, odmah rastvorenih u morskoj vodi. Iz tog razloga, u morskim bazenima na dubinama većim od 4-4,5 km, gornji dio sedimentnog sloja uglavnom se sastoji od samo nekalcičnih sedimenata - tamnocrvenih glina i silikatne topline.
U blizini otočnog luka i vulkanskih otoka, sočivo i isprepletene vulkanske brane i terrigene deponije u blizini delte su uobičajene velike rijeke u smislu sedimentnih slojeva. U otvorenim okeanima debljina sloja sedimenta se povećava od centralnih okeanskih grebena, gdje u njihovim perifernim područjima gotovo da i nema sedimenta.
Prosječna debljina sedimenata je niska i, prema A.P. Lisitsyn, iznosi blizu 0,5 km, blizu kontinentalnih rubova atlantskog tipa iu područjima velike rektalne delte, povećavajući se na 10-12 km. To je zbog činjenice da su gotovo svi terigeni materijali koji slijeću zbog plutajućih sedimentacijskih procesa praktički smješteni u obalnim područjima okeana i kontinentalnim padinama kontinenata.
Drugi, ili bazaltni, sloj okeanske kore u gornjem dijelu čine bazaltne lave sastava Tolly (sl.
5). Podvodna lava će biti neobičnog oblika valovite cijevi i jastuci, pa su ti jastuci lava. Ispod su doleitski bermi, toleiti istog sastava, prvi su dovodni kanali za koje se bazaltna magma u tektonskim područjima puni na površini morskog dna.
Bazaltni sloj okeanske kore otkriven je u mnogim područjima okeanskog dna, graniči sa simbolom srednjookeanskih grebena i defektima koji se okreću na ivici okeana. Ovaj sloj je detaljno razmotren kao konvencionalne metode istraživanja dna okeana u (rudarstvo, uzorci istraživanja bušenja) ili korištenje podvodnih vozilo, tako da geolozi vode računa o geološkoj građi objekata i vrše ciljanu selekciju uzoraka kamena.
Osim toga, u proteklih dvadeset godina, površina bazaltnog sloja i njegova gornjih slojeva je otkriven nizom dubokomorskih bušotina, od kojih je jedna prodrla i u sloj mekog lava i ušla u lobularne komplekse kompleksa nasipa. Ukupna debljina bazalta ili drugog sloja okeanske kore je 1,5, ponekad 2 km, prema seizmičkim podacima.
Slika 5. Struktura riftnog pojasa okeanske kore:
1 - nivo okeana; 2—padavine; 3 - meka bazaltna lava (sloj 2a); 4—kompleks kompleks, dolerit (sloj 2b); 5 - gabro; 6 - slojeviti kompleks; 7 - serpentiniti; 8—lirozoliti litosfernih ploča; 9 — astenosfera; 10 - izoterma 500°C (početak serpentinizacije).
Česti nalazi u okviru glavnih grešaka transformacije koji uključuju gabrotoleum pokazuju da sastav okeanske kore uključuje ove guste i grube stijene.
Struktura listova ofiolita u poznatim nam kopnenim pojasevima fragmentira drevnu oceansku koru koja je uklonjena u ovim područjima na rubu nekadašnjih kontinenata. Stoga se može zaključiti da se kompleks humki u savremenoj okeanskoj kori (kao i u gornjem ofiolitu) nalazi ispod glavnog sloja gabro svojstava koji čini gornji dio okeanske kore trećeg sloja (3a slojevi). Na određenoj udaljenosti od grebena u sredini morskih grebena, prema seizmičkim podacima, bilo je tragova i Donji dio kora.
Mnogi nalazi u velikim konvertibilnim serpentinitskim defektima odgovornim za sastav hidratisanog peridotita i serpentinita, slično strukturi ofiolitskih kompleksa, ukazuju da je donji dio okeanske kore sastavljen od serpentinita.
Prema seizmičkim podacima, debljina gabro-serpentinitnog (trećeg) sloja okeanske kore doseže 4,5-5 km. Pod grebenima u sredini okeana debljina okeanske kore obično se smanjuje na 3-4, pa čak i 2-2,5 km neposredno ispod riječne doline.
Ukupna debljina okeanske kore bez sedimentnog sloja, dostiže 6,5-7 km. Ispod je okeanska kora prekrivena kristalnim stijenama gornjeg sloja, koje formiraju subcrustalne regije litosferskih ploča. Ispod srednjeokeanskog grebena, okeanska kora leži direktno iznad centara bazaltnih talaca odvojenih od materijala vrućeg omotača (iz astenosfere).
Površina okeanske kore je približno 3,0610 x 18 cm2 (306,000,000 km2), prosječna gustina okeanske kore (kiše) je blizu 2,9 g/cm3, pa se može procijeniti očišćena masa okeanske kore (5,8 -6 ,2) , gdje je h1024
Zapremina i masa sedimentnog sloja dubokomorskih bazena Svjetskog okeana, prema A.P. Lisitsyn, iznosi 133 miliona km3 i oko 0,1 × 1024 g.
Padavine su koncentrisane na epikontinentalnom pojasu, a nagib je nešto veći na oko 190 miliona km3, otprilike (0,4-0,45) 1024 u zavisnosti od težine (uključujući padavine)
Okeansko dno, koje je površina okeanske kore, ima karakterističan reljef.
U ponornom rovu, okeansko dno je na dubini od oko 66,5 km, dok su amblemi srednjeg okeanskog grebena, ponekad seče strmo grožđe, groznica dubokih okeanskih dubina smanjena za 2-2,5 km.
Na nekim mjestima se okeansko dno prostire, na primjer, na površinu Zemlje. Island i provincija Afar (Sjeverna Etiopija). Do otočnih lukova oko zapadnog ruba pacifik, sjeveroistočno od Indijski okean, na prednjem dijelu luka Malih Antila i Južnih Sendvič otoka u Atlantiku, a prije početka aktivne kontinentalne margine u Srednjoj i Južnoj Americi, oceanska kora se savija i njena površina tone do dubine od 9-10 km do idite dalje u ove strukture i formirajte pred njima i dva duža uska jarka.
Okeanska kora se formira u tektonskim regijama centralnih okeanskih grebena zbog odvajanja taline koja se javlja ispod bazalta od vrućeg sloja (astenosferski slojevi Zemlje) i curenja na površinu morskog dna.
Svake godine u ovim područjima se najmanje 5,5-6 km3 bazaltne taline diže iz astenosfere, izlije se na morsko dno i kristalizira, formirajući cijeli drugi sloj okeanske kore (uključujući zapreminu sloja gabra usađenog u koru bazaltne taline povećavaju se na 12 km3) .
Ovi veličanstveni tektonomagmatski procesi, koji se neprestano razvijaju ispod grebena srednjeg okeana, su nekontrolisani na kopnu i praćeni su povećanom seizmičnošću (slika 6).
Slika 6. Zemljina seizmičnost; lokacija potresa
Barazangi, Dorman, 1968
U rift regijama, smještenim na grebenima srednjeg oceana, dno okeana se širi i širi.
Stoga su sve takve zone obilježene čestim, ali potresima sa malim naglaskom, sa pretežnim efektom prekida mehanizama kretanja. Naprotiv, ispod zavoja otoka i aktivnih rubova kontinenata, tj.
U područjima subdukcije panela, veći potresi obično nastaju prevlašću mehanizama kompresije i smicanja. Prema podacima potresa, slijeganje okeanske kore i litosfere događa se u gornjem sloju i mezosferi do dubine od oko 600-700 km (Sl. 7). Prema istoj tomografiji, slijeganje okeanskih litosferskih ploča praćeno je do dubine od oko 1400-1500 km i, ako je moguće, dublje - do površine zemljine jezgre.
Slika 7. Struktura podvodnog dijela ploče na Kurilskim otocima:
1 - astenosfera; 2 - litosfera; 3 - okeanske kore; 4-5 - sedimentno-vulkanogeni slojevi; 6—okeanski sedimenti; izolinije pokazuju seizmičku aktivnost u jedinicama A10 (Fedotov et al., 1969); β je Wadati-Benif aspekt morbiditeta; α je vidno polje područja plastične deformacije.
Za okeansko dno postoje karakteristične i prilično kontrastne anomalije magnetnog pojasa, koje se obično nalaze paralelno s grebenom u sredini okeanskog grebena (Sl.
8). Poreklo ovih anomalija povezano je sa mogućnošću magnetizacije bazalta okeanskog dna hlađenjem Zemljinim magnetnim poljem, čime podseća na smer ovog polja prilikom njihovog istovara na površinu okeanskog dna.
Uzimajući u obzir da geomagnetno polje tokom dug period vrijeme je u više navrata mijenjalo svoj polaritet, engleski naučnik F. Vine i D. Matthews su 1963. godine po prvi put uspjeli još uvijek razdvojiti nepravilnosti, te sugerira da su različite nagibe usred okeanskih grebena oko ovih anomalija simetrične s njihovim kaputama oružja. Kao rezultat toga, uspjeli su rekonstruirati osnovne zakone kretanja ploča u dijelovima oceanske kore u sjevernom Atlantiku i pokazati da se okeansko dno prostire otprilike simetrično duž strana srednjeg okeanskog grebena brzinom od nekoliko centimetara. godišnje.
U budućnosti su slična istraživanja provedena u svim područjima Svjetskog okeana, a ova slika je svuda potvrđena. Osim toga, detaljno poređenje magnetnih anomalija na dnu okeana sa preokretom geohronologije magnetizacije kontinentalnih stijena, čija je starost poznata iz drugih izvora, doprinijet će širenju poremećaja Osipovke kroz kenozoik, Mezozoik, a zatim i kasnije.
Stoga se pojavila nova i pouzdana paleomagnetska metoda za određivanje starosti okeanskog dna.
Slika 8. Mapa anomalija magnetsko polje u grebenu Reykjanes u sjevernom Atlantiku
(Heirtzler et al., 1966).
Pozitivne anomalije su označene crnom bojom; AA—anomalija nulte rift zone.
Upotreba ove metode dovela je do potvrde ranije izraženih ideja o mladosti na morskom dnu: paleomagneti primaju sve bez izuzetka što samo oceani i kasni cenozoik (sl.
9). Ovaj zaključak je kasnije u potpunosti potvrđen dubokomorskim bušenjem na mnogim tačkama na dnu okeana. U ovom slučaju, mlado doba okeanskih šupljina (Atlantske, Indijske i Arktičke) poklapa se sa dnom njihove starosti, erom drevnog Tihog okeana, daleko iza njegovog dna. Zaista, Pacifički basen je barem kasni proterozoik (možda čak i ranije) i najstarija područja okeanskog dna su stara manje od 160 miliona godina, dok je većina nastala tek u kenozoiku, tj.
mlađi od 67 miliona godina.
Slika 9. Karta okeanskog dna kroz milione godina
Larson, Pitman et al., 1985
Mehanizam modernizacije "bicikla" okeanskog dna uz stalno uranjanje dijelova stare okeanske kore i nagomilanih sedimenata na njoj u kaputu ispod otočnih lukova objašnjava zašto za vrijeme života okeanskih brana Zemlje nije bilo vremena da popuni ponore.
Zapravo, u trenutnoj fazi punjenja morski bazeni, uništeno iz kopnenih sedimenata 2210 x 16 g sedimenta, ukupna zapremina ovih bušotina je cca 1,3710 x 24 cm 3, biće potpuno bombardirana sa cca 1,2 GA. Sada možemo sa sigurnošću reći da su kontinenti i okeanski baseni koegzistirali prije oko 3,8 milijardi godina i da u to vrijeme nije bilo značajnijeg oporavka njihovih depresija. Osim toga, nakon operacija bušenja u svim okeanima, sada pouzdano znamo da na dnu okeana nije bilo sedimenata više od 160-190 miliona godina.
Međutim, to se može primijetiti samo u jednom slučaju - u slučaju efikasan mehanizam uklanjanje sedimenata u okeanu. Ovaj mehanizam je sada poznat kao proces proširenja kiše, baziran na ostrvskim lukovima i aktivnim kontinentalnim rubovima u subdukcijskim regijama gdje se ovi sedimenti tope i ponovo invaziju kao granitoidni prodor u nastajuću kontinentalnu koru u ovim zonama.
Ovaj proces prelijevanja terigenih sedimenata i ponovnog vezivanja njihovog materijala na kontinentalnu koru naziva se recikliranje sedimenta.
Okeanska i kontinentalna kora
Postoje dva glavna tipa zemljine kore: okeanska i kontinentalna. Razlikuje se i prelazni tip zemljine kore.
Okeanska kora. Debljina okeanske kore u modernoj geološkoj eri kreće se od 5 do 10 km. Sastoji se od sljedeća tri sloja:
1) gornji tanak sloj morskih sedimenata (debljine ne više od 1 km);
2) srednji bazaltni sloj (debljine od 1,0 do 2,5 km);
3) donji sloj gabra (debljine oko 5 km).
Kontinentalna (kontinentalna) kora. Kontinentalna kora ima složeniju strukturu i veću debljinu od okeanske kore.
Njegova debljina u prosjeku iznosi 35-45 km, au planinskim zemljama raste i do 70 km. Takođe se sastoji od tri sloja, ali se značajno razlikuje od okeana:
1) donji sloj sastavljen od bazalta (debljine oko 20 km);
2) srednji sloj zauzima glavnu debljinu kontinentalne kore i konvencionalno se naziva granit. Sastoji se uglavnom od granita i gnajsa. Ovaj sloj se ne proteže ispod okeana;
3) gornji sloj je sedimentan.
Njegova debljina je u prosjeku oko 3 km. U nekim područjima debljina padavina doseže 10 km (na primjer, u Kaspijskoj niziji). U nekim dijelovima Zemlje uopće nema sedimentnog sloja i na površinu izlazi sloj granita.
Takva područja se nazivaju štitovi (na primjer, ukrajinski štit, baltički štit).
Na kontinentima, kao rezultat trošenja stijena, formira se geološka formacija tzv kora za vremenske uticaje.
Granitni sloj je odvojen od bazaltnog sloja Conrad surface , pri čemu se brzina seizmičkih valova povećava sa 6,4 na 7,6 km/sec.
Granica između zemljine kore i plašta (i na kontinentima i na okeanima) ide duž Mohorovičićeva površina (Moho linija). Brzina seizmičkih talasa na njemu naglo raste do 8 km/h.
Pored dva glavna tipa - okeanskog i kontinentalnog - postoje i područja mješovitog (prijelaznog) tipa.
Na kontinentalnim plićacima ili policama kora je debela oko 25 km i općenito je slična kontinentalnoj kori.
Međutim, sloj bazalta može ispasti. U istočnoj Aziji, u području ostrvskih lukova (Kurilska ostrva, Aleutska ostrva, Japanska ostrva, itd.), Zemljina kora je prelaznog tipa. Konačno, kora srednjeokeanskih grebena je vrlo složena i do sada je malo proučavana.
Ovdje ne postoji Moho granica, a materijal plašta se uzdiže duž rasjeda u koru, pa čak i do njene površine.
Koncept "zemljine kore" treba razlikovati od koncepta "litosfere". Koncept "litosfere" je širi od "zemljine kore".
U litosferi, moderna nauka uključuje ne samo zemljinu koru, već i najgornji omotač do astenosfere, odnosno do dubine od približno 100 km.
Koncept izostazije .
Studija raspodjele gravitacije pokazala je da su svi dijelovi zemljine kore - kontinenti, planinske zemlje, ravnice - uravnoteženi na gornjem plaštu. Ova uravnotežena pozicija naziva se izostazija (od latinskog isoc - ravnomjeran, stasis - položaj). Izostatska ravnoteža se postiže činjenicom da je debljina zemljine kore obrnuto proporcionalna njenoj gustoći.
Teška okeanska kora je tanja od lakše kontinentalne kore.
Izostazija, u suštini, nije čak ni ravnoteža, već želja za ravnotežom, koja se neprekidno narušava i ponovo obnavlja. Na primjer, Baltički štit, nakon otapanja kontinentalnog leda pleistocenske glacijacije, raste za oko 1 metar po vijeku.
Površina Finske se stalno povećava zbog morskog dna. Teritorija Holandije se, naprotiv, smanjuje. Linija nulte ravnoteže trenutno ide malo južno od 600 N geografske širine. Moderni Sankt Peterburg je otprilike 1,5 m viši od Sankt Peterburga u vrijeme Petra Velikog. Kako pokazuju podaci savremenih naučnih istraživanja, čak i težina velikih gradova dovoljna je za izostatičke fluktuacije teritorije ispod njih.
Zbog toga je zemljina kora u područjima velikih gradova vrlo pokretna. Općenito, reljef zemljine kore je zrcalna slika Moho površine, baze zemljine kore: povišena područja odgovaraju depresijama u plaštu, donja područja odgovaraju višem nivou njegove gornje granice. Tako je pod Pamirom dubina Moho površine 65 km, a u Kaspijskoj niziji oko 30 km.
Toplotna svojstva zemljine kore .
Dnevna kolebanja temperature tla sežu do dubine od 1,0 - 1,5 m, a godišnja kolebanja u umjerenim geografskim širinama u zemljama s kontinentalnom klimom do dubine od 20-30 m. Na dubini na kojoj je utjecaj godišnjih temperaturnih kolebanja zbog zagrijavanja Zemljina površina prema Suncu prestaje, postoji sloj konstantne temperature tla.
To se zove izotermni sloj . Ispod izotermnog sloja duboko u Zemlji temperatura raste, a to je uzrokovano unutrašnjom toplinom Zemljinih crijeva. Unutrašnja toplota ne učestvuje u formiranju klime, ali služi kao energetska osnova za sve tektonske procese.
Naziva se broj stepeni za koji se temperatura povećava za svakih 100 m dubine geotermalni gradijent . Razdaljina u metrima, kada se spusti za koju se temperatura povećava za 10C, naziva se geotermalna faza .
Veličina geotermalne stepenice zavisi od topografije, toplotne provodljivosti stijena, blizine vulkanskih izvora, cirkulacije podzemnih voda, itd. U prosjeku, geotermalna stepenica iznosi 33 m.
U vulkanskim područjima geotermalni korak može biti samo oko 5 m, ali u geološki mirnim područjima (na primjer, na platformama) može doseći 100 m.
TEMA 5. KONTINENTI I OCEANI
Kontinenti i dijelovi svijeta
Dva kvalitativno različita tipa zemljine kore - kontinentalna i okeanska - odgovaraju dvama glavnim nivoima planetarnog reljefa - površini kontinenata i dnu okeana.
Strukturno-tektonski princip razdvajanja kontinenata.
Fundamentalna kvalitativna razlika između kontinentalne i oceanske kore, kao i neke značajne razlike u strukturi gornjeg omotača ispod kontinenata i okeana, obavezuju nas da razlikujemo kontinente ne prema njihovom prividnom okruženju okeana, već prema strukturnom - tektonski princip.
Strukturno-tektonski princip kaže da, prvo, kontinent uključuje epikontinentalni pojas (šelf) i kontinentalni nagib; drugo, u podnožju svakog kontinenta postoji jezgro ili drevna platforma; treće, svaki kontinentalni blok je izostatički uravnotežen u gornjem plaštu.
Sa stanovišta strukturno-tektonskog principa, kontinent je izostatski uravnotežen masiv kontinentalne kore, koji ima strukturno jezgro u obliku drevne platforme, uz koju su susjedne mlađe naborane strukture.
Na Zemlji postoji ukupno šest kontinenata: Evroazija, Afrika, Sjeverna Amerika, Južna Amerika, Antarktik i Australija.
Svaki kontinent sadrži jednu platformu, a samo u podnožju Evroazije ih je šest: istočnoevropski, sibirski, kineski, tarimski (zapadna Kina, pustinja Taklamakan), arapski i hindustanski. Arapska i hinduistička platforma su dijelovi drevne Gondvane, u blizini Evroazije. Dakle, Evroazija je heterogeni anomalni kontinent.
Granice između kontinenata su prilično očigledne.
Granica između Sjeverne i Južne Amerike prolazi Panamskim kanalom. Granica između Evroazije i Afrike povučena je duž Sueckog kanala. Beringov moreuz odvaja Evroaziju od Severne Amerike.
Dva reda kontinenata . U modernoj geografiji razlikuju se sljedeće dvije serije kontinenata:
Ekvatorijalni niz kontinenata (Afrika, Australija i Južna Amerika).
2. Sjeverni niz kontinenata (Euroazija i Sjeverna Amerika).
Antarktik, najjužniji i najhladniji kontinent, ostaje van ovih redova.
Savremeni položaj kontinenata odražava dugu istoriju razvoja kontinentalne litosfere.
Južni kontinenti (Afrika, Južna Amerika, Australija i Antarktik) su dijelovi („fragmenti“) jednog paleozojskog megakontinenta Gondvane.
Sjeverni kontinenti u to vrijeme bili su ujedinjeni u drugi megakontinent - Laurasia. Između Laurazije i Gondvane u paleozoiku i mezozoiku postojao je sistem ogromnih morskih basena zvanih okean Tetis. Okean Tetis protezao se od sjeverne Afrike, preko južne Evrope, Kavkaza, zapadne Azije, Himalaja do Indokine i Indonezije.
U neogenu (prije oko 20 miliona godina) na mjestu ove geosinklinale nastao je alpski naborani pojas.
Prema njihovim velike veličine superkontinent Gondvana. Prema zakonu izostazije, imao je debelu (do 50 km) koru, koja je duboko zaronila u plašt. Ispod njih, u astenosferi, konvekcijske struje bile su posebno intenzivne i omekšana supstanca plašta se aktivno kretala.
To je prvo dovelo do formiranja ispupčenja u sredini kontinenta, a potom i do njegovog cijepanja u zasebne blokove, koji su se pod utjecajem istih konvekcijskih struja počeli kretati horizontalno. Kao što je matematički dokazano (L. Euler), kretanje konture na površini kugle uvijek je praćeno njenom rotacijom. Posljedično, dijelovi Gondvane ne samo da su se kretali, već su se i razvijali u geografskom prostoru.
Prvi raspad Gondvane dogodio se na granici trijasa i jure (prije oko 190-195 miliona godina).
prije mnogo godina); Afro-Amerika se otcepila. Zatim, na granici jure i krede (prije oko 135-140 miliona godina), Južna Amerika se odvojila od Afrike. Na granici mezozoika i kenozoika (prije oko 65-70 miliona godina)
godine) Hindustanski blok se sudario sa Azijom i Antarktik se udaljio od Australije. U sadašnjoj geološkoj eri, litosfera je, prema neomobilistima, podijeljena na šest pločastih blokova koji se nastavljaju kretati.
Raspad Gondvane uspješno objašnjava oblik kontinenata, njihovu geološku sličnost, kao i povijest vegetacije i životinjskog svijeta južnih kontinenata.
Istorija podele Laurazije nije proučavana tako temeljito kao Gondvana.
Koncept dijelova svijeta .
Pored geološki utvrđene podjele kopna na kontinente, postoji i podjela zemljine površine na zasebne dijelove svijeta koja se razvila u procesu kulturno-historijskog razvoja čovječanstva. Ukupno postoji šest delova sveta: Evropa, Azija, Afrika, Amerika, Australija i Okeanija, Antarktik. Na jednom kontinentu Evroazije nalaze se dva dela sveta (Evropa i Azija), a dva kontinenta zapadne hemisfere (Severna Amerika i Južna Amerika) čine jedan deo sveta – Ameriku.
Granica između Evrope i Azije je vrlo proizvoljna i povučena je duž razvodne linije Uralskog grebena, rijeke Ural, sjevernog dijela Kaspijskog mora i depresije Kuma-Manych.
Duboke linije rasjeda koje razdvajaju Evropu od Azije prolaze kroz Ural i Kavkaz.
Područje kontinenata i okeana. Površina zemljišta se obračunava unutar moderne obale. Površina globus iznosi oko 510,2 miliona km 2. Oko 361,06 miliona km 2 zauzima Svjetski okean, što je otprilike 70,8% ukupne površine Zemlje. Na kopnu ih ima oko 149,02 miliona.
km 2, što je oko 29,2% površine naše planete.
Područje modernih kontinenata karakteriziraju sljedeće vrijednosti:
Evroazija – 53,45 km2, uključujući Aziju – 43,45 miliona km2, Evropu – 10,0 miliona km2;
Afrika - 30,30 miliona km 2;
Sjeverna Amerika – 24,25 miliona km2;
Južna Amerika – 18,28 miliona km2;
Antarktik – 13,97 miliona km2;
Australija – 7,70 miliona
Australija sa Okeanijom - 8,89 km2.
Moderni okeani imaju područje:
Tihi okean - 179,68 miliona km 2;
Atlantski okean - 93,36 miliona km 2;
Indijski okean - 74,92 miliona km 2;
Arktički okean – 13,10 miliona km2.
Između sjevernog i južnog kontinenta, u skladu sa njihovim različitim porijeklom i razvojem, postoji značajna razlika u površini i karakteru površine.
Glavne geografske razlike između sjevernog i južnog kontinenta su sljedeće:
1. Evroazija je neuporediva po veličini sa drugim kontinentima, koncentrišući više od 30% kopnene mase planete.
2. Sjeverni kontinenti imaju značajnu površinu šelfa. Šef je posebno značajan u Arktičkom okeanu i Atlantskom okeanu, kao i u Žutom, Kineskom i Beringovom moru Tihog okeana. Južni kontinenti, s izuzetkom podvodnog nastavka Australije u Arafurskom moru, gotovo su bez šelfa.
3. Većina južnih kontinenata leži na drevnim platformama.
U Sjevernoj Americi i Euroaziji, drevne platforme zauzimaju manji dio ukupne površine, a većina ih se javlja u područjima formiranim paleozoikom i mezozoikom orogenezom. U Africi je 96% njene teritorije u platformskim područjima, a samo 4% je u planinama paleozojske i mezozojske starosti. U Aziji je samo 27% na drevnim platformama i 77% na planinama različite starosti.
4. Obala južnih kontinenata, formirana uglavnom rascjepom, relativno je ravna; poluostrva i kopnena ostrva malo.
Sjeverne kontinente karakterizira izuzetno vijugava obala, obilje otoka, poluotoka, koji se često protežu daleko u ocean.
Od ukupne površine, ostrva i poluostrva čine oko 39% u Evropi, Severnoj Americi - 25%, Aziji - 24%, Africi - 2,1%, južna amerika– 1,1% i Australija (bez Okeanije) – 1,1%.
Prethodna12345678910111213141516Sljedeća
Struktura kontinentalne kore u različitim područjima.
Kontinentalna kora ili kontinentalna kora je kora kontinenata, koja se sastoji od sedimentnih, granitnih i bazaltnih slojeva.
Prosječna debljina je 35-45 km, maksimalna do 75 km (pod planinskim lancima). U suprotnosti je s okeanskom korom, koja je različita po strukturi i sastavu. Kontinentalna kora ima troslojnu strukturu. Gornji sloj predstavlja diskontinuirani pokrivač sedimentnih stijena, koji je široko razvijen, ali rijetko ima veliku debljinu. Najveći dio kore sastoji se od gornje kore, sloja koji se uglavnom sastoji od granita i gnajsa koji je male gustine i star u povijesti.
Istraživanja pokazuju da je većina ovih stijena nastala vrlo davno, prije oko 3 milijarde godina. Ispod je donja kora, koja se sastoji od metamorfnih stijena - granulita i sl.
5. Tipovi okeanskih struktura. Kopnena površina kontinenata čini samo jednu trećinu površine Zemlje. Površina koju zauzima Svjetski okean iznosi 361,1 ml kvadratnih metara. km. Podvodne ivice kontinenata (visoravni i kontinentalna padina) čine oko 1/5 njegove površine, tzv.
“prijelazne” zone (dubokomorski rovovi, otočni lukovi, rubna mora) – oko 1/10 površine. Preostalu površinu (oko 250 ml sq. km) zauzimaju okeanske dubokomorske ravnice, depresije i unutarokeanska izbočenja koja ih razdvajaju. Okeansko dno se oštro razlikuje po prirodi seizmičnosti. Moguće je razlikovati područja sa visokom seizmičkom aktivnošću i aseizmička područja.
Prve su proširene zone koje zauzimaju sistemi srednjeokeanskih grebena, koji se protežu preko svih okeana. Ponekad se ove zone nazivaju okeanski pokretni pojasevi. Pokretne pojaseve karakteriše intenzivan vulkanizam (toleitski bazalti), pojačan protok toplote, oštro raščlanjena topografija sa sistemima uzdužnih i poprečnih grebena, rovova, skarpa i plitke površine plašta.
Seizmički neaktivna područja reljefno su izražena velikim okeanskim basenima, ravnicama, visoravnima, kao i podvodnim grebenima, ograničenim izbočinama tipa rasjeda i unutarokeanskim bujalicama, okrunjenim čunjevima aktivnih i ugaslih vulkana. Unutar područja drugog tipa nalaze se podvodne visoravni i uzvišenja sa korom kontinentalnog tipa (mikrokontinenti).
Za razliku od mobilnih oceanskih pojaseva, ova područja, po analogiji sa strukturama kontinenata, ponekad se nazivaju Thalassocratons.
6. Struktura okeanske kore u strukturama različitih tipova. Okeanski baseni, kao najveće negativne strukture na površini zemljine kore, imaju niz strukturnih karakteristika koje im omogućavaju da se suprotstave pozitivnim strukturama (kontinentima) i međusobno uspoređuju.
Glavna stvar koja ujedinjuje i razlikuje sve oceanske bazene je nizak položaj zemljine kore unutar njih i odsustvo geofizičkog granitno-metamorfnog sloja karakterističnog za kontinente.
Pokretni pojasevi se protežu preko svih okeanskih basena – planinskih sistema srednjeokeanskih grebena sa visokim toplotnim tokom i povišenim položajem sloja plašta, što nije tipično za kontinente. Sistem srednjookeanskih grebena, najduži na površini Zemlje, prodire i time povezuje sve okeanske basene, zauzimajući u njima centralni ili rubni položaj.Takođe je karakteristično da su tektonske strukture okeanskog dna često usko povezane. na strukture kontinenata.
Prije svega, ove veze su izražene u prisustvu zajedničkih rasjeda, u prijelazima riftnih dolina srednjeokeanskih grebena u kontinentalne rifte (Kalifornija i Adenski zaliv), u prisustvu velikih potopljenih blokova kontinentalne kore u okeanima, kao i depresija sa korom bez granita na kontinentima, u prijelazima kontinentalnih trap polja na šelf i dno oceana. Unutrašnja struktura oceanskih basena je također različita. Na osnovu položaja zone savremenog širenja, može se suprotstaviti rov Atlantskog okeana sa srednjim položajem Srednjoatlantskog grebena sa svim ostalim okeanima u kojima se nalazi tzv.
srednji greben je pomeren na jednu od ivica. Unutrašnja struktura sliva Indijskog okeana je složena. U zapadnom dijelu podsjeća na strukturu Atlantskog okeana, u istočnom dijelu je bliži zapadnom dijelu Tihog okeana. Uspoređujući strukturu zapadnog dijela Tihog oceana s istočnim dijelom Indijskog oceana, uočavaju se njihove određene sličnosti: dubine dna, starost kore (Kokos i zapadnoaustralski bazeni Indijskog oceana, basen zapadnog Pacifika).
U oba okeana ovi dijelovi su odvojeni od kontinenta i depresija rubnih mora sistemima dubokomorskih rovova i otočnih lukova.Veza između aktivnih rubova okeana i mladih naboranih struktura kontinenata uočena je u Centralna Amerika, gdje je Atlantski ocean odvojen od Karipskog mora dubokomorskim rovom i otočnim lukom.
Bliska povezanost dubokomorskih rovova koji odvajaju okeanske basene od kontinentalnih masiva sa strukturama kontinentalne kore može se vidjeti na primjeru sjevernog nastavka Sundskog dubokomorskog rova, koji prelazi u predarakanski rov. .
Strukture rubova kontinenata (okeana) i tipovi kore. 
8. Vrste granica kontinentalnih blokova i okeanskih basena. Kontinentalne mase i oceanski baseni mogu imati dvije vrste granica - pasivne (Atlantik) i aktivne (Pacifik). Prvi tip je rasprostranjen duž većine Atlantskog, Indijskog i Arktičkog okeana. Ovaj tip karakteriše činjenica da se preko kontinentalne padine različite strmine sa sistemom stepenastih rasjeda, izbočina i relativno ravnog kontinentalnog podnožja, dolazi do zatvaranja kontinentalnih masiva sa područjem ambisalnih ravnica okeanskog dna.
U zoni kontinentalnog podnožja poznati su sistemi dubokih korita, ali su oni zaglađeni debelim slojevima rastresitih sedimenata. Druga vrsta margina izražena je duž ivice Tihog okeana, duž sjeveroistočnog ruba Indijskog okeana i na rubu Atlantskog okeana uz Srednju Ameriku. U tim područjima, između kontinentalnih masiva i ponornih ravnica okeanskog dna, nalazi se zona različite širine s dubokomorskim rovovima, otočnim lukovima i depresijama rubnih mora.
Litosferske ploče i tipovi njihovih granica. Proučavanjem litosfere, koja uključuje zemljinu koru i gornji omotač, geofizičari su došli do zaključka da ona sadrži svoje nehomogenosti. Prije svega, ove heterogenosti litosfere su izražene prisustvom pojasnih zona sa visokim protokom topline, visokom seizmičnošću i aktivnim modernim vulkanizmom koji prelazi cijelu njenu debljinu. Područja koja se nalaze između takvih pojasnih zona nazivaju se litosferne ploče, a same zone se smatraju granicama litosfernih ploča.
U ovom slučaju, jedan tip granica karakteriziraju vlačna naprezanja (granice divergencije ploča), drugi tip – tlačni naponi (granice konvergencije ploča), a treći – zatezanje i kompresija koji nastaju prilikom smicanja.
Prvi tip granica su divergentne (konstruktivne) granice, koje na površini odgovaraju zonama rifta.
Druga vrsta granica je subdukcija (kada se oceanski blokovi guraju ispod kontinentalnih), obdukcija (kada se oceanski blokovi guraju na kontinentalne) i kolizija (kada se kontinentalni blokovi pomjeraju). Na površini su izraženi dubokomorskim rovovima, rubnim koritima i zonama velikih natisaka, često sa ofiolitima (šavovima).
Treći tip granica (smicanja) se naziva transformacijskim granicama. Takođe je često praćen isprekidanim lancima rift basena. Razlikuje se nekoliko velikih i malih litosfernih ploča. Velike ploče uključuju euroazijske, afričke, indo-australijske, južnoameričke, sjevernoameričke, pacifičke i antarktičke.
Male ploče uključuju karipske, škotske, filipinske, kokosove, Nazca, arapske itd.
10. Rifting, širenje, subdukcija, obdukcija, sudar. Rifting je proces nastanka i razvoja kontinenata i okeana u zemljinoj kori, trakastih zona horizontalnog proširenja na globalnom nivou.
U svom gornjem lomljivom dijelu manifestira se stvaranjem pukotina izraženih u obliku velikih linearnih grabena, ekspanzijskih šupljina i srodnih strukturnih oblika, te njihovim punjenjem sedimentima i (ili) produktima vulkanskih erupcija, koje obično prate rifting.
U donjem, zagrejanijem dijelu kore, krhke deformacije tokom riftinga zamjenjuju se plastičnim rastezanjem, što dovodi do njenog stanjivanja (formiranja „vrata”), a kod posebno intenzivnog i dugotrajnog istezanja dolazi do potpunog kidanja kontinuiteta kore. već postojeća kora (kontinentalna ili okeanska) i formiranje "zjapeće" nove kore okeanskog tipa.
Potonji proces, nazvan širenje, snažno se odvijao u kasnom mezozoiku i kenozoiku unutar modernih okeana, a u manjim (?) razmjerima periodično se manifestirao u nekim zonama starijih pokretnih pojaseva.
Subdukcija je pomicanje litosferskih ploča okeanske kore i stijena plašta ispod rubova drugih ploča (prema konceptima tektonike ploča).
Praćeno pojavom zona duboko žarišnih potresa i formiranjem aktivnih vulkanskih otočnih lukova.
Obdukcija je guranje tektonskih ploča sastavljenih od fragmenata okeanske litosfere na kontinentalnu ivicu.
Kao rezultat, formira se ofiolitski kompleks.Obdukcija nastaje kada neki faktori poremete normalnu apsorpciju okeanske kore u plašt. Jedan od mehanizama obdukcije je podizanje okeanske kore na kontinentalnu ivicu kada ona uđe u zonu subdukcije srednjeokeanskog grebena. rijedak događaj i javljao se u zemaljskoj istoriji samo periodično.
Neki istraživači vjeruju da se u naše vrijeme ovaj proces događa na jugozapadnoj obali Južne Amerike.
Kontinentalna kolizija je sudar kontinentalnih ploča, koji uvijek dovodi do drobljenja kore i stvaranja planinskih lanaca. Primjer kolizije je alpsko-himalajski planinski pojas, nastao kao rezultat zatvaranja okeana Tetis i sudara s euroazijskom pločom Hindustana i Afrike. Kao rezultat toga, debljina kore se značajno povećava; ispod Himalaja dostiže 70 km.
Ovo je nestabilna struktura čije su strane intenzivno uništene površinskom i tektonskom erozijom. U kori sa naglo povećanom debljinom, graniti su topljeni iz metamorfoziranih sedimentnih i magmatskih stijena.
Struktura i tipovi zemljine kore
Sve vrste stijena koje se javljaju iznad Moho granice učestvuju u strukturi zemljine kore. Ratio razne vrste stijene u zemljinoj kori mijenjaju se u zavisnosti od topografije i strukture zemlje. U reljefu Zemlje razlikuju se kontinenti i okeani - strukture prvog (planetarnog) reda, koje se međusobno značajno razlikuju po geološkoj strukturi i prirodi razvoja.
Unutar kontinenta razlikuju se strukture drugog reda - ravničarske i planinske strukture; u okeanima - podvodne kontinentalne ivice, korita, dubokomorske rovove i srednjeokeanske grebene. Reljefom Zemljine površine dominiraju dva nivoa: kontinentalne ravnice i visoravni (visine manje od 1000 m, koje zauzimaju više od 70% površine kopna) i ravni, relativno ravni prostori korita Svjetskog okeana, smješteni na dubini od 4 -6 km ispod nivoa vode.
U početku su se razlikovale dvije glavne vrste zemljine kore - kontinentalni i okeanski, tada su dodijeljena još dva - subkontinentalni i suboceanski, karakterističan za kontinentalno-okeanske prijelazne zone i depresije rubnih i kopnenih mora.
KONTINENTALNA KORA sastoji se od tri sloja.
Prvo- gornji, predstavljen sedimentnim stijenama debljine od 0 do 5 (10) km unutar platformi, do 15-20 km u tektonskim koritima planinskih struktura. Sekunda- granit-gnajs ili granit-metamorfni je 50% sastavljen od granita, 40% - od gnajsa i drugih metamorfoziranih stijena. Debljina na ravnicama je 15-20 km, u planinskim strukturama do 20-25 km. Treće— granulit-mafik (mafik je glavna stijena, granulit je metamorfna stijena gnajsolike teksture visokog (granulitnog) stepena metamorfizma).
Debljina je 10-20 km unutar platformi i do 25-35 km u planinskim strukturama. Debljina kontinentalne kore unutar platformi je 35-40 km, u mladim planinskim strukturama 55-70 km, maksimum ispod Himalaja i Anda 70-75 km. Granica između granit-metamorfnih i granulit-mafičnih slojeva naziva se Conradov odsjek. Podaci dubokog seizmičkog sondiranja pokazali su da je Conradova površina zabilježena samo na određenim mjestima.
Istraživanja N. I. Pavlenkove i drugih stručnjaka, podaci iz bušenja iz superduboke bušotine Kola pokazala su da kontinentalna kora ima složeniju strukturu od gore prikazane, a tumačenje podataka dobijenih od strane različitih autora je dvosmisleno.
Okeanska kora. Prema savremenim podacima, okeanska kora ima troslojnu strukturu. Debljina mu je od 5 do 12 km, u prosjeku 6-7 km.
Od kontinentalne kore se razlikuje po odsustvu granit-gnajsa sloja. Prvo(gornji) sloj rastresitih morskih sedimenata debljine od nekoliko stotina metara do 1 km. Sekunda, koji se nalazi ispod, sastavljen je od bazalta sa međuslojevima karbonatnih i silicijumskih stijena.
Debljina od 1 do 3 km. Treće, niže, još nije izbušeno. Prema podacima jaružanja, sastavljena je od osnovnih magmatskih stijena kao što su gabro i djelimično ultrabazičnih stijena (piroksenita). Debljina od 3,5 do 5 km.
PODOKEANSKI TIP PRIZEMNE KORE ograničeno na dubokomorske basene rubnih i unutrašnjih mora (južni bazen Kaspijskog, Crnog, Mediteranskog, Ohotskog, Japanskog itd.).
Njegova struktura je bliska okeanskoj, ali se razlikuje po većoj debljini sedimentnog sloja - 4-10 km, na nekim mjestima i do 15-20 km. Slična struktura kore karakteristična je za neke duboke depresije na kopnu - središnji dio Kaspijske nizije.
SUB-KONTINENTALNI TIP ZEMLJANE KORE karakterističan za otočne lukove (Aleutski, Kurilski i dr.) i pasivne rubove atlantskog tipa, gdje se sloj granita-gnajsa izbija unutar kontinentalne padine.
Njegova struktura je bliska kopnu, ali je manje debljine - 20-30 km.
Sastav i stanje materije u Zemljinom omotaču i jezgru
Za sloj su dostupni indirektni, manje-više pouzdani podaci o sastavu IN(Gutenbergov sloj).
To su: 1) izdanak magmatskih intruzivnih ultrabazičnih stijena (peridotita) na površinu, 2) sastav stijena koje ispunjavaju dijamantne cijevi, u kojima se, uz peridotite koji sadrže granate, nalaze eklogiti, visoko metamorfizirane stijene slične po sastavu do gabra, ali sa gustinom od 3,35-4,2 g/cm3, potonji se mogao formirati samo pod visokim pritiskom. Prema proučavanju intruzivnih tijela i eksperimentalna studija pretpostavlja se da sloj IN sastoji se uglavnom od ultramafičnih stijena kao što su peridotiti s granatima.
Ovu rasu je nazvao A.E. Ringwood 1962. godine pirolit.
Stanje materije u sloju IN
U sloju IN seizmičkom metodom, sloj manje gustih, naizgled omekšanih stijena, tzv astenosfera(grčki
"asthenos" - slab) ili talasovod. U njemu se smanjuje brzina seizmičkih valova, posebno poprečnih. Stanje materije u astenosferi je manje viskozno, više plastično u odnosu na slojeve iznad i ispod. Čvrsti suprastenosferski sloj gornjeg omotača zajedno sa zemljinom korom naziva se litosfera(grčki „lithos” - kamen).
Horizontalna kretanja litosferskih ploča povezana su sa ovim slojem. Dubina astenosfere ispod kontinenata i okeana varira. Istraživanja posljednjih desetljeća pokazala su složeniju sliku distribucije astenosfere ispod kontinenata i oceana nego prije.
Ispod pukotina srednjeokeanskih grebena, astenosferski sloj se na pojedinim mjestima nalazi na dubini od 2-3 km od površine. Unutar štitova (baltičkih, ukrajinskih itd.), astenosfera nije otkrivena seizmičkim metodama do dubine od 200-250 km. Neki istraživači vjeruju da je astenosferski sloj diskontinuiran, u obliku astenolenza. Ipak, postoje indirektni dokazi o prisustvu astenosfere ispod štitova platforme.
Poznato je da su baltički i kanadski štit bili podvrgnuti snažnim kvartarnim glacijacijama. Pod težinom leda, štitovi su se spustili (kao sada Antarktik i Grenland). Nakon otapanja glečera i skidanja opterećenja, u relativno kratkom vremenskom periodu došlo je do brzog podizanja štitova - nivelisanja narušene ravnoteže.
Ovdje se manifestira fenomen izostazije (grčki "isos" - jednak, "statis" - stanje) - stanje ravnoteže masa zemljine kore i plašta.
Prema V.E. Khainu, astenosfera ispod štitova leži dublje od 200-250 km i njen viskozitet se povećava, pa je teže otkriti korištenjem postojećih metoda.
Dobijeni su podaci o vertikalnoj heterogenosti astenosfere. Dubina baze astenosfere procjenjuje se dvosmisleno. Neki istraživači smatraju da se spušta do dubine od 300-400 km, drugi da pokriva dio sloja C. Uzimajući u obzir endogenu aktivnost litosfere i gornjeg plašta, koncept tektonosfera. Tektonosfera obuhvata zemljinu koru i gornji omotač do dubine od 700 km (gdje su zabilježena najdublja žarišta potresa).
Sastav i stanje materije u slojevima C i D
Temperatura i pritisak rastu sa dubinom, a supstanca se pretvara u gušće modifikacije.
Na dubinama većim od 400 (500) km, olivin i drugi minerali dobijaju strukturu spineli, čija se gustina povećava za 11% u odnosu na olivin. Na dubini od 700-1000 km dolazi do još većeg zbijanja i struktura spinela poprima gušću modifikaciju - perovskite. Postoji uzastopna promjena mineralnih faza:
pirolit do dubine od 400(420) km,
spinel do dubine od 670-700 km,
perovskite do dubine od 2900 km.
Postoji još jedno mišljenje o sastavu i stanju slojeva WITH I D.
Pretpostavlja se da se željezo-magnezijum silikati razlažu u okside koji su gusto zbijeni.
Zemljino jezgro
Pitanje je složeno i kontroverzno. Oštar pad P-talasa sa 13,6 km/s u podnožju sloja D na 8-8,1 km/s u vanjskom jezgru, a S-talasi su potpuno ugašeni. Spoljno jezgro je tečno i nema čvrstoću na smicanje kao čvrsta. Čini se da je unutrašnje jezgro čvrsto. Prema savremenim podacima, gustoća jezgra je 10% manja od one legure gvožđa i nikla.
Mnogi istraživači vjeruju da se Zemljino jezgro sastoji od željeza pomiješanog s niklom i sumporom i možda silicijumom ili kiseonikom.
Fizičke karakteristike Zemlje
Gustina
Prosječna gustina Zemlje je 5,52 g/cm3.
Prosječna gustina stijena je 2,8 g/cm3 (2,65 prema Palmeru). Ispod Moho granice gustina je 3,3-3,4 g/cm3, na dubini od 2900 km - 5,6-5,7 g/cm3, na gornja granica jezgro 9,7-10,0 g/cm3, u centru Zemlje - 12,5-13 g/cm3.
Gustina kontinentalne litosfere je 3-3,1 g/cm3. Gustina astenosfere je 3,22 g/cm3. Gustina okeanske litosfere je 3,3 g/cm3.
Toplotni režim Zemlje
Postoje dva izvora Zemljine toplote: 1.
primljen od Sunca, 2. izveden iz unutrašnjosti na površinu Zemlje. Zagrijavanje od sunca proteže se do dubine od najviše 28-30 m, a ponegdje i nekoliko metara.
Na nekoj dubini od površine postoji stalni pojas temperatura, u kojoj je temperatura jednaka srednjoj godišnjoj temperaturi datog područja. (Moskva -20 m - +4,20, Pariz - 28 m - +11,830). Ispod pojasa konstantne temperature se posmatra postepeno povećanje temperatura sa dubinom, povezana sa dubokim toplotnim tokom. Povećanje temperature sa dubinom u stepenima Celzijusa po jedinici dužine naziva se geotermalni gradijent, a dubinski interval u metrima na kojem temperatura poraste za 10 naziva se geotermalna faza. Geotermalni gradijent i korak su različiti na različitim mjestima na svijetu.
Prema B. Gutenbergu, granice fluktuacija se razlikuju više od 25 puta. To ukazuje na različitu endogenu aktivnost zemljine kore, različitu toplotnu provodljivost stijena. Najveći geotermalni gradijent zabilježen je u državi Oregon (SAD), jednak 1500 na 1 km, najmanji - 60 na 1 km u Južnoj Africi.
Dugo se pretpostavljalo da je prosječna vrijednost geotermalnog gradijenta 300 po 1 km, a odgovarajući geotermalni korak je 33 m.
Prema V.N. Žarkov, blizu površine Zemlje geotermalni gradijent se procjenjuje na 200 na 1 km.
Ako uzmemo u obzir obje vrijednosti, onda je na dubini od 100 km temperatura 30.000 ili 20.000 C. To ne odgovara stvarnim podacima. Lava koja teče iz magmatskih komora na ovim dubinama ima maksimalnu temperaturu od 1200-12500 C. Brojni autori, uzimajući u obzir ovu vrstu termometra, smatraju da na dubini od 100 km temperatura ne prelazi 1300-15000. Na višim temperaturama, stijene plašta bi se potpuno otopile i S-talasi ne bi prolazili kroz njih.
Stoga se prosječni geotermalni gradijent može pratiti do dubine od 20-30 km, a dublje bi trebao opadati. Ali promjena temperature sa dubinom je neujednačena. Na primjer: Kola bunar. Izračunali smo geotermalni gradijent od 100 na 1 km. Takav gradijent bio je do dubine od 3 km, na dubini od 7 km - 1200 C, na 10 km - 1800 C, na 12 km - 2200 C. Manje ili više pouzdani podaci o temperaturi dobijeni su za osnovu sloj IN — 1600 + 500 C.
Pitanje o promjeni temperature ispod sloja IN nije riješeno.
Pretpostavlja se da je temperatura u Zemljinom jezgru u rasponu od 4000-50000 C.
Zemljino gravitaciono polje
Gravitacija, ili sila gravitacije, uvijek je okomita na površinu geoida.
Raspodjela gravitacije na kontinentima i okeanskim područjima nije ista ni na jednoj geografskoj širini. Gravimetrijska mjerenja apsolutne vrijednosti gravitacije omogućavaju identifikaciju gravimetrijskih anomalija – područja rastuće ili opadajuće gravitacije.
Povećanje gravitacije ukazuje na gušću tvar, smanjenje ukazuje na pojavu manje gustih masa. Veličina ubrzanja zbog gravitacije varira. Na površini, u prosjeku, 982 cm/s2 (na ekvatoru 978 cm/s2, na polu 983 cm/s2), sa dubinom prvo raste, a zatim brzo opada. Na granici sa vanjskim jezgrom 1037 cm/s2, u jezgru opada, u F sloju dostiže 452 cm/s2, na dubini od 6000 km - 126 cm/s2, u centru na nulu.
Magnetizam
Zemlja je džinovski magnet sa poljem sile oko sebe.
Geomagnetno polje je dipolno, magnetni polovi Zemlje se ne poklapaju sa geografskim. Ugao između magnetne ose i ose rotacije je oko 11,50.
Pravi se razlika između magnetne deklinacije i magnetne inklinacije. Magnetna deklinacija je određena uglom odstupanja igle magnetnog kompasa od geografskog meridijana. Deklinacija može biti zapadna ili istočna. Istočna deklinacija se dodaje mjernoj vrijednosti, zapadna se oduzima. Linije koje spajaju tačke na karti sa istom deklinacijom nazivaju se zogonami (grč.
"izos" - jednak i "gonia" - ugao). Magnetni nagib se definira kao ugao između magnetne igle i horizontalne ravnine. Magnetska igla, okačena na horizontalnoj osi, privučena je magnetnim polovima Zemlje, te stoga nije postavljena paralelno s horizontom, formirajući s njom veći ili manji kut. Na sjevernoj hemisferi, sjeverni kraj strelice se pomiče prema dolje, a na južnoj hemisferi, obrnuto. Maksimalni ugao nagiba magnetne igle (900) biće na magnetnom polu i dostiže nultu vrednost u oblasti blizu geografskog ekvatora.
Linije koje spajaju tačke na karti sa istim nagibom nazivaju se izoklinama (grčki "klin" - nagib). Linija nultog nagiba magnetne igle naziva se magnetski ekvator.
Magnetski ekvator se ne poklapa sa geografskim ekvatorom.
Magnetno polje karakterizira napetost koja raste od magnetskog ekvatora (31,8 A/m) do magnetnih polova (55,7 A/m). Poreklo Zemljinog stalnog magnetnog polja povezano je sa delovanjem složen sistem električne struje koje nastaju prilikom rotacije Zemlje i prate turbulentnu konvekciju (kretanje) u tečnom vanjskom jezgru.
Zemljino magnetsko polje utiče na orijentaciju feromagnetnih minerala u stijenama (magnetit, hematit i drugi), koji tokom procesa očvršćavanja magme ili akumulacije u sedimentnim stijenama preuzimaju orijentaciju Zemljinog magnetskog polja postojećeg u to vrijeme. Istraživanja remanentne magnetizacije stijena su pokazala da se Zemljino magnetsko polje u geološkoj istoriji više puta mijenjalo: sjeverni pol je postao južni, a južni sjeverni, tj.
n e r s i (promet). Skala magnetne inverzije koristi se za podjelu i upoređivanje slojeva stijena i određivanje starosti okeanskog dna.
Prethodna12345678910111213Sljedeća
Zemlja se sastoji od nekoliko školjki: atmosfere, hidrosfere, biosfere, litosfere.
Biosfera- posebna ljuska zemlje, područje vitalne aktivnosti živih organizama. Uključuje donji dio atmosfere, cijelu hidrosferu i gornji dio litosfere. Litosfera je najtvrđi omotač Zemlje:
Struktura:
Zemljina kora
plašt (Si, Ca, Mg, O, Fe)
vanjsko jezgro
unutrašnje jezgro
centar zemlje - temperatura 5-6 hiljada o C
Sastav jezgra – Ni\Fe; gustina jezgra – 12,5 kg/cm 3 ;
Kimberliti- (iz imena grada Kimberley u Južnoj Africi), magmatska ultrabazična brečirana stijena efuzivnog izgleda, koja proizvodi eksplozijske cijevi. Sastoji se uglavnom od olivina, piroksena, pirop-almandinskog granata, pikroilmenita, flogopita, rjeđe cirkona, apatita i drugih minerala uključenih u sitnozrnu prizemnu masu, obično promijenjenih postvulkanskim procesima u serpentinsko-karbonatni sastav sa perovskitom, hloritom , itd. d.
Eclogite- metamorfna stijena koja se sastoji od piroksena sa visokim sadržajem krajnjeg člana jadeita (omfacita) i grosular-pirop-almandinskog granata, kvarca i rutila. Hemijski sastav eklogita je identičan magmatskim stijenama osnovnog sastava - gabro i bazalt.
Struktura zemljine kore
Debljina sloja = 5-70 km; visoravni - 70 km, morsko dno - 5-20 km, prosječno 40-45 km. Slojevi: sedimentni, granit-gnajs (nije u okeanskoj kori), granit-bozit (bazalt)
Zemljina kora je kompleks stena koje se nalaze iznad Mohorovičićeve granice. Stene su pravilni agregati minerala. Potonji se sastoje od raznih hemijskih elemenata. Hemijski sastav i unutrašnja struktura minerala zavise od uslova njihovog nastanka i određuju njihova svojstva. Zauzvrat, struktura i mineralni sastav stijena ukazuju na porijeklo potonjih i omogućavaju određivanje stijena na terenu.
Postoje dvije vrste zemljine kore - kontinentalna i oceanska, koje se oštro razlikuju po sastavu i strukturi. Prvi, lakši, formira uzvišenja - kontinente sa svojim podvodnim rubovima, drugi zauzima dno okeanskih depresija (2500-3000m). Kontinentalna kora se sastoji od tri sloja - sedimentnog, granitno-gnajsnog i granulit-mafičnog, debljine od 30-40 km na ravnicama do 70-75 km ispod mladih planina. Okeanska kora, debljine do 6-7 km, ima troslojnu strukturu. Ispod tankog sloja rastresitih sedimenata nalazi se drugi okeanski sloj, koji se sastoji od bazalta, treći sloj je sastavljen od gabra sa podređenim ultrabazitima. Kontinentalna kora je obogaćena silicijumom i lakim elementima - Al, natrijumom, kalijumom, C, u poređenju sa okeanskom korom.
Kontinentalna (kopno) kora karakteriše velika debljina - u prosjeku 40 km, na nekim mjestima dostiže i 75 km. Sastoji se od tri "sloja". Na vrhu se nalazi sedimentni sloj formiran od sedimentnih stijena različitog sastava, starosti, geneze i stepena dislokacije. Njegova debljina varira od nule (na štitovima) do 25 km (u dubokim depresijama, na primjer, Kaspijsko more). Ispod se nalazi „granitni“ (granitno-metamorfni) sloj, koji se sastoji uglavnom od kiselih stijena, sličnih po sastavu granitu. Najveća debljina sloja granita uočava se ispod mladih visokih planina, gdje dostiže 30 km ili više. U ravničarskim područjima kontinenata debljina sloja granita opada na 15-20 km. Ispod sloja granita leži treći, „bazaltni“ sloj, koji je i dobio naziv konvencionalno: kroz njega prolaze seizmički valovi istom brzinom kojom, u eksperimentalnim uvjetima, prolaze kroz bazalte i stijene u blizini. Treći sloj, debljine 10-30 km, sastavljen je od visoko metamorfoziranih stijena pretežno osnovnog sastava. Zbog toga se naziva i granulit-mafik.
Okeanska kora oštro se razlikuje od kontinentalnog. Na većem dijelu oceanskog dna, njegova debljina se kreće od 5 do 10 km. Njegova struktura je također osebujna: ispod sedimentnog sloja debljine od nekoliko stotina metara (u dubokomorskim basenima) do 15 km (blizu kontinenata) leži drugi sloj sastavljen od jastučaste lave s tankim slojevima sedimentnih stijena. Donji dio drugog sloja čini svojevrsni kompleks paralelnih nasipa bazaltnog sastava. Treći sloj okeanske kore, debljine 4-7 km, predstavljaju kristalne magmatske stijene pretežno osnovnog sastava (gabro). Dakle, najvažnija specifičnost okeanske kore je njena mala debljina i odsustvo granitnog sloja.