Основні структурні елементи земної кори

Головні структурні елементи земної кори

Міністерство освіти і науки України

Львівський національний університет імені Івана Франка

Геологічний факультет

Кафедра

екологічної та інженерної

геології і гідрогеології

Головні структурні елементи земної кори

/реферат /

Виконала : ст. групи ГЛЕ-42

Бохінська Наталія

Перевірила : доц. Сливко Є. М..

Львів 2013

Зміст

Вступ…………………………………………………………………………..3

  1. Поняття «земна кора»…………………………………………………..5
  2. Типи земної кори………………………………………………………..8
  1. Континентальна земна кора………………………………………..8
  1. Океанічна земна кора……………………………………………….9
  2. Перехідні типи земної кори…………………………………………9
  1. Головні структурні елементи земної кори……………………………11

Висновки………………………………………………………………………16

Список використаної літератури…………………………………………….17

Вступ

Людство завжди цікавило, що насправді міститься всередині Землі. Досі ніхто не спромігся побувати там. Навіть найглибша бурова свердловина світу сягає тільки 12 км. Але це незначна глибина порівняно з розмірами нашої планети. Якщо уявити Землю у вигляді яблука, то ця надглибока свердловина навіть не порушить його шкірку.

Згідно з науковими даними у будові нашої планети розрізняють три основні частини: ядро, мантію та земну кору (рис. 1).

Ядро — наймасивніша (найщільніша) внутрішня частина Землі. Воно складається з речовин, що мають властивості металів. Радіус ядра становить близько 3 500 км. Температура в ядрі досягає 4 000 — 5 000°С.

Мантія — найбільша за об’ємом частина планети (4/5 об’єму Землі). Речовина мантії перебуває в твердому стані. Тільки на глибині близько 150 — 200 км від поверхні у верхній частині мантії є в’язкий шар — астеносфера. Температура речовини мантії з наближенням до поверхні Землі знижується від 4000° до 1 000°С.

Вище від мантії лежить земна кора — верхня тверда оболонка літосфери. Товща земної кори становить 5 — 10 км під океанами, 70 — 80 км — у горах на суходолі. Порівнявши її із товщею мантії та ядра, можна сказати, що — це наче тонка плівка. [5]

Рис. 1 Будова планети Земля

Земна кора складена різними за походженням групами гірських порід (магматичними, метаморфічними, осадовими), які, в свою чергу, складені мінералами, а останні хімічними елементами. Таким чином, виходячи з концепції ієрархічної організації природної речовини, про склад земної кори можна судити через послідовне вивчення хімічних елементів, мінералів і гірських порід. [1]

1. Поняття «земна кора»

Земна кора (рис.2) — це верхній шар нашої планети, одна зі структурних оболонок планети, як ядро, мантія. Земна кора є твердим утворенням що становить 0,1-0,5% радіуса Землі. Простежується до глибини 5-10 км в океанах без (без урахування води), до 30-40 км у рівнинних платформних областях і до 50-75 км у гірських районах. Від мантії земна кора, здебільшого, відділена досить різкою сейсмічною межею, де швидкості повздовжніх хвиль збільшуються від 6,5-7,0 до 8,0 км/с. Цю межу виявив 1909 р. сербський сейсмолог Мохоровичич, тому її називають поверхнею Мохоровичича (Мохо, М). Отже, можна сказати, що земна кора — це зовнішня тверда оболонка Землі, розташована вище межі М. [6]

Земна кора в хімічному відношенні з усіх внутрішніх геосфер Землі вивчена найбільш детально. Але і в її межах достовірні дані про хімічний склад гірських порід отримані лише для самої верхньої, доступної для спостережень частини материків, тобто до глибини 10-15 км. Перші відомості про хімічний склад земної кори належать американському вченому Ф. Кларку, який базуючись на результатах 6000 хімічних аналізів різних гірських порід у 1889 році вирахував і опублікував середні вмісти 50 основних хімічних елементів земної кори.

Найпоширенішими хімічними елементами в земній корі, кларки яких перевищують одиницю або близькі до неї, є кисень, кремній, алюміній, залізо, кальцій, натрій, магній, калій та водень. Вони складають більше 98% земної кори, при цьому близько 80% припадає на долю кисню, кремнію та алюмінію. [1]

Земна кора складається з мінералів і гірських порід, яких у природі існує кілька тисяч видів. Мінерали й гірські породи різняться між собою кольором, твердістю, будовою, температурою плавлення, розчинністю у воді та іншими властивостями. Багато з них людина широко використовує, наприклад, як паливо, у будівництві, для отримання кольорових і чорних металів.

Різноманітність мінералів і гірських порід зумовлена головним чином різними умовами їх утворення. За походженням їх поділяють на магматичні, осадові і метаморфічні.

Рис. 2 Будова земної кори

На тематичній карті «Будова земної кори» показано розташування літосферних плит та напрямки і швидкість їх руху. На плитах виділено кольором платформи і області складчастості. Вони краще вивчені і більш достовірно показані на суходолі. Як видно з карти, ядра сучасних материків утворюють здебільшого давні докембрійські платформи. Їх обрамляють молоді платформи та області складчастості, що утворилися в наступні ери. Часто на карті «Будова земної кори» наводиться спеціальна шкала — геохронологічна таблиця, що відображає відтинки геологічного часу (геологічні ери, періоди), яким відповідає певний етап формування земної кори (епохи горотворення).

На карті на дні морів і океанів позначено океанічні платформи, серединноокеанічні хребти, глибоководні жолоби, зони розломів. Штриховкою та значками відмічені зони землетрусів і вулкани. На місцезнаходження родовищ різних за походженням (осадових, магматичних, метаморфічних) корисних копалин вказують типові значки. [3]

У будові земної кори виділяють три шари: осадовий (верхній), складений неметаморфізованими осадовими породами; гранітний (гранітогнейсів), складений магматичними, багатими на кремнезем породами, а також метаморфічними, близькими за складом до гранітів; базальтовий, складений основними магматичними і щільними метаморфічними породами, що збагачені магнієм та залізом. Проте всі ці назви є умовними. Вони ґрунтуються на зіставленні швидкостей проходження сейсмічних хвиль зі швидкостями поширення пружних коливань, які були визначені для зазначених порід — базальтів і гранітів — експериментальним шляхом. Швидкості проходження поздовжніх хвиль у шарах земної кори відповідають у середньому таким значенням, км/с: в осадовому шарі 3-5, у гранітному 5-6 (6,5), у базальтовому 6,5-7,2.

Читайте также:  Что собой заболевание кори

Осадовий шар складений осадовими породами, які є продуктами перевідкладення матеріалу нижніх (давніше утворених) шарів. Він хоча і покриває всю поверхню Землі, проте місцями є надзвичайно тонким, іноді його нема, а деколи він досягає потужності в десятки кілометрів.

Гранітний шар утворений метаморфічними і магматичними породами. Тут переважають відміни порід, багаті на кремнезем (кислі породи). Потужність шару досягає 15-20 км, а інколи й більше. В межах океанських плит та деяких континентальних глибоких депресій його нема, або ж він розвинутий слабко.

Базальтовий шар складений переважно гранулітобазитовими високометаморфізованими та магматичними породами. Вміст кремнезему тут менший (переважно основні породи), а їхня густина вища.Цей шар розвинутий в основі в основі земної кори в усіх частинах земної кулі, а також ним складене ложе Світового океану. [6]

2. Типи земної кори

Виділяють декілька типів земної кори, головними серед яких за геофізичними, геохімічними та геологічними ознаками є континентальний і океанський два головні типи земної кори. [6] 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.

2.1 Континентальна земна кора

Континентальна земна кора ( рис.3) займає меншу площу ( близько 40% поверхні Землі), але має складну будову і набагато більшу потужність. Під високими горами її товщина вимірюється 60-70 кілометрами. Будова кори континентального типу має тричленний характер — базальтовий, гранітний і осадовий шари.

Гранітний шар виходить на поверхню на ділянках, іменованих щитами. Наприклад, Балтійський щит, частину якого займає Кольський півострів, складений породами гранітного складу. Саме тут велося глибоке буріння, і Кольська надглибока свердловина досягла позначки 12 км. Але спроби пробурити весь гранітний шар наскрізь виявилися невдалими.

Шельф — підводна окраїна материка — також має континентальну кору. Те ж відноситься і до великих островів — Нової Зеландії, островів Калімантан, Сулавесі, Нова Гвінея, Гренландія, Сахалін, Мадагаскар і іншим. Окраїнні моря і внутрішні моря, такі як Середземне, Чорне, Азовське, розташовані на корі континентального типу.

Базальтовий шар межує з поверхнею Мохо. Верхній осадовий шар змінює свою товщину в залежності від рельєфу поверхні. Так, в гірських районах він тонкий або взагалі відсутній, так як зовнішні сили Землі переміщують пухкий матеріал вниз по схилах. Зате в передгір’ях, на рівнинах, в улоговинах і западинах він досягає значних потужностей. [2]

Рис.3 Континентальна кора

2.2 Океанічна земна кора

Океанічна земна кора — земна кора, розповсюджена під дном океанів та морів.

Відрізняється від континентальної земної кори відсутністю гранітного шару і значно меншою потужністю — від 5 до 10 км (макс. 20-25 км), зокрема зменшеною товщиною осадового шару.

Як і континентальна, характеризується тришаровою будовою:

  • верхній осадовий шар, потужністю від дек. сотень м до 1 км, складається з крихких розсипчастих порід, швидкість поширення сейсмічних хвиль в яких 2,0-2,5 км/с;
  • середній шар, потужністю 1,0-3,0 км, складений базальтами з прошарками карбонатних та кременистих порід (швидкість сейсм. хвиль 3,5-4,5 км/с);
  • нижній (базальтовий) шар, потужністю 3,5-5,0 км, складений основними та ультраосновними породами (швидкість сейсм. хвиль 6,3-6,5 км/с, в окремих випадках — до 7,0-7,4 км/с). [4]

2.3 Перехідні типи земної кори

Крім цих головних типів земної кори, виділяють також перехідні — субокеанський і субконтинентальний. Субокеанський за будовою ближчий до океанського, але відрізняється від нього значною потужністю осадового шару ( від 4-10 до 15-20 км). Його виявлено у великих прогинах окраїнних та внутрішньоконтинентальний морів ( Каспійське, Чорне, Середземне, Японське, Охотське, Карибське, Мексиканська затока), де під осадовими породами безпосередньо залягає базальтовий шар потужністю 5-8 км. Загальна потужність земної кори становить тут 20 км і більше.

Субконтинентальний тип розвинутий у межах острівних дуг (Алеутська Курильська) і мілководних плато. За складом він відповідає материковому типу, проте зменшеної потужності (20-30 км). Його особливістю є нечітке розмежування гранітогнейсового і базальтового шарів (межа Конрада). [6]

3. Головні структурні елементи земної кори

Найбільш структурними елементами земної кори, які не тільки відрізняються за характером її будови, але й чітко простежуються на поверхні, є континенти і океани. Проте відразу слід зазначити, що не весь простір заповнений водами океанів є океанською структурою. Периферійні частини океанів характеризуються наявністю шельфових зон, для яких властивий континентальний тип кори і їх вважати складовими океанських структур було б помилкою, так само як і внутрішньоконтинентальні моря з океанічним типом кори не можна відносити до континентальної структури. Окрім того, різниця між цими двома структурними елементами земної кори не зводиться тільки до типу земної кори, а охоплює цілу низку відмінностей у будові, складі, фізичному стані речовини тощо, не лише земної кори, але й літосфери і навіть верхньої мантії. В даному випадку важливим критерієм, який підкреслює неоднорідність літосфери, є сейсмічність, оскільки в межах земної кулі спостерігається різка нерівномірність проявлення сейсмічної активності. Виділяються широкі ділянки земної поверхні континентів і ложа океанів практично асейсмічні, і відносно вузькі зони, в межах яких зосереджені всі осередки землетрусів і вулканічної діяльності, тобто сейсмічно активні. Такими зонами є серединно-океанічні хребти, зони поєднання острівних дуг або окраїнних гірських хребтів і глибоководних жолобів на периферії океанів, а також гірський пояс, який простягається від Гібралтара через Північну Африку, Південну Європу та Центральну Азію до Індонезії.

Читайте также:  Кобил кори етим хакида

Такі зони виконують роль своєрідних швів між відносно стійкими і внутрішньо монолітними ділянками літосфери, які називаються літосферними плитами. На сучасному етапі вивченості літосфери в її структурі виділяється сім великих і тринадцять малих плит, які об’єднують континенти та прилеглі до них ділянки океанів. Наприклад, Африканська плита окрім однойменного континенту та його підводної окраїни включає також південно-східну частину Атлантичного океану, західну частину Індійського океану аж до їх серединно-

Источник

Лекція 4. Основні структурні елементи земної кори та їх відображення в рельєфі

Найбільш структурними елементами земної кори, які не тільки відрізняються за характером її будови, але й чітко простежуються на поверхні, є континенти і океани. Різниця між цими двома структурними елементами земної кори не зводиться тільки до типу земної кори, а охоплює цілу низку відмінностей у будові, складі, фізичному стані речовини тощо, не лише земної кори, але й літосфери і навіть верхньої мантії.

Головними структурними елементами океанів є серединно-океанічні хребти, які являють собою своєрідні рухливі пояси з їх осьовими рифтами, і океанські плити, яким відповідають абісальні улоговини та підводні підвищення, що їх ускладнюють.

На континентах до основних структур належать гірські споруди, або орогени (грецк. «орос» — гора), в межах яких подібно до серединно-океанічних хребтів спостерігається підвищена ендогенна активність (землетруси, вулканічні прояви, тощо), що сприяє виникненню та розвитку інтенсивних вертикальних і горизонтальних рухів, а також платформи, до яких належать тектонічно спокійні, здебільшого асейсмічні та авулканічні, майже до ізометричної форми ділянки континентів значних розмірів, які в геоморфологічному відношенні відповідають, зазвичай, рівнинним областям. Характерною властивістю платформ є практично субгоризонтальне залягання осадових порід, а іноді базальтових лав.

Області земної кори з активним тектонічним режимом, до яких відносяться насамперед орогени, ще називають геосинкліналями, або за термінологією В.Ю.Хаїна, рухливими геосинклінальними поясами.

В їх межах виділяють такі структурні елементи, як антиклінорії і синклінорії, міжгірські западини та серединні масиви.

Антикліно́рій- велика і складна складчаста структура земних порід антиклінальної будови, яка утворюється на місці геосинклінальних прогинів. Характеризується загальним підняттям поверхні, дотичної до склепінь антикліналей (дзеркала складчастості) в центральній частині. Розміри — сотні км завдовжки і десятки км завширшки. Дуже великий антиклінорії називаються мегантикліноріями.

Синклінорій- велика й складна складчаста структура синклінального характеру, що виникає в рухливих ділянках земної кори внаслідок тривалого їх опускання.

Серединний масив — геологічна структура в межах геосинклінальної області. Є жорстким й відносно стабільним центральним ядром складчастої області, складеним більш древніми породами, ніж сама геосинклінальна область.

Серед гірських споруд Землі виділяються молоді гори, і гори, які зазнали відродження. Перші називають первинними, або епігеосинклінальними (грец. «епі» — після), а другі — вторинними, або епіплатформеними. Другою ознакою первинного віку гірських споруд є метаморфізм і гранітизація. Древніші гори складені сильніше метаморфізованими і гранітизованими породами в порівнянні з породами молодих орогенів.

На периферії геосинклінальних областей, а також поміж гірськими хребтами виникають понижені ділянки рельєфу, зайняті здебільшого алювіальними низинами, або мілководними морями, в яких відбувається накопичення потужних товщ грубоуламкових продуктів, які утворилися в процесі руйнування гір різноманітними екзогенними процесами. Такі прогини та западини відповідно називають передгірськими та міжгірськими, а теригенні відклади, які їх виповнюють — моласами.

Характерною властивістю платформ є наявність двоповерхової будови. Нижній поверх, або як його здебільшого називають фундамент платформ складений сильно дислокованими, метаморфізованими і прорваними гранітоїними тілами породами, які на доплатформеному етапі розвитку складали складчасті споруди, що були в подальшому денудованими до рівня моря. На породах фундаменту, з кутовим і стратиграфічним неузгодженням, субгоризонтально залягають породи верхнього структурного поверху, який називають осадовим чохлом платформи. Складений він практично недислокованими, неметаморфізованими, малопотужними ( в середньому 3-5 км) осадовими відкладами мілководно-морських, лагунних і континентальних фацій.

Платформи складені структурними елементами вищих порядків, серед яких основне місце належить щитам і плитам (ці плити не слід утотожнювати з літосферними або океанськими).

Щити — це виходи на поверхню фундаменту платформи, який впродовж усього платформового етапу розвитку перебував в стані піднімання.

Плитами називаються частини платформи, які перекриті осадовим чохлом і протягом усієї історії її розвитку мали тенденцію до опускання. Плити, в свою чергу, складені більш дрібними структурними елементами, серед яких розрізняють синеклізи і антеклізи.

Синеклізи — це широкі, близької до ізометричної форми западини, під якими фундамент прогнутий, а антеклізи, навпаки — пологі, склепіннеподібні, з припіднятим фундаментом і менш потужним у порівнянні з синеклізами чохлом. В основі (так би мовити «на дні») синекліз часто бувають поховані під товщею осадових порід рифтоподібні структури, в розрізі яких значне місце належить вулканогенним породам. Це так звані авлакогени. Нерідко антеклізи і синеклізи ускладнюються другорядними структурами, такими як вали і плакантикліналі. В периферійних частинах платформ, там де вони межують зі складчастими поясами, утворюються глибокі западини, які називаються перикратонними, тобто ті які виникли на краю кратону або платформи. Над зонами розломів у фундаменті, де мають місце вертикальні переміщення блоків, утворюються так звані флексури — вигини верств порід чохла без розриву їх суцільності і зі збереженням паралельності крил. Всі платформові структури дуже пологі, що загалом надає верствам порід вигляд субгоризонтального залягання.

Крайови́й про́гин (передови́й про́гин, передгі́рський про́гин, передгірська западина)- глибокий прогин земної кори, що виникає на межі платформ і геосинклінальних областей в орогенний етап розвитку геосинкліналі.

Читайте также:  Вакцинация от кори взрослым до 55 лет приказ

Крайові прогини побудовані різко асиметрично: їх внутрішні, звернені до складчастих гірських утворень крила інтенсивно дислоковані в лінійні, часто ускладнені насувами до осі прогину складки нерідко з проявами соляного діапіризму, а на зовнішніх, більш пологих платформних крилах звичайно спостерігаються лише склепінчасті підняття.

Тектонічне районування і складання на цій основі тектонічних карт відносять до традиційних методів геології. Під ним слід розуміти виділення різномасштабних ділянок літосфери на основі різновидностей в їх історико-геологічному розвитку, структурно-морфологічних особливостях, структурно-речовинному складі або інших ознаках.

Найбільш традиційним принципом тектонічного районування територій є принцип районування за віком завершальної складчастості. В основі цього принципу, розробленого стосовно до континентів, лежить класичне вчення про геосинкліналі, у відповідності з яким розвиток літосфери приймається як природно-історичний процес переходу геосинкліналі у платформу. Цей принцип застосовується і до більш великих історико-геологічних об’єктів — океанів і континентів, а також при розгляді історико-геологічних подій з позиції розвитку океанів і переходу їх в континенти. В цьому випадку епоху закриття океану можна розглядати як завершальну складчастість, що привела до виникнення на місці океанічної структури гірськоскладчастої системи континентального характеру.

На основі історико-геологічного принципу тектонічного районування в межах континентів світу виділяють наступні типи геотектонічних областей:

  1. області докембрійської складчастості;

  2. області байкальської складчастості;

  3. області каледонської складчастості;

  4. області герцинської складчастості;

  5. області мезозойської складчастості;

  6. області альпійської складчастості.

Древні платформи утворюють ядра сучасних континентів. Їх фундамент складений породами архею (переважно) і нижнього протерозою. У платформному чохлі можуть бути породи верхнього протерозою, палеозою, мезозою і кайнозою. У результаті диференційованих рухів фундаменту, платформний чохол буває неповним і не скрізь присутній. У багатьох місцях відсутні не тільки окремі системи, але й цілі групи гірських порід.

Молоді платформи. Серед них розрізняють три послідовно сформовані типи: епібайкальські, епіпалеозойські і епімезозойські.

Епібайкальські платформи виникли після прояву байкальського циклу тектогенезу і їх фундамент складають породи переважно рифею. Можлива участь у ньому і більш древніх порід докембрію, що виступають у серединних масивах. Серединні масиви — це великі ділянки порід древньої основи, що виступають серед навколишніх гірсько-складчастих структур. Платформний чохол, як і в древніх платформах, можуть складати породи палеозою, мезозою і кайнозою. Епібайкальські платформи сформувалися місцями в Урало-Охотському (наприклад, Тімано-Печорська плита), Атлантичному і деяких інших геосинклінальних смугах.

Епіпалеозойські платформи виникли після завершення каледонського і герцинського циклів тектогенезу. В одних місцях вони сформувалися під впливом тільки одного каледонського циклу тектогенезу, а в інших (здебільшого) — під впливом герцинського циклу тектогенезу або ж того й іншого спільно.

Фундамент епіпалеозойських платформ в областях, де проявився лише каледонський цикл тектогенезу, складається з порід докембрію і нижнього палеозою (епікаледонські платформи). В областях, охоплених герцинською складчастістю (епігерцинські платформи) — докембрію і палеозою (зазвичай без пермських відкладів). Власне платформний чохол у епікаледонських платформах накопичувався з пізнього палеозою, а в епігерцинських — з початку мезозою і це накопичення триває в тих і інші і в наші дні.

Епіпалеозойські платформи сформувалися на місці Атлантичного, Арктичного й Урало-Охотського геосинклінальних поясів, після припинення їх геосинклінальної фази перетворення в орогени, а також на місці значної частини Середземноморського і невеликої частини Тихоокеанського поясів. Атлантичний орогенний пояс має переважно каледонський вік.

Епімезозойські платформи утворилися після завершення кіммерійського циклу тектогенезу, що охопив значну частину окраїн Тихоокеанського і східну окраїну Середземноморського геосинклінальних поясів.

Фундамент епімезозойських платформ складений породами мезозою. У його складі знаходяться і більш древні породи — палеозою (рідше докембрію), що складають серединні масиви.

На більшій своїй частині територія епімезозойських платформ зберегла гористий рельєф та відсутність платформного чохла. Останній спостерігається іноді в депресіях і складений породами палеогенового, неогенового і четвертинного віку. Відсутність на більшій частині площі кіммерійських структур платформного чохла послужила причиною трактування їх як структур, що ще не досягли платформної стадії розвитку. Западини фундаменту молодих платформ можуть бути заповнені осадово-ефузивними утвореннями, що виникли до початку накопичення платформного чохла.

Наймолодші альпійські або кайнозойські складчасті гірські споруди ще не досягли стадії платформного розвитку й утворюють дві складчасті зони: одну в межах Середземноморського, а іншу — у Тихоокеанському геосинклінальних поясах.

Середземноморський геосинклінальний пояс майже повсюдно пережив власне геосинклінальну (головну) стадію розвитку і знаходиться зараз на орогенній стадії. Припідняті в Середземноморському поясі альпійські складчасті споруди складаються з порід мезозойського і кайнозойського віку. Місцями серед них виходять на поверхню і більш древні породи (у ядрах складчастих споруд і в серединних масивах) — палеозойські, рифейські.

Тихоокеанський геосинклінальний пояс знаходиться в основному на власне геосинклінальній стадії розвитку. Лише окремі геосинклінальні прогини знаходяться на орогенному етапі розвитку й у них сформувалися складчасті зони (Сахалін, Камчатка, Японські острови й інші). Крім того, в межах цього поясу простежуються і нині формуються геосинклінальні прогини, окраїнні моря, глибоководні жолоби на океанічній основі .

Платформний чохол в альпійських складчастих структурах відсутній.

Запитання для самоперевірки

  1. Що таке платформа?

  2. Що таке геосинклінальний пояс?

  3. Скільки структурних поверхів розрізняють у складі платформ?

  4. Що таке щит?

  5. Які від’ємні структурні елементи виділяють у складі платформ?

  6. Які етапи геологічного розвитку пройшли платформи?

  7. Які структурні елементи виділяють у складі геосинклінальних поясів?

  8. Які етапи геологічного розвитку пройшли геосинклінальні пояси?

  9. Дайте пояснення трансгресій і регресій морів.

  10. Які ви знаєте епохи складчастості?

Источник