Мощность толщина км океанической земной коры

ЗЕМНА́Я КОРА́

ЗЕМНА́Я КОРА́, верх­няя твёр­дая обо­лоч­ка Зем­ли, ог­ра­ни­чен­ная сни­зу Мо­хо­ро­ви­чи­ча гра­ни­цей. Tермин «З. к.» поя­вил­ся в 18 в. в ра­бо­тах M. B. Ло­мо­но­со­ва и в 19 в. в тру­дах Ч. Лай­е­ля; c раз­ви­ти­ем кон­трак­ци­он­ной ги­по­те­зы в 19 в. по­лу­чил оп­ре­де­лён­ное зна­че­ние в со­от­вет­ствии с иде­ей ох­ла­ж­де­ния Зем­ли до тех пор, по­ка не об­ра­зо­ва­лась ко­ра (Дж. Да­на). B ос­но­ве пред­став­ле­ний o со­ста­ве, струк­ту­ре и фи­зич. свой­ст­вах З. к. ле­жат гео­фи­зич. дан­ные o ско­ро­стях рас­про­стра­не­ния сейс­мич. волн (в осн. про­доль­ных, V p), ко­то­рые на гра­ни­це Mо­хо­ровичича при пе­ре­хо­де к по­ро­дам ман­тии Зем­ли скач­ко­об­раз­но воз­рас­та­ют c 7,5–7,8 км/с до 8,1–8,2 км/c. При­ро­да ниж­ней гра­ни­цы З. к., по-ви­ди­мо­му, обу­слов­ле­на из­ме­не­ни­ем хи­мич. со­ста­ва по­род (ос­нов­ные по­ро­ды – ульт­ра­ос­нов­ные) ли­бо фа­зо­вы­ми пе­ре­хо­да­ми (в сис­те­ме габб­ро – эк­ло­гит).

Для З. к. ха­рак­тер­на го­ри­зон­таль­ная не­од­но­род­ность (ани­зо­тро­пия), вы­ра­жаю­щая­ся в раз­ли­чии со­ста­ва, строе­ния, мощ­но­сти и др. ха­рак­те­ри­стик ко­ры в пре­де­лах её отд. струк­тур­ных эле­мен­тов: кон­ти­нен­тов и океа­нов, плат­форм и складча­тых поя­сов, впа­дин и под­ня­тий и др. Вы­де­ля­ют два гл. ти­па З. к. – кон­ти­нен­таль­ную и океа­ни­че­скую.

Кон­ти­нен­таль­ная ко­ра, рас­про­стра­нён­ная в пре­де­лах кон­ти­нен­тов и мик­ро­кон­ти­нен­тов в океа­нах, име­ет ср. мощ­ность 35–40 км, ко­то­рая умень­ша­ет­ся до 25–30 км на кон­ти­нен­таль­ных ок­раи­нах (на шель­фе) и в об­лас­тях риф­то­гене­за и воз­рас­та­ет до 45–75 км в об­лас­тях го­ро­об­ра­зо­ва­ния. B кон­ти­нен­таль­ной ко­ре раз­ли­ча­ют оса­доч­ный (V p до 4,5 км/c), «гра­нит­ный» (V p 5,1– 6,4 км/c) и «ба­заль­то­вый» (V p 6,1– 7,5 км/c) слои. Оса­доч­ный слой от­сут­ст­ву­ет на щи­тах и ме­нее круп­ных под­ня­ти­ях фун­да­мен­та древ­них плат­форм, а так­же в осе­вых зо­нах склад­ча­тых со­ору­же­ний. Во впа­ди­нах мо­ло­дых и древ­них плат­форм, пе­ре­до­вых и меж­гор­ных про­ги­бах склад­ча­тых со­ору­же­ний мощ­ность оса­доч­но­го слоя дос­ти­га­ет 10 км (ред­ко 20–25 км). Он сло­жен пре­им. кон­ти­нен­таль­ны­ми и мел­ко­вод­но-мор­ски­ми оса­доч­ны­ми по­ро­да­ми, воз­раст ко­то­рых ме­нее 1,7 млрд. лет, а так­же пла­то­ба­заль­та­ми (трап­па­ми), сил­ла­ми маг­ма­тич. по­род ос­нов­но­го со­ста­ва, ту­фа­ми. На­зва­ния «гра­нит­но­го» и «ба­заль­то­во­го» сло­ёв ус­лов­ны и ис­то­ри­че­ски свя­за­ны c вы­де­ле­ни­ем гра­ни­цы Kон­ра­да (V p 6,2 км/c), раз­де­ляю­щей слои, в ко­то­рых ско­ро­сти про­доль­ных сейс­мич. волн со­от­вет­ст­ву­ют ско­ро­стям в гра­ни­те и ба­заль­те. По­сле­дую­щие ис­сле­до­ва­ния (в т. ч. сверх­глу­бо­кое бу­ре­ние) по­ста­ви­ли под со­мне­ние су­ще­ст­во­ва­ние чёт­кой сейс­мич. гра­ни­цы, по­это­му оба эти слоя объ­еди­ня­ют в кон­со­ли­ди­ро­ван­ную ко­ру. «Гра­нит­ный» слой вы­сту­па­ет на по­верх­ность в пре­де­лах щи­тов и мас­си­вов плат­форм и в осе­вых зо­нах склад­ча­тых со­ору­же­ний; он так­же вскрыт сква­жи­на­ми сверх­глу­бо­ко­го бу­ре­ния (в т. ч. Коль­ской сверх­глу­бо­кой сква­жи­ной на глу­би­ну св. 12 км). Его мощ­ность на плат­фор­мах 15–20 км, в склад­ча­тых со­ору­же­ни­ях 25–30 км. В пре­де­лах щи­тов древ­них плат­форм в со­став это­го слоя вхо­дят гней­сы, разл. кри­стал­лич. слан­цы, ам­фи­бо­ли­ты, мра­мо­ры, квар­ци­ты и гра­ни­тои­ды, по­это­му его час­то на­зы­ва­ют гра­нит­но-гней­со­вым (V p 6–6,4 км/c). В фун­да­мен­те мо­ло­дых плат­форм и в пре­де­лах мо­ло­дых склад­ча­тых со­ору­же­ний верх­ний слой кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры сло­жен ме­нее ме­та­мор­фи­зов. по­ро­да­ми и со­дер­жит мень­ше гра­ни­тов, в свя­зи с чем его так­же име­ну­ют гра­нит­но-ме­та­мор­фи­че­ским (V p 5,1–6 км/c). Пря­мое изу­че­ние «ба­заль­то­во­го» слоя кон­ти­нен­таль­ной ко­ры не­воз­мож­но. Зна­че­ни­ям ско­ро­стей сейс­мич. волн, по ко­то­рым он вы­де­лен, мо­гут удов­ле­тво­рять как маг­ма­тич. по­ро­ды ос­нов­но­го со­ста­ва (ба­зи­ты), так и по­ро­ды, ис­пы­тав­шие вы­со­кую сте­пень ме­та­мор­физ­ма (гра­ну­ли­ты), по­это­му ниж­ний слой кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры ино­гда на­зы­ва­ют гра­ну­лит-ба­зи­то­вым. От­не­се­ние к З. к. или верх­ней ман­тии по­род со ско­ро­стя­ми про­доль­ных сейс­мич. волн бо­лее 7 км/c спор­но. Воз­раст древ­ней­ших по­род кон­со­ли­ди­ро­ван­ной ко­ры дос­ти­га­ет 4 млрд. лет.

Oсн. от­ли­чия океа­ни­че­ской ко­ры от кон­ти­нен­таль­ной – от­сут­ст­вие «гра­нит­но­го» слоя, су­ще­ст­вен­но мень­шая мощ­ность (в ср. 5–7 км), бо­лее мо­ло­дой воз­раст (юра, мел, кай­но­зой; ме­нее 170 млн. лет), бо́ль­шая ла­те­раль­ная од­но­род­ность. Oкеанич. ко­ра, строе­ние ко­то­рой изу­че­но глу­бо­ко­вод­ным бу­ре­ни­ем, дра­ги­ро­ва­ни­ем, на­блю­де­ни­ем с под­вод­ных ап­па­ра­тов в стен­ках раз­ло­мов, со­сто­ит из трёх сло­ёв. Пер­вый слой, или оса­доч­ный, со­сто­ит из пе­ла­гич. крем­ни­стых, кар­бо­нат­ных и гли­ни­стых осад­ков (V p 1,6–5,4 км/c). В на­прав­лении кон­ти­нен­таль­ных под­но­жий его мощ­ность воз­рас­та­ет до 10–15 км. Оса­доч­ный слой мо­жет от­сут­ст­во­вать в осе­вых зо­нах сре­дин­но-океа­нич. хреб­тов. В глу­бо­ко­вод­ных впа­ди­нах за­ду­го­вых бас­сей­нов, часть из ко­то­рых под­сти­ла­ет­ся океа­нич. ко­рой, тол­щи­на оса­доч­но­го слоя, обыч­но вклю­чаю­ще­го тур­би­ди­ты, мо­жет дос­ти­гать 15–20 км. Вто­рой слой (V p 4,5–5,5 км/c) в верх­ней час­ти сло­жен ба­заль­та­ми (час­то с по­ду­шеч­ной от­дель­но­стью – пил­лоу-ба­заль­та­ми) с ред­ки­ми про­слоя­ми пе­ла­гич. осад­ков; в ниж­ней час­ти слоя раз­вит ком­плекс па­рал­лель­ных да­ек до­ле­ри­тов (об­щая мощ­ность 1,2–2 км). Тре­тий слой (V p 6–7,5 км/c) в верх­ней час­ти со­сто­ит из мас­сив­ных габб­ро, в ниж­ней – из рас­сло­ен­но­го ком­плек­са, в ко­то­ром габб­ро че­ре­ду­ют­ся с ульт­ра­ос­нов­ны­ми по­ро­да­ми (об­щая мощ­ность 2–5 км). В пре­де­лах внутр. под­ня­тий океа­нов З. к. утол­ще­на до 25–30 км за счёт уве­ли­че­ния мощ­но­сти вто­ро­го и третье­го сло­ёв. Древ­ним ана­ло­гом океа­нич. ко­ры на кон­ти­нен­тах яв­ля­ют­ся офио­ли­ты.

Океа­нич. ко­ра фор­ми­ру­ет­ся на ди­вер­гент­ных гра­ни­цах ли­то­сфер­ных плит (про­тя­ги­ва­ют­ся вдоль осе­вых час­тей сре­дин­но-океа­нич. хреб­тов), на ко­то­рых про­ис­хо­дит подъ­ём к по­верх­но­сти и за­сты­ва­ние ба­заль­то­вой маг­мы. Кон­ти­нен­таль­ная ко­ра об­ра­зу­ет­ся в про­цес­се пе­ре­ра­бот­ки океа­нич. ко­ры на ак­тив­ных кон­ти­нен­таль­ных ок­раи­нах.

Кро­ме двух гл. ти­пов З. к., вы­де­ля­ют пе­ре­ход­ные ти­пы. Су­бо­кеа­ни­че­ская ко­ра пред­став­ля­ет со­бой уто­нён­ную в ре­зуль­та­те риф­то­ге­не­за до 15–20 км кон­ти­нен­таль­ную ко­ру, про­ни­зан­ную дай­ка­ми и сил­ла­ми ос­нов­ных маг­ма­тич. по­род; раз­ви­та вдоль кон­ти­нен­таль­ных скло­нов и под­но­жий, а так­же под­сти­ла­ет глу­бо­ко­вод­ные впа­ди­ны не­ко­то­рых за­ду­го­вых бас­сей­нов. Суб­кон­ти­нен­таль­ная ко­ра (не­дос­та­точ­но кон­со­ли­ди­ро­ван­ная, мощ­ность ме­нее 25 км) на­блю­да­ет­ся в вул­ка­нических ост­ров­ных ду­гах, где океа­ническая ко­ра пре­вра­ща­ет­ся в кон­ти­нен­таль­ную.

З. к. ис­пы­ты­ва­ет го­ри­зон­таль­ные и вер­ти­каль­ные тек­то­ни­че­ские дви­же­ния. В ней рас­по­ло­же­ны оча­ги зем­ле­тря­се­ний, фор­ми­ру­ют­ся маг­ма­тич. оча­ги, по­ро­ды ло­каль­но или на боль­ших пло­ща­дях под­вер­га­ют­ся ме­та­мор­физ­му. Тек­то­нич. дви­же­ния З. к. и про­те­каю­щие в ней эн­до­ген­ные про­цес­сы обу­слов­ле­ны су­ще­ст­во­ва­ни­ем в не­драх Зем­ли час­тично рас­плав­лен­ной ас­те­но­сфе­ры. Под дей­ст­ви­ем тек­то­нич. дви­же­ний и де­фор­ма­ций, маг­ма­тич. дея­тель­но­сти, ме­та­мор­физ­ма, эк­зо­ген­ных про­цес­сов (пе­ре­ме­ще­ние лед­ни­ков, ополз­ни, карст, реч­ная эро­зия и др.) гор­ные по­ро­ды З. к. во­вле­ка­ют­ся в склад­ча­тые и раз­рыв­ные дис­ло­ка­ции тек­то­ни­че­ские. Воз­дей­ст­вие на по­ро­ды З. к. ат­мо-, гид­ро- и био­сфе­ры при­во­дит к их вы­вет­ри­ва­нию.

Об эво­лю­ции З. к. на про­тя­же­нии гео­ло­гич. ис­то­рии см. в ст. Зем­ля.

Источник

Строение океанической коры и ее типы, переходные зоны

В строении земной коры под глубоководной частью океана и на материках имеются существенные различия. Толщина земной коры на материках составляют около 30-40 км, под горными хребтами она увеличивается до 80 км. Под глубоковод­ной частью океана толщина земной коры 5-15 км. В среднем подошва земной коры залегает под материками на глубине 35 км. а под оке­анами на глубине 7 км, т.е. океаническая земная кора примерно в 5 раз тоньше материковой.

Помимо различия в толщине имеются существенные различия в строении земной коры материкового и океанического типов.

Материковая земная кора состоит из трех слоев: верхнего осадочного, образованного из продуктов разрушения кристаллических горных пород и распространяющегося в среднем до глубины 5 км; среднего гранитного (скорость сейсмических волн как в граните), состоящего из кристаллических и метаморфических пород и имеющих толщину 10-15 км; нижнего базальтового, толщиной около 15 км.

Океаническая земная кора состоит также из трех слоев: верх­него осадочного, распространяющегося до глубины 1 км; среднего с малоизвестным составом, залегающего на глубинах 1-2,5 км; ниж­него базальтового, имеющего среднюю толщину около 5 км.

Граница между материковым и океаническим типами земной коры проходит в среднем по изобате 2000 м. На этой глубине происходит выклинивание и исчезновение гранитного слоя. Граница между мате­риковым и океаническим типами земной коры не всегда четко выраже­на. Для отдельных районов характерен постепенный переход от зем­ной коры океанического типа к материковому. Так, например, для дальневосточных морей к краю материковой платформы примыкает котловина окраинного моря, земная кора которой по своему строению близка к океанической, т.е. гранитный слой отсутствует, но оса­дочный слой настолько развит, что общая толщина земной коры в котловинах дальневосточных морей составляет 15-20 км (субокеани­ческий тип).

Границей морей и океанов служат поднятия дна — островные дуги. Земная кора в районе островных дуг близка по строению и толщине к материковому типу и называется субматериковой.

Термин «переходная зона» употребляется в двояком смысле: во-первых, констатируется переходное положение некоторой зоны между материком и океаном (в этом смысле и материковый склон с подно­жием можно считать переходной зоной), во-вторых, подчеркивается ге­нетический и исторический смысл этого понятия, той зоны, где происходит переход, превращение одного состояния земной коры в другое.

Комплексы морская котловина — островная дуга — глубоковод­ный желоб образуют области переходной зоны. Сопоставление этих областей позволяет разделить их на несколько типов, составляющих определенный генетический ряд.

1. Витязевскии тип. К этому типу принадлежит область, вклю­чающая желоб Витязь. Для нее характерны: отсутствие четко выраженной островной дуги, относительно небольшая глубина желоба, слабая сейсмичность.

2. Марианский тип. Марианская переходная область. Четко выраженная (преимущественно в виде подводного хребта) островная дуга, очень большая глубина желоба, интенсивные сейсмичность и вулканизм, малая мощность осадочного слоя в желобе и в морской котловине, которая по существу ничем не отличается от смежных океанических котловин.

3. Курильский тип. По многим чертам переходная область сходна с предшествующим типом, но отличается значительно большей обособленностью морских котловин, субокеаническим типом земной коры под их дном, значительно большими размерами островов. Наблюдаются участки с субматериковой земной корой, островные дуги нередко двойные. Напряженность сейсмических и вулканических процессов достигает максимума. Глубины желобов весьма велики. Заметно возрастает мощность осадочного слоя в желобах и котловинах.

4. Японский тип. Разновозрастные островные дуги сливаются в единые крупные массивы островной или полуостровной суши. Появляются крупные по размерам участки типичной материковой земной коры. Интенсивность вулканизма сильно снижается, но напряженность сейсмических процессов еще очень велика. Днища морских котловин сло­жены субокеанической корой с мощным осадочным слоем.

К рассматри­ваемому типу примыкают еще две разновидности, которые можно назвать Индонезийской и Восточно-Тихоокеанской. Их объединяют весьма существенное участие материковых элементов в строении переходной области, меньшая (по сравнению с предыдущим типом) глубина жело­бов, нередко — спад вулканической активности.

5. Средиземноморский тип. Характеризуется дальнейшим нараста­нием роли материковой коры. Субокеанические котловины остаются в виде «окон», со всех сторон окруженным материковой корой. Бывшие островные дуги по существу представляют собой молодые горные сооружения, образующие край континента или его полуострова. Глубоковод­ные желоба или сохранились в виде реликтов (Эллинский желоб в Средиземном море), или отсутствуют.

Мощность субокеанической коры в котловинах очень велика, в рыхлом чехле возможны современные складчатые процессы или образование диоритовых структур (например, Южный Каспий, Балеарская котловина Средиземного моря). В переходных зонах можно встретить и типично океаническую кору (дно Филиппинского моря), и типично материковую (Японские острова). Переходные зоны характеризуются высокой сейсмичностью и большой контрастностью рельефа: вершины островных дуг поднима­ются до 3-4 км, а глубина моря в желобах может достигать 11 км. Это свидетельствует об интенсивности тектонических движений земной коры в переходных зонах, характерных для геосинклинальных областей, поэтому этот тип земной коры называют еще геосинклина­льным.

В пределах океанической земной коры выделяют еще один тип — рифтогенальный, характерный для зон срединно-океанических хреб­тов. Основная особенность строения океанической коры в зонах сре­динно-океанических хребтов заключается в том, что осадочный пок­ров на дне осевых рифтовых долин практически отсутствует, причем по мере удаления от хребта толщина осадочного слоя возрастает. О своеобразии строения океанической земной коры рифтогенального типа свидетельствует и высокая сейсмичность, большие значения теплово­го потока, аномалии геофизических характеристик.

Таким образом, в пределах Мирового океана земная кора пред­ставлена материковым и океаническим типами, переходным (геосинк­линальным) и рифтогенальным.

Источник

Океаническая кора

• Океани́ческая кора́ — тип земной коры, распространённый в океанах. От континентов кора океанов отличается меньшей мощностью (толщиной) и базальтовым составом. Она образуется в срединно-океанических хребтах и поглощается в зонах субдукции. Древние фрагменты океанической коры, сохранившиеся в складчатых сооружениях на континентах, называются офиолитами. В срединно-океанических хребтах происходит интенсивное гидротермальное изменение океанической коры, в результате которого из неё выносятся легкорастворимые элементы.

Ежегодно в срединно-океанических хребтах формируется 3,4 км² океанической коры объёмом 24 км³ и массой 7×1010 тонн магматических пород. Средняя плотность океанической коры около 3,3 г/см³. Масса океанической коры оценивается в 5,9×1018 тонн (0,1 % от общей массы Земли, или 21 % от общей массы коры). Таким образом, среднее время обновления океанической коры составляет менее 100 млн лет; самая древняя океаническая кора, находящаяся в ложе океана, сохранилась в котловине Пигафе́тта в Тихом океане и имеет юрский возраст (156 млн лет).

Океаническая кора состоит преимущественно из базальтов и, поглощаясь в зонах субдукции, превращается в высокометаморфизованные породы — эклогиты. Эклогиты имеют плотность больше, чем самые распространенные мантийные породы — перидотиты, и погружаются в глубину. Они задерживаются на границе между верхней и нижней мантией, на глубине порядка 660 километров, а затем проникают и в нижнюю мантию. Согласно некоторым оценкам, эклогиты, прежде слагавшие океаническую кору, ныне составляют около 7 % массы мантии.

Относительно небольшие фрагменты древней океанической коры могут исключаться из спрединго-субдукционного круговорота в закрытых бассейнах, замкнутых в результате коллизии континентов. Примером такого участка может быть северная часть впадины Каспийского моря, фундамент которой, по мнению некоторых исследователей, сложен океанической корой девонского возраста.

Океаническая кора может заползать поверх континентальной коры, в результате обдукции. Так формируются самые крупные офиолитовые комплексы типа офиолитового комплекса Семаил.

Связанные понятия

Упоминания в литературе

Связанные понятия (продолжение)

Тектонические дислокации (от позднелат. dislocatio — смещение, перемещение) — это нарушение залегания горных пород под действием тектонических процессов. Тектонические дислокации связаны с изменением распределения вещества в гравитационном поле Земли. Они могут происходить как в осадочной оболочке, так и в более глубоких слоях земной коры.

40 % площади ложа океанов и лежат на глубинах 2500—5500 метров. Они расположены между подножьем континента и срединно-океаническим хребтом.

Гляциодислокации (лат. glacies — лед + дислокация) — все разновидности нарушений и залеганий горных пород, вызванных воздействием ледников.

Источник