Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
HTML-версии работы пока нет.
Cкачать архив работы можно перейдя по ссылке, которая находятся ниже.
Внутреннее строение Земли
Характеристика оболочек Земли. Тектоника литосферных плит и формирование крупных форм рельефа. Горизонтальное строение литосферы. Типы земной коры. Движение вещества мантии по мантийным каналам в недрах Земли. Направление и перемещение литосферных плит.
презентация , добавлен 12.01.2011
Вещественный состав и строение земной коры
Описательная характеристика этапов формирования земной коры и изучение её минералогического и петрографического составов. Особенности строения горных пород и природа движения земной коры. Складкообразование, разрывы и столкновения континентальных плит.
курсовая работа , добавлен 30.08.2013
Теория литосферных плит
презентация , добавлен 11.10.2016
Структурные элементы Земной коры
Расположение складчатых областей Земной коры. Строение платформы, пассивной и активной континентальной окраины. Структура антиклизы и синеклизы, авлакогены. Горно-складчатые области или геосинклинальные пояса. Структурные элементы океанической коры.
презентация , добавлен 19.10.2014
Тектонические движения земной коры
Классификация основных видов тектонических деформаций земной коры: рифтогенез (спрединг), субдукция, обдукция, столкновения континентальных плит и трансформные разломы. Определение скорости и направления движения литосферных плит геомагнитным полем земли.
курсовая работа , добавлен 19.06.2011
Вещественный состав земной коры
Основные типы земной коры и её составляющие. Составление скоростных колонок для основных структурных элементов материков. Определение тектонических структур земной коры. Описание синеклиз, антеклиз и авлакоген. Минеральный состав коры и горных пород.
курсовая работа , добавлен 23.01.2014
Общая характеристика тектонического строения литосферных плит Республики Татарстан
Краткая история изучения тектоники Республики Татарстан. Общие характеристики поднятий, разрывов, деформации литосферных плит. Описание современных движений земной коры и обусловливающих их процессов. Особенности наблюдения за очагами землетрясений.
курсовая работа , добавлен 14.01.2016
Мезозойская эра
Триасовый, юрский и меловой периоды мезозойской эры. Органический мир этих периодов. Структура земной коры и палеогеография в начале эры. История геологического развития геосинклинальных поясов и древних платформ (Восточно-Европейской и Сибирской).
реферат , добавлен 28.05.2010
Микроконтиненты. Описание типов разломов земной коры
Происхождение и развитие микроконтинентов, поднятий земной коры особого типа. Отличие коры океанов от коры материков. Раздвиговая теория образования океанов. Позднесинклинальная стадия развития. Типы разломов земной коры, классификация глубинных разломов.
контрольная работа , добавлен 15.12.2009
Внутреннее строение и неоднородности Земли
Общая картина внутреннего строения Земли. Состав вещества земного ядра. Блоки земной коры. Литосфера и астеносфера. Строение фундамента Восточно-Европейской платформы. Краткая характеристика глубинного строения территории Беларуси и сопредельных областей.
контрольная работа , добавлен 28.07.2013
Наиболее крупными структурными элементами земной коры являются континенты и океаны, характеризующиеся различным её строением. Эти структурные элементы выделяются по геологическим и геофизическим признакам. Не все пространство, занятое водами океана, представляет собой единую структуру океанического типа. Обширные шельфовые области, например, в Северном Ледовитом океане, обладают континентальной корой. Различия между этими двумя крупнейшими структурными элементами не ограничиваются типом земной коры, а прослеживаются и глубже, в верхнюю мантию, которая под континентами построена иначе, чем под океанами. Эти различия охватывают всю литосферу, подверженную тектоносферным процессам, т.е. прослеживаются до глубин примерно в 750 км.
На континентах выделяются два главных типа структур земной коры: спокойные устойчивые – платформы и подвижные — геосинклинали . По площади распространения эти структуры вполне соизмеримы. Отличие наблюдается в скорости накопления и в величине градиента изменения мощностей: платформы характеризуются плавным постепенным изменением мощностей, а геосинклинали — резким и быстрым. На платформах магматические и интрузивные породы встречаются редко, в геосинклиналях они многочисленны. В геосинклиналях подстилающими являются флишевые формации осадков. Это ритмично многослойные глубоководные терригенные отложения, формирующиеся при быстром погружении геосинклинальной структуры. В конце развития геосинклинальные области подвергаются складкообразованию и превращаются в горные сооружения. В дальнейшем эти горные сооружения проходят стадию разрушения и постепенного перехода в платформенные образования с глубоко дислоцированным нижним этажом отложений горных пород и полого залегающими слоями в верхнем этаже.
Таким образом, геосинклинальная стадия развития земной коры – это самая ранняя стадия, далее геосинклинали отмирают и преобразуются в орогенные горные сооружения и в последующем в платформы. Цикл завершается. Всё это стадии единого процесса развития земной коры.
Платформы — основные структуры континентов, изометричной формы, занимающие центральные области, характеризующиеся выровненным рельефом и спокойными тектоническими процессами. Площадь древних платформ на материках приближается к 40% и для них характерны угловатые очертания с протяженными прямолинейными границами - следствием краевых швов (глубинных разломов), горных систем, линейно вытянутых прогибов. Складчатые области и системы либо надвинуты на платформы, либо граничат с ними через передовые прогибы, на которые в свою очередь надвинуты складчатые орогены (горные цепи). Границы древних платформ резко несогласно пересекают их внутренние структуры, что свидетельствует об их вторичном характере в результате раскола суперматерика Пангеи, возникшего в конце раннего протерозоя.
Например, Восточно-Европейская платформа, выделенная в границах от Урала до Ирландии; от Кавказа, Черного моря, Альп до северных пределов Европы.
Различают древние и молодые платформы .
Древние платформы возникли на месте докембрийской геосинклинальной области. Восточно-Европейская, Сибирская, Африканская, Индийская, Австралийская, Бразильская, Северо-Американская и др. платформы образованы в позднем архее - раннем протерозое, представлены докембрийским кристаллическим фундаментом и осадочным чехлом. Их отличительная черта - двухэтажность строения.
Нижний этаж, или фундамент сложен складчатыми, глубоко метаморфизованными тол-щами пород смятыми в складки, прорванными гранитными интрузивами, с широким развитием гнейсовых и гранито-гнейсовых куполов - специфической формой метаморфогенной складчатости (рис. 7.3). Фундамент платформ формировался в течение длительного времени в архее и раннем протерозое и впоследствии подвергся очень сильному размыву и денудации, в результате которых вскрылись породы, залегавшие раньше на большой глубине.
Рис. 7.3. Принципиальный разрез платформы
1 - породы фундамента; породы осадочного чехла: 2 - пески, песчаник, гравелиты, конгломераты; 3 - глины и карбонаты; 4 - эффузивы; 5 - разломы; 6 - валы
Верхний этаж платформ представлен чехлом, или покровом, пологозалегающих с резким угловым несогласием на фундаменте неметаморфизованных отложений - морских, континентальных и вулканогенных. Поверхность между чехлом и фундаментом отражает основное структурное несогласие в пределах платформ. Строение платформенного чехла оказывается сложным и на многих платформах на ранних стадиях его образования возникат грабены, грабенообразные прогибы - авлакогены (авлос - борозда, ров; ген - рожденный, т.е. рожденные рвом). Авлакогены чаще всего формировались в позднем протерозое (рифее) и образовывали в теле фундамента протяженные системы. Мощность континентальных и реже морских отложений в авлакогенах достигает 5-7 км, а глубокие разломы, ограничивавшие авлакогены, способствовали проявлению щелочного, основного и ультраосновного магматизма, а также специфического для платформ траппового (пород основного состава) магматизма с континентальными базальтами, силлами и дайками. Очень важное значение имеет щелочно-ультраосновная (кимберлитовая) формация, содержащая алмазы в продуктах трубок взрыва (Сибирская платформа, Южная Африка). Этот нижний структурный ярус платформенного чехла, соответствующий авлакогенному этапу развития, сменяется сплошным чехлом платформенных отложений. На начальном этапе развития платформы имели тенденцию медленного погружения с накоплением карбонатно-терригенных толщ, а в более поздний этап развития отмечается накоплением терригенных угленосных толщ. В позднем этапе развития платформ в них образовывались глубокие впадины заполненные терригенными или карбонатно-терригенными отложениями (Прикаспийская, Вилюйская).
Платформенный чехол в процессе формирования неоднократно претерпевал перестройку структурного плана, приуроченную к рубежам геотектонических циклов: байкальского, каледонского, герцинского, альпийского. Участки платформ, испытывавшие максимальные погружения, как правило, примыкают к той пограничной с платформой подвижной области или системе, которая в это время активно развивалась (перикратонные, т.е. на краю кратона, или платформы).
Среди наиболее крупных структурных элементов платформ выделяются щиты и плиты .
Щит - это выступ поверхности кристаллического фундамента платформы ((нет осадочного чехла) ), который на протяжении всего платформенного этапа развития испытывал тенденцию к поднятию. Примерами щитов можно указать: Украинский, Балтийский.
Плиту считают или частью платформы, обладающей тенденцией к прогибанию, или самостоятельной молодой развивающейся платформой (Русская, Скифская, Западно-Сибирская). В пределах плит различаются более мелкие структурные элементы. Это синеклизы (Московская, Балтийская, Прикаспийская) - обширные плоские впадины, под которыми фундамент прогнут, и антеклизы (Белорусская, Воронежская) - пологие своды с поднятым фундаментом и относительно утоненным чехлом.
Молодые платформы сформировались либо на байкальском, каледонском или герцинском фундаменте, отличаются большей дислоцированностью чехла, меньшей степенью метаморфизма пород фундамента и значительной унаследованностью структур чехла от структур фундамента. Эти платформы имеют трехярусное строение: фундамент из метаморфизованных пород геосинклинального комплекса перекрыт толщей из продуктов денудации геосинклинальной области и слабометаморфизованным комплексом осадочных пород.
Кольцевые структуры . Место кольцевых структур в механизме геолого-тектонических процессов пока точно не определено. Самыми крупными планетарными кольцевыми структурами (морфоструктурами) являются впадина Тихого океана, Антарктида, Австралия и др. Выделение подобных структур можно считать условным. Более тщательное изучение кольцевых структур позволило выявить во многих из них элементы спиралеобразных, вихревых структур).
Однако можно выделить структуры эндогенного, экзогенного и космогенного генезиса.
Эндогенные кольцевые структуры метаморфического и магматического и тектоногенного (своды, выступы, впадины, антеклизы, синеклизы) происхождения имеют размеры диаметра от единиц километров до сотен и тысяч километров (рис. 7.4).
Рис. 7.4. Кольцевые структуры к северу от Нью-Йорка
Крупные кольцевые структуры обусловлены процессами, происходящими в глубинах мантии. Боле мелкие структуры обусловлены диапировыми процессами магматических пород, поднимающихся к поверхности Земли и прорывающих и приподнимающих верхний осадочный комплекс. Кольцевые структуры обуславливаются и вулканическими процессами (конусы вулканов, вулканические острова), и процессами диапиризма пластичных горных пород типа солей и глин, плотность которых меньше, чем плотность вмещающих пород.
Экзогенные кольцевые структуры в литосфере образуются в результате воздействия выветривания, выщелачивания, Это карстовые воронки, провалы.
Космогенные (метеоритные) кольцевые структуры – астроблемы. Эти структуры возникают в результате ударов метеоритов. Метеориты диаметром около 10 километров падают на Землю с периодичностью один раз в 100 млн лет, менее крупные значительно чаще Кратер структуры имеет чашеобразную форму с центральным поднятием и валом из выброшенных пород. Метеоритные кольцевые структуры могут иметь диаметр от десятков метров до сотен метров и километров. Например: Прибалхашско-Илийская (700 км); Юкотан (200км.), глубина – более 1км: Аризона (1,2км), глубина более 185м; Южная Африка (335км), от астероида поперечником около 10км.
В геологическом строении Беларуси можно отметить кольцевые структуры тектономагматического происхождения (Оршанская впадина, Белорусский массив), диапировые солевые структуры Припятского прогиба, вулканические древние каналы типа кимберлитовых трубок (на Жлобинской седловине, Северной части Белорусского массива), астроблема в районе Плещениц диаметром 150 метров.
Кольцевые структуры характеризуются аномалиями геофизических полей: сейсмического, гравитационного, магнитного.
Рифтовые структуры континентов (рис. 7.5, 7.6) небольшой ширины до 150 -200 км выражены протяженными литосферными поднятиями своды которых осложнены грабенами проседания: Рейнский (300 км), Байкальский (2500 км), Днепровско-Донецкий (4 000 км), Восточно-Африканский (6 000 км) и др.
Рис. 7.5. Разрез Припятского континентального рифта
Континентальные рифтовые системы состоят из цепочки отрицательных структур (прогибов, рифтов) ранжированного времени заложения и развития, разделенных поднятиями литосферы (седловинами). Рифтовые структуры континентов могут находиться между другими структурами (антеклизами, щитами), пересекать платформы и продолжаться на других платформах. Строение континентальных и океанических рифтовых структур подобно, они имеют симметричное строение относительно оси (рис. 7.5, 7.6), отличие заключается в протяженности, степени раскрытия и наличием некоторых особых черт (трансформных разломов, выступов-мостиков между звеньями).
Найден самый древний участок земной коры
7.6. Профильные разрезы континентальных рифтовых систем
1-фундамент; 2-хемогенно-биогенные осадочные отложения; 3- хемогенно-биогенно -вулканогенная формация; 4- терригенные отложения; 5, 6-разломы
Частью (звеном) Днепровско-Донецкой континентальной рифтовой структуры является Припятский прогиб. Верхним звеном считается Подляско-Брестская впадина, возможно она имеет генетическую связь с аналогичными структурами Западной Европы. Нижним звеньями структуры является Днепровско-Донецкая впадина, затем аналогичные структуры Карпинская и Мангышлакская и далее структуры средней Азии (общая протяженность от Варшавы до Гиссарского хребта). Все звенья рифтовой структуры континентов ограничены листрическими разломами, имеют иерархическое соподчинение по возрасту возникновения, обладают мощной осадочной толщей перспективной на содержание углеводородных залежей.
Дата публикования: 2015-01-04; Прочитано: 4384 | Нарушение авторского права страницы
studopedia.org — Студопедия.Орг — 2014-2018 год.(0.003 с)…
Устойчивые участки земной коры, которые покоятся на древнем (докембрийском) кристаллическом фундаменте, называются древними платформами.Территория России расположена на двух древних платформахВ некоторых местах фундамент платформ (многометровая толща гранита) выходит прямо на поверхность, по нему можно ходить. Такие места называются щиты. Щиты занимают небольшие участки платформ. Чаще всего фундамент скрыт под толщей более молодых слоев земной коры. Эти части платформ называются плитами.Молодая платформа - тоже устойчивый участок земной коры, но фундамент ее моложе (сформировался в палеозойское время). Как считают геологи, когда-то две литосферные плиты с древними платформами столкнулись и прочно «склеились» между собой.
Найден древнейший участок земной коры
Место их «склейки» - Уральские горы, а между Уральскими горами и Сибирской платформой сформировалась еще одна молодая платформа. Она вся покрыта толстым слоем осадочных пород. Ее поверхность - плоская равнина. За те миллионы лет, пока формируется осадочный чехол платформ, магма в разных местах через трещины фундамента проникает в толщу земной коры. На территории Сибирской платформы она образовала траппы - лавовые покровы или озера застывшей лавы. Как образуются траппы хорошо показано в мультимедийном учебнике при приближении Сибирской платформы. На Восточно-Европейской платформе траппы не образовались, но встречаются интрузии - массивы магмы, не прорвавшиеся к поверхности и застывшие в толще земной коры. На геологических разрезах и картах они обозначаются красным цветом, как и фундамент. Иногда разрушение горных пород сверху приводит к тому, что остывшие и раскристаллизовавшиеся интрузии выходят на поверхность.
платформами
платформы
платформа
Земная кора в пределах современной России формировалась на протяжении длительного времени в результате разнообразных геологических -процессов. Поэтому ее части различаются: во-первых, по строению, составу и залеганию горных пород, во-вторых, по возрасту и истории развития.
По особенностям строения выделяются подвижные и устойчивые участки земной коры. На подвижных участках располагаются горные сооружения. Они сложены смятыми в складки горными породами, разделенными расколами на отдельные блоки. Эти блоки движутся в разных направлениях с различной скоростью. В результате этих движений образуются горные хребты и разделяющие их впадины. Интенсивные движения земной коры часто сопровождаются землетрясениями.
Большую часть территории России занимают устойчивые участки земной коры - платформы: Восточно-Европейская, Западно-Сибирская и Сибирская. Платформы имеют двухъярусное строение. Нижняя их часть - фундамент. Это остатки разрушившихся горных систем, существовавших ранее на месте современных платформ. Поэтому он состоит из смятых в складки горных пород. Поверх фундамента залегают рыхлые осадочные породы (осадочный чехол). Они образовались при разрушении гор и медленных опусканиях фундамента, когда он заливался водами морей. В некоторых частях платформ осадочный чехол отсутствует. Такие участки платформ называются щитами.
Горные породы складчатых поясов и платформ имеют разный возраст, так как они формировались на протяжении длительного времени.
Вся геологическая история Земли делится на 5 крупных временных отрезков - эр. Название каждой эры дано в соответствии с характерным для нее типом жизни: архейская (древнейшая жизнь), протерозойская (ранняя жизнь), палеозойская (древняя жизнь), мезозойская (средняя жизнь), кайнозойская (новая жизнь). Продолжительность эр сильно различается. В свою очередь, эры подразделяются на меньшие отрезки времени - периоды. Названия периодов чаще всего происходят или от названия тех местностей, где впервые были детально изучены сформировавшиеся в этот период горные породы, или от названия самих пород.
Возраст и время образования отдельных горных пород можно определять по-разному. Если первоначальное залегание пород не нарушено последующими геологическими процессами, то слои, которые лежат выше, моложе тех, что расположены внизу. Помогают определить возраст пород и ископаемые остатки растений и животных. Чем сложнее устроены организмы, тем они моложе. Оба этих способа позволяют оценить относительный возраст горных пород.
Абсолютный возраст горных пород научились определять лишь в XX в. Для этого оценивают процесс распада радиоактивных элементов, содержащихся в горных породах. Процесс распада идет с постоянной скоростью и не зависит от внешних условий. Поэтому по соотношению содержания в горной породе радиоактивного элемента и продуктов его распада можно установить абсолютный возраст горной породы в миллиардах и миллионах лет.
Самые древние складчатые области формировались на территории России в архее и протерозое (2600-500 млн лет назад). Они сложены породами допалеозойского возраста. Именно они образуют нижний структурный ярус платформ - их складчатый фундамент.
На территории России находятся две древних платформы - Восточно-Европейская и Сибирская. Обе они имеют двухъярусное строение: складчатый фундамент из кристаллических и магматических пород архейско-протерозойского возраста и палеозойско-кайнозойской осадочный чехол. Осадочные породы чехла залегают спокойно, обычно субгоризонтально. Осадконакопление прерывалось в периоды поднятий и сменялось процессами сноса.
Восточно-Европейская платформа ограничена на востоке Уральскими складчатыми сооружениями, на юге - молодой Скифской плитой, примыкающей к складчатым сооружениям Кавказа, на севере продолжается под водами Баренцева моря, а на западе простирается далеко за границы России. В ее пределах имеются два щита, один из которых - Балтийский - заходит на территорию Кольского полуострова и Карелии, второй - Украинский - полностью находится за пределами Россия. Остальное пространство платформы: занимает Русская плита.
Неглубокое залегание фундамента характерно для Воронежской антеклизы (первые сотни метров) и некоторых положительных структур Волго-Уральского свода. В синеклизах (Московская, Печорская, Балтийская) фундамент опущен на 2-4 км. Наибольшая глубина залегания фундамента характерна для Прикаспийской синеклизы (15-20 км).
Восточно-Сибирская платформа - крупная геологическая область на северо-востоке Евразийской плиты, занимает среднюю часть Северной Азии. Это один из крупных, относительно устойчивых древнейших блоков континентальной коры Земли, относящихся к числу древних (дорифейских) платформ. Её фундамент образовался в архее, впоследствии он неоднократно покрывался морями, в которых сформировался мощный осадочный чехол. На платформе произошло несколько этапов внутриплитного магматизма, крупнейшим из которых является образование сибирских траппов на границе перми и триаса. До и после внедрения траппов были спорадические вспышки кимберлитового магматизма, которые сформировали крупные месторождения алмазов.
Сибирская платформа ограничена зонами глубинных разломов — краевыми швами, хорошо выраженными гравитационными ступенями, и обладает полигональными очертаниями. Современные границы платформы оформились в мезозое и кайнозое и хорошо выражены в рельефе. Западная граница платформы совпадает с долиной реки Енисей, северная — с южной окраиной гор Бырранга, восточная — с низовьями реки Лена (Приверхоянский краевой прогиб), на юго-востоке — с южной оконечностью хребта Джугджур; на юге граница проходит вдоль разломов по южной окраине Станового и Яблонового хребтов; затем, огибая с севера по сложной системе разломов Забайкалье и Прибайкалье, спускается к южной оконечности озера Байкал; юго-западная граница платформы простирается вдоль Главного восточно-Саянского разлома.
На платформе выделяется раннедокембрийский, в основном архейский, фундамент и платформенный чехол (рифей-антропоген). Среди основных структурных элементов платформы выделяются: Алданский щит и Лено-Енисейская плита, в пределах которой фундамент обнажается на Анабарском массиве, Оленёкском и Шарыжалгайском поднятиях. Западная часть плиты занимает Тунгусская, а восточную — Вилюйская синеклизы. На юге находится Ангаро-Ленский прогиб, отделённый от Нюйской впадины Пеледуйским поднятием.
- В архее и начале протерозоя образовалась большая часть фундамента Восточно-сибирской платформы.
- В конце протерозоя(Венд) и начале палеозоя платформа периодически покрывалась мелководным морем, в результате чего образовался мощный осадочный чехол.
- В конце палеозоя закрылся Палеоуральский океан, консолидировалась кора западно-Сибирской равнины, и она вместе с Восточно-Сибирской и Восточно-Европейской платформой образовали единый континент.
- В девоне вспышка кимберлитового магматизма.
- На границе перми и триаса произошла мощнейшая вспышка траппового магматизма.
- В мезозое некоторые части платформы были покрыты эпиконтинетальными морями.
- На границе мела и палеогена на платформе произошел рифтогенез и новая вспышка магматизма, в том числе карбонатитового и кимберлитового.
Фундамент платформы сложен породами архея, протерозоя и рифея. Поверхность кристаллического фундамента Сибирской платформы так же, как и Русской, весьма неровная; в одних частях фундамент выходит на дневную поверхность или погружен на незначительную глубину, в других - он перекрыт мощной толщей осадочных пород. Поверхность фундамента состоит из системы антеклиз и синеклиз. Наиболее крупные поднятия фундамента - Анабарскин массив, Алданский щит, Енисейский мегантиклинорий, Туруханское поднятие и складчатая система Станового хребта. Наиболее крупные погружения - Тунгусская (5-6 км), Вилюй-ская (5-8 км), Хатангская синеклизы и Ангаро-Ленский прогиб, заложенные в разное время: Тунгусская - в нижнем палеозое, Хатангская- в среднем палеозое, Вилюйская - в мезозое. Мощность и полнота разреза осадочного комплекса в отдельных частях платформы колеблется в больших пределах. Наиболее характерны платформенные структуры - пологие и куполообразные складки северо-западного направления, нарушенные разрывными дислокациями альпийского цикла.
Сибирская платформа в начальные фазы герцинского цикла - верхний девон и карбон - на северной окраине была занята морем. К концу каменноугольного периода море отступило, оставив обширные заболоченные пространства, в которых происходило накопление пермских песчано-глинистых угленосных отложений Тунгусского бассейна, и озера.
Заключительные фазы герцинского складкообразования проявились мощными трапповыми излияниями на площади в 1,5 млрд. км2. Вторжение интрузий и излияния эффузивов продолжались в триасе и, возможно, в начале юры. В составе трапповой формации участвуют толщи туфов, а также андезиты, порфириты, базальты. Преобладают эффузивы основного, ультраосновного и щелочного состава. В различных частях платформы имеются кимберлиты, приуроченные к трубкам взрыва. Мощность трапповой формации сильно колеблется. На участках платформы, затоплявшихся в карбоне и перми морем, отложились мощные толщи осадочных пород - известняки, мергели, доломиты, глины, глинистые сланцы, песчаные отложения.
К докембрийским структурам приурочены золоторудные месторождения, связанные с гранитоидными интрузиями (Енисейский, Ленский, Анабарский районы), месторождение мусковита (Мамско-Витимское), метаморфические месторождения железных руд (Ангара-Илимский район « Ангаро-Питский бассейн). С трапповыми излияниями связаны также месторождения медно-никелевых руд (Норильск) и оптического исландского шпата.
Геотектоническое строение платформ в целом определяет основные черты современного рельефа поверхности Русской равнины, Западно-Сибирской низменности и Средне-Сибирского плоскогорья. Антеклизы обусловливают положительные формы рельефа, синеклизам соответствуют мало всхолмленные низины и равнины. Однако иногда встречается и несоответствие форм современного рельефа, положения речных долин и тектонических структур. Например, Полесская низменность располагается на месте Белорусского поднятия, поднятие Путорана - на месте синклинальной структуры платформенного основания и др. Байкальская складчатость произошла в позднем протерозое - нижнем кембрии. Созданные ею структуры частично вошли в состав фундамента платформ, консолидировав более древние блоки, а также примыкают к окраинам древних платформ. Они оконтуривают с севера, запада и юга Сибирскую платформу (Таймыро-Североземельская, Байкало-Витимская и Енисейско-Восточно-Саянская области). На северо-восточной окраине Восточно-Европейской платформы находится Тимано-Печорско-Баренцевоморская область. Видимо, в это же время образовался и Иртыш-Надымский блок, занимающий центральное положение в пределах Западно-Сибирской равнины. Области байкальской складчатости Е.Е. Милановский (1983, 1987) относит к метаплатформенным областям.
В фанерозое наряду с древними платформами и примыкающими к ним метаплатформенными областями существуют так называемые подвижные пояса, три из которых заходят на территорию России: Урало-Монгольский, Тихоокеанский и Средиземноморский. В своем развитии подвижные пояса проходят два главных этапа: геосинклинальный и постгеосинклинальный, или эпигеосинклинального складчатого пояса, смена которых в разных поясах и даже в разных областях единого пояса происходила разновременно и затянулась до конца фанерозоя.
Об особенностях первого этапа уже говорилось при характеристике геосинклиналей. Тектонический режим второго этапа значительно уступает по своей активности геосинклинальному, но вместе с тем превосходит тектонический режим древних платформ.
Палеозойский Урало-Монгольский пояс расположен между древними Восточно-Европейской и Сибирской платформами и образует южное обрамление последней. Прогибания в пределах этого пояса начались еще в позднем протерозое, а в нижнем палеозое здесь проявилась каледонская складчатость. Основные фазы складчатости приходятся на конец кембрия - начало ордовика (салаирская), средний - верхний ордовик, конец силура - начало девона. В результате каледонской складчатости были созданы горные сооружения в Западном Саяне, Кузнецком Алатау, Салаире, в восточных районах Алтая, в Туве, на значительной части Забайкалья, в южных районах Западной Сибири, примыкающих в западной части Казахского мелкосопочника, где также завершающей была каледонская складчатость. На всех этих территориях нижнепалеозойские отложения интенсивно смяты в складки и метаморфизованы. Сквозь их покров нередко проглядывает докембрийский цоколь.
В верхнем палеозое (позднем девоне - раннем карбоне и позднем карбоне - перми) проявиласьгерцинская (варисская) складчатость. Она являлась завершающей на огромном пространстве Западной Сибири, консолидировав существовавшие здесь ранее блоки, в Уральско-Новоземельской области, в западных районах Алтая, в Томь-Колыванской зоне. Проявилась она также в Монголо-Охотской зоне.
Так к концу палеозоя в пределах Урало-Монгольского подвижного пояса сформировалась внутриконтинентальная зона складчатости, спаявшая две древние платформы в единую крупную структуру, жесткий блок, ставший ядром Евразиатской литосферной плиты. Произошло также приращение площади платформ за счет возникновения складчатых сооружений по их южным окраинам.
В дальнейшем (в мезозое) в пределах Урало-Монгольского пояса сформировались молодые эпипалеозойские плиты (квазикратоны), в том числе Западно-Сибирская, почти полностью расположенная на территории России.
Этапы формирования земной коры России
Они приурочены к областям, испытавшим в мезо-кайнозое общее погружение.
Обычно плиты формируются над теми областями подвижных поясов, в структурном плане которых значительную роль играют блоки древней консолидации - срединные массивы. Молодые плиты не всегда строго "вписываются" в контуры подвижного пояса. Они могут накладываться и на соседние с подвижным поясом участки древних платформ (метаплатформенные области), как это имеет место на восточной окраине Западно-Сибирской плиты. Чехол молодых платформ сложен осадочными толщами мезо-кайнозойского возраста. Мощность чехла колеблется от нескольких сот метров - километра в окраинных частях до 8-12 км в наиболее глубоко опущенной северной части Западно-Сибирской плиты.
Тихоокеанский подвижный пояс занимает окраинное положение между древней Сибирской платформой и океанической литосферной плитой Тихого океана. К нему относятся складчатые сооружения Северо-Востока и Дальнего Востока.
Одни участки этого пояса завершили период геосинклинального развития еще в докембрии или палеозое и образуют срединные массивы, наиболее крупными из которых являются Колымский и Буреинский (своеобразные "микроплатформы", имеющие щит и плиту); другие испытали складчатость в мезозое, третьи - в кайнозойское время.
Верхоянско-Чукотская складчатая область создана киммерийской складчатостью (позднекиммерийской, или колымской, конец юры - середина мела). Вдоль юго-восточной окраины этой области протягивается Охотско-Чукотский вулканогенный пояс, который в южной части Дальнего Востока переходит в Приморский вулканогенный пояс, отделяющий мезозоиды этого региона от области тихоокеанской складчатости. Здесь проявились ранне- и позднекиммерийская складчатости, создавшие мезозойские структуры Приамурья и центральной части Сихотэ-Алиня, и ларами искал (конец мела - начало палеогена), завершившаяся формированием складчатых сооружений в Сихотэ-Алине. Ларамийской складчатостью создана и Корякская область.
Горные сооружения Сахалина и Камчатки возникли в результате тихоокеанской складчатости, проявившейся в олигоцене и в основном в неоген-четвертичное время, т.е. находятся на орогенном этапе развития. Это - наиболее молодые складчатые и вулканические горы России. Курильские острова еще не завершили геосинклинального развития; это современные островные дуги с расположенным рядом с глубоководным желобом, четко фиксирующие зону субдукции Тихоокеанской литосферной плиты. Обширные площади здесь занимает океаническая земная кора. Собственно для островных дуг характерна ранняя стадий формирования материковой земной коры.
О продолжающейся тектонической активности, особенно по восточной окраине этого пояса, свидетельствует интенсивная вулканическая деятельность, большая амплитуда четвертичных поднятий и высокая сейсмичность региона.
Средиземноморский геосинклинальный пояс - один из главных подвижных поясов Земли, развивавшихся на протяжении позднего докембрия и фанерозоя. Пояс протягивается в общем широтном направлении от Атлантического к Тихому океану охватывая Центральную и Южную Европу, Северо-Западную Африку (Магриб), Средиземноморье, Кавказ, Переднюю Азию, Памир, Тибет, Гималаи, Индокитайский полуостров, Индонезию и сливаясь здесь с Тихоокеанским геосинклинальным поясом (западной ветвью).
Заложение пояса, судя по возрасту наиболее древних офиолитов, относится к позднему протерозою (рифею); большинство исследователей считает, что оно произошло в результате деструкции суперконтинента, объединявшего в начале рифея будущие Лавразию и Гондвану, а именно Восточноевропейскую, Африкано-Аравийскую, Индостанскую, Китайско-Корейскую и Южно-Китайскую (Янцзы) древние платформы. В Средней и Центральной Азии Средиземноморский геосинклинальный пояс почти соприкасается с Урало-Охотским, а в районе Британских островов - с Североатлантическим поясом. Первый этап развития пояса относится к позднему рифею-венду - раннему кембрию (в Западной Европе он именуется кадомским, восточнее - байкальским, салаирским). Этап завершился складчатостью, метаморфизмом (в основном зеленосланцевой фации) и гранитообразованием умеренного масштаба. Возникшая в итоге континентальная кора не отличалась устойчивостью, сохранившись от последующей деструкции в пределах Нубии, Аравии и Передней Азии и в отдельных массивах на других участках пояса (север Армориканского массива во Франции, Северо-Кавказский массив и др.). Новое расширение с образованием океанической коры (Палеотетис) произошло в кембрии - ордовике.
Пока неясно, был ли частично унаследован этот бассейн от рифейско-вендского или являлся целиком новообразованным. В начале девона развитие северной периферии бассейна в Европе от Южной Великобритании до Польши завершилось новой эпохой диастрофизма; эта каледонская складчатая зона нарастила Восточноевропейскую платформу и пограничный с Северо-Атлантическим поясом массив Мидленда Великобритании. В Азии каледонская складчатая зона, геосинклинальное развитие которой началось ещё в венде - раннем кембрии, охватывает хребет Циляньшань и северной склон хребта Циньлин и примыкает с юга к Китайско-Корейской платформе. В девоне зона активных погружений смещается к югу, в пределы Центральной Европы, Иберийского полуострова, Магриба, Северного Кавказа, Северного Памира, Куньлуня, Центрального Циньлина. Начиная с середины раннего карбона она вовлекается в складчато-надвиговые деформации (первые их фазы относятся ещё ко 2-й половине девона), создавшие герцинские сооружения (см. Герцинская складчатость). В итоге западная часть пояса испытала полную регенерацию континентальной коры и осушение; здесь Лавразия сомкнулась с Гондваной в единый суперконтинент - Пангею.
На востоке, в Азии, в позднем палеозое произошло лишь новое смещение области максимальных погружений к югу, на южный склон Большого Кавказа, в Центральный Афганистан, Памир и Тибет, а также Индокитайский полуостров и частично Индонезию. Развитие этой зоны - Мезотетиса завершилось складчатостью, гранитизацией и горообразованием в конце триаса и начале юры; соответствующая эпоха известна на западе как раннекиммерийская, на востоке как индосинийская. В конце триаса - начале юры Евразия вновь полностью отделилась от Гондваны, раскрылся новый глубоководный бассейн с океанической корой - собственно Тетис, или Неотетис, простиравшийся на западе до Центральной Америки. Его осевая зона смещена ещё дальше к югу по сравнению с Палео- и Мезотетисом, на востоке в область байкальской консолидации. Первые деформации этого пояса относятся к концу юры - середины мела (позднекиммерийская, австрийская эпохи); главные деформации - к концу эоцена - концу миоцена, основное горообразование - с конца миоцена. В итоге этих процессов возник Альпийско-Гималайский складчатый горный пояс, протянувшийся от Пиренеев и Гибралтара до Индонезии. Активное горообразование, сейсмическая деятельность, а в Средиземноморье и Индонезии и вулканизм продолжаются в этом поясе и в современную эпоху. Передовые и межгорных прогибы отличаются богатой нефтегазоносностью, в горных сооружениях известны месторождения руд чёрных и цветных металлов. Одновременно с горообразованием в Альпийско-Гималайском поясе шло формирование глубоководных впадин Средиземноморья и Индонезии с корой океанического типа.
Природа России
Учебник по географии для 8 класса
§ 6. Геологическое строение территории России
- Какое строение имеет литосфера?
- Какие явления происходят на границах ее плит?
- Как размещаются на Земле сейсмические пояса?
Строение земной коры . Наиболее крупные черты рельефа страны определяются особенностями геологического строения и тектонических структур. Территория России, как и всей Евразии, сформировалась в результате постепенного сближения и столкновения отдельных крупных литосферных плит и их осколков.
Строение литосферных плит неоднородно. В их пределах есть относительно устойчивые участки - платформы и подвижные складчатые пояса.
Самая древняя земная кора образовалась при гравитационном перемешивании
От строения литосферных плит зависит размещение крупнейших форм рельефа суши - равнин и гор. Равнины расположены на платформах.
Тектонические структуры и время их образования показаны на тектонических картах, без которых невозможно объяснить закономерности размещения основных форм рельефа.
В подвижных складчатых поясах образовались горы. Эти пояса возникали в разное время в краевых частях литосферных плит при их столкновении друг с другом. Иногда складчатые пояса находятся во внутренних частях литосферной плиты. Таков, например, Уральский хребет. Это говорит о том, что когда-то здесь проходила граница двух плит, которые позже превратились в единую, более крупную плиту.
Геологическая история Земли начинается со времени образования земной коры. Самые древние горные породы свидетельствуют о том, что возраст литосферы более 3,5 млрд лет.
Промежуток времени, отвечающий наиболее продолжительному (длительному) этапу развития земной коры и органического мира, принято называть геологической эрой. Вся история Земли поделена на пять эр: архейскую (древнейшую), протерозойскую (эру ранней жизни), палеозойскую (эру древней жизни), мезозойскую (эру средней жизни), кайнозойскую (эру новой жизни). Эры подразделяются на геологические периоды. Названия периодов чаще всего происходят от местностей, где впервые были найдены соответствующие отложения.
Геологическое летосчисление, или геохронология, - раздел геологии, занимающийся изучением возраста, продолжительности и последовательности формирования горных пород, слагающих земную кору.
Науки, изучающие земную кору
Разнообразие современного рельефа - результат длительного геологического развития и воздействия современных рельефообразующих факторов, включая и деятельность человека. Геология занимается изучением строения и истории развития Земли. Современная геология делится на ряд отраслей: историческая геология изучает закономерности строения земной коры в течение геологического времени; геотектоника - это учение о строении земной коры и формировании тектонических структур (складки, трещины, сдвиги, сбросы и т. д.). Палеонтология - наука о вымерших (ископаемых) организмах и о развитии органического мира Земли. Минералогия и петрография изучают минералы и другие природные химические соединения. Если залегание горных пород не нарушено смятием, складками, разрывами, то каждый слой моложе того, на котором он залегает, а самый верхний слой образовался позднее всех.
Кроме того, определять относительный возраст горных пород можно по остаткам вымерших организмов.
Определять абсолютный возраст горных пород достаточно точно научились лишь в XX в. Для этих целей используют процесс распада радиоактивных элементов, содержащихся в породе.
Геохронологическая таблица содержит сведения о последовательной смене эр и периодов в развитии Земли и их продолжительности. Иногда в таблице указывают важнейшие геологические события, этапы развития жизни, а также наиболее типичные для данного периода полезные ископаемые и т. п.
Таблица построена от древнейших этапов развития Земли к современному, поэтому изучать ее нужно снизу вверх. С помощью геохронологической таблицы можно получить сведения о продолжительности и геологических событиях в разные эры и периоды развития Земли.
Геологические карты содержат подробную информацию о том, какие горные породы встречаются в тех или иных районах земного шара, какие полезные ископаемые залегают в их недрах и т. д.
Рис. 15. Геологическое летосчисление. История развития Земли
Геологическая карта позволит вам получить представление о распространении горных пород различного возраста по территории России. Обратите внимание, что самые древние породы выходят на поверхность в Карелии и Забайкалье.
В курсе географии материков и океанов вы уже познакомились с картой строения земной поверхности, то есть с тектонической картой. Изучая тектоническую карту России, вы сможете получить подробную информацию о размещении и возрасте различных тектонических структур в пределах нашей страны.
Рис. 16. Тектонические структуры мира
Сопоставьте геологическую и тектоническую карты и определите, к каким тектоническим структурам приурочены выходы древнейших пород.
Анализ тектонической карты России позволяет сделать следующие выводы.
Области с равнинным рельефом приурочены к платформам - устойчивым участкам земной коры, где складкообразователь-ные процессы уже давно закончились. Наиболее древние из платформ - Восточно-Европейская и Сибирская. В основании платформ лежит жесткий фундамент, сложенный магматическими и сильно метаморфизированными породами докембрийского возраста (гранитами, гнейсами, кварцитами, кристаллическими сланцами). Фундамент обычно покрыт чехлом горизонтально залегающих осадочных пород, и только на Сибирской платформе (Среднесибирское плоскогорье) значительные площади заняты вулканическими породами - сибирскими траппами.
По карте (рис. 16) определите, в пределах каких литосферных плит расположена территория России.
Выходы фундамента, сложенного кристаллическими породами, на поверхность называются щитами. В нашей стране известны Балтийский щит на Русской платформе и Алданский щит на Сибирской платформе.
Сопоставьте тектоническую и физико-географическую карты и определите, какие формы рельефа характерны для щитов.
Рис. 17. Строение платформы
Горные области отличаются более сложным геологическим строением. Горы образуются в наиболее подвижных участках земной коры, где в результате тектонических процессов горные породы сминаются в складки, разбиваются разломами и сбросами. Эти тектонические структуры возникли в различное время - в эпохи палеозойской, мезозойской и кайнозойской складчатости. Самые молодые горы нашей страны расположены на Дальнем Востоке, а именно на Курильских островах и Камчатке. Они входят в состав обширного Тихоокеанского вулканического пояса, или Тихоокеанского огненного кольца, как его называют. Они отличаются значительной сейсмичностью, частыми сильными землетрясениями, наличием действующих вулканов.
Рис. 18. Строение складчатой области
Информация геологических и тектонических карт необходима не только геологам и географам, но и строителям, а также представителям других профессий.
Таблица 2. Главные действующие вулканы России
Для успешной работы с этими достаточно сложными картами надо прежде всего внимательно изучить их легенды.
Вопросы и задания
- Какие науки занимаются изучением истории развития Земли?
- Какую информацию можно получить из геохронологической таблицы?
- Что изображено на тектонической карте?
- С помощью геохронологической таблицы составьте рассказ о формировании основных форм поверхности нашей страны.
- Определите по геохронологической таблице, в какую эру и период мы живем; какие геологические события сейчас происходят; какие полезные ископаемые образуются.
Литосфера. Земная кора. 4,5 млрд. лет назад, Земля представляла собой шар, состоящий из одних газов. Постепенно тяжелые металлы, такие как железо и никель, опускались к центру и уплотнялись. Легкие породы и минералы всплывали на поверхность, охлаждались и отвердевали.
Внутреннее строение Земли.
Принято делить тело Земли на три основные части – литосферу (земную кору), мантию и ядро .
Ядро — центр Земли , средний радиус которого около 3500 км (16,2 % объема Земли). Как предполагают, состоит из железа с примесью кремния и никеля. Наружная часть ядра находится в расплавленном состоянии (5000 °С), внутренняя, по-видимому, твердая (субъядро). Перемещение вещества в ядре создает на Земле магнитное поле, защищающее планету от космического излучения.
Ядро сменяется мантией , которая простирается почти на 3000 км (83 % объема Земли). Считают, что она твердая, в то же время пластичная и раскаленная. Мантия состоит из трех слоев : слоя Голицына, слоя Гуттенберга и субстрата. Верхняя часть мантии, называемая магмой , содержит слой с пониженной вязкостью, плотностью и твердостью - астеносферу, на которой уравновешиваются участки земной поверхности. Граница между мантией и ядром называется слоем Гуттенберга.
Литосфера
Литосфера – верхняя оболочка «твердой» Земли, включающая земную кору и верхнюю часть подстилающей ее верхней мантии Земли.
Земная кора – верхняя оболочка «твердой» Земли. Мощность земной коры от 5 км (под океанами) до 75 км (под материками). Земная кора неоднородна. В ней различают 3 слоя – осадочный, гранитный, базальтовый . Гранитный и базальтовый слои названы так потому, что в них распространены горные породы, похожие по физическим свойствам на гранит и базальт.
Состав земной коры: кислород (49 %), кремний (26 %), алюминий (7 %), железо (5 %), кальций (4 %); самые распространенные минералы - полевой шпат и кварц. Граница между земной корой и мантией называется поверхностью Мохо .
Различают континентальную и океаническую земную кору. Океаническая отличается от континентальной (материковой) отсутствием гранитного слоя и значительно меньшей мощностью (от 5 до 10 км). Толщина континентальной коры на равнинах 35-45 км, в горах 70-80 км. На границе материков и океанов, в районах островов толщина земной коры составляет 15-30 км, гранитный слой выклинивается.
Положение слоев в континентальной коре свидетельствует о разном времени ее образования . Базальтовый слой является самым древним, моложе его – гранитный, а самый молодой – верхний, осадочный, развивающийся и в настоящее время. Каждый слой коры формировался в течение длительного отрезка геологического времени.
Литосферные плиты
Земная кора находится в постоянном движении. Первым гипотезу о дрейфе материков (т.е. горизонтальном движении земной коры) выдвинул в начале ХХ века А. Вегенер . На ее основе создана теория литосферных плит . Согласно этой теории, литосфера не является монолитом, а состоит из семи крупных и нескольких более мелких плит, «плавающих» на астеносфере. Пограничные области между литосферными плитами называют сейсмическими поясами - это самые «беспокойные» области планеты.
Земная кора разделяется на устойчивые и подвижные участки.
Устойчивые участки земной коры - платформы - образуются на месте геосинклиналей, потерявших подвижность. Платформа состоит из кристаллического фундамента и осадочного чехла. В зависимости от возраста фундамента выделяют древние (докембрийские) и молодые (палеозойские, мезозойские) платформы. В основании всех материков лежат древние платформы.
Подвижные, сильно расчлененные участки земной поверхности называются геосинклиналями (складчатыми областями ). В их развитии выделяют два этапа : на первом этапе земная кора испытывает опускания, происходит накопление осадочных горных пород и их метаморфизация. Затем начинается поднятие земной коры, горные породы сминаются в складки. На Земле было несколько эпох интенсивных горообразований: байкальская, каледонская, герцинская, мезозойская, кайнозойская. В соответствии с этим выделяют различные области складчатости.
Участок земной коры, значительно меньший, чем тектоническая плита, стабильный или движущийся всей массой и ограниченный разрывами … Словарь по географии
Складчатая область - участок земной коры, в пределах которой слои горных пород смяты в складки. Образование большей части С. о. является закономерной стадией развития подвижных зон земной коры геосинклинальных поясов (См. Геосинклинальный пояс). В связи с… …
ГЕОФИЗИЧЕСКАЯ АНОМАЛИЯ - участок земной коры или поверхности Земли, отличающийся существенно повыш. или пониж. значениями хар к физ. нолей (гравитац., магн., электрич., упругих колебаний, термин., ядерных излучений) по сравнению с фоновыми значениями и закономерно… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Рудная область - участок земной коры с рудными месторождениями (См. Рудные месторождения) одного или нескольких близких генетических типов, приуроченных к крупным тектоническим структурам (антиклинориям, синклинориям, срединным массивам, щитам, синеклизам … Большая советская энциклопедия
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ АНОМАЛИЯ - участок земной коры (или поверхности земли), отличающийся существенно повыш. концентрациями к. л. хим. элементов или их соединений по сравнению с фоновыми значениями и закономерно расположенный относительно скоплений полезных ископаемых (рудного… …
ГЕОХИМИЧЕСКАЯ ПРОВИНЦИЯ - участок земной коры с повыш. или пониж. содержанием к. л. хим. элементов в горн. породах (по сравнению с кларком). Характер Г. п. учитывается при планировании и проведении геохим. поисков … Естествознание. Энциклопедический словарь
АВТОХТОН - – участок земной коры, залегающий под надвинутым на него тектоническим покровом – аллохтоном … Палеомагнитология, петромагнитология и геология. Словарь-справочник.
СП 151.13330.2012: Инженерные изыскания для размещения, проектирования и строительства АЭС. Часть I. Инженерные изыскания для разработки предпроектной документации (выбор пункта и выбор площадки размещения АЭС) - Терминология СП 151.13330.2012: Инженерные изыскания для размещения, проектирования и строительства АЭС. Часть I. Инженерные изыскания для разработки предпроектной документации (выбор пункта и выбор площадки размещения АЭС): 3.48 MSK 64: 12… … Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации
Разлом - У этого термина существуют и другие значения, см. Разрыв. Разлом Сан Андреас Калифорния, США … Википедия
Землетрясения - Под названием З. в науке понимают все сотрясения земной коры независимо от их интенсивности, характера, продолжительности и последствий, производимые внутренними причинами, скрытыми в недрах земли. В общежитии название З. сохраняют только за теми … Энциклопедический словарь Ф.А. Брокгауза и И.А. Ефрона
материк - (континент), крупный массив земной коры, большая часть которого выступает над уровнем Мирового океана в виде суши, а периферическая часть погружена под уровень океана. Земная кора материков характеризуется присутствием «гранитного» слоя и ср.… … Географическая энциклопедия
Характерная черта эволюции Земли — дифференциация вещества, выражением которой служит оболочечное строение нашей планеты. Литосфера, гидросфера, атмосфера, биосфера образуют основные оболочки Земли, отличающиеся химическим составом, мощностью и состоянием вещества.
Внутреннее строение Земли
Химический состав Земли (рис. 1) схож с составом других планет земной группы, например Венеры или Марса.
В целом преобладают такие элементы, как железо, кислород, кремний, магний, никель. Содержание легких элементов невелико. Средняя плотность вещества Земли 5,5 г/см 3 .
О внутреннем строении Земли достоверных данных весьма мало. Рассмотрим рис. 2. Он изображает внутреннее строение Земли. Земля состоит из земной коры, мантии и ядра.
Рис. 1. Химический состав Земли
Рис. 2. Внутреннее строение Земли
Ядро
Ядро (рис. 3) расположено в центре Земли, его радиус составляет около 3,5 тыс км. Температура ядра достигает 10 000 К, т. е. она выше, чем температура внешних слоев Солнца, а его плотность составляет 13 г/см 3 (сравните: вода — 1 г/см 3). Ядро предположительно состоит из сплавов железа и никеля.
Внешнее ядро Земли имеет большую мощность, чем внутреннее (радиус 2200 км) и находится в жидком (расплавленном) состоянии. Внутреннее ядро подвержено колоссальному давлению. Вещества, слагающие его, находятся в твердом состоянии.
Мантия
Мантия — геосфера Земли, которая окружает ядро и составляет 83 % от объема нашей планеты (см. рис. 3). Нижняя ееграница располагается на глубине 2900 км. Мантия разделяется на менее плотную и пластичную верхнюю часть (800-900 км), из которой образуется магма (в переводе с греческого означает «густая мазь»; это расплавленное вещество земных недр — смесь химических соединений и элементов, в том числе газов, в особом полужидком состоянии); и кристаллическую нижнюю, тол- шиной около 2000 км.
Рис. 3. Строение Земли: ядро, мантия и земная кора
Земная кора
Земная кора - внешняя оболочка литосферы (см. рис. 3). Ее плотность примерно в два раза меньше, чем средняя плотность Земли, — 3 г/см 3 .
От мантии земную кору отделяет граница Мохоровичича (ее часто называют границей Мохо), характеризующаяся резким нарастанием скоростей сейсмических волн. Она была установлена в 1909 г. хорватским ученым Андреем Мохоровичичем (1857- 1936).
Поскольку процессы, происходящие в самой верхней части мантии, влияют на движения вещества в земной коре, их объединяют под общим названием литосфера (каменная оболочка). Мощность литосферы колеблется от 50 до 200 км.
Ниже литосферы располагается астеносфера — менее твердая и менее вязкая, но более пластичная оболочка с температурой 1200 °С. Она может пересекать границу Мохо, внедряясь в земную кору. Астеносфера — это источник вулканизма. В ней находятся очаги расплавленной магмы, которая внедряется в земную кору или изливается на земную поверхность.
Состав и строение земной коры
По сравнению с мантией и ядром земная кора представляет собой очень тонкий, жесткий и хрупкий слой. Она сложена более легким веществом, в составе которого в настоящее время обнаружено около 90 естественных химических элементов. Эти элементы не одинаково представлены в земной коре. На семь элементов — кислород, алюминий, железо, кальций, натрий, калий и магний — приходится 98 % массы земной коры (см. рис. 5).
Своеобразные сочетания химических элементов образуют различные горные породы и минералы. Возраст самых древних из них насчитывает не менее 4,5 млрд лет.
Рис. 4. Строение земной коры
Рис. 5. Состав земной коры
Минерал — это относительно однородное по своему составу и свойствам природное тело, образующееся как в глубинах, так и на поверхности литосферы. Примерами минералов служат алмаз, кварц, гипс, тальк и др. (Характеристику физических свойств различных минералов вы найдете в приложении 2.) Состав минералов Земли приведен на рис. 6.
Рис. 6. Общий минеральный состав Земли
Горные породы состоят из минералов. Они могут слагаться как из одного, так и из нескольких минералов.
Осадочные горные породы - глина, известняк, мел, песчаник и др. — образовались путем осаждения веществ в водной среде и на суше. Они лежат пластами. Геологи называют их страницами истории Земли, так как но ним можно узнать о природных условиях, существовавших на нашей планете в давние времена.
Среди осадочных горных пород выделяют органогенные и неорганогенные (обломочные и хемогенные).
Органогенные горные породы образуются в результате накопления останков животных и растений.
Обломочные горные породы образуются в результате выветривания, псрсотложсния с помощью воды, льда или ветра продуктов разрушения ранее возникших горных пород (табл. 1).
Таблица 1. Обломочные горные породы в зависимости от размеров обломков
|
Название породы |
Размер облом кон (частиц) |
|
Более 50 см |
|
|
5 мм — 1 см |
|
|
1 мм — 5 мм |
|
|
Песок и песчаники |
0,005 мм — 1 мм |
|
Менее 0,005 мм |
Хемогенные горные породы формируются в результате осаждения из вод морей и озер растворенных в них веществ.
В толще земной коры из магмы образуются магматические горные породы (рис. 7), например гранит и базальт.
Осадочные и магматические породы при погружении на большие глубины под влиянием давления и высоких температур подвергаются значительным изменениям, превращаясь в метаморфические горные породы. Так, например, известняк превращается в мрамор, кварцевый песчаник — в кварцит.
В строении земной коры выделяют три слоя: осадочный, «гранитный», «базальтовый».
Осадочный слой (см. рис. 8) образован в основном осадочными горными породами. Здесь преобладают глины и глинистые сланцы, широко представлены песчаные, карбонатные и вулканогенные породы. В осадочном слое встречаются залежи таких полезных ископаемых, как каменный уголь, газ, нефть. Все они органического происхождения. Например, каменный уголь -это продукт преобразования растений древних времен. Мощность осадочного слоя колеблется в широких пределах — от полного отсутствия в некоторых районах суши до 20-25 км в глубоких впадинах.
Рис. 7. Классификация горных пород по происхождению
«Гранитный» слой состоит из метаморфических и магматических пород, близких по своим свойствам к граниту. Наиболее распространены здесь гнейсы, граниты, кристаллические сланцы и др. Встречается гранитный слой не везде, но на континентах, где он хорошо выражен, его максимальная мощность может достигать нескольких десятков километров.
«Базальтовый» слой образован горными породами, близкими к базальтам. Это метаморфизованные магматические породы, более плотные по сравнению с породами «гранитного» слоя.
Мощность и вертикальная структура земной коры различны. Выделяют несколько типов земной коры (рис. 8). Согласно наиболее простой классификации различают океаническую и материковую земную кору.
Континентальная и океаническая кора различны по толщине. Так, максимальная толщина земной коры наблюдается под горными системами. Она составляет около 70 км. Под равнинами мощность земной коры составляет 30-40 км, а под океанами она наиболее тонкая — всего 5-10 км.
Рис. 8. Типы земной коры: 1 — вода; 2- осадочный слой; 3 — переслаивание осадочных пород и базальтов; 4 — базальты и кристаллические ультраосновные породы; 5 — гранитно-метаморфический слой; 6 — гранулитово-базитовый слой; 7 — нормальная мантия; 8 — разуплотненная мантия
Различие континентальной и океанической земной коры по составу пород проявляется в том, что гранитный слой в океанической коре отсутствует. Да и базальтовый слой океанической коры весьма своеобразен. По составу пород он отличен от аналогичного слоя континентальной коры.
Граница суши и океана (нулевая отметка) не фиксирует перехода континентальной земной коры в океаническую. Замещение континентальной коры океанической происходит в океане примерно на глубине 2450 м.
Рис. 9. Строение материковой и океанической земной коры
Выделяют и переходные типы земной коры — субокеаническую и субконтинентальную.
Субокеаническая кора расположена вдоль континентальных склонов и подножий, может встречаться в окраинных и средиземных морях. Она представляет собой континентальную кору мощностью до 15-20 км.
Субконтинентальная кора расположена, например, на вулканических островных дугах.
По материалам сейсмического зондирования - скорости прохождения сейсмических волн — мы получаем данные о глубинном строении земной коры. Так, Кольская сверхглубокая скважина, впервые позволившая увидеть образцы пород с глубины более 12 км, принесла много неожиданного. Предполагалось, что на глубине 7 км должен начаться «базальтовый» слой. В действительности же он обнаружен не был, а среди горных пород преобладали гнейсы.
Изменение температуры земной коры с глубиной. Приповерхностный слой земной коры имеет температуру, определяемую солнечным теплом. Это гелиометрический слой (от греч. гелио — Солнце), испытывающий сезонные колебания температуры. Средняя его мощность — около 30 м.
Ниже расположен еще более тонкий слой, характерной чертой которого является постоянная температура, соответствующая среднегодовой температуре места наблюдений. Глубина этого слоя увеличивается в условиях континентального климата.
Еще глубже в земной коре выделяется геотермический слой, температура которого определяется внутренним теплом Земли и с глубиной возрастает.
Увеличение температуры происходит главным образом за счет распада радиоактивных элементов, входящих в состав горных пород, прежде всего радия и урана.
Величину нарастания температуры горных пород с глубиной называют геотермическим градиентом. Он колеблется в довольно широких пределах — от 0,1 до 0,01 °С/м — и зависит от состава горных пород, условий их залегания и ряда других факторов. Под океанами температура с глубиной нарастает быстрее, чем на континентах. В среднем с каждыми 100 м глубины становится теплее на 3 °С.
Величина, обратная геотермическому градиенту, называется геотермической ступенью. Она измеряется в м/°С.
Тепло земной коры — важный энергетический источник.
Часть земной коры, простирающаяся ло глубин, доступных для геологического изучения, образует недра Земли. Недра Земли требуют особой охраны и разумного использования.
