Žemės plutos storis. Žemės plutos tipai Žemės plutos tipas, esantis po žemynais

Net ir šiandien, kai buvo išrasta tiek daug techninės įrangos ir prietaisų, vis dar yra neprieinami ir paslaptingi pasauliai. Vienas iš jų – žemės gelmės. pasaulyje jis buvo išgręžtas iki 12 km gylio, o tai tik 1/500 mūsų planetos spindulio. Viską, ką mokslininkai žino apie žemės vidų, jie sužino seisminiu tyrimo metodu. Drebėjimo metu planetos viduje atsiranda vibracijos, kurios sklinda skirtingu greičiu. Yra žinoma, kad sklidimo greitis priklauso nuo medžiagų tankio ir sudėties. Remdamiesi greičio duomenimis, ekspertai jau gali interpretuoti informaciją apie tai, per kurį sluoksnį praėjo vibracija.

Taip buvo nustatyta, kad planeta yra padengta keliais apvalkalais. Tai yra žemės pluta, tada mantija ir toliau yra šerdis.

Paskutinis yra tankiausias ir sunkiausias. Manoma, kad šerdį sudaro geležis.

Iš visų trijų apvalkalų mantija turi didžiausią tūrį ir svorį. Jį sudaro kieta medžiaga, bet ne tokia tanki kaip šerdyje.

Ir galiausiai, Žemės išorinis planetos apvalkalas yra daug plonesnis, palyginti su ankstesniais. Jo masė neviršija net 1% visos planetos svorio. Žmonija gyvena jos paviršiuje, iš jos kasamos fosilijos. Daug kur į žemės plutą prasiskverbia šuliniai ir kasyklos. Jų buvimas leido surinkti uolienų pavyzdžius, kurie padėjo nustatyti šio planetos apvalkalo struktūrą.

O žemės pluta susideda iš uolienų, kurios savo ruožtu susidaro iš mineralų. Jie toliau formuojasi visuose apvalkalo sluoksniuose, net ir jo paviršiuje. Pagal sąlygas, kuriomis jie buvo suformuoti, jie skirstomi į:

1. Metamorfinis. Jie susidaro giliai po žeme dėl stipraus kai kurių uolienų kaitimo ir suspaudimo bei jų transformacijos į kitas uolienas. Pavyzdžiui, paprastas kalkakmenis paverčiamas marmuru.

2. Nuosėdinės. Jie susidaro palaipsniui besikaupiant įvairiems mineralams žemės paviršiuje. Kadangi šis procesas yra lėtas, nuosėdinės uolienos dažnai susideda iš kelių sluoksnių.

3. Magminis. Juos sudaro mantijos medžiaga, kuri pakilo į viršutinius sluoksnius ir ten sustingo. Garsiausia iš šių uolienų yra granitas. Magma išlydyta forma gali pakilti į žemės paviršių. Tada iš jo smarkiai išsiskiria vandens garai ir dujos, ir ji virsta lava. Išsipylusi akimirksniu užšąla. Taigi, kaip rezultatas, jie yra, pavyzdžiui, bazaltas.

Žemės pluta po vandenynais ir žemynuose yra skirtingos struktūros. Pagrindiniai skirtumai yra jo sluoksnių sudėtis ir storis. Tuo remiantis atskirai nagrinėjami šie žemės plutos tipai:

kontinentinis;

Okeaninis.

Ekspertai teigia, kad žemyninės rūšys atsirado daug vėliau, veikiant seisminiams procesams, vykstantiems planetos žarnyne. Mažiausias žemyninės (arba žemyninės) plutos storis yra 35 km, o po kalnais ir kitais aukštumais gali siekti 75 km. Jį sudaro trys sluoksniai. Viršutinė yra Jo storis - nuo 10 km iki 15 km. Tada yra 5-15 km granito sluoksnis. Ir paskutinis yra bazaltas. Jo storis 10-35 km. Jį daugiausia sudaro bazaltas, taip pat fizinėmis savybėmis į jį panašios uolienos.

Žemės plutos cheminę sudėtį galima nustatyti tik iš viršutinio sluoksnio, kurio gylis neviršija 20 km. Beveik pusę jo sudaro deguonis, 26 % silicio, apie 8 % aliuminio, 4,2 % geležies, 3,2 % kalcio, 2,3 % magnio ir kalio, 2,2 % natrio. Likę cheminiai elementai sudaro ne daugiau kaip dešimtadalį 1%.

Dabar mokslininkai pradėjo nuodugnų vandenyno ir žemyninės plutos tyrimą. Jie rėmėsi hipoteze apie žemynų judėjimą, kurią daugiau nei prieš šimtmetį iškėlė A. Wegeneris, ir sukūrė savo planetos išorinio apvalkalo sandaros teoriją.

Yra 2 pagrindiniai žemės plutos tipai: žemyninis Ir okeaninis ir 2 perėjimo tipai – subkontinentinis Ir povandeninis(žr. pav.).

1- nuosėdinės uolienos;
2- vulkaninės uolienos;
3- granito sluoksnis;
4- bazalto sluoksnis;
5- Mohorovičių siena;
6- viršutinė mantija.

ŽemyninisŽemės plutos tipas yra nuo 35 iki 75 km storio, šelfų plote - 20 - 25 km, o žemyniniame šlaite išsikiša. Yra 3 žemyninės plutos sluoksniai:

1-oji – viršutinė, sudaryta iš nuosėdinių uolienų, kurių storis nuo 0 iki 10 km. ant platformų ir 15 – 20 km. kalnų struktūrų tektoninėse deformacijose.

2-asis – vidutinis „granitas-gneisas“ arba „granitas“ – 50% granitų ir 40% gneisų ir kitų metamorfinių uolienų. Vidutinis jo storis 15–20 km. (kalnų statiniuose iki 20 - 25 km.).

3 – žemutinis, „bazaltas“ arba „granitas-bazaltas“, kompozicija artima bazaltui. Galia nuo 15 – 20 iki 35 km. Riba tarp „granito“ ir „bazalto“ sluoksnių yra Konrado sekcija.

Remiantis šiuolaikiniais duomenimis okeaninisŽemės plutos tipas taip pat turi trisluoksnę struktūrą, kurios storis nuo 5 iki 9 (12) km, dažniau 6-7 km.

1 sluoksnis – viršutinis, nuosėdinis, susideda iš birių nuosėdų. Jo storis svyruoja nuo kelių šimtų metrų iki 1 km.

2 sluoksnis – bazaltai su karbonatinių ir silicio uolienų tarpsluoksniais. Storis nuo 1 – 1,5 iki 2,5 – 3 km.

3 sluoksnis yra apatinis, neatidarytas gręžiant. Jį sudaro gabro tipo bazinės magminės uolienos su pavaldžiomis, ultrabazinėmis uolienomis (serpentinitais, piroksenitais).

Subkontinentinisžemės paviršiaus tipas savo struktūra panašus į žemyninį, tačiau neturi aiškiai apibrėžtos Konrado pjūvio. Šio tipo pluta dažniausiai siejama su salų lankais – Kurilų, Aleutų ir žemyno pakraščiais.

1 sluoksnis – viršutinis, nuosėdinis – vulkaninis, storis – 0,5 – 5 km. (vidutiniškai 2 – 3 km.).

2 sluoksnis – salos lankas, „granitas“, storis 5 – 10 km.

3 sluoksnis yra „bazaltas“, 8–15 km gylyje, 14–18–20–40 km storio.

Povandeninisžemės plutos tipas apsiriboja pakraščio ir vidaus jūrų (Ochotsko, Japonijos, Viduržemio, Juodosios ir kt.) baseino dalimis. Savo struktūra jis artimas okeaninei, tačiau išsiskiria padidėjusiu nuosėdinio sluoksnio storiu.

1 aukštutinė – 4 – 10 ar daugiau km, esanti tiesiai ant trečiojo vandenyno sluoksnio, kurio storis 5 – 10 km.

Bendras žemės plutos storis – 10–20 km, vietomis iki 25–30 km. dėl nuosėdinio sluoksnio padidėjimo.

Savotiška žemės plutos struktūra stebima centrinėse vandenyno vidurio kalnagūbrių (Vidurio Atlanto) plyšių zonose. Čia, po antruoju vandenyno sluoksniu, yra lęšis (arba išsikišimas) iš mažo greičio medžiagos (V = 7,4–7,8 km / s). Manoma, kad tai arba neįprastai įkaitusios mantijos išsikišimas, arba plutos ir mantijos medžiagų mišinys.

Žemynų dreifo hipotezė.

Išsamiausią žemynų dreifo hipotezę 1912 metais sukūrė garsus vokiečių geofizikas A. Wegeneris.

Pagal A. Wegenerio idėjas visas Žemės paviršius iš pradžių buvo padengtas ištisiniu plonu granito sluoksniu. Paleozojaus eroje visa granito medžiaga buvo surinkta į vieną bloką. Susidarė vienas žemynas - Pangea (graikiškai "pan" - universalus, "ge" - žemė). Jis iškilo aukščiau jį supančio beribio vandenyno lygio. To priežastis gali būti potvynio ir išcentrinių jėgų įtaka. Potvynių ir atoslūgių jėgos yra susijusios su Saulės ir Mėnulio trauka; jie veikia žemės paviršių iš rytų į vakarus. Išcentrines jėgas sukelia Žemės sukimasis ir jos nukreiptos iš ašigalių į pusiaują. Mezozojaus eros viduryje Pangea pradėjo skilti į atskirus blokus – žemynus. Veikiami tų pačių jėgų, jie pradėjo plaukti vienas nuo kito platumos kryptimi. Pavyzdžiui, Amerika atsiskyrė nuo Europos ir Afrikos ir persikėlė į vakarus. Tarpusavyje tarp jų pasirodė Atlanto vandenynas. Pietų Amerika ir Afrika patyrė judėjimą pagal laikrodžio rodyklę. Dėl Antarktidos judėjimo į pietus, Australijai į pietryčius ir Hindustanui į šiaurės rytus tarp jų susiformavo Indijos vandenynas. Taigi pagal Wegenerio hipotezę Atlanto ir Indijos vandenynai laikomi antriniais, o Ramusis – pirminio vandenyno liekana. Jo plotas nuolat mažėjo dėl žemynų, besiveržiančių į jį iš visų pusių.

Žemės plėtimosi hipotezė.

Šios hipotezės šalininkai teigia, kad iš pradžių Žemės rutulio tūris buvo daug mažesnis nei dabar. Žemės spindulys buvo 3500–4000 km, o jos paviršius buvo perpus mažesnis nei šiandieninis. Vandenynai dar neegzistavo. Žemyninė pluta dengė visą Žemės rutulį ištisiniu apvalkalu. Kai kurių tyrinėtojų teigimu, Žemės plėtimasis prasidėjo paleozojaus eros pabaigoje. Kiti mano, kad tai atsitiko kreidos periodu. Nuo to momento Žemės spindulys kasmet ėmė didėti maždaug 0,6 mm. Dėl plėtimosi iš pradžių viena žemyninė pluta įtrūko. Žemei toliau plečiantis, susiformavo atskiri žemynai, kurie vis labiau toldavo vienas nuo kito. Intervalais tarp žemynų buvo atidengtas pokrūvis sluoksnis. Čia prasiskverbė iš apačios kylanti mantijos medžiaga, suformuodama naują okeaninio tipo plutą.

Pulsacijos hipotezė.

XX amžiaus pradžioje. Buvo išsakyta mintis, kad Žemės plėtimosi epochas pakeičia jos susispaudimo epochos.

Pagal jų idėjas suspaudimo epochos atitinka kalnų kūrimosi fazes, o plėtimosi epochos – baseinų ramybės ir nusėdimo laikotarpius. Žemės plutos išplėtimas daugiausia sutelktas plyšių zonose. Jį kompensuoja plutos suspaudimas giliavandenių tranšėjų ir kalnų raukšlių sistemų srityje. Suspaudimo ir plėtimosi poveikis Žemės paviršiuje pasiskirsto netolygiai. Dėl pasikartojančio kintamo suspaudimo ir tempimo žemės plutos blokai dreifuoja iš įtempimo zonų į suspaudimo zonas. Pavyzdžiui, Sirijos ir Arabijos plokštė juda nuo Raudonosios jūros grabenų ir Adeno įlankos link sulenktų Tauro, Zagros ir Kaukazo kalnagūbrių.

Litosferos plokščių judėjimo ypatumus 60-ųjų pabaigoje aprašė V. Jasonas Morganas, Xavier Le Pinnon ir kiti Pagal jų idėjas Žemės paviršius skirstomas į 9 pagrindinius (1. Ramusis; 2. Šiaurės Amerikos; 3). 4. Kokosas 7. Afrika 9. Antarkties Jie apima ne tik žemynus, bet ir gretimas vandenyno dugno dalis. Pagrindinės litosferos plokščių ribos yra vandenyno vidurio keterų plyšiai, giliavandenės tranšėjos ir susilenkę kalnai žemynų pakraščiuose.

Nuo vandenyno vidurio kalnagūbrių linijos dėl čia naujos okeaninės plutos susidarymo litosferos plokštės atsiskiria (įvairiomis kryptimis). Vandenyninės plutos susikaupimą išilgai plyšių slėnių ašių kompensuoja jos sunaikinimas priešingame plokštės krašte - giliavandenės tranšėjos zonoje. Daroma prielaida, kad čia vandenyno litosferos plokštė, judanti nuo vidurio keteros, išsilenkia ir 45° kampu pasineria į astenosferą po žemyninės litosferos plokšte, judančia link jos. Šis nardymas įvyksta iki 700 km gylio (žr. pav.).

Nemažai mokslininkų mano, kad tokios idėjos menkai pagrįstos.

Kuris skiriasi savo sudėtimi ir fizinėmis savybėmis - jis yra tankesnis ir jame daugiausia yra ugniai atsparių elementų. Plytą ir mantiją skiria Mohorovičio riba arba trumpiau Moho, kur smarkiai padidėja seisminių bangų greitis. Išorėje didžiąją plutos dalį dengia hidrosfera, o mažesnė dalis yra veikiama atmosferos.

Daugelyje antžeminių planetų, Mėnulyje ir daugelyje milžiniškų planetų palydovų yra pluta. Daugeliu atvejų jis susideda iš bazaltų. Žemė unikali tuo, kad joje yra dviejų tipų pluta: žemyninė ir vandenyninė.

Apskaičiuota, kad žemės plutos masė yra 2,8 × 1019 tonų (iš kurių 21% yra vandenyno pluta, o 79% - žemyninė). Pluta sudaro tik 0,473% visos Žemės masės.

Bendra informacija apie vidinę žemės sandarą

Pirmąsias idėjas apie žemės plutos egzistavimą išsakė anglų fizikas W. Gilbertas 1600 metais. Jie pasiūlė Žemės vidų padalinti į dvi nelygias dalis: plutą arba apvalkalą ir kietąją šerdį.

Šių idėjų plėtra yra L. Descarteso, G. Leibnizo, J. Buffono, M. V. Lomonosovo ir daugelio kitų užsienio ir šalies mokslininkų darbuose. Iš pradžių žemės plutos tyrimas buvo sutelktas į žemynų žemės plutos tyrimą. Todėl pirmieji plutos modeliai atspindėjo kontinentinio tipo plutos struktūrines ypatybes.

XX amžiaus pirmoje pusėje pradėtas tirti podirvio sandara naudojant seismologiją ir seismiškumą. Analizuodamas seisminių bangų pobūdį po žemės drebėjimo Kroatijoje 1909 m., seismologas A. Mohorovičius, kaip jau buvo nurodyta, maždaug 50 km gylyje nustatė aiškiai matomą seisminę ribą, kurią apibrėžė kaip žemės plutos pagrindą (Mohorovičius, Moho arba M paviršius).

1925 m. V. Konradas virš Mohorovičiaus ribos užfiksavo kitą plutoje esančią sąsają, kuri taip pat gavo savo pavadinimą – Konrado paviršius, arba K paviršius. Mokslininkai pasiūlė pavadinti viršutinį plutos sluoksnį, kurio storis apie 12 km granito m sluoksnis, o apatinis sluoksnis, kurio storis 25 km - bazaltas. Pasirodė pirmasis dviejų sluoksnių žemės plutos struktūros modelis. Tolesni tyrimai leido išmatuoti plutos storį įvairiose žemynų vietose. Nustatyta, kad žemumose jis yra 35 ÷ 45 km, o kalnuotose vietovėse padidėja iki 50 ÷ 60 km (Pamyre užfiksuotas didžiausias plutos storis 75 km). Šį žemės plutos sustorėjimą B. Gutenbergas pavadino „ kalnų šaknys“ Taip pat nustatyta, kad granito sluoksnio greitis yra 5 ÷ 6 km/s, būdingas granitams, o apatinis – 6 ÷ 7 km/s, būdingas bazaltams. Žemės pluta, susidedanti iš granito ir bazalto sluoksnių, buvo vadinama konsoliduota pluta, ant kurios yra kitas, viršutinis, nuosėdinis sluoksnis. Jo storis kito 0 ÷ 5-6 km (maksimalus nuosėdinio sluoksnio storis siekia 20 ÷ 25 km).

Taigi informacija apie vidinę Žemės sandarą buvo gauta daugiausia dėl geofizinių tyrimų.

Remiantis šiuolaikiniais geofiziniais (seismologiniais) duomenimis, Žemės tūryje išskiriami trys pagrindiniai regionai: pluta, mantija ir šerdis.

Pluta nuo mantijos atskiriama aštria seismine riba, stebimas išilginių seisminių bangų greičio padidėjimas (iki 8,2 km/s), taip pat medžiagos tankio padidėjimas - nuo 2,9 iki 5,6 g. /cm3. Ši riba buvo pavadinta Moho riba (arba tiesiog M riba) jos atradėjo, Jugoslavijos geofiziko Mohorovičiaus, garbei. Išorinis Žemės sluoksnis, esantis virš M ribos, pradėtas vadinti Žemės pluta.

Remiantis seisminiais tyrimais, išskiriami du giluminės žemės plutos struktūros tipai, kurie skiriasi storiu ir struktūra:

• žemyninis tipas - storis nuo 30-50 km iki 60-80 km.
• okeaninis tipas – storis 5-10 km.

Žemyninio tipo pluta

Išsamiausia žemyninė pluta yra padalinta į 3 pagrindinius geofizinius „sluoksnius“, kurie skiriasi uolienų elastingumo savybėmis ir tankio charakteristikomis:

1. "Nusėdų sluoksnis"(„nuosėdinė danga“, „nesusitvirtinti sluoksniai“) sudaryta iš horizontaliai arba švelniai gulinčių nemetamorfinių nuosėdinių ir vulkanogeninių uolienų sluoksnių iš fanerozojaus, rečiau - viršutinio proterozojaus amžiaus. Beveik 40% Rusijos teritorijos nėra nuosėdų sluoksnio - jis yra išspaustas (išplautas) senovinių skydų užimtose srityse. Sulenkimo juostose jis vystosi sporadiškai, fragmentiškai.
2. Granito (granulito-metamorfinio) sluoksnis, atstovauja labai išnirusios ir įvairiu laipsniu metamorfizuotos nuosėdinės, efuzinės ir intruzinės uolienos, daugiausia rūgštinės, t.y. granitoidinė kompozicija. Ant skydų ir didelių sulenktų diržų plotų jis iškyla ant žemės paviršiaus. Išilginių seisminių bangų greičiai yra nuo 5,5 iki 6,3 km/s. Tipinės žemyninės plutos išsivystymo vietose storis siekia 10-20 km, kartais iki 25 km.
3. Bazaltas (tiksliau, granulito-bazalto sluoksnis) niekur nėra atvira ir, netiesioginiais duomenimis, susideda iš giliai metamorfuotų granulitinių fasijų uolienų ir iš esmės bazinės ir iš dalies ultrabazinės sudėties magminių uolienų, kurių išilginės bangos greitis yra nuo 6,5 iki 7,3 km/s (vidutiniškai 6,8-7 km/s). . Galia nuo 15 iki 25-30km.

Perėjimas nuo viršutinio granito-metamorfinio sluoksnio prie granulito-bazalto sluoksnio daugelyje sričių vyksta staigiai, staigiai pagal vadinamąjį. Konrado paviršiai (K paviršiai), o kituose – išilginių bangų greičiai (ir uolienų tankiai) didėja didėjant gyliui, todėl aiškus šių sluoksnių atskyrimas yra neįmanomas.

Žemiau granulito-bazalto sluoksniu yra viršutinė mantija.

Be vadinamųjų tipiška, klasikinė žemyninės plutos atkarpa, yra anomalios struktūros plotų.

Pavyzdžiui, kai kuriuose salų lankuose (Kurilų ir Komandų salų zonoje) plačiai paplitusi 15–25 km storio subkontinentinio tipo pluta su neaiškiu granito-metamorfinio ir granulito-bazalto sluoksnių atskyrimu.

Vidinių jūrų (Juodoji jūra, Pietų Kaspijos jūra) ir kraštinių jūrų (Japonijos jūra, Pietų Ochotskas) giliavandenės įdubos, taip pat kai kurios itin gilios subokeaninio tipo įdubos, kuriose yra storas nuosėdinės uolienos (3–5–15–25 km) – seisminiais duomenimis, po juo yra tiesiogiai 5–15 km storio granulito-bazalto sluoksnis. Granito-metamorfinio sluoksnio nėra.

Žemyno perėjimą į įdubą lydi plutos tipo pasikeitimas, o perėjimas vyksta tiek siauroje zonoje, tiek plačioje juostoje. Perėjimą lydi sričių su skirtingų tipų žievės kaitaliojimas. Pavyzdys yra sudėtinga pereinamoji zona tarp Azijos žemyno ir Ramiojo vandenyno dugno.

Okeaninė pluta

Okeaninė pluta sudaro Ramiojo, Atlanto ir Indijos vandenynų dugną, kur gylis viršija 3-4 km. Pagal seisminius ir geologinius duomenis jis susideda iš 3 sluoksnių.

Nuosėdinis sluoksnis storis nuo nulio - pirmos dešimtys metrų iki 0,5-1 km (vidutiniškai 0,2-0,5 km). Kaip parodė gręžimas vandenynuose, seniausi nuosėdų horizontai vandenynuose yra ne senesni už vidurinį ir vėlyvąjį juros periodą (apie 170 mln. metų), o daugumoje vandenynų dugnų jų amžius svyruoja nuo kreidos iki kainozojaus ar yra tik kainozojaus amžiaus. Sedimentacijos greitis šiuo laikotarpiu yra 1-5 mm/tūkst. metų.

Bazalto sluoksnis 1,5-2,0 km storio, kurio viršutinė dalis buvo atidengta gręžiant, sudaryta iš lavos ir vulkaninių stiklų, esančių apatinėje sluoksnio dalyje. Pagal amžių antrojo sluoksnio viršutinės dalies uolienos yra artimos nuosėdinio sluoksnio apatinių horizontų amžiui (nuo kainozojaus iki vidurinio juros periodo). Apskritai antrojo sluoksnio viršutinės dalies amžius natūraliai sensta nuo okeaninių plyšių keterų iki periferinių vandenynų dalių. Ta pačia kryptimi didėja ir sluoksnių uolienų storis.

Gabbro-serpentinito sluoksnis- yra 3-4 km storio, gręžiant šio sluoksnio uolienos nebuvo atidengtos, tačiau daug kur iš vandenynuose esančių lūžių zonų dragomis iškelti bazinės ir ultrabazinės sudėties intruzinių uolienų fragmentai. Dar visai neseniai šis sluoksnis buvo lyginamas su žemyninės plutos granulito-bazalto sluoksniu. Išilginių bangų greičiai šiam sluoksniui yra 6,5-7 km/sek. Trečiąjį sluoksnį dengia viršutinės mantijos uolienos, o pereinamasis sluoksnis tarp jų yra dar plonesnis nei po žemynais.

Visos aprašytos uolienų rūšys dalyvauja žemės plutos struktūroje – magminės, nuosėdinės ir metamorfinės, esančios virš Moho ribos. Tiek žemynuose, tiek vandenynuose išskiriamos judrios juostos ir gana stabilios žemės plutos sritys. Žemynuose stabilioms sritims priskiriamos didžiulės plokščios erdvės - platformos (Rytų Europos, Sibiro), kuriose yra stabiliausios vietos - skydai (Baltijos, Ukrainos), kurie yra senovinių kristalinių uolienų atodangos. Mobiliosios juostos apima jaunas kalnų struktūras, tokias kaip Alpės, Kaukazas, Himalajai, Andai ir kt. (3.1 pav.).

3.1 pav. Apibendrintas vandenyno dugno profilis (pagal O. K. Leontjevą)

Žemyninės struktūros neapsiriboja tik žemynais, kai kuriais atvejais jos tęsiasi į vandenyną, sudarydamos vadinamąjį povandeninį žemynų kraštą, kurį sudaro iki 200 m gylio šelfas, žemyninis šlaitas su pėda iki 2500 gylio; Vandenynuose taip pat išskiriamos 3000 m stabilios sritys – vandenynų platformos – reikšmingos vandenyno dugno sritys – didžiulės bedugnės (gr. „abyssos“ – bedugnė) lygumos, kurių gylis siekia 4–6 km, ir judrios juostos, apimančios vandenyno vidurio kalnagūbrius ir aktyvūs Ramiojo vandenyno pakraščiai su išsivysčiusiomis kraštinėmis jūromis (Ochotsko, Japonijos ir kt.), salų lankais (Kurilų, Japonų ir kt.) ir giliavandeniais grioviais (8-10 km ar daugiau gylio).

Pirmuosiuose geofizinių tyrimų etapuose buvo išskirti du pagrindiniai žemės plutos tipai: 1) žemyninė ir 2) okeaninė, smarkiai besiskirianti viena nuo kitos sudedamųjų uolienų struktūra ir storiu. Vėliau pradėti skirti du pereinamieji tipai: 1) subkontinentinis ir 2) povandeninis (3.2 pav.).

Legenda:

1 - vanduo; 2 - nuosėdinis sluoksnis; 3 - granito sluoksnis; 4 - bazalto sluoksnis žemyninės plutos; 5 - vandenyno plutos bazalto sluoksnis; 6 - magminis vandenyno plutos sluoksnis; 7 - vulkaninės salos; 8.9 - mantija (ultrabazinės magminės uolienos).

3.2 pav. Įvairių tipų žemės plutos struktūros schema

Žemyninis žemės plutos tipas

Žemyninis žemės plutos tipas. Žemyninės plutos storis svyruoja nuo 35–40 (45) km platformose iki 55–70 (75) km jaunose kalnų struktūrose. Žemyninė pluta tęsiasi į povandeninius žemynų pakraščius. Šelfo zonoje jo storis sumažėja iki 20-25 km, o žemyniniame šlaite (apie 2,0-2,5 km gylyje) išnyra. Žemyninė pluta susideda iš trijų sluoksnių. Pirmąjį - viršutinį sluoksnį sudaro nuosėdinės uolienos, kurių storis nuo 0 iki 5 (10) km platformose, iki 15-20 km kalnų struktūrų tektoniniuose loviuose. Išilginių seisminių bangų greitis (Vp) yra mažesnis nei 5 km/s. Antrasis – tradiciškai vadinamas „granitu“ – 50 % sudarytas iš granitų, 40 % – gneisų ir kitų įvairaus laipsnio metamorfuotų uolienų. Remiantis šiais duomenimis, jis dažnai vadinamas granitiniu-gneisu arba granitu-metamorfiniu. Vidutinis jo storis 15-20 km (kartais kalnų struktūrose iki 20-25 km). Seisminės bangos greitis (Vp) - 5,5-6,0 (6,4) km/s. Trečiasis, apatinis sluoksnis vadinamas „bazaltu“. Pagal vidutinę cheminę sudėtį ir seisminių bangų greitį šis sluoksnis yra artimas bazaltams.

Tačiau manoma, kad jis sudarytas iš pagrindinių intruzinių uolienų, tokių kaip gabro, taip pat metamorfinių amfibolito uolienų ir metamorfizmo granulitinių fasijų. Tikslingiau šį sluoksnį vadinti granulito-mafiku (mafika yra pagrindinė uoliena). Jo storis svyruoja nuo 15-20 iki 35 km. Bangos sklidimo greitis (Vp) 6,5-6,7 (7,4) km/s. Riba tarp granito-metamorfinio ir granulito-mafinio sluoksnių vadinama Konrado seismine pjūviu. Ilgą laiką vyravo mintis, kad Konrado riba egzistuoja visur žemyninėje plutoje. Tačiau vėlesni giluminio seisminio zondavimo duomenys parodė, kad Konrado paviršius išreikštas ne visur, o užfiksuotas tik tam tikrose vietose. Natūralu, kad atsiranda naujų kontinentinės plutos struktūros interpretacijų. Taigi, N.I. Pavlenkova ir kiti pasiūlė keturių sluoksnių modelį (3.3 pav.). Šis modelis identifikuoja viršutinį nuosėdų sluoksnį su aiškia greičio riba, žymima Ko. Žemutinės žemės plutos dalys sujungiamos į kristalinio pamato arba konsoliduotos plutos koncepciją, kurioje išskiriami trys sluoksniai: viršutinis, tarpinis ir apatinis, atskirti ribomis K1 ir K2. Yra pakankamas K2 ribos stabilumas – tarp tarpinio ir apatinio aukšto. Viršutiniam aukštui būdinga vertikaliai sluoksniuota struktūra ir atskirų blokų diferenciacija pagal sudėtį ir fizinius parametrus. Tarpinėms grindims pažymimas plonas horizontalus sluoksniavimas ir atskirų plokščių su sumažintu seisminių bangų greičiu (Vp) - 6 km/s (suminis greitis sluoksnyje 6,4-6,7 km/s) ir nenormaliu tankiu. .

Remiantis tuo, daroma išvada, kad tarpinis sluoksnis gali būti priskirtas susilpnėjusiam sluoksniui, išilgai kurio galimi horizontalūs medžiagos judėjimai. Šiuo metu kiti tyrinėtojai atkreipia dėmesį į atskirų lęšių buvimą žemyninėje plutoje su santykinai (0,1–0,2 km/s) sumažintais seisminių bangų greičiais 10–20 km gylyje, o objektyvo galia – 5–10 km. Daroma prielaida, kad šios zonos (arba lęšiai) yra susijusios su stipriu trūkimu ir vandens kiekiu uolienose.

S. R. Taylor duomenys taip pat rodo, kad žemyninėje plutoje nėra vieno sluoksnio, kurio greitis būtų sumažintas, tačiau pastebimas nenutrūkstamas sluoksniavimasis. Visa tai, kas išdėstyta pirmiau, rodo didelį žemyninės plutos sudėtingumą ir jos aiškinimo dviprasmiškumą. Gana įtikinamas to įrodymas yra duomenys, gauti gręžiant itin gilų Kolos gręžinį, kuris jau pasiekė daugiau nei 12 km gylį. Preliminariais seisminiais duomenimis, toje vietoje, kur buvo paklotas gręžinys, riba tarp „granito“ ir „bazalto“ sluoksnių turėtų būti maždaug 7 km gylyje. Iš tikrųjų geofizinio „bazalto“ sluoksnio nebuvo. Šiame gylyje, po storais metamorfiniais proterozojaus amžiaus vulkanogeniniais-nuosėdiniais sluoksniais, buvo aptikti plagioklazės gneisai, granitiniai gneisai ir amfibolitai - vidutinės temperatūros metamorfizmo stadijos uolienos, kurių procentas didėja didėjant gyliui. Kas lėmė seisminių bangų greičio pokytį (nuo 6,1 iki 6,5-6,6 km/s) maždaug 7 km gylyje, kur buvo daroma prielaida apie geofizinio „bazalto“ sluoksnio buvimą? Gali būti, kad tai lemia amfibolitai ir jų vaidmuo keičiant uolienų elastines savybes. Taip pat gali būti, kad anksčiau (prieš gręžiant gręžinį) nurodyta riba yra susijusi ne su uolienų sudėties pasikeitimu, o su įtempių lauko padidėjimu, kurį sukelia intensyvios deformacijos ir pasikartojančios metamorfizmo apraiškos.

Žemės pluta yra viršutinė litosferos dalis. Viso Žemės rutulio mastu ją galima palyginti su ploniausia plėvele – jos storis toks nežymus. Tačiau net šio aukščiausio planetos apvalkalo mes gerai nepažįstame. Kaip galima sužinoti apie žemės plutos sandarą, jei net giliausi plutoje išgręžti šuliniai neviršija pirmųjų dešimties kilometrų? Seisminė vieta padeda mokslininkams. Iššifravus seisminių bangų, einančių per skirtingas terpes, greitį, galima gauti duomenis apie žemės sluoksnių tankį ir padaryti išvadas apie jų sudėtį. Žemynuose ir vandenynų baseinuose žemės plutos struktūra skiriasi.

OKEANINĖ PLUTA

Vandenyno pluta yra plonesnė (5-7 km) už žemyninę ir susideda iš dviejų sluoksnių – apatinio bazalto ir viršutinio nuosėdinio. Po bazalto sluoksniu yra Moho paviršius ir viršutinė mantija. Vandenyno dugno topografija yra labai sudėtinga. Tarp įvairių reljefo formų išsiskiria didžiuliai vidurio vandenyno kalnagūbriai. Šiose vietose iš mantijos medžiagos gimsta jauna bazaltinė vandenyno pluta. Per gilų lūžį, einantį palei kalvagūbrio centre esančias viršūnes – plyšį – į paviršių iškyla magma, plintanti įvairiomis kryptimis povandeninių lavos srautų pavidalu, nuolat stumdama plyšio tarpeklio sienas skirtingomis kryptimis. Šis procesas vadinamas plitimu.

Vidurio vandenyno kalnagūbriai pakyla kelis kilometrus virš vandenyno dugno, o jų ilgis siekia 80 tūkst. Keteros nupjautos lygiagrečiais skersiniais lūžiais. Jie vadinami transformuojančiais. Rifto zonos yra audringiausios seisminės zonos Žemėje. Bazalto sluoksnį dengia jūrinių nuosėdų klodai – įvairios sudėties dumblai ir moliai.

ŽEMYNINĖ PLUTA

Žemyninė pluta užima mažesnį plotą (apie 40% Žemės paviršiaus – pastaba iš geoglobus.ru), tačiau turi sudėtingesnę struktūrą ir daug didesnį storį. Po aukštais kalnais jo storis matuojamas 60–70 kilometrų. Žemyninės plutos struktūra yra trijų narių - bazalto, granito ir nuosėdų sluoksniai. Granito sluoksnis patenka į paviršių vietose, vadinamose skydais. Pavyzdžiui, Baltijos skydas, kurio dalį užima Kolos pusiasalis, yra sudarytas iš granito uolienų. Būtent čia buvo atliktas gilus gręžimas, o Kolos supergilus šulinys pasiekė 12 km ribą. Tačiau bandymai išgręžti visą granito sluoksnį buvo nesėkmingi.

Šelfas – povandeninis žemyno pakraštis – taip pat turi žemyninę plutą. Tas pats pasakytina apie didžiąsias salas – Naująją Zelandiją, Kalimantano, Sulavesio, Naujosios Gvinėjos, Grenlandijos, Sachalino, Madagaskaro ir kitas salas. Kraštinės ir vidinės jūros, tokios kaip Viduržemio jūra, Juodoji ir Azovas, yra žemyninio tipo plutoje.

Apie bazalto ir granito žemyninės plutos sluoksnius kalbėti galima tik sąlyginai. Tai reiškia, kad seisminių bangų greitis šiuose sluoksniuose yra panašus į jų prasiskverbimo greitį bazalto ir granito sudėties uolienose. Riba tarp granito ir bazalto sluoksnių nėra labai aiškiai apibrėžta ir skiriasi gyliu. Bazalto sluoksnis ribojasi su Moho paviršiumi. Viršutinis nuosėdų sluoksnis keičia savo storį priklausomai nuo paviršiaus topografijos. Taigi, kalnuotose vietovėse jis yra plonas arba jo visai nėra, nes išorinės Žemės jėgos judina birią medžiagą šlaitais žemyn - apytiksliai. iš geoglobus.ru. Tačiau papėdėse, lygumose, baseinuose ir įdubose jis pasiekia didelę galią. Pavyzdžiui, Kaspijos žemumoje, kuri skęsta, nuosėdų sluoksnis siekia 22 km.

IŠ KOLOS SUPERGILIAUS ŠULINIO ISTORIJOS

Nuo šio gręžinio gręžimo pradžios 1970 m. mokslininkai šiam eksperimentui iškėlė grynai mokslinį tikslą: nustatyti ribą tarp granito ir bazalto sluoksnių. Vieta parinkta atsižvelgiant į tai, kad būtent skydų vietose galima „kiaurai ir kiaurai“ pereiti nuosėdiniu nepadengtą granito sluoksnį, kuris leistų prisiliesti prie bazalto uolienų. sluoksnį ir pamatysite skirtumą. Anksčiau buvo manoma, kad tokia riba ant Baltijos skydo, kur į paviršių iškyla senovinės magminės uolienos, turėtų būti maždaug 7 km gylyje.

Per kelerius gręžimo metus gręžinys ne kartą nukrypo nuo nurodytos vertikalios krypties, susikirsdamas skirtingo stiprumo sluoksnius. Kartais grąžtai sulūždavo, o tada vėl tekdavo pradėti gręžti, naudojant aplinkkelio velenus. Į paviršių išgabentą medžiagą tyrinėjo įvairūs mokslininkai ir nuolat atnešė nuostabių atradimų. Taigi maždaug 2 km gylyje buvo rastos vario-nikelio rūdos, o iš 7 km gylio buvo atgabenta šerdis (tai yra uolienų mėginio iš grąžto pavadinimas ilgo cilindro pavidalu - pastaba iš geoglobus.ru), kuriame buvo aptiktos suakmenėjusios senovės organizmų liekanos.

Tačiau iki 1990 m. nuvažiavęs daugiau nei 12 km, šulinys niekada neperžengė granito sluoksnio. 1994 metais gręžimas buvo sustabdytas. Kolos supergilus gręžinys nėra vienintelis gręžinys pasaulyje, kuris buvo paklotas giluminiam gręžimui. Panašius eksperimentus skirtingose ​​vietose atliko kelios šalys. Tačiau tik Kola pasiekė tokius ženklus, dėl kurių ji buvo įtraukta į Gineso rekordų knygą.

Svarbiausi žemės plutos bruožai jūrose ir vandenynuose yra jos mažas storis ir granito sluoksnio nebuvimas jos struktūroje.

Remiantis giluminės plutos struktūros ir pagrindinių vandenyno dugno morfologinių ypatybių ryšiu, galima išskirti šiuos vandenyno plutos struktūros tipus.

Ribinis-žemyninis tipas Pluta pasiskirsto žemyninių seklumų (šelfo) srityse, o tai yra tiesioginis žemyninių struktūrų tęsinys šelfe.

Jo storis nuo 25 iki 35 km. Čia plutos struktūra apima nuosėdinius, granito ir bazalto sluoksnius. Kai kuriais atvejais jis skiriasi nuo žemyninių platformų storesne nuosėdine danga.

Jūrinis geosinklininis tipas pluta yra būdinga įvairių geosinklininių jūrų (vidaus, tarpžemyninių, kraštinių-žemyninių) jūrinėms geosinklininėms įduboms. Šio tipo pluta yra Viduržemio, Karibų, Juodosios, Kaspijos, Japonijos, Ochotsko ir Beringo jūrose.

Jai būdingas didelis nuosėdinės dangos storis ir paviršiaus birios nuosėdos, kurios kartu sudaro iki 20 km ar daugiau nuosėdų storio. Ši seka yra tiesiai ant bazalto sluoksnio. Ši struktūra būdinga giliavandenių įdubų centrinėms dalims. Šių įdubų šlaituose granito sluoksniui priklausančios uolienos palaipsniui pleišėja, o tai lydi staigus nuosėdinių uolienų (amžiaus mezozojaus ir kainozojaus) sluoksnių, sudarančių gretimas erdves, kritimas.

Subokeaninis tipas pluta pasiskirsto žemyno šlaite.

Birių jūrinių nuosėdų storis staigiai didėja didėjant gyliui ir siekia 2-3 km netoli žemyninio šlaito pagrindo. Kitose žemyninio šlaito vietose, kur rūsys yra smarkiai išpjaustytas, jo struktūriškai nulemtus nelygumus palaipsniui išlygina nuosėdų storis.

Didėjant gyliui žemyniniame šlaite, granito sluoksnio storis palaipsniui mažėja, o ant jo esančių nuosėdų, kurios dažnai turi transgresinį atsiradimo pobūdį, panirimo kampas didėja. Sumažėjus granito sluoksniui ir jį dengiančioms nuosėdoms, žemutinėje šlaito dalyje plutos storis sumažėja iki 10 km. Pamato ir jį dengiančių nuosėdinių uolienų atsiradimo pobūdis labiausiai atitinka žemyno vingio struktūrą. Šiuo atveju labiausiai nuslūgusi žemyninio šlaito dalis (jo papėdėje), užpildyta tirštų birių nuosėdų, atstoja augantį geosinklininį lovį.

Daugeliu atvejų jį kompensuoja nuo šlaito nunešamos birios nuosėdos. Kitais atvejais išilgai žemyninio šlaito tęsiasi gilios lūžių linijos, išreikštos žemyninio šlaito reljefu. Jie gali nulemti tolesnę geosinklininio dugno tarp žemyno krašto ir vandenyno dugno raidą.

Bedugnių vandenyno lygumų tipasŽemės plutos struktūra pasiskirsto vyraujančioje vandenynų baseinų dugno dalyje, kurių gylis didesnis nei 4500–5000 m.

Šio tipo plutai būdingas granito sluoksnio nebuvimas ir mažiausias bendras jos storis (nuo 2-3 iki 10-12 km). Birios vandenyno nuosėdos, kuriose dažnai yra vulkaninių uolienų sluoksnių, yra tiesiai virš bazalto sluoksnio. Tarp bedugnių lygumų pagal viršutinio nuosėdų sluoksnio storį galima išskirti bedugnes vulkanines ir bedugnes akumuliacines lygumas. Pirmiesiems būdingas palyginti nedidelis nuosėdinių nuosėdų storis (ne daugiau kaip 400–500 m) ir, kas ypač svarbu, atskiri vulkaninių uolienų sluoksniai.

Bedugnės akumuliacinės lygumos išsiskiria dideliu purios paviršiaus dangos storiu, siekiančiu 2,5-3 km (dažniausiai daugiau nei 1 km). Labiausiai tikėtina, kad didesnis purių nuosėdų storis tokio tipo plutoje yra susijęs su drumstumo srovėmis. Kartu akivaizdu, kad tokios reikšmingos nuosėdos tokiu būdu galėjo būti nusodintos tik stabilaus nusėdimo sąlygomis. Taigi skirtingos nuosėdų nuosėdų kaupimosi vandenyno dugne sąlygos atspindi jų neotektoninę raidą.

Vandenynų kalnagūbrių ir pakilimų tipas.

Šio tipo statiniai turi didžiulį mastą ir sudėtingai išskaidytą topografiją, daug dalyvaujant formuojant lūžius ir judėjimą išilgai jų (plyšių slėniai).

Šis tipas apima vandenyno vidurio keteras ir vandenyno kalnuotas šalis (pavyzdžiui, Ramiajame vandenyne), taip pat atskirus reikšmingus kalnus ir kalvas vandenyno dugne, kurie dažnai yra vandenyno salų pagrindas.

Šio tipo vandenyno plutos struktūrai būdingas didelis bendras storis, siekiantis 20-30 km. Tokios plutos struktūroje paviršinę pjūvio dalį sudaro nuosėdinės-vulkaninės uolienos, jas gylyje pakeičia bazalto sluoksnio uolienos, kurios, palyginti su kitomis vandenyno plutos struktūros dalimis; grindų, turi žymiai skirtingas savybes.

Okeaninių kalnų grandinių ir kalnų papėdėje šios uolos yra tankesnės, tai paaiškinama bazaltų maišymusi su mantijos uolienomis. Sąsajos paviršius M po vandenyno keteromis žymiai sumažėja. Jūrinių geosinklininių įdubų povandeninės keteros taip pat turi panašų giluminės struktūros pobūdį.

Jie skiriasi tik dideliu paviršinės dalies uolienų panašumu su gretimų žemyninių struktūrų uolienomis.

Bedugnių vandenyno tranšėjų tipas. Šio tipo plutos struktūroms būdingas labai mažas plutos storis su staigiu M sąsajos nusėdimu.

Bedugnių tranšėjų susiejimas su giliomis lūžių linijomis, jų šiuolaikinis seismiškumas, vulkanizmas ir sedimentacijos sąlygos – visa tai rodo jų priklausymą šiuolaikiniams reikšmingiems geosinklininiams loviams, kurių plėtra tęsiasi.

Kai kuriose tranšėjose žinomos storos nuosėdinės uolienos, pavyzdžiui, Puerto Riko įduboje (8 km). Kituose apkasuose (Japonijos, Tongos) žinomos uolienos, susijusios su plutos granitiniu apvalkalu. Nuosėdų seka remiasi į ploną bazalto sluoksnį. Pagrįstiausia idėja šiuo atveju yra žemės plutos ištempimas po vandenyno grioviais, dėl kurių bazalto sluoksnio storis mažėja. Neigiamos gravitacijos anomalijos čia susijusios su didelio storio birių nuosėdų nuosėdomis.

Jei radote klaidą, pasirinkite teksto dalį ir paspauskite Ctrl+Enter.

Susisiekus su

Klasės draugai

(Vp) mažiau nei 5 km/s.

2) Antrasis – tradiciškai vadinamas „granitu“ – 50 % sudarytas iš granitų, 40 % – gneisų ir kitų įvairaus laipsnio metamorfinių uolienų.

Remiantis šiais duomenimis, dažnai vadinama granitas-gneisas. Vidutinis jo storis 15-20 km (kartais kalnų struktūrose iki 20-25 km). Seisminės bangos greitis (Vp) – 5,5-6,0 (6,4) km/s.

3) Trečiasis apatinis sluoksnis vadinamas „bazaltu“.

Pagal vidutinę cheminę sudėtį ir seisminių bangų greitį šis sluoksnis yra artimas bazaltams. Teisingiau būtų šį sluoksnį vadinti granulitinė-mafinė (Vp) 6,5-6,7 (7,4) km/s.

Konrado skyrius.

7 Žemyninė ir subkontinentinė pluta.

Žemyninis žemės plutos tipas.

Žemyninės plutos storis svyruoja nuo 35–40 (45) km platformose iki 55–70 (75) km jaunose kalnų struktūrose.

Žemyninė pluta susideda iš trijų sluoksnių.

1) Pirmąjį - aukščiausią sluoksnį sudaro nuosėdinės uolienos, kurių storis nuo 0 iki 5 (10) km platformose, iki 15-20 km kalnų struktūrų tektoniniuose loviuose.

Išilginių seisminių bangų greitis (Vp) mažiau nei 5 km/s.

2) Antrasis – tradiciškai vadinamas „granitu“ – 50 % sudarytas iš granitų, 40 % – gneisų ir kitų įvairaus laipsnio metamorfinių uolienų. Remiantis šiais duomenimis, dažnai vadinama granitas-gneisas.

Vidutinis jo storis 15-20 km (kartais kalnų struktūrose iki 20-25 km). Seisminės bangos greitis (Vp) – 5,5-6,0 (6,4) km/s.

3) Trečiasis apatinis sluoksnis vadinamas „bazaltu“. Pagal vidutinę cheminę sudėtį ir seisminių bangų greitį šis sluoksnis yra artimas bazaltams. Teisingiau būtų šį sluoksnį vadinti granulitinė-mafinė. Jo storis svyruoja nuo 15-20 iki 35 km. Bangos greitis (Vp) 6,5-6,7 (7,4) km/s.

Riba tarp granito-gneiso ir granulito-mafinio sluoksnių vadinama seismine Konrado skyrius.

Subkontinentinis žemės plutos tipas savo sandara panašus į žemyninę, tačiau pradėjo išsiskirti dėl neaiškiai apibrėžtos Konrado ribos.

8 okeaniniai ir povandeniniai žemės plutos tipai

Okeaninė pluta turi trijų sluoksnių struktūrą, kurios storis nuo 5 iki 9 (12) km, dažniau 6-7 km.

Po vandenyno salomis pastebimas tam tikras galios padidėjimas.

1. Viršutinis, pirmasis vandenyno plutos sluoksnis yra nuosėdinis, daugiausia susidedantis iš įvairių nuosėdų, kurios yra birios būklės. Jo storis svyruoja nuo kelių šimtų metrų iki 1 km. Jame seisminių bangų sklidimo greitis (Vp) 2,0-2,5 km/s.

Antrasis vandenyno sluoksnis, esantis žemiau, remiantis gręžimo duomenimis, daugiausia sudarytas iš bazaltai su karbonatinių ir silicio uolienų tarpsluoksniais. Jo storis nuo 1,0-1,5 iki 2,5-3,0 km. Seisminių bangų sklidimo greitis (Vp) yra 3,5-4,5 (5) km/s.

3. Trečiasis, žemesnis didelio greičio okeaninis sluoksnis dar neatitvertas gręžiant – jis susideda iš pagrindinių magminių uolienų, tokių kaip gabbras su pavaldžiomis ultrabazinėmis uolienomis (serpentinitais, piroksenitais).

Jo storis seisminiais duomenimis yra nuo 3,5 iki 5,0 km. Seisminių bangų greitis (Vp) yra nuo 6,3-6,5 km/s, o vietomis padidėja iki 7,0 (7,4) km/s

Subokeaninis žemės plutos tipas apsiriboja pakraščio ir vidaus jūrų (Ochotsko, Japonijos, Viduržemio, Juodosios ir kt.) baseino dalimis (kurių gylis didesnis nei 2 km).

Struktūra šis tipas yra artimas okeaniniam, tačiau skiriasi nuo jo padidėjusiu nuosėdinio sluoksnio storiu (4–10 ar daugiau km), esančio trečiajame vandenyno sluoksnyje, kurio storis 5–10 km.

9 Santykinė ir absoliuti geochronologija. Geochronologinių ir stratigrafinių mastelių charakteristikos.

SANTYKINĖ GEOCHRONOLOGIJA

stratigrafija- viena iš geologijos mokslo šakų, kurios uždavinys apima nuosėdinių ir vulkanogeninių uolienų skirstymą į atskirus sluoksnius ir jų vienetus; juose esančių faunos ir floros liekanų aprašymas; sluoksnių amžiaus nustatymas; tam tikros srities pasirinktų sluoksnių palyginimas su kitais; sudarant konsoliduotą regiono nuogulų pjūvį ir parengiant stratigrafinį mastelį ne tik atskiriems regionams – regioninius stratigrafinius, bet ir vieningą arba tarptautinį visos Žemės stratigrafinį mastelį.

1) litologinis metodas– bet kuri nuosėdų dalis turi būti padalinta į atskirus sluoksnius arba jų vienetus.

2) paleontologinis - yra pagrįstas sluoksnių, kuriuose yra įvairių organinių liekanų kompleksų, identifikavimu.

3) mikropaleontologinis metodas, kurių objektas – pirmuonių organizmų kalkingų ir silikatinių griaučių liekanos.

4) sporų ir žiedadulkių metodas, remiantis sporų ir žiedadulkių grūdelių, kurie yra itin stabilūs ir nesubyra, likučių, vėjo dideliais kiekiais nešamų dideliais atstumais, tyrimais.

Aptarti paleontologiniai metodai taikomi tik sluoksniuotoms nuosėdinėms nuosėdoms.

Tačiau didelius Žemės rutulio plotus sudaro magminės ir metamorfinės uolienos, kuriose nėra organinių liekanų. Šis metodas jiems netaikomas.

5) paleomagnetinis metodas, remiantis uolienų gebėjimu išlaikyti įmagnetinimo pobūdį epochoje, kurioje jos susiformavo. Pažymėtina, kad paleomagnetinis metodas itin plačiai taikomas nustatant litosferos plokščių judesius geologinėje praeityje.

Absoliuti geochronologija

1) radiometriniai metodai

stalo).

2) Liuminescenciniai metodai

Jis taip pat pagrįstas pokyčiais, kurie palaipsniui kaupiasi kristale, veikiant spinduliuotei. Tik šiuo atveju kalbame ne apie „sužadintų“ elektronų, galinčių „nusiraminti“ spinduliuojant šviesą, skaičių, o apie elektronų su pakitusiu sukiniu skaičių.

4) aminorūgščių metodas

Arba pažintys pagal medžių žiedus, kurias labai mėgsta archeologai. Šis metodas leidžia datuoti tik jauniausias (iki 5–8 tūkst. metų) nuosėdas, tačiau labai tiksliai – iki vienerių metų! Tik būtina, kad iškasoje būtų rastas pakankamas medienos kiekis.

Daugumos medžių kamienuose susidaro metiniai žiedai, kurių plotis kinta priklausomai nuo atitinkamų metų oro sąlygų.

10 Absoliučios geochronologijos metodų charakteristikos

Absoliuti geochronologija

1) radiometriniai metodai, remiantis radioaktyviųjų izotopų skilimo greičio pastovumu (žr.

stalo).

Medžiagai esant skystoje būsenoje (pavyzdžiui, skysta magma), jos cheminė sudėtis kinta: maišosi, vyksta difuzija, daugelis komponentų gali išgaruoti ir pan.

d. Bet kai mineralas sukietėja, jis pradeda elgtis kaip gana uždara sistema. Tai reiškia, kad jame esantys radioaktyvieji izotopai iš jo neišplaunami ir neišgaruoja, o jų kiekis mažėja tik dėl skilimo, kuris vyksta žinomu pastoviu greičiu.

2) Liuminescenciniai metodai Absoliutus datavimas pagrįstas kai kurių įprastų mineralų (pavyzdžiui, kvarco ir lauko špato) gebėjimu kaupti jonizuojančiosios spinduliuotės energiją ir tada tam tikromis sąlygomis greitai ją išlaisvinti šviesos pavidalu.

Jonizuojanti spinduliuotė pas mus atkeliauja ne tik iš kosmoso, bet ir susidaro uolienose irstant radioaktyviesiems elementams.

3) Elektronų-paramagnetinio arba elektroninio sukinio rezonanso metodas taip pat pagrįsta pokyčiais, kurie palaipsniui kaupiasi kristale veikiant radiacijai.

Tik šiuo atveju kalbame ne apie „sužadintų“ elektronų, galinčių „nusiraminti“ spinduliuojant šviesą, skaičių, o apie elektronų su pakitusiu sukiniu skaičių.

4) aminorūgščių metodas, remiantis tuo, kad „kairiarankės“ aminorūgštys, iš kurių susideda visų gyvų organizmų baltymai, po mirties palaipsniui racemizuojasi, tai yra virsta „dešiniarankių“ ir „kairiarankių“ mišiniu. formų.

Metodas taikomas tik labai gerai išsilaikiusiems egzemplioriams, kuriuose buvo išsaugotas pakankamas pirminės organinės medžiagos kiekis.

5) Dendrochronologinis metodas, arba medžio žiedo pažintys, yra labai mėgstamos archeologų.

Žemyninis žemės plutos tipas.

Šis metodas leidžia datuoti tik jauniausias (iki 5–8 tūkst. metų) nuosėdas, tačiau labai tiksliai – iki vienerių metų! Tik būtina, kad iškasoje būtų rastas pakankamas medienos kiekis. Daugumos medžių kamienuose susidaro metiniai žiedai, kurių plotis kinta priklausomai nuo atitinkamų metų oro sąlygų.

11 Žemės plutos tektoniniai judėjimai.

Svyruojantys judesiai.

Svyruojantys judesiai yra svarbi grandis sudėtingoje įvairių geologinių procesų grandinėje. Jie glaudžiai susiję su klosčių formavimo ir plyšimo judesiais, daugiausia lemia jūros transgresijos ir regresijos eigą, žemynų kontūrų pokyčius, sedimentacijos ir denudacijos procesų pobūdį ir intensyvumą ir kt.

Kitaip tariant, svyruojantys judesiai yra raktas į paleogeografines konstrukcijas, jie leidžia suprasti praeities laikų fizinę ir geografinę situaciją ir genetiškai susieti daugybę geologinių įvykių.

Kai kurios bendrosios svyruojančių judesių savybės:

1) Keli svyruojančių judesių periodai.

2) Platus svyruojančių judesių pasiskirstymas. Svyruojantys judesiai yra įprasti visur.

3) Virpesių judesių grįžtamumas.

Tai yra judėjimo ženklo keitimo reiškinys: pakilimas toje pačioje vietoje laikui bėgant pakeičiamas kritimu ir pan. Bet kiekvienas ciklas nėra ankstesnio kartojimas, jis keičiasi ir tampa sudėtingesnis.

4) svyruojantys judesiai nėra lydimi linijinio lankstymo ir plyšimų.

5) Svyruojantys judesiai ir nuosėdinių sluoksnių storis. Tiriant svyruojančius judesius, itin svarbi nuosėdų sluoksnių storio analizė. Tam tikros nuosėdų serijos storis bendrais bruožais atitinka plutos dalies, kurioje susikaupė nurodyta seka, nusėdimo gylį.

6) Virpesių judesiai ir paleogeografinės rekonstrukcijos.

Tektoniniai judesiai – tai žemės plutos judesiai, kuriuos sukelia jos gelmėse vykstantys procesai.

Pagrindine tektoninių judesių priežastimi laikomos konvekcinės srovės mantijoje, sužadintos radioaktyviųjų elementų skilimo karščio ir jos medžiagos gravitacinės diferenciacijos kartu su gravitacijos poveikiu ir litosferos polinkiu į gravitacinę pusiausvyrą. asteposferos paviršius.

1.Vertikalūs tektoniniai judesiai.

Bet kuri žemės paviršiaus dalis laikui bėgant ne kartą patyrė kylančius ir besileidžiančius tektoninius judesius.

Pakylėjimai.

Jūrinių nuosėdų dažnai galima rasti aukštai kalnuose. Iš pradžių jie kaupėsi žemiau jūros lygio, bet vėliau buvo pakelti į didesnį aukštį. Kai kuriais atvejais kilimo amplitudė gali siekti 10 km.

2. Horizontalūs tektoniniai judesiai.

Jie būna dviejų formų: suspaudimo ir įtempimo.

Suspaudimas. Raukšlėse surinkti nuosėdiniai sluoksniai rodo horizontalių atstumų tarp atskirų taškų sumažėjimą, kuris įvyko statmenai klosčių ašims.

Suspaudimo paaiškinimas buvo pagrįstas pastebėtu Žemės šilumos praradimu ir galimu jos atšalimu, dėl kurio turėtų sumažėti jos tūris.

Tempimas.

Ištempus atsiranda įtrūkimų, per kuriuos į paviršių patenka didžiulis kiekis bazaltinės magmos, suformuodamos pylimus ir teka.

13 Pagrindiniai gedimų tipai

Pagrindiniai gedimų tipai yra įprasti gedimai, traukos gedimai ir šlyties gedimai.

Reset – gulimasis sparnas pakeliamas, galinis sparnas nuleidžiamas. Poslinkis krenta link nuleisto sparno. Kritimo kampas dažniausiai yra 40-60¦, bet gali būti bet koks. Reset yra tempimo deformacija.

Dideli lūžiai apibūdina Baikalo ežero, Teleckoje ežero, Raudonosios jūros ir kt.

Stūmimas – gulimas sparnas nuleidžiamas, kabantis sparnas pakeliamas. Poslinkis krenta link pakelto sparno. Kritimo kampas dažniausiai yra 40-60¦. Trauka yra kirpimo deformacija gniuždymo sąlygomis. Hadwigs su labai stačiu poslinkiu, daugiau nei 60¦, vadinami atvirkštiniais gedimais.

Slydimo lūžis yra tektoninis plyšimas, kai sparnai daugiausia juda horizontalia kryptimi išilgai lūžio plokštumos smūgio.

Paprastai jis yra orientuotas kampu į tektoninių jėgų kryptį ir turi stačią arba vertikalią poslinkį.

Gamtoje galimi įvairių tipų šių gedimų deriniai (gedimai, slydimo gedimai ir kt.). Pagal lūžio plokštumos ir sluoksnių smūgio sulankstytoje konstrukcijoje ryšio pobūdį išskiriami išilginiai, skersiniai, įstrižai, prisitaikantys ir nekonformuojami lūžiai.

14 Magmatizmas ir magminės uolienos

Magma yra išlydyta skysta Žemės medžiaga.

Jis susidaro Žemės plutoje ir viršutinėje mantijoje 30-400 km gylyje.

Magminių uolienų charakteristikos.

1. Mineralinė sudėtis – mineralai skirstomi į uolienas formuojančius (pagrindinius ir antrinius) ir pagalbinius.

Uolienas formuojantys mineralai - sudaro >90% uolienų tūrio ir daugiausia yra silikatai:

lauko špatai, kvarcas, nefelinas - šviesios spalvos,

piroksenas, olivinas, amfibolai, žėručiai yra tamsios spalvos.

Skirtingos cheminės sudėties uolienose tas pats mineralas gali būti pagrindinis arba smulkus.

Papildomi mineralai sudaro vidutiniškai ~1% uolienų tūrio ir yra: apatitas, magnetitas, cirkonis, rutilas, chromitas, auksas, platina ir kt.

Magminių uolienų klasifikacija

Klasifikacija grindžiama charakteristikomis – chemine sudėtimi ir geneze.

Pagal cheminę sudėtį ir ypač silicio dioksido SiO 2 kiekį visos uolienos skirstomos į:

ultrabazinis SiO2 >45 %

bazinis SiO2 iki 45-52 %

vidutinis SiO2 iki 52-65%

rūgštinis SiO2 iki 65-75 %

Savo ruožtu tarp šių grupių kiekviena pagal savo kilmę yra suskirstyta į įkyrias ir effuzines.

15 ĮKURTASIS MAGMATIZMAS

I. Intruzinis magmatizmas – tai magmos įsiskverbimo į viršutinius sluoksnius ir jos kristalizacijos žemės plutoje procesas, nepasiekus paviršiaus skirtinguose gyliuose.

Šiam procesui būdingas lėtas temperatūros ir slėgio mažėjimas, kristalizacija uždaroje erdvėje. Magminės uolienos susideda iš visiškai kristalizuotų granuliuotų uolienų formavimo mineralų agregatų.

Tokios magminės uolienos vadinamos intruzinėmis.

Priklausomai nuo formavimosi gylio, intruziniai masyvai skirstomi į paviršinius arba subvulkaninius (pastarasis žodis reiškia, kad magma beveik priartėjo prie paviršiaus, bet vis tiek jo nepasiekė, t.y.

susiformavo „beveik ugnikalnis“ arba subvulkanas) - iki pirmųjų šimtų metrų; vidutinio gylio, arba hibabisalinis, iki 1-1,5 km ir gilus, arba bedugnis, gilesnis nei 1-1,5 km.

Giliosios venos apima sekantines ir stratalines venas. A) sekantinės venos Uolienų sluoksnį skirtingais kampais kertantys pylimai vadinami pylimais. Jie susidaro dėl uolienų tempimo ir erdvės užpildymo magma.

Uolienos: porfiritai, granitas - porfirai, diabazės, negmatitai. b) sluoksninės venos– slenksčiai – guli pagal pagrindines uolienas ir susidaro magmai išstumiant šias uolienas.

Gilieji taip pat apima:

lopolitas(dubuo) S = 300 km2, m – 15 km.

skersmens, būdingo platformoms.

fakolitas(lęšiai) – formuojami kartu su klostėmis; P ~ 300 km2, m ~ 10 km.

lakolitas– grybo formos, viršutiniai sluoksniai iškilę; P – 300 km2, m – 10 – 15 km.

Yra gilių formų, tokių kaip:

batolitai– dideli granito įsiskverbimai, S – šimtai ir tūkstančiai km2, gylis – neapibrėžtas.

strypai– stulpiniai kūnai, izometriniai, S< 100 – 150 км2.

Žemės plutos sandaros tipai

Tiriant žemės plutą, buvo nustatyta, kad jos struktūra įvairiose srityse skiriasi.

Apibendrinus daug faktinės medžiagos, buvo galima atskirti du žemės plutos sandaros tipus – žemyninę ir okeaninę.

Kontinentinis tipas

Žemyniniam tipui būdingas labai didelis plutos storis ir granito sluoksnis.

Viršutinės mantijos riba čia yra 40-50 km ar daugiau gylyje. Nuosėdinių uolienų sluoksnių storis vietomis siekia 10-15 km, kitur storio gali visai nebūti. Vidutinis žemyninės plutos nuosėdinių uolienų storis 5,0 km, granito sluoksnis apie 17 km (nuo 10-40 km), bazalto sluoksnis apie 22 km (iki 30 km).

Kaip minėta, žemyninės plutos bazaltinio sluoksnio petrografinė sudėtis yra marga ir jame greičiausiai vyrauja ne bazaltai, o pagrindinės sudėties metamorfinės uolienos (granulitai, eklogitai ir kt.).

Dėl šios priežasties kai kurie tyrėjai pasiūlė šį sluoksnį pavadinti granulitu.

Žemyninės plutos storis didėja susilenkusių kalnų struktūrų plote. Pavyzdžiui, Rytų Europos lygumoje plutos storis yra apie 40 km (15 km - granito sluoksnis ir daugiau nei 20 km - bazaltas), o Pamyre - pusantro karto daugiau (iš viso yra apie 30 km). nuosėdinių uolienų ir granito sluoksnio storis ir tiek pat bazalto sluoksnio).

Žemyninė pluta ypač didelį storį pasiekia kalnuotose vietovėse, esančiose palei žemynų pakraščius. Pavyzdžiui, Uoliniuose kalnuose (Šiaurės Amerika) plutos storis gerokai viršija 50 km. Žemės pluta, kuri sudaro vandenynų dugną, turi visiškai kitokią struktūrą. Čia plutos storis smarkiai sumažėja, o mantijos medžiaga priartėja prie paviršiaus.

Granito sluoksnio nėra, o nuosėdinių sluoksnių storis palyginti mažas.

Yra viršutinis nesutvirtintų nuosėdų sluoksnis, kurio tankis 1,5-2 g/cm3 ir storis apie 0,5 km, vulkaninis-nuosėdinis sluoksnis (birių nuosėdų tarpsluoksnis su bazaltais), kurio storis 1-2 km, ir a. bazalto sluoksnis, kurio vidutinis storis yra 5-6 km.

Ramiojo vandenyno dugne žemės plutos bendras storis yra 5-6 km; Atlanto vandenyno dugne po 0,5-1,0 km nuosėdiniu sluoksniu yra 3-4 km storio bazalto sluoksnis. Atkreipkite dėmesį, kad didėjant vandenyno gyliui, plutos storis nemažėja.

Šiuo metu taip pat išskiriami pereinamieji subkontinentiniai ir subokeaniniai plutos tipai, atitinkantys žemynų povandeninę ribą.

Subkontinentinio tipo plutoje granito sluoksnis labai sumažėja, jį pakeičia nuosėdų storis, o vėliau link vandenyno dugno bazalto sluoksnio storis pradeda mažėti. Šios žemės plutos pereinamosios zonos storis paprastai yra 15-20 km. Riba tarp vandenyno ir subkontinentinės plutos eina žemyno šlaitu 1–3,5 km gylyje.

Vandenyno tipas

Nors vandenyno pluta užima didesnį plotą nei žemyninė ir subkontinentinė, tačiau dėl mažo storio joje susitelkę tik 21 % žemės plutos tūrio.

Informacija apie skirtingų žemės plutos tipų tūrį ir masę parodyta 1 pav.

1 pav. Įvairių tipų žemės plutos horizontų tūris, storis ir masė

Žemės pluta guli ant subrutalinio mantijos substrato ir sudaro tik 0,7% mantijos masės. Esant mažam plutos storiui (pavyzdžiui, vandenyno dugne), viršutinė mantijos dalis taip pat bus kietos būsenos, įprasta žemės plutos uolienoms.

Todėl, kaip minėta aukščiau, kartu su žemės plutos, kaip apvalkalo, turinčio tam tikrus tankio ir elastingumo rodiklius, samprata, yra ir litosferos samprata - akmens apvalkalas, storesnis už kietą medžiagą, dengiantis Žemės paviršių.

Plutos tipų struktūros

Žemės plutos tipai taip pat skiriasi savo struktūra.

Vandenyno plutai būdingos įvairios struktūros. Galingos kalnų sistemos – vandenyno vidurio keteros – driekiasi palei centrinę vandenyno dugno dalį. Ašinėje dalyje šiuos gūbrius skaido gilūs ir siauri plyšiniai slėniai stačiais kraštais. Šios formacijos yra aktyvios tektoninės veiklos zonos. Giliavandenės tranšėjos yra palei salų lankus ir kalnų struktūras žemynų pakraščiuose. Kartu su šiais dariniais yra giliavandenių lygumų, kurios užima didžiulius plotus.

Žemyninė pluta yra tokia pat nevienalytė.

Jos ribose galima išskirti jaunas kalnų klosčių struktūras, kuriose labai padidėja visos plutos ir kiekvieno jos horizonto storis. Taip pat nustatomos sritys, kuriose granito sluoksnio kristalinės uolienos reprezentuoja senovinius sulenktus plotus, išlygintas per ilgą geologinį laiką. Čia plutos storis yra daug mažesnis. Šie dideli žemyninės plutos plotai vadinami platformomis. Platformų viduje skiriami skydai – vietos, kur kristalinis pamatas išeina tiesiai į paviršių, ir plokštes, kurių kristalinį pagrindą dengia storio horizontaliai susidarančios nuosėdos.

Skydo pavyzdys yra Suomijos ir Karelijos teritorija (Baltijos skydas), o Rytų Europos lygumoje sulenktas rūsys yra giliai įdubęs ir padengtas nuosėdų nuosėdomis. Vidutinis kritulių storis platformose apie 1,5 km. Kalnų raukšlių struktūroms būdingas žymiai didesnis nuosėdinių uolienų storis, kurių vidutinė vertė yra 10 km. Tokių storų nuosėdų kaupimasis pasiekiamas ilgalaikiu laipsnišku slūgimu, atskirų žemyninės plutos atkarpų nusėdimu, o vėliau jų pakilimu ir susilankstymu.

Tokios zonos vadinamos geosinklinomis. Tai yra aktyviausios žemyninės plutos zonos. Jose apsiriboja apie 72 % visos nuosėdinių uolienų masės, o platformose – apie 28 %.

Magmatizmo apraiškos ant platformų ir geosinklinų labai skiriasi. Geosinklinų nusėdimo laikotarpiais pagrindinės ir ultrabazinės sudėties magma patenka išilgai gilių lūžių.

Geosinkliną transformuojant į sulankstytą sritį, susidaro ir įsiskverbia didžiulės granitinės magmos masės. Vėlesnėms stadijoms būdingi vulkaniniai tarpinės ir rūgštinės sudėties lavos išsiliejimas.

Platformose magminiai procesai yra daug mažiau ryškūs ir daugiausia atstovaujami šarminės-bazinės sudėties bazaltų ar lavų išliejimu. Tarp žemynų nuosėdinių uolienų vyrauja molis ir skalūnai.

Vandenynų dugne didėja kalkingų nuosėdų kiekis. Taigi, žemės pluta susideda iš trijų sluoksnių. Viršutinį jo sluoksnį sudaro nuosėdinės uolienos ir atmosferos produktai. Šio sluoksnio tūris sudaro apie 10% viso žemės plutos tūrio. Didžioji dalis medžiagos yra žemynuose ir pereinamojoje zonoje vandenyno plutoje, ne daugiau kaip 22% sluoksnio tūrio.

Vadinamojo granito sluoksnyje dažniausiai pasitaikančios uolienos yra granitoidai, gneisai ir skaldos.

Daugiau pagrindinių uolienų sudaro apie 10% šio horizonto. Šią aplinkybę gerai atspindi vidutinė granito sluoksnio cheminė sudėtis. Lyginant vidutines sudėties vertes, atkreipiamas dėmesys į aiškų šio sluoksnio ir nuosėdų sekos skirtumą (1 pav.).

2 pav. Žemės plutos cheminė sudėtis (masės procentais)

Dviejų pagrindinių žemės plutos tipų bazalto sluoksnio sudėtis skiriasi. Žemynuose šiai sekai būdingos įvairios uolienos. Yra giliai metamorfuotų ir magminių bazinės ir net rūgštinės sudėties uolienų.

Pagrindinės uolienos sudaro apie 70% viso šio sluoksnio tūrio. Vandenyno plutos bazaltinis sluoksnis yra daug vienalytesnis. Vyraujantis uolienų tipas yra vadinamieji toleitiniai bazaltai, kurie nuo žemyninių bazaltų skiriasi mažu kalio, rubidžio, stroncio, bario, urano, torio, cirkonio kiekiu ir dideliu Na/K santykiu.

Taip yra dėl mažesnio diferenciacijos procesų intensyvumo jiems tirpstant nuo mantijos. Viršutinės mantijos ultrabazinės uolienos išnyra giliuose rifų plyšiuose. Uolienų paplitimas žemės plutoje, sugrupuotas siekiant nustatyti jų tūrio ir masės santykį, parodytas 3 pav.

3 pav.

Uolienų atsiradimas žemės plutoje

Žemės plutos susidarymas

Žemyninę plutą sudaro bazalto ir granito geofizinių sluoksnių kristalinės uolienos (atitinkamai 59,2% ir 29,8% viso žemės plutos tūrio), padengtos nuosėdiniu apvalkalu (stratisfera). Žemynų ir salų plotas yra 149 mln.

Žemės plutos sandaros tipai

km2. Nuosėdinis apvalkalas užima 119 mln. km2, t.y. 80% viso žemės ploto, besiveržiančio į senovinius platformų skydus. Jį daugiausia sudaro vėlyvojo proterozojaus ir fanerozojaus nuosėdinės ir vulkanogeninės uolienos, tačiau nedideliais kiekiais yra ir senesnių vidurinio ir ankstyvojo proterozojaus silpnai metamorfuotų protoplatformų nuosėdų.

Nuosėdinių uolienų atodangų plotai senstant mažėja, o kristalinių – didėja.

Vandenynų žemės plutos nuosėdinis apvalkalas, užimantis 58% viso Žemės ploto, yra ant bazalto sluoksnio. Jo telkinių amžius, remiantis giliavandenių gręžinių duomenimis, apima laikotarpį nuo viršutinės juros periodo iki kvartero imtinai. Apskaičiuota, kad vidutinis Žemės nuosėdinio apvalkalo storis yra 2,2 km, o tai atitinka 1/3000 planetos spindulio. Bendras jį sudarančių darinių tūris yra apie 1100 mln.

km3, tai yra 10,9% viso žemės plutos tūrio ir 0,1% viso Žemės tūrio. Bendras vandenyno nuosėdų tūris yra 280 milijonų km3. Vidutinis žemės plutos storis yra 37,9 km, o tai sudaro 0,94% viso Žemės tūrio. Vulkaninės uolienos sudaro 4,4% platformose ir 19,4% sulenktose vietose viso nuosėdinio apvalkalo tūrio.

Platformose ir ypač vandenynuose bazalto dangos yra plačiai paplitusios, užimančios daugiau nei du trečdalius Žemės paviršiaus.

Žemės pluta, atmosfera ir Žemės hidrosfera susidarė dėl mūsų planetos geocheminės diferenciacijos, lydimos giluminės medžiagos tirpimo ir degazavimo. Žemės plutos susidarymą lemia endogeninių (magminių, skysčių energijos) ir egzogeninių (fizinis ir cheminis dūlėjimas, naikinimas, uolienų irimas, intensyvi terigeninė sedimentacija) veiksnių sąveika.

Didelę reikšmę turi magminių uolienų izotopinė sistematika, nes būtent magmatizmas neša informaciją apie geologinį laiką ir paviršinių tektoninių bei giliųjų mantijos procesų, atsakingų už vandenynų ir žemynų susidarymą, medžiagų specifiką ir atspindi svarbiausius šių procesų bruožus. Žemės gelmių substancijos transformacija į žemės plutą. Pagrįstiausiu laikomas nuoseklus okeaninės plutos formavimasis dėl išsekusios mantijos, kuri plokščių konvergencinės sąveikos zonose suformuoja pereinamąją salų lankų plutą, o pastaroji po eilės struktūrinių ir materialinių transformacijų virsta. į žemyninę plutą.

Žemės plutos sandara ir tipai

Žemės pluta, kuris sudaro viršutinį Žemės apvalkalą, yra nevienalytis vertikaliai ir horizontaliai.

Viršutinė žemės plutos riba yra viršutinis kietasis planetos paviršius, apatinė - mantijos paviršius. Pagal savo agregacijos būklę viršutinė mantijos dalis yra arčiau žemės plutos, todėl jos yra sujungtos į vieną uolienų apvalkalą – litosferą.

Viršutinė litosferos ir žemės plutos riba sutampa, apatinė riba eina palei astenosferos paviršių. Po žemynais ir žemės plutos, ir litosferos storis didesnis nei po vandenynais, tuo tarpu ir žemės plutos, ir mantijos suprastenosferos sluoksnio storis sinchroniškai didėja arba mažėja.

Nuosekliausia struktūra randama senoviniuose žemės plutos blokuose arba žemyninėse šerdies, kurioms yra daugiau nei 2 milijardai metų. Juose išskiriami trys sluoksniai (kriauklės): viršutinis – nuosėdinis, po to – granitas ir dar apatinis bazaltas.

Šie pavadinimai pateikiami remiantis fizinėmis sluoksnių savybėmis, o ne sudėtimi, todėl yra savavališki.

Nuosėdinis sluoksnis sudarytas iš nuosėdinių ir vulkanogeninių-nuosėdinių uolienų. Dirvožemiai ir šiuolaikinės, įskaitant technogenines, nuosėdos į jį neįeina. Didžioji dalis uolienų yra molingos ir smėlio (beveik 70%): birios (molis, smėlis) ir cementuotos (skalūnai, smiltainiai).

Karbonatinės uolienos (kalkakmenis, marlas ir kt.) cementuojamos. Termodinamines transformacijas (dekristalizaciją) patyrusių uolienų nėra arba jos yra retos ir vietinės. Tokie sluoksniai atsiranda horizontaliai ir subhorizontaliai.

Kartais šį sluoksnį pramuša silikato lydalai, savo sudėtimi panašūs į bazaltus. Nuosėdinėse uolienose dažnai yra anglies sluoksnių ir sluoksnių, prisotintų dujų ir naftos. Vidutinis uolienų tankis – 2,45 g/cm3.

Sluoksnio storis svyruoja nuo 0 iki 20 km, vidutiniškai apie 3,5 km. Po juo yra granito arba bazalto sluoksniai.

granito sluoksnis susideda iš gneisų, savo sudėties panašių į granitus, ir granitų, kurie kartu sudaro beveik 80 proc.

Todėl šis sluoksnis dažnai vadinamas granitas-gneisas. Uolos, sudarančios šį sluoksnį, formuoja kūnus sluoksnių, lęšių, gyslų pavidalu, dažnai prasiskverbia per sluoksniuotus sluoksnius ir patenka į lūžius įsibrovimų pavidalu. Visi šie kūnai yra deformuoti, susmulkinti, susmulkinti į klostes, suskaldyti į blokus, t.y.

e. patirti termodinamines ir tektonines įtakas bei perkristalizaciją. Sluoksnio storis svyruoja nuo 0 iki 25 km. Jį dengia nuosėdinis sluoksnis.

Po granito sluoksniu yra bazalto sluoksnis. Riba tarp jų vadinama Konrado paviršius (pjūvis). ir dažniausiai nėra aiškiai išreikštas. Vidutinis sluoksnio tankis 2,7 g/cm3.

Bazalto sluoksnis daugiausia susideda iš gneisų, savo sudėties panašių į mafikines uolienas, gabroidus ir granulitus, todėl dažnai vadinamas mafikiniu gneisu arba granulito gneisu.

Žemiau yra žemės plutos bazalto sluoksnis suprastenosferos sluoksnis mantija, kuri, kaip jau minėta, kartu su žemės pluta patenka į litosferą.

Šis sluoksnis savo sudėtimi artimas peridotitui ir vadinamas ultramafiniu. Vidutinis tankis yra 3,3 g/cm3, žymiai didesnis nei apatinės plutos uolienų. Po žemynais šiame sluoksnyje trūksta silicio, kalio, aliuminio ir lakiųjų komponentų (sialo). Tokia mantija vadinama "išsekusia", tai yra, ji atidavė didelę dalį savo šviesių elementų, kad susidarytų žemės pluta. Žemynų mafinis-gneiso sluoksnis taip pat skiriasi nuo vandenyno plutos bazalto sluoksnio.

Vandenynų plutoje yra du „bazalto“ sluoksniai: žemyninis ir okeaninis. Šis modelis būdingas senovinei vandenyno plutai netoli žemyno pakraščių.

Pagal jų priklausymą pagrindiniams žemės plutos elementams pagal sudėtį ir storį išskiriami du pagrindiniai žemės plutos tipai: žemyninė ir okeaninė.

Žemyninė pluta - žemynų pluta (ir gretimas seklias šelfas) pasižymi dideliu storiu, siekia 75-80 km jaunose kalnų struktūrose ir 35-45 km platformose.

Ją sudaro magminės, nuosėdinės ir metamorfinės uolienos, sudarančios tris sluoksnius (5.1 pav.). Viršutinis nuosėdų sluoksnis, kurį sudaro nuosėdinės uolienos, yra nuo 0 iki 5 (10) km storio ir jam būdingas nenutrūkstamas pasiskirstymas. Jo nėra labiausiai iškilusiose senovės kratonų vietose - atbrailose ir skyduose.

Kai kuriose labiausiai įdubusiose žemės plutos struktūrose – įdubose ir sineklizėse – nuosėdinio sluoksnio storis siekia 15-20 km. Uolienų tankio reikšmės čia nedidelės, o išilginių seisminių bangų sklidimo greitis (V) 2-5 km/s.

Žemiau meluoja granito(dabar vadinamas granitu-gneisu) sluoksnis, sudarytas daugiausia iš granitų, gneisų ir kitų metamorfinių skirtingų metamorfinių formų uolienų.

Išsamiausios šio sluoksnio dalys pateikiamos ant kristalinių senovės kratonų skydų. Uolienų tankio reikšmės čia matuojamos 2,5-2,7 g/cm3 ribose, o išilginių seisminių bangų sklidimo greitis (K) siekia iki 5-6,5 km/s. Vidutinis jo storis 15-20 km, o kartais siekia 25 km.

Trečiasis, apatinis sluoksnis vadinamas bazaltas.

Pagal vidutinę cheminę sudėtį ir seisminių bangų sklidimo greitį šis sluoksnis yra artimas bazaltams. Tiesa, yra prielaida, kad sluoksnį sudaro pagrindinės uolienos, tokios kaip gabbro, ir metamorfinės amfibolito ir granulitinės fasijos uolienų atmainos.

Negalima atmesti ultramafinių granato-pirokseno sudėties uolienų – eklogitų – buvimo. Todėl teisingiau būtų vadinti granulitinė-mafinė. Sluoksnio storis kinta 15-20-35 km ribose, išilginių seisminių bangų sklidimo greitis didėja (K) iki 6,5-6,7-7,4 km/s.

Riba tarp granito-gneiso ir granulito-mafinio sluoksnių vadinama Konrado seismine atkarpa, kuri išsiskiria V bangų šuoliu nuo 6,5 iki 7,4 km/s ties trečiojo sluoksnio pagrindu.

Pastaraisiais metais giluminiai seisminiai duomenys parodė, kad Konrado riba egzistuoja ne visur.

V.V. Belousovas ir N.I. Pavlenkova pasiūlė naują keturių sluoksnių žemės plutos modelį (5.2 pav.). Šis modelis identifikuoja viršutinį nuosėdų sluoksnį su aiškia greičio riba – K0.

Žemiau yra trys konsoliduotos plutos sluoksniai: viršutinis, tarpinis ir apatinis, atskirti K1 ir K2 ribomis. K1 riba nustatyta 10-15 km gylyje, virš jos yra uolienos, kurių greičiai V = 5,9-6,3 km/s. K2 riba eina apie 30 km gylyje, o uolienoms tarp K1 ir K2 būdingas Vр = 6,4-6,5 km/s. Apatiniame sluoksnyje V siekia 6,8-7,0 km/s.

Apatinio sluoksnio medžiaginę sudėtį sudaro granulitinės fazės metamorfizmo uolienos ir bazinės bei ultrabazinės magminės uolienos.

Manoma, kad vidurinis ir viršutinis sluoksniai sudaryti iš felsinės sudėties magminių ir metamorfinių uolienų.

Taigi, siūlomas trijų sluoksnių konsoliduotos kontinentinės plutos dalies modelis yra pagrįstas tik seisminiais duomenimis, o petrografinė sudėtis faktiškai atitinka dviejų sluoksnių modelį: granulito-gneiso ir granulito-mafinius sluoksnius.

Okeaninė pluta. Anksčiau buvo manoma, kad vandenyno pluta susideda iš dviejų sluoksnių: viršutinio nuosėdinio ir apatinio bazalto.

Ilgalaikiai vandenyno dugno tyrimai gręžimo, gilinimo ir seisminių darbų metu parodė, kad vandenyno pluta turi trijų sluoksnių struktūrą, kurios vidutinis storis yra 5–7 km.

1. Nuosėdinės Viršutinį sluoksnį sudaro skirtingos sudėties ir storio birios nuosėdos, kurios kinta labai plačiame diapazone – nuo ​​kelių šimtų metrų iki 6-7 km.

Didžiausią nuosėdų sluoksnio storį pasiekia vandenynų tranšėjose (6,5 km pietvakarių Japonijoje) arba povandeninėse aliuvinėse vėduoklėse (pavyzdžiui, Bengalijos kūgis išilgai Gango ir Brahmaputros upių tęsinio, Amazonės, Misisipės, kur nuosėdų storis siekia 3 -5 km).

Sklidimo greitis Vр = 1,0-2,5 km/s.

2. Antrasis sluoksnis, esantis žemiau, daugiausia sudarytas iš bazaltinių pagalvių ir užvalkalų tipų. Įvairių tipų lavų santykis Aksialo kalno (Juan de Fuca kalnagūbrio) kalderos dugne buvo detaliai nubrėžtas per vieną iš R/V Mstislavo Keldysho ekspedicijų 1985 metais (5.3 pav.).

3. Trečiasis, apatinis sluoksnis, remiantis gilinimo ir giliavandenių gręžinių duomenimis, sudarytas iš pagrindinių magminių uolienų, tokių kaip gabro ir ultrabazinės uolienos (peridotitai, piroksenitai).

Ramiojo vandenyno Galapagų plyšyje Heso baseine atsidūrusi okeaninės plutos atkarpa buvo paimta gilinant ir ištirta iš prancūziško nusileidimo laivo Nautilus (5.4 pav.).

Žemyninės plutos struktūra

Atkarpos apačioje yra gabbrai, kurių K = 6,8 km/s, kuriuos aukščiau pakeičia doleritai, kurių storis iki 1 km, o F = 5,5 km/s, o atkarpa baigiasi pagalvių ir užvalkalų lavomis iš toleitinio. bazaltai, kurių storis apie 1 km.

Skyriaus apačioje yra peridotitai. Okeaninės plutos sluoksniuotą struktūrą galima atsekti dideliais atstumais, tai patvirtina daugiakanalio seisminio profiliavimo duomenys.


Pastarųjų dešimtmečių geofizinių tyrimų rezultatai leido nustatyti dar du tarpinius (pereinamuosius) žemės plutos tipus: subkontinentinį ir subokeaninį.

Subkontinentinis žemės plutos tipas jo struktūra artima žemyninei plutai, mažesnis 20-30 km storis ir neaiškiai apibrėžta Konrado riba.

Būdinga salų lankams ir žemyno pakraščiams.

Subokeaninis žemės plutos tipas yra izoliuotas kraštinių ir vidaus jūrų (Ochotsko, Japonijos, Viduržemio jūros, Juodosios ir kt.) giliavandeniuose baseinuose. Šis tipas nuo okeaninės plutos skiriasi padidėjusiu nuosėdinio sluoksnio storiu (4-10 km ir daugiau), o bendras storis siekia 10-20, vietomis 25-30 km.