Три «этажа» земной коры. О ее геологическом строении

Интересно

Современные данные геологии, геофизики и геохимии говорят о трехслойном строении земной коры. В ней выделяются три слоя («этажа»), каждому из которых отвечает определенный диапазон скорости сейсмических волн — в соответствии с химическим составом и физическими свойствами слагающих земную кору пород.

Геофизические данные подтверждают выводы геологов о строении континентальной коры: ее мощность — около 40 км, и состоит она из трех сейсмических слоев (этажей). В самом верхнем из них толщиной в 7-12 км, скорость сейсмических волн с глубиной растет от 5,8 до 6,2 км/с. Ниже, до глубины 25-30 км, градиент роста скорости меньше.

В относительно маломощном нижнем этаже коры скорость прохождения волн быстро растет — до 7-7,5 км/с. На глубине около 40 км наблюдается скачок скорости до 8,0- 8,2 км/с, связанный с границей Мохоровичича, принимаемой за фундамент (подошву) земной коры.

Три "этажа" земной коры. О ее геологическом строении

В какой-то степени уверенно можно говорить о петрографии лишь верхнего этажа. Глубокое бурение свидетельствует, что он образован преимущественно гранито-гнейсами. У этих пород — сложная история. Первоначально они представляли собой базальтовые лавы, излившиеся на поверхность ранней Земли.

Затем они были метаморфизованы и вслед за этим подверглись гранитизации — поднимавшиеся из мантии растворы приносили с собой кремнезем (SiО2) и щелочи (Na2О и К2О), превратив эти первичные базальты в гранито-гнейсы. Гранитизация базальтов началась 4 млрд. лет назад и продолжалась почти до настоящего времени.

Мощность гранито-гнейсов — до 10 км — соизмерима с вертикальными размерами верхнего сейсмического этажа земной коры (в среднем — 7-8 км). Расчеты показали, что при том содержании радиоактивных элементов (урана, тория, калия), какое имеется в гранито-гнейсах, вся «коровая» составляющая теплового потока создается гранито-гнейсовым слоем толщиной в среднем 6-7 км.

Три "этажа" земной коры. О ее геологическом строении

Средний сейсмический этаж континентальной коры характеризуется снижением скорости сейсмических волн и резким (в 10 раз) повышением намагниченности пород. Есть лишь один тип горных пород, который удовлетворяет этим признакам — сильно серпентинизированные ультрабазальты.

Ультраосновные породы (ультра-базиты), из которых состоит верхняя мантия Земли, содержат не более 40-45% кремнезема (SiО2), но в большом количестве — магний и железо. Эти породы нестабильны и при температуре ниже 400°С они превращаются в водный силикат магния (серпентинит), выделяя избыток железа в виде магнетита.

Насыщение ультра-базитов водой приводит к значительному снижению в них скорости, а новообразованный магнетит определяет их высокую намагниченность. В среднем этаже должны находиться породы первичной мантии Земли, превращенные в серпентиниты.

Три "этажа" земной коры. О ее геологическом строении

С глубиной степень гидратации серпентинитов уменьшается, а скорость в нижнем сейсмическом этаже растет. Сейсмическая граница Мохоровичича, принимаемая за подошву земной коры, разделяет серпентинизированные ультрабазиты выше ее и неизмененные ультрабазиты под ней.

Рассмотренный разрез континентальной коры свойствен лишь равнинно-платформенным территориям. В пределах глубоких прогибов значительная часть разреза коры сложена осадочными породами, а гранитогнейсовый фундамент погружен на глубину до 20-30 км.

Источник

Оцените статью
Саморазвитие IQ
Добавить комментарий