Какова толщина океанической земной коры кратко

Обновлено: 30.06.2024

Верхняя твердая оболочка планеты – земная кора – ограничена поверхностью суши или дном Мирового океана. Имеет она и геофизическую границу, которой является раздел Мохо. Граница характеризуется тем, что здесь резко нарастают скорости сейсмических волн. Установил её в $1909$ г. хорватский ученый А. Мохоровичич ($1857$-$1936$).

Земную кору слагают осадочные, магматические и метаморфические горные породы, а по составу в ней выделяется три слоя. Горные породы осадочного происхождения, разрушенный материал которых переотложился в нижние слои и образовал осадочный слой земной коры, покрывает всю поверхность планеты. В некоторых местах он очень тонкий и, возможно, прерывается. В других местах он достигает мощности нескольких километров. Осадочными являются глина, известняк, мел, песчаник и др. Образуются они путем осаждения веществ в воде и на суше, лежат обычно пластами. По осадочным породам можно узнать о существовавших на планете природных условиях, поэтому геологи их называют страницами истории Земли. Осадочные породы подразделяются на органогенные, которые образуются путем накопления останков животных и растений и неорганогенные, которые в свою очередь подразделяются на обломочные и хемогенные.

Обломочные породы являются продуктом выветривания, а хемогенные – результат осаждения веществ, растворенных в воде морей и озер.

Магматические породы слагают гранитный слой земной коры. Образовались эти породы в результате застывания расплавленной магмы. На континентах мощность этого слоя $15$-$20$ км, он совсем отсутствует или очень сильно сокращается под океанами.

Магматическое вещество, но бедное кремнеземом слагает базальтовый слой, имеющий большой удельный вес. Слой этот хорошо развит в основании земной коры всех областей планеты.

Вертикальная структура и мощность земной коры различны, поэтому выделяют несколько её типов. По простой классификации существует океаническая и материковая земная кора.

Материковая земная кора

Материковая или континентальная кора отличается от океанической коры толщиной и устройством. Континентальная кора расположена под материками, но её край не совпадает с береговой линией. С точки зрения геологии настоящим материком является вся площадь сплошной материковой коры. Тогда получается, что геологические материки больше географических материков. Прибрежные зоны материков, называемые шельфом – это есть временно залитые морем части материков. Такие моря как Белое, Восточно-Сибирское, Азовское – расположены на материковом шельфе.

Готовые работы на аналогичную тему

В континентальной земной коре выделяются три слоя:

Верхний слой – осадочный;
Средний слой – гранитный;
Нижний слой – базальтовый.

Под молодыми горами такой тип коры имеет толщину$ 75$ км, под равнинами – до $45$ км, а под островными дугами – до $25$ км. Верхний осадочный слой материковой коры формируется глинистыми отложениями и карбонатами мелководных морских бассейнов и грубообломочными фациями в краевых прогибах, а также на пассивных окраинах континентов атлантического типа.

Вторгшаяся в трещины земной коры магма сформировала гранитный слой в составе которого есть кремнезем, алюминий и другие минералы. Толщина гранитного слоя может доходить до $25$ км. Слой этот очень древний и имеет солидный возраст – $3$ млрд. лет. Между гранитным и базальтовым слоем, на глубине до $20$ км, прослеживается граница Конрада. Она характеризуется тем, что скорость распространения продольных сейсмических волн здесь увеличивается, на $0,5$ км/сек.

Формирование базальтового слоя произошло в результате излияния на поверхность суши базальтовых лав в зонах внутриплитного магматизма. Базальты содержат больше железа, магния и кальция, поэтому они тяжелее гранита. В пределах этого слоя скорость распространения продольных сейсмических волн от $6,5$-$7,3$ км/сек. Там, где граница становится размытой, скорость продольных сейсмических волн растет постепенно.

Общая масса земной коры от массы всей планеты составляет всего $0,473$ %.

Одну из первых задач, связанную с определением состава верхней континентальной коры, взялась решать молодая наука геохимия. Так как кора состоит из множества самых разнообразных пород, эта задача была весьма сложной. Даже в одном геологическом теле состав пород может сильно варьироваться, а в разных районах могут быть распространены разные типы пород. Исходя из этого, задача заключалась в определении общего, среднего состава той части земной коры, которая на континентах выходит на поверхность. Эту первую оценку состава верхней земной коры сделал Кларк. Он работал сотрудником геологической службы США и занимался химическим анализом горных пород. В ходе многолетних аналитических работ, ему удалось обобщить результаты и рассчитать средний состав пород, который был близок к граниту. Работа Кларка подверглась жесткой критике и имела противников.

Вторую попытку по определению среднего состава земной коры предпринял В. Гольдшмидт. Он предположил, что двигающийся по континентальной коре ледник, может соскребать и смешивать выходящие на поверхность породы, которые в ходе ледниковой эрозии будут отлагаться. Они то и будут отражать состав средней континентальной коры. Проанализировав состав ленточных глин, которые во время последнего оледенения отлагались в Балтийском море, он получил результат, близкий к результату Кларка. Разные методы дали одинаковые оценки. Геохимические методы подтверждались. Этими вопросами занимались, и широкое признание получили оценки Виноградова, Ярошевского, Ронова и др.

Океаническая земная кора

Океаническая кора расположена там, где глубина моря больше $ 4$ км, а это значит, что она занимает не все пространство океанов. Остальная площадь покрыта корой промежуточного типа. Кора океанического типа устроена не так, как континентальная кора, хотя тоже разделяется на слои. В ней практически совсем отсутствует гранитный слой, а осадочный очень тонкий и имеет мощность менее $1$ км. Второй слой пока еще неизвестен, поэтому его называют просто вторым слоем. Нижний, третий слой – базальтовый. Базальтовые слои континентальной и океанической коры похожи скоростями сейсмических волн. Базальтовый слой в океанической коре преобладает. Как говорит теория тектоники плит, океаническая кора постоянно формируется в срединно-океанических хребтах, потом она от них отходит и в областях субдукции поглощается в мантию. Это свидетельствует о том, что океаническая кора является относительно молодой. Наибольшее количество зон субдукции характерно для Тихого океана, где с ними связаны мощные моретрясения.

Субдукция – это опускание горной породы с края одной тектонической плиты в полурасплавленную астеносферу

В том случае, когда верхней плитой является континентальная плита, а нижней – океаническая – образуются океанические желоба.
Её толщина в разных географических зонах варьируется от $5$-$7$ км. С течением времени толщина океанической коры практически не изменяется. Связано это с количеством расплава, выделяющегося из мантии в срединно-океанических хребтах и толщиной осадочного слоя на дне океанов и морей.

Осадочный слой океанической коры небольшой и редко превышает толщину в $0,5$ км. Состоит он из песка, отложений останков животных и осажденных минералов. Карбонатные породы нижней части на большой глубине не обнаруживаются, а на глубине больше $4,5$ км карбонатные породы замещаются красными глубоководными глинами и кремнистыми илами.

Базальтовые лавы толеитового состава сформировали в верхней части базальтовый слой, а ниже лежит дайковый комплекс.

Дайки – это каналы, по которым базальтовая лава изливается на поверхность

Базальтовый слой в зонах субдукции превращается в экголиты, которые погружаются в глубину, потому что имеют большую плотность окружающих мантийных пород. Их масса составляет около $7$ % от массы всей мантии Земли. В пределах базальтового слоя скорость продольных сейсмических волн составляет $6,5$-$7$ км/сек.

Средний возраст океанической коры составляет $100$ млн. лет, в то время как самые старые её участки имеют возраст $156$ млн. лет и располагаются во впадине Пиджафета в Тихом океане. Сосредоточена океаническая кора не только в пределах ложа Мирового океана, она может быть и в закрытых бассейнах, например, северная впадина Каспийского моря. Океаническая земная кора имеет общую площадь $306$ млн. км кв.

Толщина континентальной земной коры доходит до $75$ км. Она состоит из $3$-х слоёв. Верхний — осадочный , в котором преобладают осадочные породы. Гранитный слой состоит преимущественно из гранита и метаморфических горных пород. Базальтовый слой — из более плотных пород, плотность которых сравнима с базальтами.

Максимальная мощность океанической земная кора составляет $5$ км. Она сложена $2$-мя слоями. Верхний слой — осадочный , нижний слой — базальтовый . Гранитный слой в океанической земной коре отсутствует.

Мощность континентальной коры под равнинами составляет $30$– $50$ км, под горами — до $75$ км. Мощность океанической коры — от $5$ до $10$ км.

Кора существует и на некоторых других планетах Солнечной системы, но только у Земли она подразделяется на $2$ типа: континентальную и океаническую. На других планетах в большинстве случаев она состоит из базальтов.

Учёный-геофизик Андрия Мохоровичич , изучая данные о сильном землетрясении $1909$ года около города Загреб на Балканском полуострове, обратил внимание на то, что на глубине около $30$ км скорость сейсмических волн, распространившихся от землетрясения, резко увеличилась. Андрия предположил, что существует некая граница раздела земной коры и мантии. На ней происходит увеличение скоростей сейсмических волн из-за увеличения плотности вещества.

Андрия Мохоровичич ( $1857$– $1936$ ) — хорватский геофизик и сейсмолог. Андрия Мохоровичич родился $23$ января $1857$ года в городе Истрия (Хорватия). Долгое время преподавал метеорологию в Навигационном училище в Бакре и Загребе. С $1910$ года был директором Государственного управления метеорологической службы и обсерватории в Загребе. В $1909$ году открыл границу, разделяющую земную кору и мантию, эту поверхность позже назовут в его честь. Андрия также известен тем, что разработал методику регистрации землетрясений и сконструировал ряд геофизических приборов.

Земна́я кора́ — внешняя твёрдая оболочка Земли (геосфера). Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы. Разделяет кору и мантию граница Мохоровичича, или сокращённо Мохо, на которой происходит резкое увеличение скоростей сейсмических волн. С внешней стороны большая часть коры покрыта гидросферой, а меньшая находится под воздействием атмосферы.

Кора есть на Марсе и Венере, Луне и многих спутниках планет-гигантов. На Меркурии, хотя он и принадлежит к планетам земной группы, кора земного типа отсутствует. В большинстве случаев она состоит из базальтов. Земля уникальна тем, что обладает корой двух типов: континентальной и океанической.

Масса земной коры оценивается в 2,8·10 19 тонн (из них 21 % — океаническая кора и 79 % — континентальная). Кора составляет лишь 0,473 % общей массы Земли.

Содержание

Океаническая кора

Океаническая кора состоит главным образом из базальтов. Согласно теории тектоники плит, она непрерывно образуется в срединно-океанических хребтах, расходится от них и поглощается в мантию в зонах субдукции. Поэтому океаническая кора относительно молодая, и самые древние её участки датируются поздней юрой.

Толщина океанической коры практически не меняется со временем, поскольку в основном она определяется количеством расплава, выделившегося из материала мантии в зонах срединно-океанических хребтов. До некоторой степени влияние оказывает толщина осадочного слоя на дне океанов. В разных географических областях толщина океанической коры колеблется в пределах 5-7 километров.

В рамках стратификации Земли по механическим свойствам, океаническая кора относится к океанической литосфере. Толщина океанической литосферы, в отличие от коры, зависит в основном от её возраста. В зонах срединно-океанических хребтов астеносфера подходит очень близко к поверхности, и литосферный слой практически полностью отсутствует. По мере удаления от зон срединно-океанических хребтов толщина литосферы сначала растет пропорционально её возрасту, затем скорость роста снижается. В зонах субдукции толщина океанической литосферы достигает наибольших значений, составляя 130-140 километров.

Континентальная кора

Континентальная кора имеет трёхслойное строение. Верхний слой представлен прерывистым покровом осадочных пород, который развит широко, но редко имеет большую мощность. Большая часть коры сложена под верхней корой — слоем, состоящим главным образом из гранитов и гнейсов, обладающим низкой плотностью и древней историей. Исследования показывают, что большая часть этих пород образовались очень давно, около 3 миллиардов лет назад. Ниже находится нижняя кора, состоящая из метаморфических пород — гранулитов и им подобных.

Состав верхней континентальной коры

Земную кору составляет сравнительно небольшое число элементов. Около половины массы земной коры приходится на кислород, более 25% — на кремний. Всего 18 элементов: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba — составляют 99,8 % массы земной коры [источник не указан 869 дней] .

Элемент	Порядковый номер	Содержание, % массы	Молярная масса	Содержание, % кол-во в-ва
Кислород	8	49,13	16	53,52
Кремний	14	26,0	28,1	16,13
Алюминий	13	7,45	27	4,81
Железо	26	4,2	55,8	1,31
Кальций	20	3,25	40,1	1,41
Натрий	11	2,4	23	1,82
Калий	19	2,35	39,1	1,05
Магний	12	2,35	34,3	1,19
Водород	1	1,00	1	17,43
Титан	22	0,61	47,9	0,222
Углерод	6	0,35	12	0,508
Хлор	17	0,2	35,5	0,098
Фосфор	15	0,125	31,0	0,070
Сера	16	0,1	32,1	0,054
Марганец	25	0,1	54,9	0,032
Фтор	9	0,08	19,0	0,073
Барий	56	0,05	137,3	0,006
Азот	7	0,04	14,0	0,050
Остальные	-	~0,2	-	-

Определение состава верхней континентальной коры стало одной из первых задач, которую взялась решать молодая наука геохимия. Собственно из попыток решения этой задачи и появилась геохимия. Эта задача весьма сложна, поскольку земная кора состоит из множества пород разнообразного состава. Даже в пределах одного геологического тела состав пород может сильно варьировать. В разных районах могут быть распространены совершенно разные типы пород. В свете всего этого и возникла задача определения общего, среднего состава той части земной коры, что выходит на поверхность на континентах. С другой стороны, сразу же возник вопрос о содержательности этого термина.

Следующую попытку определить средний состав земной коры предпринял Виктор Гольдшмидт. Он сделал предположение, что ледник, двигающийся по континентальной коре, соскребает все выходящие на поверхность породы, смешивает их. В результате породы, отлагающиеся в результате ледниковой эрозии, отражают состав средней континентальной коры. Гольдшмидт проанализировал состав ленточных глин, отлагавшихся в Балтийском море во время последнего оледенения. Их состав оказался удивительно близок к среднему составу, полученному Кларком. Совпадение оценок, полученных столь разными методами, стало сильным подтверждением геохимических методов.

Впоследствии определением состава континентальной коры занимались многие исследователи. Широкое научное признание получили оценки Виноградова, Ведеполя, Ронова и Ярошевского.

Некоторые новые попытки определения состава континентальной коры строятся на разделении её на части, сформированные в различных геодинамических обстановках.

См. также

Граница между верхней и нижней корой

Для изучения строения земной коры применяются косвенные геохимические и геофизические методы, но непосредственные данные можно получить в результате глубинного бурения. При проведении научного глубинного бурения часто ставится вопрос о природе границы между верхней (гранитной) и нижней (базальтовой) континентальной корой. Для изучения этого вопроса в СССР была пробурена Саатлинская скважина. В районе бурения наблюдалась гравитационная аномалия, которую связывали с выступом фундамента. Но бурение показало, что под скважиной находится интрузивный массив. При бурении Кольской сверхглубокой скважины граница Конрада также не была достигнута. Недавно (2005) в печати обсуждалась возможность проникновения к границе Мохоровичича и в верхнюю мантию с помощью самопогружающихся вольфрамовых капсул, обогреваемых теплом распадающихся радионуклидов [3] .

Примечания

↑ Химия цемента и вяжущих веществ: Учеб. пособие / Н.А. Андреева; СПбГСУ. - СПб., 2011. - 67 с.
↑ Определитель минералов / Т.Б. Здорик; - М., 1978. - 325 с.
↑ M.I. Ojovan, F.G.F. Gibb, P.P. Poluektov, E.P. Emets. Probing of the interior layers of the Earth with self-sinking capsules. Atomic Energy, 99, No. 2, 556—562.

Ссылки

1) Кора (Континентальная кора · Океаническая кора): Осадочный слой • Верхняя кора • Граница Конрада • Нижняя кора • Литосфера (Литосферные плиты) • Поверхность Мохоровичича
2) Мантия: Верхняя мантия (Астеносфера) • Сейсмический раздел 660 км • Нижняя мантия • Граница Гутенберга
3) Ядро: Внешнее ядро • Внутреннее ядро

Найти и оформить в виде сносок ссылки на авторитетные источники, подтверждающие написанное.
Проставив сноски, внести более точные указания на источники.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Полезное

Смотреть что такое "Земная кора" в других словарях:

Земная кора — в настоящее время под. З. к. подразумевается сиалическая оболочка Земли, располагающаяся выше границы Мохоровичича (М), слагающая верхнюю часть литосферы Земли и отделяющаяся от подстилающего субстрата скачком в изменении скорости распространения … Геологическая энциклопедия

Земная кора — Земная кора, строение: 1 вода; 2 осадочный слой; 3 гранитный слой; 4 базальтовый слой континентальной коры; 5 базальтовый слой океанической коры; 6 магматический слой океанической коры (породы габроидного состава); 7 вулканические острова; 8, 9… … Иллюстрированный энциклопедический словарь

ЗЕМНАЯ КОРА — верхняя оболочка твердой Земли, ограниченная снизу Мохоровичича поверхностью. Различают континентальную кору (толщина от 35 45 км под равнинами до 70 км в области гор) и океаническую (5 10 км). В строении первой имеются три слоя: верхний… … Большой Энциклопедический словарь

земная кора — ▲ земная оболочка ↑ верхний твердое (состояние) земная кора, литосфера: осадочный слой. гранитный слой (в материковой зоне) и базальтового слоя; гранитный слой выходит на поверхность в пределах щитов, состоит из гранитов, гнетов и др. ♥ суша ↓ … Идеографический словарь русского языка

ЗЕМНАЯ КОРА — ЗЕМНАЯ КОРА, наружная твердая оболочка Земли, состоящая под континентами из осадочного, гранитного и базальтового слоев общей мощностью до 80 км; под океанами ее толща составляет 5 10 км, а гранитный слой полностью отсутствует. В ее строении… … Современная энциклопедия

ЗЕМНАЯ КОРА — самая верхняя часть литосферы наиболее сложная область Земли, в которой происходят различные циклические процессы осадконакопления, магнетизма, формирования новых физико химических структур, непосредственно влияющих на биотические компоненты… … Экологический словарь

земная кора — Верхняя оболочка твердой Земли толщиной от 5 10 км под океанами до 35 70 км под материками, отделенная от нижележащей мантии поверхностью Мохоровичича. → Рис. 102 … Словарь по географии

ЗЕМНАЯ КОРА — – верхняя твердая оболочка Земли, лежащая на мантии; верхняя часть литосферы, располагающаяся выше сейсмической границы Мохоровичича. См. континентальная земная кора, океанская земная кора … Палеомагнитология, петромагнитология и геология. Словарь-справочник.

Земная кора – это наружная часть литосферы. Она представляет собой твёрдую внешнюю оболочку земного шара, состоящую из горных пород, минералов и биогенных отложений. Большая часть земной коры покрыта водами Мирового океана (гидросферой), а меньшая – активно взаимодействует с воздушной оболочкой Земли (атмосферой). Средняя мощность твёрдой оболочки составляет 35-40 км, причём под океанами её толщина минимальна, а под материками максимальна. В масштабах планеты толщину земной коры можно сравнить с толщиной кожуры яблока.

До глубины 20-30 м температура внутри земной коры не изменяется, а далее начинает увеличиваться примерно на 30С на каждые 100 м.

Строение земной коры

Земная кора состоит из отдельных слоёв горных пород, различающихся по своему происхождению, плотности и мощности.

Таблица: Строение коры Земли, слои, происхождение и особенности

Название слоя	Происхождение горных пород	Описание
Осадочный	В результате накопления осадков – ила, органических остатков, продуктов выветривания (глины, известняк, ракушечник, песок, соль, мел).	Наружный слой земной коры. Сложен рыхлыми горными породами, легко поддающимися выветриванию и вымыванию.
Гранитный	В результате застывания раскалённой магмы – граниты, гнейсы.	Промежуточный слой земной коры. Имеет кристаллическую структуру, на материках может выходить на поверхность Земли.
Базальтовый	В результате извержения вулканов - базальты, габбро.	Находится на границе с мантией. Структура горных пород не изучена.

Осадочный и гранитный слой достаточно хорошо изучены, так как их можно увидеть на поверхности Земли. Базальтовый слой до сих пор остаётся для учёных загадкой. Даже 10-километровая сверхглубокая скважина, расположенная на Кольском полуострове, не смогла достигнуть глубины залегания базальтового слоя.

Установить структуру земной коры стало возможным благодаря сейсмолокации. Скорость и направление прохождения сейсмических волн, которые возникают при землетрясении, зависят от плотности и упругости горных пород. Так, изучая сейсмические волны, учёные смогли составить характеристику отдельных слоёв земной коры.

Типы земной коры

Выделяют два типа земной коры - материковую и океаническую. Наибольшая часть от общей площади земной коры - 56%, приходится на океаническую, а меньшая –44%, на материковую.

Материковая и океаническая земная кора различаются по толщине и количеству слоёв горных пород.

Осадочный.
Гранитный.
Базальтовый.

Осадочный
Базальтовый

Известно, что максимальной толщины в 80 км материковая земная кора достигает под самой высокой горной системой мира – Гималаями.

Химические элементы в составе земной коры

Химические элементы, на которые приходятся оставшийся 1%, называются рассеянными.

Химические элементы взаимодействуют между собой и образуют соединения, из которых состоят минералы. Общий перечень известных в настоящее время минералов состоит из 6000 наименований. Только 100-150 из них можно отнести к распространённым, остальные встречаются крайне редко.

Как изменяется земная кора

Изменения в земной коре происходят под воздействием внешних и внутренних сил:

Внутренние силы – это энергия земных недр. Со временем она накапливается и вырывается наружу, вызывая землетрясения, извержения вулканов.
Внешние силы - это энергия Солнца, которая преобразуется в энергию ветра, воды, выражается в перепадах температуры, является основой жизнедеятельности живых организмов. Под действием внешних сил разрушаются горы, твёрдые камни превращаются в песок, текучие воды вымывают глубокие русла рек и формируют долины. Деятельность человека тоже относится к внешним силам.

Изменения в земной коре происходят очень медленно, поэтому за свою жизнь человек не может их заметить.

Зачем нужно изучать земную кору

Основной наукой, изучающей земную кору в целом, является геология. К предметам её изучения относятся состав, строение, движение и история развития земной коры, а также залегающих в ней полезных ископаемых.

Многие полезные ископаемые (уголь, нефть, руды металлов) необходимы для развития промышленности, их используют как топливо или сырьё для производства необходимых материалов и продуктов. Открытие новых месторождений полезных ископаемых важно для оценки имеющихся запасов и прогнозов по их использованию.

Изучение горных пород, слагающих слои земной коры, позволяют учёным делать выводы об историческом прошлом нашей планеты. По органическим горным породам можно определять, какие живые организмы населяли нашу планету в древности.

Океаническая литосфера представляет собой жесткий единица внутренней Земли , образованный океанической корой и подстилающей литосферной мантией . Он опирается на пластичную часть верхней мантии , астеносферу , и находится (за очень редкими исключениями) под слоем океана, образуя дно океана.

Литосферная мантия сложена перидотитами и имеет плотность 3,3 г / см 3 .

Океаническая литосфера создается на уровне хребтов . В процессе формирования он сначала тонкий, затем утолщается по мере удаления от позвоночника и стареет по мере охлаждения. Его утолщение происходит со стороны мантии за счет охлаждения части верхней мантии непосредственно под корой, но также и со стороны коры за счет седиментации . Коровая часть океанической литосферы обычно имеет толщину менее 10 км , ее мантийная часть с возрастом утолщается и может достигать 80 км . Океаническая литосфера остается тоньше континентальной литосферы .

Резюме

Физическое описание

Методы разведки и картирования

Хотя большая часть океанической коры еще не пробурена , геологи все еще хорошо знают морское дно благодаря:

скважины по всей верхней части;
анализ офиолитов (разрезы океанической коры, отложившиеся на континентах);
сейсмический анализ, позволяющий сравнивать сейсмическую структуру океанической коры с лабораторными определениями сейсмических скоростей в известных типах горных пород, а также анализ различных образцов, доставленных подводными лодками;
волочение (в частности , от гребней хребтов и зон разрушения) и бурения.

Состав

Типичный разрез океанической литосферы. 1. Осевой магматический очаг 2. Осадки 3. Лавы базальтовой подушки 4. Жильный комплекс габброидов 5. Габбро 6. Перидотиты.

Океаническая кора намного проще континентальной. Согласно работе конференции Пенроуза в 1972 году, которая привела к определению стандартной офиолитовой последовательности, мы можем в целом разделить океаническую литосферу на 4 слоя, 3 верхних слоя образуют океаническую кору:

уровень основных лав, верхний вулканический слой мощностью 0,5 км от стекловидного до мелкокристаллического базальта ( базальтовые подушечные лавы );
уровень габбро (слоистые габбро, увенчанные изотропными габбро);
уровень вен (субвертикальные вены микрогаббро);

ультраосновной уровень, сложенный перидотитами ( лерцолиты , гарцбургиты, дуниты). Этот слой образован медленным охлаждением магмы под поверхностью и состоит из крупнозернистых габбро и кумулятивных ультраосновных пород. Он составляет более двух третей объема океанической коры мощностью почти 5 км.

Верхний уровень (основная лава) может быть покрыт слоями осадочных пород и / или отложений. Этот осадочный чехол имеет среднюю толщину 0,4 км , обычно тоньше или даже отсутствует у срединно-океанических хребтов, но при удалении от хребта он увеличивается.

Он состоит из рыхлых или полуконсолидированных отложений. Вблизи окраин континента отложения терригенные, то есть происходящие из земли. Глубоководные отложения состоят из крошечных раковин морских организмов, обычно известковых и кремнистых. Они также могут состоять из вулканического пепла и терригенных отложений, переносимых мутными течениями.

Плотность

Средняя плотность океанической коры, очень важный параметр, определяющий форму поверхности и эволюцию литосферы в | тектоника плит , обычно указывается в учебниках со значениями от 2,9 до 3,0 г / см 3 .

Плотность мантии Земли зависит от температуры и давления. На верхней границе астеносферы она составляет 3,4 г / см 3 , но увеличивается по мере затвердевания последней и ее агрегации в океанической литосфере.

Состав

Океаническая литосфера сложена габбро и базальтами в коровой части (океаническая кора) и перидотитами в мантийной части (литосферная мантия). По сравнению с континентальной корой эти породы беднее диоксидом кремния (около 50%) и состоят в основном из минералов диопсида и плагиоклаза.

Три слоя океанической коры сформированы из материала верхней мантии, измененного процессами плавления, которые приводят к образованию поднимающейся магмы . Первоначальный состав верхней мантии - лерцолит , порода, состоящая из оливина , энстатита и диопсида . Образование магмы приводит к тому, что лерцолит теряет в основном диопсид , так что остается порода ( мигматит ), состоящая в основном из оливина и энстатита , гарцбургита .

Динамика дна океана

Хребет и океаническое расширение

Океаническая кора является прямым результатом тектоники плит : когда две плиты удаляются друг от друга, промежуток между двумя соответствующими блоками литосферы образует вакуум, в котором магма из субстрата астеносферы вступает в контакт (чаще всего) с океаном. напольная вода, которая затвердевает в виде базальта .

Верхняя кора является результатом остывания магмы из мантии Земли, расположенной ниже границы расходящихся плит.

Таким образом, океаническая кора постоянно создается на краю этих расходящихся плит в непрерывном процессе в структуре, которая обычно принимает форму океанического хребта .

Когда плиты расходятся, на этих океанских хребтах магма поднимается и занимает место литосферной мантии и предыдущей коры, уносимой дивергенцией.

Океанический хребет производит базальт , который может агрегировать с обеих сторон, образуя новый океанского дна.

Магма вводится в центр расширения. Он состоит в основном из частично затвердевшей кристаллической взвеси, полученной в результате предыдущих нагнетаний, формирующих линзы магмы, которые являются источником систем даек интрузий магматических плит в существующей коре и которые питают лаву подушек на поверхности, когда они выходят наружу. Когда эти лавы охлаждаются, они, в большинстве случаев, химически модифицируются морской водой, которая гидратирует корку (ионы OH включаются в минералы).

Это преобразование отмечает различие между океанической корой, которая была химически преобразована, и литосферной мантией, которой не было.

Система океанических хребтов, сеть вулканов длиной 40 000 км, порождает новую океаническую кору со скоростью 17 км3 в год, покрывая дно океана базальтом.

Эти извержения в основном происходят в срединно-океанических хребтах, но также и в отдельных горячих точках, а также в редких, но мощных явлениях, называемых извержениями базальтов, подверженными наводнениям.

Причины расхождения пластин

Образовавшаяся на границе двух пластин, которые отходят друг от друга, новая корка объединяется с более старой коркой, разделяется и удаляется по обе стороны гребня, следуя движению, часто сравнимому с движением беговой дорожки.

Происхождение этого движения неясно, и существует несколько моделей, объясняющих движение (тектоника плит) океанической коры.

Первый тип объяснения считает , что основной причиной является конвекция из мантии Земли , земной коры обеспечивается за счет трения.

Силы, вызываемые этими теориями, безусловно, сосуществуют, причем спорным вопросом является то, какая из сил играет наибольшую роль.

Старение океанической литосферы

Самая молодая океаническая литосфера находится на уровне океанических хребтов и постепенно стареет вдали от хребтов. По мере удаления от хребта литосфера становится холоднее и плотнее, и над ней постепенно накапливается осадок. Его толщина увеличивается с удалением от позвоночника по мере старения квадратного корня из коры.

Для более старых частей земной коры кривая роста стремится к пределу, когда геотермический градиент в литосфере доводит основание литосферы до температуры плавления мантии Земли . На этом пределе литосфера больше не может отводить за счет теплопроводности больше тепла, чем получает, и поэтому перестает утолщаться за счет охлаждения и затвердевания астеносферы. В асимптотической зоне связь между глубиной и возрастом может быть определена экспоненциальной функцией.

Поскольку литосфера более плотная, чем астеносфера, вес столба породы увеличивается и вызывает углубление дна океана.

Недавняя работа пришла к выводу, что толщина океанической коры изменяется в зависимости от циклов оледенения / дегляциации и уровня моря в связи с циклом Миланковича (циклы 23000, 41000 и 100000 лет). Таким образом, вулканизм влияет на климат, но, наоборот, климат также влияет на морской вулканизм.

В случае океанической литосферы с медленным расширением (как в настоящее время для атлантической литосферы со средней скоростью расширения порядка 2 см / год ) океаническая кора имеет уменьшенную толщину; он прерывистый и может полностью отсутствовать, когда магма выходит на поверхность, достаточно охлажденная и уже затвердевшая: тогда перидотиты верхней мантии выходят непосредственно в контакт с океаном.

Субдукция

Как и континентальная литосфера, океаническая литосфера находится в изостатическом равновесии с астеносферой верхней мантии. Возраст литосферы обычно не превышает 200 миллионов лет, поскольку после этого она становится более плотной, чем нижележащая мантия, и погружается в нее ( субдукция ).

Когда материал земной коры опускается, он подвергается новому физико-химическому преобразованию, и вытекающая вода вызывает частичное плавление вышележащих пород, что приводит к вулканизму стратовулканизма за углублением субдукции и созданию вулканической дуги .

Несколько редких участков океанической коры существуют дольше. Это особенно характерно для бассейна Геродота в восточной части Средиземного моря , дно которого состоит из океанической коры возрастом около 340 млн лет в зависимости от толщины отложений и геометрии магнитных аномалий . Эта корка является пережитком палеоокеана Neotethys , если он не был сформирован во время сборки Пангеи .

Определенные явления, связанные с образованием гор, могут вызывать появление остатков океанической коры и их скопление в земной коре, и эти фрагменты могут быть гораздо более древнего возраста. В дополнение к глубоководному бурению (например, по программе Ocean Drilling Program, ODP), эти месторождения, называемые офиолитами, являются единственным способом детального наблюдения за структурой океанической коры. Возраст самых старых известных офиолитов составляет от 2,5 до 3,8 миллиарда лет.

Геологическое прошлое

С планетарной точки зрения, океаническая кора является вторичной корой того же типа, что и на Марсе и Венере. Кора, вероятно, образовалась относительно рано, подобная кора, вероятно, была уже в первый миллиард лет истории Земли. Единственной предпосылкой для его образования является наличие частично расплавленной мантии (вероятно, присутствующей от происхождения Земли).

В геологические времена, на протяжении всей истории Земли , субдукция могла менять режим с постепенным охлаждением планеты:

Читайте также: