Земная кора, ее состав и типы. Гипотезы, объясняющие происхождение и развитие земной коры.
ФИЗИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Вертикальное расчленение суши. Равнины и горы, их классификация.
Каждый из основных планетарных уровней – поверхности материков и океанического ложа – распадается на ряд второстепенных. Формирование как основных, так и второстепенных уровней происходило в процессе длительного развития земной коры и продолжается и в настоящее время. Современное расчленение материковой земной коры на высотные ступени (счет ступеней ведется от уровня моря):
1.Депрессии – участки суши, лежащие ниже уровня моря. Наибольшей на Земле депрессией является южная часть Прикаспийской низменности с минимальной отметкой -28 м. Внутри Центральной Азии находится сухая Турфанская впадина с глубиной около 154 м. Самой глубокой депрессией на Земле является котловина Мертвого моря: берега Мертвого моря лежат на 392 м ниже уровня моря. Депрессии, занятые водой, уровни которых лежат выше уровня океана, называются криптодепрессиями: озеро Байкал, Ладожское озеро. Каспийское море и Мертвое море не являются криптодепрессиями, поскольку уровень воды в них не достигает уровня океана. Площадь, занятая депрессиями (без криптодепрессий) относительно невелика и составляет около 800 тыс.км2.
2.Низменности (низменные равнины) – участки суши, лежащие на высоте от 0 до 200 м над уровнем моря. Низменности многочисленны на каждом материке (за исключением Африки) и занимают значительно большую площадь, чем любая другая ступень суши. Общая площадь всех низменных равнин земного шара составляет около 48,2 млн.км2.
3.Возвышенности и плато лежат на высоте от 201 до 500 м и различаются между собой преобладающими формами рельефа: на возвышенностях рельеф пересеченный, на плато – сравнительно плоский; возвышенности над низменностями поднимаются постепенно, а плато – заметным уступом. Различаются они также между собой и геологическим строением. Площадь, занятая возвышенностями и плато, составляет около 33 млн. км2.
Выше 500 м располагаются горы. Они могут иметь различное происхождение и возраст. По высоте горы подразделяются на низкие, средние и высокие.
4.Низкие горы поднимаются не выше 1000 м. Обычно низкие горы представляют собой древние разрушенные горы либо предгорья современных горных систем. Низкогорья занимают около 27 млн. км2.
5.Средние горы имеют высоту от 1000 до 2000 м. Примерами средневысотных гор являются: Урал, Карпаты, Забайкалье, некоторые хребты Восточной Сибири и многие другие горные страны. Площадь, занятая средними горами, составляет около 24 млн.км2.
6.Высокие (альпийские) горы поднимаются выше 2000 м. Термин «альпийские горы» часто применяется по отношению только к горам кайнозойского возраста, лежащим на высоте более 3000 м. На высокие горы приходится около 16 млн.км2.
Ниже уровня океана продолжается материковая низменность, затопленная водой, - шельф, или материковая отмель. До недавнего времени по тому же условному счету, что и ступени суши, шельфом называли подводные равнины с глубинами до 200 м. Теперь границу шельфа проводят не по формально избранной изобате, а по линии фактического, геологически обусловленного окончания материковой поверхности и перехода ее к материковому склону. Поэтому шельф продолжается в океане до разных глубин в каждом море, часто превышающих 200 м и достигающих 700 и даже 1500 м.
У внешнего края относительно плоского шельфа происходит резкий перелом поверхности к материковому склону и материковому подножью. Шельф, склон и подножье вместе образуют подводную окраину материков. Она продолжается в среднем до глубины 2450 м.
Материки, включая их подводную окраину, занимают около 40% поверхности Земли, тогда как площадь суши составляет около 29,2% общеземной.
Каждый материк изостатически уравновешен в астеносфере. Между площадью материков, высотами их рельефа и глубиной погружения в мантию есть прямая зависимость. Чем больше площадь континента, тем больше его средняя высота и мощность литосферы. Средняя высота суши составляет 870 м. Средняя высота Азии – 950 м, Европы – 300 м, Австралии – 350 м.
Обобщенный профиль земной поверхности представлен гипсометрической кривой. Часть ее, относящаюся к океану, называют батиграфической кривой.
ФИЗИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
Земная кора, ее состав и типы. Гипотезы, объясняющие происхождение и развитие земной коры.
Земная кора – это комплекс поверхностных слоев твердого тела Земли. Понятие «земная кора» следует отличать от понятия «литосфера». Понятие «литосфера» является более широким, чем «земная кора». В литосферу современная наука включает не только земную кору, но и самую верхнюю мантию до астеносферы, то есть до глубины примерно около 100 км.
Существует два основных типа земной коры: океанская и материковая. Мощность океанской земной коры в современную геологическую эпоху колеблется от 5 до 10 км. Она состоит из следующих трех слоев:
1) верхний тонкий слой морских осадков (мощность не более 1 км);
2) средний базальтовый слой (мощность от 1,0 до 2,5 км);
3) нижний слой габбро (мощность около 5 км).
Материковая земная кора имеет более сложное строение и большую мощность, чем океанская земная кора. Ее мощность в среднем составляет 35-45 км, а в горных странах увеличивается до 70 км. Она состоит также их трех слоев, но существенно отличается от океанской:
1) нижний слой, сложенный базальтами (мощность около 20 км);
2) средний слой занимает основную толщу материковой коры и условно называется гранитным. Он сложен в основном гранитами и гнейсами. Под океаны этот слой не распространяется;
3) верхний слой – осадочный. Его мощность в среднем составляет около 3 км. В некоторых районах мощность осадков достигает 10 км (например, в Прикаспийской низменности). В отдельных районах Земли осадочный слой отсутствует вообще и на поверхность выходят гранитный слой. Такие районы называются щитами (например, Украинский щит, Балтийский щит).
Гранитный слой от базальтового отделен поверхностью Конрада, на которой скорость сейсмических волн возрастает от 6,4 до 7,6 км/сек. Граница между земной корой и мантией (как на материках, так и на океанах) проходит по поверхности Мохоровичича (линия Мохо). Скорость сейсмических волн на ней скачкообразно увеличивается до 8 км/сек.
Кроме двух основных типов – океанского и материкового – есть также участки смешанного (переходного) типа: на материковых отмелях или шельфах кора имеет мощность около 25 км и в целом сходна с материковой корой. Однако в ней может выпадать слой базальта. В Восточной Азии в области островных дуг (Курильские острова, Алеутские острова, Японские острова и др.) земная кора переходного типа. Наконец, весьма сложна и пока мало изучена земная кора срединных океанических хребтов. Здесь нет границы Мохо, и вещество мантии по разломам поднимается в кору и даже на ее поверхность.
Существует несколько концепций (гипотез), раскрывающих механизмы образования и развития земной коры:
1. Теория фиксизма (от лат. fixus – неподвижный, неизменный) утверждает, что материки всегда оставались на тех местах, которые они занимают в настоящее время. Данная теория отрицает всякое движение материков и крупных частей литосферы.
2. Теория мобилизма (от лат. mobilis – подвижный) доказывает, что блоки литосферы находятся в постоянном движении. Эта концепция особенно утвердилась в последние годы в связи с получением новых научных данных при исследовании дна Мирового океана.
3. Концепция роста материков за счет дна океана полагает, что первоначальные материки образовались в виде сравнительно небольших массивов, которые теперь составляют древние материковые платформы. Впоследствии эти массивы разрастались за счет образования гор на океаническом дне, примыкающем к краям первоначальных ядер суши. Исследование дна океанов, особенно в зоне срединно-океанических хребтов, дало основание сомневаться в правильности концепции роста материков за счет океанского дна.
4. Теория геосинклиналей утверждает, что увеличение размеров суши происходит путем образования гор в геосинклиналях. Геосинклинальный процесс, как один из основных в развитии земной коры материков, положен в основу многих современных научных объяснений процесса происхождения и развития земной коры.
5. Ротационная теория строит свое объяснение на положении о том, что поскольку фигура Земли не совпадает с поверхностью математического сфероида и перестраивается в связи с неравномерным вращением, зональные полосы и меридиональные секторы на вращающейся планете неизбежно тектонически неравнозначны. Они с разной степенью активности реагируют на тектонические напряжения, вызванные внутриземными процессами.