Tot ceea ce este cunoscut despre tectonică, magmatice și metamorfice evenimente, sugerează că acestea sunt conectate direct cu procesele care au loc în scoarța și mantaua superioară a Pământului. În aceste cochilii se concentrează cauzele directe ale fenomenelor endogene. Semnificația proceselor care au loc la mari adâncimi este acum neclară. Poate, este foarte mare: există motive să se creadă că diferențierea gravitațională, care este principala sursă de energie pentru procesele geologice, care implică toate shell-ul de pe glob. Dar aceste procese profunde afectează suprafața nu direct, ci prin intermediul mantalei și scoarței superioare. Ei excită în ultimele din urmă astfel de mișcări și transformări ale materiei, care deja conduc direct la fenomene tectonice, magmatice și metamorfe la suprafață. În legătură cu acest rol al crustei și mantalei superioare, sa propus să se combine aceste două cochilii sub denumirea generală "Tectonosfera Pământului". Starea metodelor științei moderne este de așa natură încât este posibil să studiem într-o anumită măsură procesele care apar în tectonosferă. În același timp, este posibil să ghici doar despre procesele care se desfășoară în adâncurile mai profunde ale Pământului.
Cea mai importantă diferență a tectonosferei de la cochiliile mai profunde sunt neomogenitățile orizontale asociate cu zonele cu diferite regimuri endogene. Structura tectonosferei se dovedește a fi mai mult sau mai puțin diferită în diferite zone endogene.
Date geologice, geofizice și geochimice indică existența pe glob a două tipuri principale de crustă: continentală și oceanică.
Crusta continentală. Grosimea medie este de aproximativ 40 km, dar variază de la 20 la 80 km de la un loc la altul. Aceasta a avut loc mult timp de vedere că grosimea crustei asociată cu înălțimea reliefului de suprafață: este mai mult sau mai puțin sub dealurile sub jgheaburi. Inițial, acest punct de vedere sa bazat pe date de gravitate, pe faptul că starea de scoarța terestră este foarte aproape de izostatică. Aceasta înseamnă că sub fiecare suprafață egală există o masă egală de materie. Presupunând că mantaua inferioară a neregularităților orizontale ale Pământului sunt nesemnificative și că densitatea medie a cortexului este același peste tot, tektonologi ajuns la concluzia că izostazie poate fi realizat numai daca este in conformitate coamele crusta este mai gros decât la jgheaburi. Îngroșarea sub munți trebuie să fie foarte semnificativă. Se determină prin diferența dintre densitățile cortexului și mantaua superioară. Deoarece această diferență este relativ mică (densitate medie de crustă 2,8 g / cm3 și mantaua superioară de 3,3 g / cm3), apoi crusta formată de creasta „rădăcină“ ar trebui să meargă în mantaua o adâncime de mai multe ori depășind înălțimea creastei deasupra nivelului mării (dacă mergem din figurile date cu densități medii, apoi de 5 1/2 ori). Suprafața de relief de compensare de relief de jos a crustei corespunzătoare este modelul izostatică, propus încă de la mijlocul secolului trecut engleză inspectorul John. Erie. Se numește "izostația lui Erie".
Prima verificare a conceptului de "rădăcini ale munților", folosind metoda de sondare profundă seismică, a dat un rezultat pozitiv. Într-adevăr, sub munți înalți, secțiunea lui Mohorovicic a fost găsită la o adâncime mai mare decât sub câmpiile joase. Dar atunci când sa acumulat o cantitate considerabilă de material factual, a devenit clar că o astfel de lege este menținută doar atunci când se ridică înălțimi foarte înalte și zone joase. De exemplu, în Pamir, grosimea crustă ajunge la 70 km, Himalaya este de 80 km, iar în regiunea Ungariei este de numai 20 km. Grosimea de crustă groasă este observată în grabeni mari (în râul Graben 20 km). Dar la altitudini moderate ale reliefului se observă fluctuații foarte mari ale grosimii crustei, care nu au legătură cu relieful. De exemplu, în câmpia rusă, cu o crustă medie de 35-40 km, există o regiune (pe scutul cristalin ucrainean), unde grosimea crustinei atinge 55 km. Aceeași grosime a crustă este sub creasta principală caucaziană, deși este ridicată cu o medie de 3 km deasupra Câmpiei ruse. Sub depresiunea Fergana, grosimea crustă este aceeași ca și în cazul lanțurilor montane vecine (în ambele cazuri 50 km).
Prin urmare, se poate concluziona că isostația se desfășoară într-un mod mai complicat decât presupune modelul Erie. Parțial poate fi efectuată prin densitate orizontală cortex schimbă, t. E. Conform modelului izostatică English geometru J. Pratt, care a sugerat că crusta are o talpă plată, iar compensația de relief are loc prin reducerea densității medii cortical sub umflăturile și cresc sub ei depresie. Semnalul seismic arată că modelul Pratt nu există în forma sa pură, dar această combinație cu modelul Erie este destul de posibilă. Cu toate acestea, există și mai multe motive să presupunem că isostasia nu se desfășoară în aceeași crustă, ci în întreaga tectonosferă ca un întreg, adică în crustă și în mantaua superioară împreună. Cu alte cuvinte, relația diferită dintre relief și grosimea crustei indică prezența unor neomogenități de densitate orizontală nu numai în cortex, ci și în mantaua superioară.
Este interesant de observat că unele zone de grosime anormală a crustei sunt o moștenire a structurilor antice. De exemplu, zona unei crusta foarte puternică pe scutul ucrainean, care nu afectează în nici un fel relieful de suprafață, are o grevă meridională. Această grevă în acest domeniu este observată în structurile proterozoice. Evident, unele structuri proterozoice s-au dovedit a fi "înghețate" și conservate în structura crustei și mantalei superioare.
Trebuie remarcat totuși că starea cojilor superioare ale Pământului poate fi considerată izostatică numai în prima aproximare. Zonele în care mișcările tectonice moderne sunt caracterizate de intensitate redusă (platforme antice, bazine oceanice), într-adevăr, se află într-o stare foarte apropiată de isostasie. Dar în zonele moderne de activitate tectonică mare, situația este diferită: există tulburări de izostază vizibile. Este interesant faptul că, așa cum demonstrează ME Artemiev, mișcările verticale moderne ale cortexului, de regulă, nu sunt îndreptate spre slăbirea anomaliei, ci spre întărirea acesteia. Înălțimile și sedimentarea intensă sunt, în cele mai multe cazuri, anti-isostatice. De exemplu, ridicarea modernă a Gama Caucaziană principală este anti-izostatică. Dacă ar fi urmat forțele menite să restabilească echilibrul, nu va trebui să se ridice, ci să cadă; deoarece este supraîncărcat. Iar deflația în direcția nordului nu ar trebui să fie coborâtă, ci să se ridice, deoarece este subîncărcată. În conformitate cu anomaliile izostatice, regiunile recent eliberate de gheață se mișcă: anomaliile scuturilor baltice și canadiene sunt negative și aceste scuturi cresc. Coborârea unor mări este, de asemenea, îndreptată spre recuperarea echilibrului: se observă anomalii izostatice pozitive, de exemplu, în Marea Egee și Marea Tireniană, în vestul Mediteranei, unde, în timp geologic recent a fost mai mic, care este probabil încă se întâmplă.
Aceste relații între mișcările verticale ale cortexului și anomaliile izostatice ar trebui să fie luate în considerare atunci când încercăm să aflăm cauzele mișcărilor vibraționale. Natura antiisostatică a mișcărilor indică probabil o deviere orizontală a materialului undeva în adâncimea tectonosferei, de la deviații la înălțimi. În ceea ce privește zonele recente ascensională glaciațiunii în conformitate cu o anomalie negativă, explică descărcarea lor de gheață, după care nu a fost încă stabilit soldul datorită vâscozității ridicate de substanță profundă. Coborârea mărilor, caracterizată prin anomalii pozitive, sugerează procesul de condensare a materiei la adâncime.
În structura crustă continentală există de obicei trei straturi: sedimentare, "granit" și "bazaltic". Cu excepția stratului sedimentar, aceste denumiri sunt arbitrare și se bazează pe o comparație a proprietăților elastice ale constituentului straturilor corespunzătoare cu proprietățile rocilor larg răspândite. În prezent, aceleași straturi pot fi date cu nume mai apropiate de compoziția lor.
Stratul sedimentar, după cum se știe, are o distribuție discontinuă. Puterea sa variază de la 0 la 20 km. În medie, este de 3 km.
Stratul "granit", conform datelor seismice, se caracterizează prin viteze ale undelor seismice longitudinale de la 5,0 la 6,5 km / s. Compoziția părții superioare a acestui strat este cunoscută de la ieșirea sa la suprafață, în special pe scuturile cristaline antice. Scuturile sunt de aproximativ 50% compuse din granit, dar 40% - gneisses și alte roci metamorfe ale faciesurilor amfibolite de metamorfism. 10% din suprafața formată de roci și granulite eclogitic facies metamorfism și quartzite ușor metamorfozate, filit, dolomită și roci vulcanice de bază. Se presupune că aceeași compoziție păstrează acest strat până la nivelul tălpii.
Plecând de la aceste informații, V.Belousov a propus să numim acest strat nu granit, ci granit-gneiss.
Grosimea stratului de granit-ginec în majoritatea cazurilor variază de la 8 la 25 km, depinzând în principal de grosimea totală a crustei. Pe plăcile de platforme durează aproximativ jumătate din grosimea totală a crustei, pe scuturile cristaline vechi de o capacitate de 20-30% pe tot cortexul și în scoarța gamelor tinere (Pamir, Caucaz), creșterile sale rol de 40%.
Pe continente, există locuri unde se poate presupune absența completă a acestui strat. Se pare că nu există în unele zone ale scuturilor din Baltica și Anabar, unde este spălat, iar un strat de "bazalt" este expus la suprafață. În plus, datele seismice indică absența unui strat granit-gineu în unele depresiuni tectonice adânci. De exemplu, nu este partea centrală a sinclinal Caspice, unde straturile sedimentare având o capacitate în zona în jur de 18 km, se află direct pe stratul „bazaltice“.
Între straturile de granit-gineu și "bazalt" este o secțiune seismică, numită secțiunea lui Conrad. Imediat sub această secțiune, viteza undelor seismice longitudinale crește de obicei la 6,6 km / s sau mai mult. Se poate mări până la baza crustă la 7,3 km / s.
Acesta este acum stabilit că stratul de „bazalt“, de asemenea, numit „crusta de jos“, este compusă în principal din roci metamorfice faciesul granulite, printre care un rol fundamental este jucat piroxenilor granat plagiogneiss și absența aproape completă a mice (BG Lutz). Aici sunt prezenți anorthosiți, charnockiți și alte roci majore intruzive. Este vorba de acest complex de roci care este expus pe scuturile de cristal unde se presupune absența stratului de granit-gnus. Prin urmare, V.Belousov a numit acest strat nu "bazalt", ci granulit-basit.
Judecând de la xenoliturile țevilor kimberlite, într-un număr de locuri, dar nu peste tot, în partea inferioară a crustă se depune un strat de eclogite cu putere redusă. Eclogitul de vacă, format din granat și piroxen, este rezultatul solidificării magma bazaltică sub presiune și are o densitate extrem de mare (3,6 g / cm3). Trebuie să se formeze în legătură cu eliberarea bazaltului de pe mantaua superioară. Acest proces va fi discutat mai jos.
Crusta oceanică. Acesta diferă de continent printr-o grosime mult mai mică. Crusta oceanică solidă are o grosime de aproximativ 6-7 km. Dacă luăm grosimea medie a capacului de apă la 5 km, atunci fundul crustei oceanice (secțiunea Moho) va fi la o adâncime de 11-12 km.
Crusta oceanică diferă de crusta continentală și compoziția acesteia. Este lipsit de un strat de granita-gineu. Subțire, nu mai mult de câteva sute de metri grosime, stratul sedimentar se află pe stratul bazaltic, "al doilea". Grosimea acestuia din urmă este de obicei de 1.0-1.5 km. Viteza seismică longitudinală este de 5,0-5,5 km / s. Mai jos este un strat de „al treilea“, numit și „ocean“, compoziția care, după cum sa menționat deja, este necunoscut, dar diferitele caracteristici se poate presupune că este complicat și constă din diferite roci magmatice de bază și ultrabasic - gabrouri, peridotit, pyroxenite. Multe rase sunt serpentinizate. Unii cercetători își asumă un rol semnificativ în acest strat de amfiboliti. Vitezele seismice în cel de-al treilea strat sunt de 6,5 - 7,0 km / s.
Modificări în structura crustal observate într-o zonă crestelor mijlocul oceanului, unde direcția axei nervurii ingusteaza treilea strat și puterea celui de al doilea strat este crescut considerabil (până la 5 km). În plus, există o creștere semnificativă (până la 15-20 km) a grosimii totale a crustei oceanice sub crestăturile aseismice. Dimpotrivă, sub tranșele oceanice de adâncime crusta tare este foarte subțire - 3-4 km.
Pe lângă tipurile continentale și oceanice ale crustei, există și tipuri intermediare. Astfel de tipuri, după cum a fost stabilit de IPKosminskaya, sunt două: sub-oceanice și subcontinentale.
Crusta subcontinentală. Acest tip de crustă este caracteristică la periferia continentelor și a arcurilor insulare. O astfel de crustă are, în general, o structură continentală, dar diferă în principal cu o grosime mai mică decât o crustă tipică continentală. Există o scădere generală a grosimii cortexului până la periferia continentului. De exemplu, în regiunile centrale ale Americii de Nord grosime predominant crustei de aproximativ 40 km, în apropiere de malul Oceanului Atlantic, se reduce la 30 km, și California de coastă, nu este mai mare de 18 km (fig. 85). În Eurasia, de la regiunile centrale ale continentului până la periferie, grosimea medie a crustei scade de la 50 la 35 km. Pe arcurile insulare, grosimea crustei este de 30-35 km. În consecință, "rădăcinile munților" de la marginea continentului și de pe arcurile insulare sunt mai puțin adânci decât în centrul continentului.
O crusta subcontinentală a doua diferență este lipsa secțiunii de tranziție tranșantă Conrad din stratul de granit-gnais la granulite-bazic în ea treptat. Această ultimă proprietate a crustă subcontinentală se manifestă în mod deosebit în mod clar pe arcurile insulare.
Această împărțire obișnuită a crustei în două-trei straturi este doar o schemă foarte apropiată. Destul de des numărul de straturi care diferă în viteza undelor seismice sau este separat de suprafețele din care se reflectă undele seismice este mult mai mare. Este dificil să determinați ce suprafață de despărțire ar trebui să fie considerată o secțiune a lui Conrad.
Comparația datelor obținute prin metode seismice în diferite domenii, ceea ce duce la concluzia că numărul de straturi din scoarță, grosimea lor și schimbarea lor inerente seismic vitezei la distanțe scurte. Coaja pământului este împărțită în blocuri de dimensiuni mici (zeci și câteva sute de kilometri), având o structură internă diferită. Aceleași date arată că limitele dintre astfel de blocuri sunt adesea exprimate sub formă de defecte verticale care trec prin întregul cortex.
Du-te la descărcarea fișierului
Articole similare
-
Introducere, religia ca factor al vieții politice a societății - politică și religie
-
Introducere, esența metodei de eșantionare și rolul ei în sociologie - un studiu de probă
Trimiteți-le prietenilor: