|
Земная кора сложена разнообразными горными породами. По скорости распространения сейсмических волн все горные породы можно свести к следующим трем группам:
1. Плотные темные кристаллические породы, в которых скорость распространения продольных волн составляет 6,5—7,2 км/с. Среди этих пород наиболее распространены базальты.
2. Более светлые и менее
тяжелые кристаллические породы, через которые продольные волны проходят со скоростью 5,5 — 6,5 км/с. В этой группе пород очень распространены граниты.
3. Продукты разрушения кристаллических пород, которые были снесены реками в моря, и образовали разные осадочные породы. В них продольные сейсмические волны распространяются со сравнительно небольшой скоростью (1—3 км/с).
Изучение закономерностей распространения сейсмических волн в толще земной коры позволило установить, что эти группы пород образуют три слоя. Поверхностный слой сложен осадочными породами, ниже расположен слой, условно названный гранитным, так как скорость распространения продольных волн равна 5,5— 6,5 км/с. Этот слой находится не везде, а только на определенных участках земной коры. Самый нижний слой представлен плотными тяжелыми породами, через которые продольные волны проходят со скоростью 6,5—7,2 км/с. Поэтому этот слой условно назвали базальтовым. Нижней его границей является поверхность Мохоровичича.
При изучении земной коры было обнаружено ее неодинаковое строение в разных районах. После длительных исследований ученые выделили два основных типа строения земной коры — континентальный и океанический.
Для континентального типа коры, во-первых, типична весьма значительная мощность. При этом поверхность Мохоровичича — граница корового и мантийного веществ — располагается на глубине 40—50 км, а в ряде районов еще глубже. Мощность континентальной коры меняется не случайно, она закономерно увеличивается на площади горных стран. Так, например, на Русской равнине она составляет около 40 км, а на Памире — в полтора раза больше. Особенно велика мощность земной коры в горных областях, которые расположены на краях материков. Например, в Скалистых горах Северной Америки она значительно превышает 50 км.
Во-вторых, для континентального типа земной коры характерно постоянное присутствие мощного гранитного слоя. Его толщина в среднем составляет около 20 км, хотя часто бывает значительно больше — до 40 км.
Третья особенность континентальной коры заключается в том, что мощности осадочного и базальтового слоев в этом типе коры имеют наибольшую величину: среднее значение для осадочного слоя — 3,5 км, для базальтового — свыше 20 км. Сравнительно недавно установлено, что основная масса осадочных пород находится в пределах континентов. На первый взгляд это вызывает недоумение: почему на континентах, а не в океанах накапливаются такие толщи осадков? Это объясняется тем, что в континентальной коре возникают огромные прогибы — геосинклинали. Постепенное их опускание сопровождается одновременным заполнением продуктами разрушения окружающих горных пород. В геосинклиналях откладываются мощные толщи. В них сосредоточено около 75% всех осадочных пород, которые находятся на континентах. Эти толщи сминаются в складки, рассекаются глубокими разломами; на месте прогибов поднимаются величественные горные системы.
Наряду с такими подвижными участками в континентальной коре существуют обширные стабильные области — платформы. Они представляют собой очень древние складчатые сооружения, которые с течением времени были выровнены. Большая часть платформ также покрыта чехлом осадочных пород, но их мощность значительно меньше, чем в прогибах — геосинклиналях. Так, например, почти всю европейскую часть СССР занимает огромная Русская (Восточно-Европейская) платформа. Слой осадочных пород на ее площади меняется от 2 км до 0. В районе Москвы эта толща измеряется 1658 м, в районе Ленинграда — всего около 200 м, а в Карелии породы гранитного слоя выходят на поверхность. Выступы кристаллического основания платформы называются щитами. В частности, Карелия находится на территории Балтийского щита.
Совершенно иным строением обладает земная кора, слагающая дно океанов. Здесь мощность коры резко сокращается и вещество мантии подходит близко к поверхности. Гранитный слой отсутствует, осадочный — небольшой. В Тихом океане земная кора имеет суммарную мощность 5—6 км, а в Атлантическом океане есть места, где под осадочной толщей в 0,5—1,0 км располагается базальтовый слой в 3—4 км. Средняя толщина океанической коры в целом немногим более 7 км. Отметим, что с увеличением глубины океана мощность коры не уменьшается.
В настоящее время выделяют также переходный (суб континентальный) тип коры, типичный для подводной окраины материков. В пределах шельфа (покрытой морем периферической части материка) сильно сокращается гранитный слой, который замещается толщей осадков, а затем по направлению к ложу океана начинается уменьшение базальтового слоя. Граница между океанической и сулконтинентальной корой проходит на глубине моря между 2— 3,5 км.
Земная кора океанического типа характеризуется разнообразными структурами. На дне центральной части океанов протягиваются мощные горные системы—срединно-океанические хребты. В своей осевой части эти хребты рассечены глубокими и узкими ристовыми долинами с крутыми бортами. К ним наиболее близко подходит таинственное мантийное вещество. Вдоль островных дуг и горных сооружений по окраинам материков располагаются глубоководные желоба. Наряду с океаническими хребтами и впадинами имеются обширные глубоководные равнины.
Хотя кора океанического типа занимает большую площадь, чем континентальная и субконтинентальная, в силу ее небольшой мощности в ней сосредоточен лишь 21% всего объема земной коры. Континентальная кора составляет около 64%, переходная — 15%.
На рисунке 2 изображена схема, отражающая современные представления о строении земной коры. Участки континентальной коры соединены обширной, но сравнительно тонкой океанической корой. Континентальные массивы, как айсберги, лишь незначительно поднимаются над поверхностью геоида и на десятки километров погружены в мантию. Вещество мантии в общем твердое. Но, как уже раньше упоминалось, на глубине от 100 до 250 км под континентами и от 50 до 400 км под океанами располагается астеносфера — зона относительно вязкого состояния, возможно, смесь твердого и частично расплавленного материала. Наличие астеносферы делает возможным вертикальное и горизонтальное перемещение отдельных блоков и глыб, из которых состоит земная кора.
|