Žemyninio tipo žemės pluta susideda iš. Kokie plutos tipai sudaro Ramiojo vandenyno plokštę? Okeaninio tipo žemės plutos struktūra

Yra 2 pagrindiniai žemės plutos tipai: žemyninė ir okeaninė bei 2 pereinamieji tipai – subkontinentinė ir pookeaninė (žr. pav.).

1 - nuosėdinės uolienos;

2- vulkaninės uolienos;

3- granito sluoksnis;

4 - bazalto sluoksnis;

5- Mohorovichich siena;

6 - viršutinė mantija.

Žemyninio tipo žemės plutos storis yra nuo 35 iki 75 km, šelfo plote - 20 - 25 km, o išsikišęs žemyniniame šlaite. Yra 3 žemyninės plutos sluoksniai:

1-oji – viršutinė, sudaryta iš nuosėdinių uolienų, kurių storis nuo 0 iki 10 km. ant platformų ir 15 - 20 km. kalnų struktūrų tektoniniuose loviuose.

2 - o - vidutinis "granitas-gneisas" arba "granitas" - 50% granitas ir 40% gneisas ir kitos metamorfinės uolienos. Vidutinis jo storis 15-20 km. (kalnų statiniuose iki 20 - 25 km.).

3 - žemesnis, "bazaltas" arba "granitas - bazaltas", kompozicija artima bazaltui. Galia nuo 15 - 20 iki 35 km. Riba tarp „granito“ ir „bazalto“ sluoksnių yra Konrado atkarpa.

Šiuolaikiniais duomenimis, okeaninis žemės plutos tipas taip pat turi trisluoksnę struktūrą, kurios storis nuo 5 iki 9 (12) km, dažniau 6-7 km.

1 sluoksnis – viršutinis, nuosėdinis, susideda iš birių nuosėdų. Jo storis nuo kelių šimtų metrų iki 1 km.

2 sluoksnis - bazaltai su karbonatinių ir silikatinių uolienų tarpsluoksniais. Storis nuo 1 - 1,5 iki 2,5 - 3 km.

3 sluoksnis yra apatinis, jis neatidengtas gręžiant. Jį sudaro pagrindinės gabrro tipo magminės uolienos su pavaldžiomis, ultrabazinėmis uolienomis (serpentinitais, piroksenitais).

Subkontinentinis žemės paviršiaus tipas savo struktūra panašus į žemyninį, tačiau neturi aiškiai apibrėžtos Konrado dalies. Šio tipo pluta dažniausiai siejama su salų lankais – Kurilų, Aleutų ir žemyno pakraščiais.

1 sluoksnis – viršutinis, nuosėdinis – vulkaninis, storis – 0,5 – 5 km. (vidutiniškai 2 - 3 km.).

2 sluoksnis - sala-lanka, "granitas", storis 5-10 km.

3 sluoksnis - "bazaltas", 8 - 15 km gylyje, kurio storis nuo 14 - 18 iki 20 - 40 km.

Subokeaninis žemės plutos tipas apsiriboja pakraščio ir vidaus jūrų (Ochotsko, Japonijos, Viduržemio, Juodosios ir kt.) baseino dalimis. Savo struktūra jis panašus į vandenyno, tačiau išsiskiria padidėjusiu nuosėdų sluoksnio storiu.

1-asis viršutinis - 4-10 km ar daugiau, yra tiesiai ant trečiojo vandenyno sluoksnio, kurio storis 5-10 km.

Bendras žemės plutos storis 10-20 km, vietomis iki 25-30 km. didinant nuosėdų sluoksnį.

Vidurio vandenyno keterų (Atlanto vandenyno vidurio) centrinėse plyšių zonose pastebima savita žemės plutos struktūra. Čia, po antruoju vandenyno sluoksniu, yra mažo greičio materijos lęšis (arba atbraila) (V = 7,4–7,8 km / s). Daroma prielaida, kad tai yra arba neįprastai įkaitusios mantijos išsikišimas, arba plutos ir mantijos medžiagų mišinys.

Žemės plutos sandara

Žemės paviršiuje, žemynuose skirtingose ​​vietose randama įvairaus amžiaus uolienų.

Kai kurios žemynų sritys yra sudarytos ant seniausių archeaninio (AR) ir proterozojaus (PT) amžiaus uolienų paviršiaus. Jie labai metamorfizuoti: molis pavirto į metamorfines skias, smiltainiai – į kristalinius kvarcitus, klintys – į marmurus. Tarp jų yra daug granitų. Sritys, kurių paviršiuje išnyra šios seniausios uolienos, vadinamos kristaliniais masyvais arba skydais (Baltijos, Kanados, Afrikos, Brazilijos ir kt.).

Kitus žemynų plotus užima daugiausia jaunesnės uolienos – paleozojaus, mezozojaus, kainozojaus (Pz, Mz, Kz) amžiaus. Tai daugiausia nuosėdinės uolienos, nors tarp jų yra ir magminės kilmės uolienų, kurios išsiveržė paviršiuje vulkaninės lavos pavidalu arba tam tikrame gylyje įsiskverbė ir sukietėjo. Skiriamos dvi sausumos plotų kategorijos: 1) platformos – lygumos: nuosėdinių uolienų sluoksniai guli ramiai, beveik horizontaliai, juose pastebimos retos ir nedidelės klostės. Magminių, ypač intruzinių, uolienų tokiose uolienose yra labai mažai; 2) sulenktos zonos (geosinklinos) - kalnai: nuosėdinės uolienos stipriai susiraukšlėjusios į raukšles, nusėtos gilių įtrūkimų; dažnai susiduriama su į paviršių įsiskverbusiomis ar išsiveržusiomis magminėmis uolienomis. Platformų ar sulankstytų zonų skirtumai slypi gulinčių ar suglamžytų uolų amžiuje. Todėl platformos yra senos ir jaunos. Sakydami, kad platformos galėjo būti suformuotos skirtingu laiku, mes nurodome skirtingą raukšlių zonų amžių.

Žemėlapiai, kuriuose vaizduojamos skirtingo amžiaus platformų ir sulenktų zonų išsidėstymas bei kai kurie kiti žemės plutos sandaros ypatumai, vadinami tektoniniais. Jie papildo geologinius žemėlapius, kuriuose pateikiami objektyviausi geologiniai dokumentai, nušviečiantys žemės plutos struktūrą.

Žemės plutos rūšys

Žemės plutos storis po žemynais ir vandenynais nevienodas. Jis didesnis po kalnais ir lygumose, plonesnis po vandenyno salomis ir vandenynais. Todėl išskiriami du pagrindiniai žemės plutos tipai – žemyninė (žemyninė) ir okeaninė.

Vidutinis žemyninės plutos storis yra 42 km. Bet kalnuose jis padidėja iki 50-60 ir net iki 70 km. Tada jie kalba apie „kalnų šaknis“. Vidutinis vandenyno plutos storis yra apie 11 km.

Taigi žemynai yra tarsi nereikalingos masių krūvos. Tačiau šios masės turėtų sukurti stipresnę trauką, o vandenynuose, kur traukiantis kūnas yra lengvesnis vanduo, gravitacija turėtų susilpnėti. Tačiau iš tikrųjų tokių skirtumų nėra. Gravitacijos jėga visur žemynuose ir vandenynuose yra maždaug vienoda. Taigi daroma išvada: žemyninė ir vandenyno masė yra subalansuota. Jie paklūsta izostazės (pusiausvyros) dėsniui, kuris skamba taip: papildomos masės žemynų paviršiuje atitinka masių trūkumą gylyje ir atvirkščiai – kai kurios sunkios masės gylyje turi atitikti masių trūkumą žemynų paviršiuje. vandenynų paviršius.

Net ir šiandien, kai buvo išrasta tiek daug techninės įrangos ir prietaisų, vis dar yra neprieinami ir paslaptingi pasauliai. Vienas iš jų – žemės vidus. pasaulyje išgręžtas iki 12 km gylio, o tai tik 1/500 mūsų planetos spindulio. Viską, ką mokslininkai žino apie žemės vidų, jie sužino taikydami seisminį tyrimo metodą. Drebėjimo metu planetos viduje atsiranda vibracijos, kurios sklinda skirtingu greičiu. Yra žinoma, kad sklidimo greitis priklauso nuo medžiagų tankio ir sudėties. Remdamiesi greičio duomenimis, specialistai jau gali interpretuoti informaciją, per kurį sluoksnį praėjo virpesiai.

Tokiu būdu buvo nustatyta, kad planeta yra padengta keliais apvalkalais. Tai yra žemės pluta, tada mantija ir kitas - šerdis.

Pastarasis yra tankiausias ir sunkiausias. Daroma prielaida, kad šerdį sudaro geležis.

Visų trijų apvalkalų mantija turi didžiausią tūrį ir svorį. Jį sudaro kietoji medžiaga, bet ne tokia tanki kaip šerdyje.

Ir galiausiai antžeminis išorinis planetos apvalkalas yra daug plonesnis nei ankstesnis. Jo masė neviršija net 1% visos planetos svorio. Žmonija gyvena jos paviršiuje, iš jo kasami mineralai. Daug kur žemės pluta persmelkta šulinių ir kasyklų. Jų buvimas leido surinkti uolienų pavyzdžius, kurie padėjo nustatyti šio planetos apvalkalo struktūrą.

O žemės pluta sudaryta iš uolienų, kurios, savo ruožtu, susidaro iš mineralų. Jie toliau formuojasi visuose apvalkalo sluoksniuose, net ir jo paviršiuje. Pagal sąlygas, kuriomis jie buvo suformuoti, jie skirstomi į:

1. Metamorfinis. Jie susidaro giliai po žeme dėl stipraus kai kurių uolienų kaitimo ir suspaudimo bei jų transformacijos į kitas uolienas. Taigi, pavyzdžiui, paprastas kalkakmenis paverčiamas marmuru.

2. Nuosėdinės. Jie susidaro palaipsniui besikaupiant įvairiems mineralams žemės paviršiuje. Kadangi šis procesas yra lėtas, nuosėdinės uolienos dažnai susideda iš kelių sluoksnių.

3. Magmatinė. Jas formuoja mantijos medžiaga, pakilusi į viršutinius sluoksnius ir ten sustingusi. Geriausiai žinomas iš šių uolienų yra granitas. Magma taip pat gali pakilti į žemės paviršių išlydyta forma. Tada iš jo smarkiai išsiskiria vandens garai ir dujos, ir ji virsta lava. Išpylus akimirksniu užšąla. Taigi susidaro rezultatas.Tai apima, pavyzdžiui, bazaltą.

Pluta po vandenynais ir žemynuose išsidėsčiusi skirtingai. Pagrindiniai skirtumai yra jo sluoksnių sudėtis ir storis. Tuo remiantis atskirai nagrinėjami šie žemės plutos tipai:

kontinentinis;

Okeaninis.

Ekspertai teigia, kad žemyninės rūšys atsirado daug vėliau, veikiant seisminiams procesams, vykstantiems planetos žarnyne. Mažiausias žemyninės (arba žemyninės) plutos storis yra 35 km, o po kalnais ir kitais aukštumais gali siekti iki 75 km. Jis sudarytas iš trijų sluoksnių. Viršutinė yra jo storis - nuo 10 km iki 15 km. Tada atsiranda 5-15 km granito sluoksnis. Ir paskutinis yra bazaltas. Jo storis 10-35 km. Jį daugiausia sudaro bazaltas, taip pat fizinėmis savybėmis jam artimos uolienos.

Žemės plutos cheminę sudėtį galima nustatyti tik iš viršutinio sluoksnio, kurio gylis neviršija 20 km. Beveik pusę jo užima deguonis, 26 % silicis, apie 8 % aliuminis, 4,2 % geležis, 3,2 % kalcis, 2,3 % magnis ir kalis, 2,2 % natris. Likę cheminiai elementai sudaro ne daugiau kaip dešimtadalį 1%.

Dabar mokslininkai ėmėsi nuodugniai tyrinėti vandenyno plutą ir žemyną. Jie rėmėsi daugiau nei prieš šimtmetį A. Wegenerio iškelta hipoteze apie žemynų judėjimą ir suformavo savo teoriją apie išorinio planetos apvalkalo sandarą.

Žemės pluta yra viršutinė litosferos dalis. Pasauliniu mastu ją galima palyginti su ploniausia plėvele – jos galia tokia nereikšminga. Tačiau net ir šis viršutinis planetos apvalkalas mums nelabai gerai pažįstamas. Kaip galima sužinoti apie žemės plutos sandarą, jei net giliausi plutoje išgręžti šuliniai neviršija pirmųjų dešimties kilometrų? Seismolokacija padeda mokslininkams. Iššifravus seisminių bangų sklidimo per įvairias terpes greitį, galima gauti duomenis apie žemės sluoksnių tankį ir padaryti išvadą apie jų sudėtį. Po žemynais ir vandenynų įdubomis žemės plutos struktūra skiriasi.

OKEANINĖ PLUTA

Okeaninė pluta yra plonesnė (5-7 km) nei žemyninė ir susideda iš dviejų sluoksnių - apatinio bazalto ir viršutinio nuosėdų. Po bazalto sluoksniu yra Moho paviršius ir viršutinė mantija. Vandenynų dugno reljefas yra labai sudėtingas. Tarp įvairių reljefo formų išsiskiria didžiuliai vidurio vandenyno kalnagūbriai. Šiose vietose jauna bazaltinė vandenyno pluta kyla iš mantijos substancijos. Per gilų lūžį, eidama kalvagūbrio centre esančias viršūnes – plyšį, į paviršių iškyla magma, sklindanti įvairiomis kryptimis lavos povandeninių srautų pavidalu, nuolat stumdama plyšio tarpeklio sienas įvairiomis kryptimis. Šis procesas vadinamas plitimu.

Vidurio vandenyno kalnagūbriai kyla virš vandenyno dugno kelis kilometrus, o jų ilgis siekia 80 tūkst. Riebalai nupjauti lygiagrečiais skersiniais lūžiais. Jie vadinami transformacijomis. Rifto zonos yra neramiausios seisminės Žemės zonos. Bazalto sluoksnį dengia jūrinių nuosėdų klodai – dumblai, įvairios sudėties moliai.

ŽEMYNINĖ PLUTA

Žemyninė pluta užima mažesnį plotą (apie 40% Žemės paviršiaus – apytiksliai), tačiau turi sudėtingesnę struktūrą ir daug didesnį storį. Po aukštais kalnais jo storis matuojamas 60-70 kilometrų. Žemyninio tipo plutos struktūra trinarė – bazalto, granito ir nuosėdinių sluoksnių. Granito sluoksnis patenka į paviršių vietose, vadinamose skydais. Pavyzdžiui, Baltijos skydas, kurio dalį užima Kolos pusiasalis, yra sudarytas iš granito uolienų. Būtent čia buvo atliktas gilus gręžimas, o ypač gilus Kolos šulinys pasiekė 12 km ženklą. Tačiau bandymai išgręžti visą granito sluoksnį buvo nesėkmingi.

Šelfas – povandeninis žemyno pakraštis – taip pat turi žemyninę plutą. Tas pats pasakytina apie didžiąsias salas – Naująją Zelandiją, Kalimantano, Sulavesio, Naujosios Gvinėjos, Grenlandijos, Sachalino, Madagaskaro ir kitas salas. Kraštinės jūros ir vidaus jūros, tokios kaip Viduržemio jūra, Juodoji, Azovas, yra žemyninio tipo plutoje.

Apie žemyninės plutos bazalto ir granito sluoksnius galima kalbėti tik sąlyginai. Tai reiškia, kad seisminių bangų greitis šiuose sluoksniuose yra panašus į jų prasiskverbimo greitį bazalto ir granito sudėties uolienose. Granito ir bazalto sluoksnių riba nėra labai aiški ir skiriasi gyliu. Bazalto sluoksnis ribojasi su Moho paviršiumi. Viršutinis nuosėdų sluoksnis keičia savo storį priklausomai nuo paviršiaus topografijos. Taigi kalnuotose vietovėse jis yra plonas arba jo visai nėra, nes išorinės Žemės jėgos perneša birią medžiagą šlaitais žemyn - maždaug .. Tačiau papėdėse, lygumose, baseinuose ir įdubose ji pasiekia didelius pajėgumus. Pavyzdžiui, Kaspijos žemumoje, kuri nuslūgsta, nuosėdų sluoksnis siekia 22 km.

IŠ KOLOS SUPERGILIAUS ŠULINIO ISTORIJOS

Nuo šio gręžinio gręžimo pradžios 1970 m., mokslininkai šiam eksperimentui iškėlė grynai mokslinį tikslą – nustatyti ribą tarp granito ir bazalto sluoksnių. Vieta parinkta atsižvelgus į tai, kad būtent skydų vietose galima pereiti nuosėdiniu sluoksniu neuždengtą granito sluoksnį, kuris leistų prisiliesti prie bazalto sluoksnio uolienų ir pamatyti skirtumą. Anksčiau buvo manoma, kad tokia riba ant Baltijos skydo, kur į paviršių iškyla senovinės magminės uolienos, turėtų būti apie 7 km gylyje.

Kelerius gręžimo metus šulinys ne kartą nukrypo nuo nurodytos vertikalios krypties, kirsdamas skirtingo stiprumo sluoksnius. Kartais grąžtai sulūždavo, o tada reikėdavo vėl pradėti gręžti, su aplinkkelio velenais. Į paviršių iškeltą medžiagą tyrinėjo įvairūs mokslininkai ir nuolat atnešė nuostabių atradimų. Taigi vario-nikelio rūdos buvo rastos maždaug 2 km gylyje, o šerdis buvo atgabenta iš 7 km gylio (taip vadinasi uolienų mėginys iš grąžto ilgo cilindro pavidalu - maždaug nuo. vieta), kurioje buvo rastos suakmenėjusios senovės organizmų liekanos.

Tačiau iki 1990 m. nuvažiavęs daugiau nei 12 km, šulinys neperžengė granito sluoksnio. 1994 metais gręžimas buvo sustabdytas. Kola Superdeep nėra vienintelis gręžinys pasaulyje, kuris buvo paklotas giluminiam gręžimui. Panašius eksperimentus įvairiose vietose atliko kelios šalys. Tačiau tik Kolskaja pasiekė tokius ženklus, už kuriuos ji buvo įtraukta į Gineso rekordų knygą.

Yra du pagrindiniai žemės plutos tipai: okeaninė ir žemyninė. Taip pat yra pereinamasis žemės plutos tipas.

Okeaninė pluta. Okeaninės plutos storis šiuolaikinėje geologinėje epochoje svyruoja nuo 5 iki 10 km. Jį sudaro trys sluoksniai:

1) viršutinis plonas jūrinių nuosėdų sluoksnis (storis ne didesnis kaip 1 km);

2) vidurinis bazalto sluoksnis (storis nuo 1,0 iki 2,5 km);

3) apatinis gabbro sluoksnis (apie 5 km storio).

Žemyninė (žemyninė) pluta. Žemyninė pluta turi sudėtingesnę struktūrą ir didesnį storį nei vandenyno pluta. Vidutinis jo storis siekia 35-45 km, o kalnuotose šalyse padidėja iki 70 km. Jis taip pat susideda iš trijų sluoksnių, tačiau labai skiriasi nuo vandenyno:

1) apatinis sluoksnis sudarytas iš bazaltų (apie 20 km storio);

2) vidurinis sluoksnis užima pagrindinį žemyninės plutos storį ir sąlyginai vadinamas granitu. Jį daugiausia sudaro granitas ir gneisas. Šis sluoksnis nesitęsia po vandenynais;

3) viršutinis sluoksnis yra nuosėdinis. Vidutinis jo storis apie 3 km. Kai kuriose vietovėse kritulių storis siekia 10 km (pavyzdžiui, Kaspijos žemumoje). Kai kuriuose Žemės regionuose nuosėdų sluoksnio visai nėra, o į paviršių iškyla granito sluoksnis. Tokios sritys vadinamos skydais (pvz., Ukrainos skydas, Baltijos skydas).

Žemynuose dėl uolienų dūlėjimo susidaro geologinis darinys, vadinamas atmosferos plutai.

Granito sluoksnis yra atskirtas nuo bazalto Konrado paviršius , kuriam esant seisminių bangų greitis padidėja nuo 6,4 iki 7,6 km/sek.

Riba tarp žemės plutos ir mantijos (tiek žemynuose, tiek vandenynuose) eina išilgai Mohorovichic paviršius (Moho linija). Seisminių bangų greitis jame šokteli iki 8 km/val.

Be dviejų pagrindinių tipų – okeaninio ir žemyninio – yra ir mišraus (pereinamojo) tipo teritorijų.

Žemyninėse seklumose arba šelfuose pluta yra apie 25 km storio ir paprastai panaši į žemyninę plutą. Tačiau joje gali iškristi bazalto sluoksnis. Rytų Azijoje, salų lankų srityje (Kurilų salose, Aleutų salose, Japonijos salose ir kt.), Žemės pluta yra pereinamojo tipo. Galiausiai, vandenyno vidurio keterų žemės pluta yra labai sudėtinga ir vis dar mažai ištirta. Čia nėra Moho ribos, o mantijos medžiaga kyla išilgai lūžių į plutą ir net į jos paviršių.

„Žemės plutos“ sąvoką reikėtų skirti nuo „litosferos“ sąvokos. Sąvoka „litosfera“ yra platesnė nei „žemės pluta“. Litosferoje šiuolaikinis mokslas apima ne tik žemės plutą, bet ir aukščiausią astenosferos mantiją, tai yra, maždaug iki 100 km gylio.

Izostazės samprata . Gravitacijos pasiskirstymo tyrimas parodė, kad visos žemės plutos dalys – žemynai, kalnuotos šalys, lygumos – yra subalansuotos viršutinėje mantijos dalyje. Ši subalansuota padėtis vadinama izostaze (iš lot. isoc – lygi, stasis – padėtis). Izostatinė pusiausvyra pasiekiama dėl to, kad žemės plutos storis yra atvirkščiai proporcingas jos tankiui. Sunki okeaninė pluta yra plonesnė už lengvesnę žemyninę.

Izostazė iš esmės yra net ne pusiausvyra, o pusiausvyros siekis, nuolat trikdomas ir vėl atkuriamas. Taigi, pavyzdžiui, Baltijos skydas, ištirpus pleistoceno ledyno žemyniniam ledui, pakyla apie 1 metrą per šimtmetį. Suomijos plotas nuolat didėja dėl jūros dugno. Olandijos teritorija, priešingai, mažėja. Nulinio balanso linija šiuo metu eina šiek tiek į pietus nuo 60 0 N.L. Šiuolaikinis Sankt Peterburgas yra apie 1,5 m aukščiau nei Petro Didžiojo laikų Sankt Peterburgas. Kaip rodo šiuolaikinių mokslinių tyrimų duomenys, net ir didžiųjų miestų sunkumo pakanka izostatiniam po jais esančios teritorijos svyravimui. Vadinasi, didžiųjų miestų teritorijose žemės pluta yra labai judri. Apskritai žemės plutos reljefas yra veidrodinis Moho paviršiaus, žemės plutos pado, vaizdas: pakilusios sritys atitinka mantijos įdubimus, o apatinės - aukštesnį jos viršutinės ribos lygį. Taigi, po Pamyru, Moho paviršiaus gylis yra 65 km, o Kaspijos žemumoje - apie 30 km.

Žemės plutos šiluminės savybės . Kasdieniniai dirvožemio temperatūros svyravimai tęsiasi iki 1,0–1,5 m gylio, o metiniai vidutinių platumų svyravimai žemyninio klimato šalyse iki 20–30 m gylio, pastovios dirvožemio temperatūros sluoksnis. Tai vadinama izoterminis sluoksnis . Žemiau izoterminio sluoksnio giliai į Žemę temperatūra pakyla, o tai jau sukelia vidinė žemės vidaus šiluma. Vidinė šiluma nedalyvauja formuojant klimatą, tačiau ji yra visų tektoninių procesų energetinis pagrindas.

Vadinamas laipsnių skaičius, kuriuo temperatūra pakyla kas 100 m gylio geoterminis gradientas . Vadinamas atstumas metrais, kurį nuleidus temperatūra pakyla 1 0 C geoterminė stadija . Geoterminio laiptelio vertė priklauso nuo reljefo, uolienų šilumos laidumo, ugnikalnių židinių artumo, požeminio vandens cirkuliacijos ir tt Vidutiniškai geoterminė pakopa siekia 33 m Vulkaninėse vietovėse geoterminė pakopa gali būti tik apie 5 m, o geologiškai ramiose vietose (pavyzdžiui, platformose) gali siekti 100 m.

TEMA 5. žemynai ir vandenynai

Žemynai ir pasaulio dalys

Du kokybiškai skirtingi žemės plutos tipai – žemyninė ir vandenyninė – atitinka du pagrindinius planetos reljefo lygius – žemynų paviršių ir vandenynų dugną.

Struktūrinis-tektoninis žemynų skirstymo principas. Esminis kokybinis žemyninės ir vandenyninės plutos skirtumas, taip pat kai kurie reikšmingi viršutinės mantijos po žemynais ir vandenynais struktūros skirtumai verčia žemynus išskirti ne pagal jų matomą aplinką vandenynuose, o pagal struktūrinis-tektoninis principas.

Struktūrinis-tektoninis principas teigia, kad, pirma, žemynas apima kontinentinį šelfą (šelfą) ir žemyninį šlaitą; antra, kiekvieno žemyno širdyje yra branduolys arba senovinė platforma; trečia, kiekvienas žemyninis blokas yra izostatiškai subalansuotas viršutinėje mantijoje.

Struktūrinio-tektoninio principo požiūriu žemynas yra izostatiškai subalansuotas žemyninės plutos masyvas, turintis struktūrinį senovinės platformos pavidalo šerdį, prie kurio priglunda jaunesnės sulankstytos struktūros.

Iš viso Žemėje yra šeši žemynai: Eurazija, Afrika, Šiaurės Amerika, Pietų Amerika, Antarktida ir Australija. Kiekviename žemyne ​​yra viena platforma, o Eurazijos centre yra šešios iš jų: Rytų Europos, Sibiro, Kinijos, Tarimo (Vakarų Kinija, Taklos-Makano dykuma), Arabijos ir Hindustano. Arabijos ir Hindustano platformos yra senovės Gondvanos, prisijungusios prie Eurazijos, dalys. Taigi Eurazija yra nevienalytis nenormalus žemynas.

Ribos tarp žemynų yra gana akivaizdžios. Siena tarp Šiaurės Amerikos ir Pietų Amerikos eina palei Panamos kanalą. Eurazijos ir Afrikos siena brėžiama palei Sueco kanalą. Beringo sąsiauris skiria Euraziją nuo Šiaurės Amerikos.

Dvi žemynų eilės . Šiuolaikinėje geografijoje išskiriamos šios dvi žemynų serijos:

1. Pusiaujo žemynų serija (Afrika, Australija ir Pietų Amerika).

2. Šiaurinė žemynų eilė (Eurazija ir Šiaurės Amerika).

Už šių eilių lieka Antarktida – piečiausias ir šalčiausias žemynas.

Dabartinė žemynų padėtis atspindi ilgą žemyninės litosferos raidos istoriją.

Pietiniai žemynai (Afrika, Pietų Amerika, Australija ir Antarktida) yra Gondvanos megakontinento, susijungusio paleozojaus, dalys („fragmentai“). Šiauriniai žemynai tuo metu buvo sujungti į kitą megakontinentą – Lauraziją. Tarp Laurazijos ir Gondvanos paleozojaus ir mezozojuje buvo didžiulių jūrų baseinų sistema, vadinama Tethys vandenynu. Tetijos vandenynas driekėsi nuo Šiaurės Afrikos, per Pietų Europą, Kaukazą, Mažąją Aziją, Himalajus iki Indokinijos ir Indonezijos. Neogene (maždaug prieš 20 mln. metų) šios geosinklinos vietoje iškilo Alpių sulenktas diržas.

Pagal savo didelį dydį superkontinentas Gondvana. Pagal izostazės dėsnį jis turėjo storą (iki 50 km) žemės plutą, kuri buvo giliai panirusi į mantiją. Po jais, astenosferoje, buvo ypač intensyvios konvekcinės srovės, aktyviai judėjo suminkštėjusi mantijos medžiaga. Dėl to pirmiausia žemyno viduryje susiformavo patinimas, o vėliau jis suskilo į atskirus blokus, kurie, veikiami tų pačių konvekcinių srovių, pradėjo judėti horizontaliai. Kaip įrodyta matematiškai (L. Euleris), kontūro judėjimą sferos paviršiuje visada lydi jo sukimasis. Vadinasi, dalis Gondvanos ne tik judėjo, bet ir atsiskleidė geografinėje erdvėje.

Pirmasis Gondvanos padalijimas įvyko ties triaso ir juros periodo riba (maždaug prieš 190-195 mln. metų); Afro-Amerika atsiskyrė. Tada ties juros ir kreidos periodo riba (maždaug prieš 135-140 mln. metų) Pietų Amerika atsiskyrė nuo Afrikos. Ant mezozojaus ir kainozojaus ribos (maždaug prieš 65-70 mln. metų) Hindustano blokas susidūrė su Azija ir Antarktida pasitraukė nuo Australijos. Dabartinėje geologinėje eroje litosfera, anot neomobilistų, yra padalinta į šešis plokščių blokus, kurie ir toliau juda.

Gondvanos žlugimas sėkmingai paaiškina žemynų formą, geologinį panašumą, taip pat pietinių žemynų floros ir faunos istoriją.

Laurasijos skilimo istorija nebuvo taip kruopščiai ištirta kaip Gondvana.

Pasaulio dalių samprata . Be geologiškai nulemto žemės skirstymo į žemynus, egzistuoja ir žemės paviršiaus padalijimas į atskiras pasaulio dalis, susiformavęs žmonijos kultūrinės ir istorinės raidos procese. Iš viso yra šešios pasaulio dalys: Europa, Azija, Afrika, Amerika, Australija su Okeanija, Antarktida. Vienoje Eurazijos žemyninėje dalyje yra dvi pasaulio dalys (Europa ir Azija), o du Vakarų pusrutulio žemynai (Šiaurės Amerika ir Pietų Amerika) sudaro vieną pasaulio dalį - Ameriką.

Siena tarp Europos ir Azijos yra labai sąlyginė ir brėžiama palei Uralo kalnagūbrio, Uralo upės, šiaurinės Kaspijos jūros dalies ir Kuma-Manych įdubos baseino liniją. Palei Uralą ir Kaukazą driekiasi gilių lūžių linijos, skiriančios Europą nuo Azijos.

Žemynų ir vandenynų plotas. Žemės plotas skaičiuojamas dabartinės pakrantės ribose. Žemės rutulio paviršiaus plotas yra maždaug 510,2 milijono km2. Pasaulio vandenynas užima apie 361,06 milijono km 2, o tai sudaro maždaug 70,8% viso Žemės paviršiaus. Maždaug 149,02 milijono km 2 patenka į sausumą, tai yra apie 29,2% mūsų planetos paviršiaus.

Šiuolaikinių žemynų plotas pasižymi šiomis reikšmėmis:

Eurazija – 53,45 km 2, įskaitant Aziją – 43,45 mln. km 2, Europą – 10,0 mln. km 2;

Afrika – 30,30 mln. km 2;

Šiaurės Amerika – 24,25 mln. km 2;

Pietų Amerika – 18,28 mln. km 2;

Antarktida – 13,97 mln. km 2;

Australija – 7,70 mln. km 2;

Australija su Okeanija – 8,89 km 2.

Šiuolaikiniai vandenynai turi plotą:

Ramusis vandenynas – 179,68 mln. km 2;

Atlanto vandenynas – 93,36 mln. km 2;

Indijos vandenynas – 74,92 mln. km 2;

Arkties vandenynas - 13,10 milijono km 2.

Tarp šiaurinio ir pietinio žemynų, atsižvelgiant į skirtingą kilmę ir išsivystymą, labai skiriasi paviršiaus plotas ir pobūdis. Pagrindiniai geografiniai skirtumai tarp šiaurinio ir pietų žemynų yra šie:

1. Dydžiu nepalyginamas su kitais Eurazijos žemynais, kuriuose telkiasi daugiau nei 30% planetos sausumos.

2. Šiauriniai žemynai turi nemažą šelfų plotą. Šelfas ypač reikšmingas Arkties ir Atlanto vandenyne, taip pat Ramiojo vandenyno Geltonojoje, Kinijos ir Beringo jūrose. Pietiniuose žemynuose, išskyrus povandeninę Australijos tęsinį Arafuros jūroje, beveik nėra šelfo.

3. Dauguma pietinių žemynų patenka ant senovinių platformų. Šiaurės Amerikoje ir Eurazijoje senovinės platformos užima mažesnę bendro ploto dalį, o didžioji jos dalis patenka į paleozojaus ir mezozojaus kalnų pastato suformuotas teritorijas. Afrikoje 96% jos teritorijos patenka į platformų vietas ir tik 4% - paleozojaus ir mezozojaus amžiaus kalnuose. Azijoje tik 27 % yra senovinės platformos, o 77 % – įvairaus amžiaus kalnai.

4. Pietinių žemynų pakrantės linija, susidariusi daugiausia iš plyšių, gana tiesi; yra keletas pusiasalių ir žemyninių salų. Šiauriniams žemynams būdinga išskirtinai vingiuota pakrantė, gausybė salų, pusiasalių, dažnai siekiančių toli į vandenyną. Salos ir pusiasaliai sudaro apie 39% viso ploto Europoje, Šiaurės Amerikoje - 25%, Azijoje - 24%, Afrikoje - 2,1%, Pietų Amerikoje - 1,1% ir Australijoje (išskyrus Okeaniją) - 1,1%.

Žemės plutos sandara. Žemės pluta yra terminas, nors į gamtos mokslų vartoseną atėjo Renesanso laikais, tačiau ilgą laiką buvo labai laisvai interpretuojamas dėl to, kad nebuvo įmanoma tiesiogiai nustatyti plutos storio ir ištirti giliųjų jos dalių. Seisminių virpesių atradimas ir metodo, leidžiančio nustatyti jų bangų sklidimo greitį skirtingo tankio terpėse, sukūrimas davė galingą postūmį tyrinėti žemės vidų. Seismografinių tyrimų pagalba XX a. rastas esminis skirtumas tarp seisminių bangų, einančių per žemės plutą sudarančias uolienas ir mantijos substanciją, greičio ir objektyviai nustatyta jų atsiskyrimo riba (Mohorovičiaus riba). Taigi „žemės plutos“ sąvoka gavo specifinį mokslinį pagrindimą.

Eksperimentinis smūgio elastinių virpesių pasiskirstymo greičio skirtingo tankio uolienose tyrimas, kita vertus, žemės plutos „perdavimas“ seisminėmis bangomis daugelyje žemės paviršiaus taškų. galima atrasti, kad žemės pluta susideda iš šių trijų sluoksnių, sudarytų iš skirtingo tankio kalnuotų uolienų:

) Išorinis sluoksnis, sudarytas iš nuosėdinių uolienų, kuriose seisminės bangos sklinda 1–3 km/s greičiu, o tai atitinka maždaug 2,7 g/cm3 tankį. Šį sluoksnį kai kurie mokslininkai vadina nuosėdiniu Žemės apvalkalu.

) Tankių kristalinių uolienų sluoksnis, sudarantis viršutinę žemynų dalį po nuosėdiniu sluoksniu, kuriame seisminės bangos sklinda 5,5–6,5 km/s greičiu. Dėl to, kad išilginės seisminės bangos nurodytu greičiu sklinda granituose ir artimos sudėties uolienose, šis sluoksnis sutartinai vadinamas granito sluoksniu, nors jame yra daug įvairių magminių ir metamorfinių uolienų. Vyrauja granitai, gneisai, kristalinės skaldos, randamos vidutinės ir net bazinės sudėties kristalinės uolienos (dioritai, gabro, amfibolitai).

3.) Tankesnių kristalinių uolienų sluoksnis, kuris sudaro apatinę žemynų dalį ir sudaro vandenyno dugną. Šio sluoksnio uolienose išilginių seisminių bangų sklidimo greitis yra 6,5–7,2 km/sek, o tai atitinka apie 3,0 g/cm3 tankį. Tokie greičiai ir tankis būdingi bazaltams, dėl kurių šis sluoksnis buvo vadinamas bazaltiniu, nors bazaltai ne visur iki galo sukomponuoja šį sluoksnį.

Kaip matote, „granito sluoksnio“ ir „bazalto sluoksnio“ sąvokos yra sąlyginės ir vartojamos antrajam ir trečiajam žemės plutos horizontams, apibūdinamiems išilginių seisminių bangų sklidimo greičiais, atitinkamai 5,5–6,5 ir žymėti. 6,5-7,2 km/sek. Ateityje šie pavadinimai bus pateikiami be kabučių, tačiau reikia atsiminti apie jų įprastumą.

Apatinė bazalto sluoksnio riba yra Mohorovičiaus paviršius. Žemiau yra uolienos, susijusios su viršutinės mantijos medžiaga. Jų tankis yra 3,2–3,3 g / m 3 ir daugiau, išilginių seisminių bangų sklidimo greitis juose yra 8,1 m / s. Jų sudėtis atitinka ultrabazines uolienas (peridotitus, dunitus).

Pažymėtina, kad terminai „žemės pluta“ ir „litosfera“ (akmens apvalkalas) nėra sinonimai ir turi skirtingas reikšmes. Litosfera yra išorinis Žemės rutulio apvalkalas, sudarytas iš kietų uolienų, įskaitant ultrabazinės sudėties viršutinės mantijos uolienas. Žemės pluta yra litosferos dalis, esanti virš Mohorovičiaus ribos. Šiose ribose bendras žemės plutos tūris yra daugiau nei 10 milijardų km 3, o masė - daugiau nei 1018 tonų.

Žemės plutos sandaros tipai. Tiriant žemės plutą, skirtinguose regionuose buvo aptikta nevienoda jos sandara. Apibendrinus daug faktinės medžiagos, buvo galima išskirti du žemės plutos sandaros tipus – žemyninę ir okeaninę.

Žemyniniam tipui būdingas labai didelis plutos storis ir granito sluoksnis. Viršutinės mantijos riba čia yra 40–50 km ir daugiau gylyje. Nuosėdinių uolienų storis vietomis siekia 10-15 km, kitur storio gali ir visai nebūti. Vidutinis žemyninės plutos nuosėdinių uolienų storis – 5,0 km, granito sluoksnis – apie 17 km (nuo 10-40 km), bazalto sluoksnis – apie 22 km (iki 30 km).

Kaip minėta, žemyninės plutos bazaltinio sluoksnio petrografinė sudėtis yra marga ir jame greičiausiai vyrauja ne bazaltai, o pagrindinės sudėties metamorfinės uolienos (granulitai, eklogitai ir kt.). Dėl šios priežasties kai kurie tyrėjai pasiūlė šį sluoksnį vadinti granulitu.

Žemyninės plutos storis didėja kalnų klosčių struktūrų srityje. Pavyzdžiui, Rytų Europos lygumoje plutos storis siekia apie 40 km (15 km yra granito sluoksnis ir daugiau nei 20 km – bazaltas), o Pamyre – pusantro karto daugiau (apie 30 km). iš viso yra nuosėdinės uolienos ir granito sluoksnis). ir tiek pat bazalto sluoksnio). Žemyninė pluta ypač didelį storį pasiekia kalnuotuose regionuose, išsidėsčiusiuose palei žemynų pakraščius. Pavyzdžiui, Uoliniuose kalnuose (Šiaurės Amerika) plutos storis gerokai viršija 50 km. Žemės pluta, kuri sudaro vandenynų dugną, yra visiškai kitokios struktūros. Čia plutos storis smarkiai sumažėja, o mantijos medžiaga priartėja prie paviršiaus. Granito sluoksnio nėra, nuosėdų sekos storis palyginti mažas. Viršutinis 1,5–2 g/cm 3 tankio ir apie 0,5 km storio nesutankėjusių nuosėdų sluoksnis, 1–2 km storio vulkaninis-nuosėdinis sluoksnis (susikaupęs birios nuosėdos su bazaltais) ir bazalto sluoksnis. išskiriami, kurių vidutinis storis vertinamas 5-6 km. Ramiojo vandenyno dugne žemės plutos bendras storis yra 5-6 km; Atlanto vandenyno dugne po 0,5-1,0 km nuosėdų storiu yra 3-4 km storio bazalto sluoksnis. Atkreipkite dėmesį, kad plutos storis nemažėja didėjant vandenyno gyliui.

Šiuo metu taip pat išskiriami pereinamieji subkontinentiniai ir subokeaniniai plutos tipai, atitinkantys žemynų povandeninę ribą. Subkontinentinio tipo plutoje granitinis sluoksnis labai sumažėja, jį pakeičia nuosėdų sluoksnis, o vėliau, link vandenyno dugno, bazalto sluoksnio storis pradeda mažėti. Šios pereinamosios žemės plutos zonos storis dažniausiai siekia 15-20 km. Riba tarp vandenyno ir subkontinentinės plutos eina žemyno šlaite 1-3,5 km gylio intervalu.

Nors okeaninio tipo pluta užima didesnį plotą nei žemyninė ir subkontinentinė, tačiau dėl mažo storio joje susitelkę tik 21% žemės plutos tūrio. Informacija apie skirtingų žemės plutos tipų tūrį ir masę pateikta 1 lentelėje.

1 lentelė

Įvairių tipų žemės plutos horizontų tūris, storis ir masė (sudaryta pagal A. B. Ronovą ir A. L. Jaroševskį. 1976 m.)

Žemės pluta remiasi ant poplautinės mantijos substrato ir sudaro tik 0,7% mantijos masės. Esant mažam plutos storiui (pavyzdžiui, vandenyno dugne), viršutinė mantijos dalis taip pat bus kietos būsenos, o tai įprasta žemės plutos uolienoms. Todėl, kaip pažymėta aukščiau, kartu su žemės plutos, kaip apvalkalo, turinčio tam tikrus tankio ir tamprumo rodiklius, samprata, egzistuoja litosferos samprata – akmeninis apvalkalas, storesnis už kietą medžiagą, dengiantis Žemės paviršių.

Žemės plutos tipų struktūros. Žemės plutos tipai skiriasi ir savo sandara. Okeaninio tipo žemės plutai būdingos įvairios struktūros. Galingos kalnų sistemos – vandenyno vidurio keteros – driekiasi palei centrinę vandenynų dugno dalį. Ašinėje dalyje šiuos gūbrius skaido gilūs ir siauri plyšiniai slėniai stačiais kraštais. Šios formacijos yra aktyvaus tektoninio aktyvumo zonos. Giliavandenės tranšėjos yra palei salų lankus ir kalnų statinius žemynų pakraščiuose. Kartu su šiais dariniais yra giliavandenių lygumų, kurios užima didžiulius plotus.

Žemyninė pluta yra vienodai nevienalytė. Jo ribose galima išskirti jaunas kalnų klosčių struktūras, kuriose labai padidėja visos plutos ir kiekvieno jos horizonto storis. Taip pat yra vietovių, kuriose granito sluoksnio kristalinės uolienos reprezentuoja senovinius susiklosčiusius plotus, išlygintas per ilgą geologinį laiką. Čia plutos storis yra daug mažesnis. Šios didžiulės žemyninės plutos sritys vadinamos platformomis. Platformų viduje išskiriami skydai – vietos, kur kristalinis pamatas eina tiesiai į paviršių, ir plokštės, kurių kristalinį pagrindą dengia storio horizontaliai nusėdusios nuosėdos. Skydo pavyzdys yra Suomijos ir Karelijos teritorija (Baltijos skydas), o Rytų Europos lygumoje sulankstytas rūsys yra giliai nuleistas ir padengtas nuosėdų nuosėdomis. Vidutinis kritulių storis platformose apie 1,5 km. Kalnų raukšlių struktūroms būdingas žymiai didesnis nuosėdinių uolienų storis, kurių vidutinė vertė vertinama 10 km. Tokių storų nuosėdų kaupimasis pasiekiamas dėl ilgesnio laipsniško slūgimo, atskirų žemyninės plutos atkarpų nuslūgimo, o vėliau jų iškilimo ir susilankstymo. Tokios zonos vadinamos geosinklinomis. Tai yra aktyviausios žemyninės plutos zonos. Jose apsiriboja apie 72 % visos nuosėdinių uolienų masės, o platformose – apie 28 %.

Magmatizmo apraiškos ant platformų ir geosinklinų labai skiriasi. Geosinklinų nusėdimo laikotarpiais pagrindinės ir ultrabazinės sudėties magma teka išilgai gilių lūžių. Geosinklino transformacijos į sulankstytą plotą procese susidaro ir įsiskverbia didžiulės granitinės magmos masės. Vėlyvoms stadijoms būdingi tarpinės ir felsinės lavos ugnikalnių išsiveržimai. Platformose magminiai procesai yra daug mažiau ryškūs ir daugiausia atstovaujami šarminės-bazinės sudėties bazaltų ar lavų išliejimu.

Tarp žemynų nuosėdinių uolienų vyrauja molis ir skalūnai. Vandenynų dugne daugėja kalkingų nuosėdų.

Taigi, žemės pluta susideda iš trijų sluoksnių. Viršutinį jo sluoksnį sudaro nuosėdinės uolienos ir oro sąlygų produktai. Šio sluoksnio tūris sudaro apie 10% viso žemės plutos tūrio. Didžioji dalis medžiagos yra žemynuose ir pereinamojoje zonoje, o vandenyno plutoje ji sudaro ne daugiau kaip 22% sluoksnio tūrio.

Vadinamojo granito sluoksnyje dažniausiai pasitaikančios uolienos yra granitai, gneisai ir kristalinės skaldos. Daugiau pagrindinių uolienų sudaro apie 10% šio horizonto. Šią aplinkybę gerai atspindi vidutinė granito sluoksnio cheminė sudėtis. Lyginant vidutinės sudėties vertes, dėmesį patraukia aiškus šio sluoksnio ir nuosėdų sekos skirtumas (2 lentelė).

2 lentelė

Žemės plutos cheminė sudėtis (svorio procentais)

(pagal L. B. Ronovą ir A. L. Jaroševskį, 1976 m.)

Dviejų pagrindinių žemės plutos tipų bazalto sluoksnio sudėtis nėra vienoda. Žemynuose šiai sekai būdingos įvairios uolienos. Yra giliai metamorfuotų ir magminių pagrindinės ir net felsinės sudėties uolienų. Pagrindinės uolienos sudaro apie 70% viso šio sluoksnio tūrio. Okeaninės plutos bazaltinis sluoksnis yra daug vienalytesnis. Vyraujantis uolienų tipas yra vadinamieji toleitiniai bazaltai, kurie nuo žemyninių bazaltų skiriasi mažu kalio, rubidžio, stroncio, bario, urano, torio, cirkonio kiekiu ir dideliu Na/K santykiu. Taip yra dėl mažesnio diferenciacijos procesų intensyvumo jiems susiliejant nuo mantijos. Viršutinės mantijos ultramafinės uolienos išnyra giliuose rifų lūžiuose.

Uolienų pasiskirstymas žemės plutoje, sugrupuotas siekiant nustatyti jų tūrio ir masės santykį, parodytas 3 lentelėje.

3 lentelė

Uolienų paplitimas žemės plutoje

(pagal A. B. Ronovą ir A. L. Jaroševskį, 1976 m.)