Земная кора. Состав и строение земной коры

Земная кора. Состав и строение земной коры
29.09.2019

– 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.

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.

Замечание 2

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.

Определение 1

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 .

Определение 2

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.

До последнего времени представления о толщине земной коры под дном океанов опирались на довольно редкие профили сейсмических исследований глубинной структуры.

Некоторые данные о возможной толщине коры под дном океанов были получены В. Ф. Бончковским на основании изучения поверхностных волн землетрясений.

Р. М. Деменицкая, разработав новый метод определения толщины земной коры, основанный на известных связях ее с аномалиями силы тяжести (в редукции Буге) и с рельефом земной поверхности, построила схематические карты распределения толщины земной коры материков и океанов. Судя по этим картам, толщины земной коры в океанах таковы.

В Атлантическом океане, в пределах материковой отмели, толщина коры варьирует от 35 до 25 км. Она не отличается от таковой в прилегающих частях материка, так как материковые структуры непосредственно продолжаются на шельфе. В области материкового склона по мере возрастающей глубины толщина коры уменьшается от 25-15 км в верхней части склона до 15-10 и даже менее 10 км - в нижней его части. Дно котловин Атлантического океана характеризуется корой небольшой толщины - от 2 до 7 км, но там, где она слагает подводные хребты или плато, мощность ее возрастает до 15-25 км (Бермудское подводное плато, Телеграфное плато).

Сходную картину мы видим и в Арктическом бассейне Северного Ледовитого океана с толщиной коры от 15 до 25 км; только в его центральных частях она менее 10-5 км. В бассейне Скандик толщина коры (от 15 до 25 км) отличается от типичной для океанических бассейнов. На материковом склоне мощность коры меняется так же, как и в Атлантическом океане. Такую же аналогию мы видим и в коре материковой отмели Северного Ледовитого океана с толщиной коры от 25 до 35 км; она утолщается в море Лаптевых, а также в смежных частях Карского и Восточно-Сибирского морей и далее на хребте Ломоносова. Возможно, что увеличение толщины коры здесь связано с распространением молодых - мезозойских складчатых структур.

В Индийском океане сравнительно мощная кора (более 25 км) в Мозамбикском проливе и отчасти восточнее Мадагаскара до Сейшельского хребта включительно. Срединный хребет Индийского океана по толщине коры не отличается от Срединного Атлантического хребта. Относительно малой толщиной коры отличаются южная часть Аравийского моря и Бенгальский залив, несмотря на их сравнительную молодость.

Некоторыми особенностями характеризуется толщина земной коры в Тихом океане. В Беринговом и Охотском морях толщина коры более 25 км. Она имеет меньшую мощность только в южной глубоководной части Берингова моря. В Японском море мощность резко сокращается (до 10-15 км), в морях Индонезии снова возрастает (более 25 км), оставаясь такой и южнее - до Арафурского моря включительно. В западной части Тихого океана, непосредственно прилегающей к поясу геосинклинальных морей, преобладают толщины от 7 до 10 км, но в отдельных понижениях океанического дна они уменьшаются до 5 км, в районах же подводных гор и островов возрастают до 10-15 и нередко до 20-25 км.

В центральной части Тихого океана - области наиболее глубоководных бассейнов, как и в других океанах, мощность коры наименьшая - в пределах от 2 до 7 км. В отдельных понижениях океанического дна кора имеет и меньшую толщину. В наиболее возвышенных частях океанического дна - на срединных подводных хребтах и прилегающих к ним пространствах мощность коры увеличивается до 7-10 км. Такие же толщины коры свойственны восточной и юго-восточной частям океана по простиранию Южно-Тихоокеанского и Восточно-Тихоокеанского хребтов, а также подводному плато Альбатрос.

Карты толщины земной коры, составленные Р. М. Деменицкой, дают представление о суммарной мощности коры. Для выяснения строения коры нужно обратиться к данным, полученным посредством сейсмических исследований.

На которой происходит резкое увеличение скоростей сейсмических волн .

Земная кора схожа по структуре с корой большинства планет земной группы , за исключением Меркурия . Кроме того, кора схожего типа есть на Луне и многих спутниках планет-гигантов . При этом Земля уникальна тем, что обладает корой двух типов: континентальной и океанической . Для земной коры характерны постоянные движения: горизонтальные и колебательные.

Большей частью кора состоит из базальтов . 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.

Энциклопедичный YouTube

  • 1 / 5

    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 5-10 километров (9-12 километров вместе с водой) .

    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 растёт пропорционально её возрасту, затем скорость роста снижается. В зонах субдукции толщина океанической литосферы достигает наибольших значений, составляя 130-140 километров.

    Континентальная кора

    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.

    Первая оценка состава верхней земной коры была сделана Кларком . Кларк был сотрудником геологической службы США и занимался химическим анализом горных пород. После многих лет аналитических работ, он обобщил результаты анализов и рассчитал средний состав пород. Он предположил, что многие тысячи образцов, по сути, случайно отобранных, отражают средний состав земной коры (см. Кларки элементов). Эта работа Кларка вызвала фурор в научном сообществе. Она подверглась жёсткой критике, так как многие исследователи сравнивали такой способ с получением «средней температуры по больнице, включая морг». Другие исследователи считали, что этот метод подходит для такого разнородного объекта, каким является земная кора. Полученный Кларком состав земной коры был близок к граниту.

    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.

    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. В 2005 году в печати обсуждалась возможность проникновения к границе Мохоровичича и в верхнюю мантию с помощью самопогружающихся вольфрамовых капсул, обогреваемых теплом распадающихся радионуклидов .

    1. Статистика: учебное пособие / А.В. Багат и др.; под ред. В.М. Симчеры. – М.: Финансы и статистика, 2007. – 368 с.

    2. Статистика: учебник / И.И. Елисеева и др.; под ред. И.И. Елисеевой. – М.: Высшее образование, 2008. - 566 с.

    3. Теория статистики: учебник для вузов / Р.А. Шмойлова и др.; под ред. Р.А. Шмойловой. - М.: Финансы и статистика, 2007. – 656 с.

    4. Шмойлова Р.А. Практикум по теории статистики: учебное пособие для вузов / Р.А. Шмойлова и др.; под ред. Р.А. Шмойловой. - М.: Финансы и статистика, 2007. – 416 с.

    Строение Земли и Земной коры. Размеры Земли. Ядро, мантия, земная кора. Их размеры и строение.

    Строение Земли

    Строение Земли и поверхность Земли таковы, что её форма близка к вытянутому эллипсоиду - это шарообразная форма с утолщениями на экваторе - и отличается от него на величину до 100 метров. Средний диаметр Земли равен 12 742 км. Учёными установлена ориентировочная масса Земли. Она составляет 5,98×1024кг. Изучая строение Земли, исследуя поверхность Земли, учёные пришли к выводу, что наша планета состоит в основном из железа (32,1 %), кислорода (30,1 %), кремния (15,1 %), магния (13,9 %), серы (2,9 %), никеля (1,8 %), кальция (1,5 %) и алюминия (1,4 %), а на другие элементы приходится 1,2 %.Поверхность Земли

    Рельеф и поверхность Земли очень разнообразен. Примерно 70,8 % поверхности Земли покрыто водой. Поверхность Земли под водой гористая. Это океанические хребты и желоба, подводные вулканы и каньоны, а также океанические плато и абиссальные равнины. Оставшиеся 29,2 % - это суша, которая состоит из гор, пустынь, равнин и т.д.

    С течением времени строение Земли, а в особенности её поверхность, постепенно меняются. Рельеф тектонических плит и земная кора формируются под воздействием осадков, колебаний температур, химических воздействий, выветривания. Ледники, береговая эрозия, коралловые рифы, столкновения с метеоритами также влияют на строение Земли и на структуру поверхности Земли. А с развитием цивилизации и человек всё больше и больше воздействует на, казалось бы, неподвластное ему строение Земли. И, наверное, наша основная задача – сделать так, чтобы это воздействие не стало губительным для нашей любимой планеты – планеты Земля. Ведь именно человек в ответе за сохранение природы нашей планеты, за её самые глубокие озера и самые высокие горы, за сушу и за море, за всё, что происходит вокруг нас.

    Земная кора

    Земля, подобно трём другим планеты земной группы, имеет слоистое внутреннее строение. Она представляет собой металлическое ядро, окруженное твёрдыми силикатными оболочками (крайне вязкой мантией и земной корой). Внешняя часть металлического ядра жидкая, а внутренняя - твёрдая. Ядро состоит из железно-никелевого сплава с примесью других элементов. Земная кора - это верхняя часть твёрдой оболочки. Толщина земной коры колеблется в пределах от 6 км под океаном, до 30-50 км на континентах. В строении Земли различают два вида земной коры - континентальная земная кора и океаническая земная кора. Континентальная земная кора имеет три геологических слоя: осадочный чехол, гранитный и базальтовый. Океаническая земная кора представлена в большей степени породами основного состава, плюс осадочный чехол. Крайне вязкая мантия - это силикатная оболочка планеты, сложенная в основном породами, состоящими из силикатов магния, железа, кальция и т.д. В строении Земли доля мантии примерно 67 % от массы Земли и около 83 % от её объёма. Глубина расположения мантии - от 5 - 70 км ниже границы с земной корой, до границы с металлическим ядром на глубине 2900 км. Мантию принято разделять на верхнюю и нижнюю. Выше границы 660 километров расположена верхняя мантия, а ниже, естественно, нижняя. Эти две части мантии отличаются друг от друга составом, строением и физическими свойствами. Известно, что верхняя мантия за весь период формирования Земли претерпела достаточно значительные изменения, она же и породила земную кору. Нижняя же мантия, изучена значительно меньше, но есть все основания полагать, что её состав со времен формирования строения Земли претерпел гораздо меньшие изменения.

    3. Строение Земной коры. Оболочки Земли. Элементы геологической среды.

    Земля имеет 6 оболочек: атмосферу, гидросферу, биосферу, литосферу, пиросферу и центросферу.Атмосфера - внешняя газовая оболочка Земли. Ее нижняя граница проходит по литосфере и гидросфере, а верхняя - на высоте 1000 км. В атмосфере различают тропосферу (двигающийся слой), стратосферу (слой над тропосферой) и ионосферу (верхний слой).Средняя высота тропосферы - 10 км. Ее масса составляет 75% всей массы атмосферы. Воздух тропосферы перемещается как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях.Над тропосферой на 80 км поднимается стратосфера. Ее воздух, перемещающийся лишь в горизонтальном направлении, образует слои.Еще выше простирается ионосфера, получившая свое название в связи с тем, что ее воздух постоянно ионизируется под воздействием ультрафиолетовых и космических лучей.Гидросфера занимает 71% поверхности Земли. Солнечный свет проникает на глубину 200 м, а ультрафиолетовые лучи - на глубину до 800 м.Биосфера, или сфера жизни, сливается с атмосферой, гидросферой и литосферой. Ее верхняя граница достигает верхних слоев тропосферы, нижняя - проходит по дну океанских впадин. Биосфера подразделяется на сферу растений (свыше 500 000 видов) и сферу животных (свыше 1 000 000 видов).Литосфера - каменная оболочка Земли - толщиной от 40 до 100 км. Она включает материки, острова и дно океанов. Средняя высота материков над уровнем океана: Антарктиды - 2200 м, Азии - 960 м, Африки - 750 м, Северной Америки - 720 м, Южной Америки - 590 м, Европы - 340 м, Австралии - 340 м.Под литосферой расположена пиросфера - огненная оболочка Земли. Ее температура повышается примерно на 1°С на каждые 33 м глубины. Породы на значительных глубинах вследствие высоких температур и большого давления, вероятно, находятся в расплавленном состоянии.Центросфера, или ядро Земли, расположена на глубине 1800 км. Экзогенные и эндогенные процессы беспрерывно изменяют твердую поверхность нашей планеты, что, в свою очередь, активно влияет на биосферу Земли.

    №5 Породообразующие минералы. Определение и классификация.

    Породообразующие минералы- это природные физико-химические соединения, образующихся при эндогенных и экзогенных процессах. Классифицируются минералы по нескольким параметрам: генезису, по форме кристалла и др. Наиболее употребляемой является классификация по химическому составу. 1)самородные элементы(алмаз, графит, золото, медь, сера, гравий); 2)сульфиды (пирит, антимонит, галенит); 3)галоиды(галит, криолит, сильвин); 4) окислы и гидроокислы(кварц, опал, лимонит); 5) карбонаты, бораты, нитраты(кальцит, доломит, лазурит); 6) сульфаты(гипс, ангидрид); 7)фосфаты(апатит); 8) силикаты(тальк, хлорит). Для определения наименования породообразующих минералов необходимо определить их химический состав, т.е. химическую формулу, а значит его наименование.

    №6. Генетическая классификация горных пород. Характеристика магматических, метаморфических и осадочных пород. Принципы классифицирования в каждой группе.

    Генетическая классификация горных пород учитывает условия их образования, которые предопределяют строение и, следовательно, свойства пород. В соответствии с этой классификацией выделены следующие типы пород: магматические - первичные, образующиеся при остывании магмы; - осадочные - вторичные, образовавшиеся в результате выветривания магматических пород; - метаморфические - осадочные и магматические породы, изменившие свое строение и свойства в результате длительных физико-химических процессов, -протекающих под воздействием высоких давлений, температур и минерализованных вод, во время нахождения их в земной коре.

    1.магматические - это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образованной в глубинных зонах Земли), в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные)(граниты, диориты, сиениты) и эффузивные (излившиеся)(базальты, диабазы, андезиты) горные породы. В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO2) в породе. По этому показателю выделяют кислые (светлые), средние и основные породы. Чем больше SiO2 в породе, тем она светлее.

    2.осадочные - горные породы, возникшие путём осаждения вещества в водной среде, реже из воздуха и в результате деятельности ледников на поверхности суши, в морских и океанических бассейнах. Осаждение может происходить механическим путём (под влиянием силы тяжести и изменения динамики среды), химическим (из водных растворов при достижении ими концентраций насыщения и в результате обменных реакций), а также биогенным (под влиянием жизнедеятельности организмов). Породы, образованные лишь в результате физического выветривания прежде существовавших пород, называют обломочными породами(делятся на сцементированные(песчаник, конгломерат, брекчия) и несцементированные(валуны, галечники, гравий, песок и пыль)). Химические осадочные горные породы образовались вследствие преобладающего химического выветривания(известняк, гипс, каменная соль). Глинистые породы, в образовании которых играет большую роль процессы физического и химического выветривания(мягкие связные, скальные) . органические породы, значительная часть которых состоит из остатков растений и скелетов или раковин организмов(мел, торф, антрацит).

    3.метаморфические породы – формируются в результате воздействия на исходные(материнские) породы высоких давлений, температур и хим. активных веществ. Типы метаморфизма: 1) региональный(связан с погружением целых регионов земной коры в области высоких давлений и температур). Образуются сланцы, гнейсы, кварциты. 2)контактовый (ассоциируется с эффектами магматич. интрузии в земной коре: на вмещаемую породу воздействуют как высокая температура магмы так и хим. активные в-ва, которые она несет). Образуются скарны, грейзены, вторичные кварциты. 3)катакластический(происходит в условиях скольжения 2х блоков коры друг относительно друга). Образуются брекчии, катаклазиты, лимониты.

    Круговорот минерального вещества на планете. Характеристика магматических, метаморфических и осадочных горных пород.

    Магматические горные породы - это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образованной в глубинных зонах Земли), в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные) иэффузивные (излившиеся) горные породы. Магматические горные породы (интрузивные и эффузивные) классифицируются в зависимости от размера кристаллов, текстуры, химического состава или происхождения. Состоят преимущественно из оксида кремния и по его содержанию делятся на пять групп: ультракислые(больше 70% SiO 2), кислые (65-70%), средние (52-65%), основные (45-52%) и ультраосновные (до 45%). Интрузивные породы образуются за счёт полной раскристаллизации магматического расплава. Образуются глубоко в недрах Земли (от 5 до 40 км) в течение большого времени, при относительно постоянных температуре и давлении. Наиболее распространённые интрузивные породы - это граниты, диориты, габбро,сиениты. Эффузивные породы образуются за счёт излияния вулканических лав на поверхность Земли, или в её недрах в приповерхностных условиях (до 5 км). Наиболее распространённые эффузивные породы - это базальты, диабазы, андезиты, андезито-базальты, риолиты, дациты, трахиты. По степени вторичных изменений интрузивные породы делятся на кайнотипные, «молодые», неизменённые, и палеотипные, «древние», в той или иной степени изменённые и перекристаллизованные главным образом под влиянием времени. К эффузивным породам относятся также вулканогенно-обломочные породы, образующиеся при извержениях вулканов и состоящие из различных обломков пирокластитов (туф, вулканические брекчии). Такие породы называются пирокластическими. В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO 2) в породе. По этому показателю выделяют ультракислые, кислые, средние,основные и ультраосновные породы, о чём подробно рассказывается при описании химического состава магматических горных пород. Чем больше SiO 2 в породе, тем она светлее. Формы залегания интрузивных пород: Вне­дрение магмы в различные горные породы, слагающие земную кору, приводит к образованию интрузивных тел (интрузивы, интрузивные массивы, плутоны). В зависимости от того, как взаимодействуют интрузивные тела с вмещающими их горными породами выделяют: Согласные (конкордантные) интрузивные тела, внедрявшиеся между слоями вмещающих пород (форма таких тел зависит от складчатой струк­туры вмещающей толщи). Несогласные (дискордантные), то есть те, что прорывают и пересекают слоистые вмещаю­щие толщи и имеют форму, не зависящую от структуры послед­ней. Среди согласных выделяют: лакколиты, лополиты, факолиты, этмолиты, бисмалиты, силлы; Среди несогласных: батолиты, штоки, дайки, апофизы, хонолиты. Формы залегания эффузивных пород: Эффузивный магматизм сопровождается излиянием лавы на земную поверхность. Однако нередко извержения вулканов носят взрывной характер, при котором магма не изливается, а взрывается и на земную поверхность выпадают тонкораздробленные кристаллы и застывшие капельки стекла - расплава. Подобные извержения называются эксплозивными (лат. «эксплозио» - взрывать) . Излившаяся на поверхность магма образует различные эффузивные тела, среди которых выделяются: лавовый по­кров, лавовый поток, некк (жерловина), вулканический (экстру­зивный) купол (пик, игла) и диатрема (трубка взрыва), вулканический конус, стратовулкан, щитовидный вул­кан. По типу извержений выделяют трещинные, или линейные, и центральные извержения, что также находит отражение в форме тел. По выражению в рельефе формы залегания эффузивных пород могут быть как положи­тельными (покровы, потоки, жерловины, вулканические купола, диатремы,вулканические конусы, стратовулканы, щитовидные вул­каны), так и отрицательными (кратеры, маары, лавовые колодцы, кальдеры). Структура – совокупность признаков горной породы, обусловленная степенью кристалличности, размерами и формой кристаллов, способом их сочетания между собой и со стеклом, а также внешними особенностями отдельных минеральных зёрен и их агрегатов. Отдельными структурными элементами породы являются кристаллы или зерна округлой, призматической и других форм, микролиты, кристаллиты, стекла. По степени кристалличности структура магматических пород может быть:Полнокристаллической (в породе нет стекла, порода состоит из одних кристаллов);Неполнокристаллической (имеются в породе кристаллы, вкрапления и стекло);Стекловатой (преобладают в породе стекло). По размеру зерен различают следующие структуры: Гигантозернистая (диаметр зерен более 20 мм); Крупнозернистая (с зернами кристаллов от 5 до 20 мм); Среднезернистая (с зернами от 1 до 5 мм);Мелкозернистая (диаметр зерен < 1 мм) макроскопически различима;Афанитовая (зерна видны только под микроскопом). По расположению зерен минералов в породе структуры могут быть как равномернозернистыми (зерна минералов близки по размерам), так и неравномернозернистыми (зерна отличаются по размерам). Примером неравномернозернистой является порфировая структура. По расположению зерен минералов выделяют еще пегматитовую структуру, когда зерна одного минерала содержат закономерные вростки другого минерала.

    Метаморфические горные породы - горные породы, образованные в толще земной коры в результате изменения (метаморфизма) осадочных и магматических горных пород вследствие изменения физико-химических условий. Благодаря движениям земной коры, осадочные горные породы и магматические горные породы подвергаются воздействию высокойтемпературы, большого давления и различных газовых и водных растворов, при этом они начинают изменяться. Так как исходным материалом метаморфических горных пород являются осадочные и магматические породы, их формы залегания должны совпадать с формами залегания этих пород. Так на основе осадочных пород сохраняется пластовая форма залегания, а на основе магматических - форма интрузий или покровов. Этим иногда пользуются, чтобы определить их происхождение. Так, если метаморфическая порода происходит от осадочной, ей дают приставку пара- (например, парагнейсы), а если она образовалась за счёт магматической породы, то ставится приставка орто- (например, ортогнейсы). Химический состав метаморфических горных пород разнообразен и зависит в первую очередь от состава исходных. Однако состав может отличаться от состава исходных пород, так как в процессе метаморфизма происходят изменения под влиянием привносимых водными растворами веществ и метасоматических процессов.

    Минеральный состав метаморфических пород также разнообразен, они могут состоять из одного минерала, например кварца (кварцит) или кальцита (мрамор), или из многих сложных силикатов. Главные породообразующие минералы представлены кварцем, полевыми шпатами, слюдами, пироксенами и амфиболами. Наряду с ними присутствуют типично метаморфические минералы: гранаты, андалузит, дистен, силлиманит, кордиерит, скаполит и некоторые другие. Характерны, особенно для слабометаморфизованных пород тальк, хлориты, актинолит, эпидот, цоизит, карбонаты.

    Физико - химические условия образования метаморфических пород, определённые методами геобаротермометрии весьма высокие. Они колеблются от 100-300 °C до 1000-1500 °C и от первых десятков баров до 20-30 кбаров. Текстура метаморфических пород: Сланцевая : большое распространение в метаморфических породах получили листоватые, чешуйчатые и пластинчатые минералы, что связано с их приспособлением к кристаллизации в условиях высоких давлений. Это выражается в сланцеватости горных пород, которая характеризуется тем, что породы распадаются на тонкие плитки и пластинки. Полосчатая - чередование различных по минеральному составу полос (например, у циполина), образующихся при наследовании текстур осадочных пород. Пятнистая - наличие в породе пятен, отличающихся по цвету, составу, устойчивости к выветриванию. Массивная - отсутствие ориентировки породообразующих минералов. Плойчатая - когда под влиянием давления порода собрана в мелкие складки. Миндалекаменная - представленная более или менее округлыми или овальными агрегатами среди сланцеватой массы породы. Катакластическая - отличающаяся раздроблением и деформацией минералов.

    Осадочные горные породы (ОГП) - горные породы, существующие в термодинамических условиях, характерных для поверхностной части земной коры, и образующиеся в результате переотложения продуктов выветривания и разрушения различных горных пород, химического и механического выпадения осадка из воды, жизнедеятельности организмов или всех трёх процессов одновременно. В формировании осадочных горных пород участвуют различные геологические факторы: разрушение и переотложение продуктов разрушения ранее существовавших пород, механическое и химическое выпадение осадка из воды, жизнедеятельность организмов. Случается, что в образовании той или иной породы принимает участие сразу несколько факторов. При этом некоторые породы могут формироваться различным путём. Так, известняки, могут быть химического, биогенного или обломочного происхождения. Это обстоятельство вызывает существенные трудности при систематизации осадочных пород. Единой схемы их классификации пока не существует. Различные классификации осадочных пород были предложены Ж.Лаппараном (1923 г.), В. П. Батуриным (1932 г.), М. С. Швецовым (1934 г.) Л. В. Пустоваловым (1940 г.), В. И. Лучицким (1948 г.), Г. И. Теодоровичем (1948 г.), В. М. Страховым (1960 г.), и другими исследова­телями. Однако для простоты изучения применяется сравнительно простая классификация, в основе которой лежит генезис (механизм и условия образования) осадочных пород. Согласно ей осадочные породы подразделяются на обломочные, хемогенные, органогенные и смешанные.

    Земная кора — тонкая верхняя оболочка Земли, которая имеет толщину на континентах 40-50 км, под океанами -5-10 км и составляет всего около 1% массы Земли.

    Восемь элементов - кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий - образовывают 99,5% земной коры.

    На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического», двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет. Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например ).

    Наибольшую толщину земная кора имеет в горных районах (под Гималаями — свыше 75 км), среднюю - в районах платформ (под Западно-Сибирской низиной - 35-40, в границах Русской платформы - 30-35), а наименьшую-в центральных районах океанов (5-7 км).

    Преобладающая часть земной поверхности - это равнины континентов и океанического дна Континенты окружены шельфом — мелководной полосой глубиной до 200 г и средней шириной близко SO км, которая после резкого обрывчатого изгиба дна переходит в континентальный склон (уклон изменяется от 15-17 до 20-30°). Склоны постепенно выравниваются и переходят в абиссальные равнины (глубины 3,7-6,0 км). Наибольшие глубины (9-11 км) имеют океанические желоба, подавляющее большинство которых расположенная на северной и западной окраинах .

    Земная кора формировалась постепенно: сначала был сформирован базальтовый слой, затем — гранитный, осадочный слой продолжает формироваться и в настоящее время.

    Глубинные толщи литосферы, которые исследуют геофизическими методами, имеют довольно сложную и еще недостаточно изученное строение, также, как мантия и ядро Земли. Но уже известно, что с глубиной плотность пород возрастает, и если на поверхности она составляет в среднем 2,3-2,7 г/см3, то на глубине близко 400 км — 3,5 г/см3, а на глубине 2900 км (граница мантии и внешнего ядра) — 5,6 г/см3. В центре ядра, где давление достигает 3,5 тыс. т/см2, она увеличивается до 13-17 г/см3. Установлен также и характер возрастания глубинной температуры Земли. На глубине 100 км она составляет приблизительно 1300 К, на глубине близко 3000 км -4800 К, а в центре земного ядра - 6900 К.

    Преобладающая часть вещества Земли находится в твердом состоянии, но на границе земной коры и верхней мантии (глубины 100-150 км) залегает толща смягченных, тестообразных горных пород. Эта толща (100-150 км) называется астеносферой. Геофизики считают, что в разреженном состоянии могут находиться и другие участки Земли (за счет разуплотнения, активного радиораспада пород и т.п.), в частности — зона внешнего ядра. Внутреннее ядро находится в металлической фазе, но относительно его вещественного состава единого мнения на сегодня нет.