земной коры
Земная кора представляет собой тонкую оболочку за пределами Земли , составляющую менее 1% от объема Земли. Это верхний компонент литосферы , разделение слоев Земли, которое включает кору и верхнюю часть мантии . [1] Литосфера разбита на тектонические плиты , движение которых позволяет теплу уходить из недр Земли в космос.
Кора лежит поверх мантии, и эта конфигурация стабильна, поскольку верхняя мантия состоит из перидотита и поэтому значительно более плотная, чем кора. Граница между корой и мантией условно проводится на разрыве Мохоровичич , граница, определяемая контрастом сейсмической скорости.
Расширенная корочка | Океаническая кора : 0–20 млн лет 20–65 млн лет > 65 млн лет |
Температура коры увеличивается с глубиной [2], достигая значений, как правило, в диапазоне от примерно 100 ° C (212 ° F) до 600 ° C (1112 ° F) на границе с подстилающей мантией. Температура увеличивается на целых 30 ° C (54 ° F) на каждый километр локально в верхней части земной коры [3]
Состав
Кора Земли бывает двух различных типов:
- Океанические : от 5 км (3 миль) до 10 км (6 миль) толщиной [4] и состоят в основном из более плотных и основных пород, таких как базальт , диабаз и габбро .
- Континентальный : от 30 км (20 миль) до 50 км (30 миль) толщиной и в основном состоит из менее плотных, более кислых пород, таких как гранит .
Средняя толщина коры составляет от 15 км (9 миль) до 20 км (12 миль).
Поскольку и континентальная, и океаническая кора менее плотны, чем нижняя мантия, оба типа коры «плавают» на мантии. Поверхность континентальной коры значительно выше поверхности океанической коры из-за большей плавучести более толстой, менее плотной континентальной коры (пример изостазии ). В результате континенты образуют возвышенности, окруженные глубокими океанскими бассейнами. [5]
Континентальная кора имеет средний состав , подобный тому из андезита , [6] , хотя композиция не является равномерной, с верхней корой в среднем более фельзитовый состав , подобный тому , что из дацита , в то время как нижняя кора в среднем более мафит композицию , напоминающий базальт. [7] Наиболее распространенными минералов в земной «ы континентальной коры являются полевые шпаты , которые составляют около 41% по массе коры, а затем кварца на уровне 12%, и пироксенов на 11%. [8]
| Самые обильные элементы земной коры | Приблизительно% по весу | Окись | Приблизительный% оксида по весу |
|---|---|---|---|
| О | 46,6 | ||
| Si | 27,7 | SiO 2 | 60,6 |
| Al | 8.1 | Al 2 O 3 | 15,9 |
| Fe | 5.0 | Fe как FeO | 6,7 |
| Ca | 3,7 | CaO | 6.4 |
| Na | 2,7 | Na 2 O | 3.1 |
| K | 2,6 | К 2 О | 1,8 |
| Mg | 1.5 | MgO | 4,7 |
| Ti | 0,44 | TiO 2 | 0,7 |
| п | 0,10 | P 2 O 5 | 0,1 |
Все остальные составляющие, кроме воды, присутствуют только в очень малых количествах и составляют менее 1%. [9]
Континентальная кора обогащена несовместимыми элементами по сравнению с корой базальтового океана и значительно обогащена по сравнению с подстилающей мантией. Наиболее несовместимые элементы в континентальной коре обогащены в 50–100 раз по сравнению с примитивными породами мантии, в то время как океаническая кора обогащена несовместимыми элементами примерно в 10 раз [10].
Оценки средней плотности для верхней корки колеблются от 2,69 до 2,74 г / см 3, а для нижней корки от 3,0 до 3,25 г / см 3 . [11]
В отличие от континентальной коры, океаническая кора состоит преимущественно из подушечной лавы и слоистых даек по составу базальта срединно-океанических хребтов , с тонким верхним слоем осадков и нижним слоем габбро . [12]
Становление и эволюция
Земля сформировалась приблизительно 4,6 миллиарда лет назад из диска пыли и газа, вращающегося вокруг недавно сформированного Солнца. Он образовался в результате аккреции, когда планетезимали и другие более мелкие скалистые тела столкнулись и застряли, постепенно превращаясь в планету. Этот процесс произвел огромное количество тепла, которое заставило раннюю Землю полностью расплавиться. Когда планетарная аккреция замедлилась, Земля начала охлаждаться, образуя свою первую кору, называемую первичной или изначальной корой. [13] Эта кора, вероятно, неоднократно разрушалась в результате сильных ударов, а затем преобразовывалась из океана магмы, оставшегося от удара. Ни одна первичная кора Земли не сохранилась до наших дней; все было разрушено эрозией, ударами и тектоникой плит за последние несколько миллиардов лет. [14]
С тех пор Земля формирует вторичную и третичную кору, которые соответствуют океанической и континентальной коре соответственно. Вторичная кора формируется в центрах спрединга в центре океана, где частичное плавление подстилающей мантии дает базальтовые магмы и формируются новые океанические коры. Этот «толчок гребня» является одной из движущих сил тектоники плит, и он постоянно создает новую океаническую кору. Это означает, что старая кора должна быть где-то разрушена, поэтому напротив центра спрединга обычно есть зона субдукции: желоб, где океаническая плита погружается обратно в мантию. Этот постоянный процесс создания новой океанской коры и разрушения старой океанской коры означает, что возраст самой старой океанской коры на Земле сегодня составляет всего около 200 миллионов лет. [15]
Напротив, основная масса континентальной коры намного старше. Древнейшие породы континентальной коры на Земле имеют возраст от 3,7 до 4,28 миллиарда лет [16] [17] и были обнаружены в террейне Наррайер-Гнейс в Западной Австралии , в Акаста-Гнейсе на Северо-Западных территориях на Канадском щите. и в других кратонных регионах, например, на Фенноскандинавском щите . Некоторое количество циркона с возрастом 4,3 миллиарда лет было обнаружено в Террейне Наррайер Гнейс . Континентальная кора - это третичная кора, образованная в зонах субдукции в результате рециклинга субдуцированной вторичной (океанической) коры. [15]
Средний возраст современной континентальной коры Земли оценивается примерно в 2,0 миллиарда лет. [18] Большинство горных пород земной коры, образовавшихся до 2,5 миллиардов лет назад, расположены в кратонах . Такая старая континентальная кора и нижележащая мантийная астеносфера менее плотны, чем где-либо на Земле, и поэтому не могут быть легко разрушены субдукцией. Формирование новой континентальной коры связано с периодами интенсивного горообразования ; эти периоды совпадают с формированием суперконтинентов, таких как Родиния , Пангея и Гондвана . Кора частично формируется за счет агрегации островных дуг, включая гранитные и метаморфические складчатые пояса, и частично сохраняется за счет истощения подстилающей мантии с образованием плавучей литосферной мантии.
Смотрите также
- Строение Земли
- Зона перехода хрупко-вязкая
Рекомендации
- ↑ Робинсон, Юджин С. (14 января 2011 г.). «Недра Земли» . Геологическая служба США . Проверено 30 августа 2013 года .
- ^ ‹См. Tfd›Пил, Роберт (1911). . В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . 4 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 251.
- ^ Philpotts, Anthony R .; Агу, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 14. ISBN 9780521880060.
- ^ Строение Земли . Энциклопедия Земли. 3 марта 2010 г.
- ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля сквозь время (9-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Дж. Вили. С. 173–174. ISBN 978-0470387740.
- ^ RL Rudnick и S. Gao, 2003, Состав континентальной коры. В «Коре» (ред. Р.Л. Рудник), том 3, стр. 1–64 «Трактата по геохимии» (ред. Х.Д. Холланд и К.К. Турекиан), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN 0-08-043751-6
- ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 2.
- ^ Андерсон, Роберт С .; Андерсон, Сюзанна П. (2010). Геоморфология: механика и химия ландшафтов . Издательство Кембриджского университета . п. 187. ISBN. 978-1-139-78870-0.
- ^ Кляйн, Корнелис; Hurlbut, Корнелиус С. младший (1993). Руководство по минералогии: (по Джеймсу Д. Дана) (21-е изд.). Нью-Йорк: Вили. С. 221–224. ISBN 047157452X.
- ^ Хофманн, Альбрехт В. (ноябрь 1988 г.). «Химическая дифференциация Земли: взаимосвязь между мантией, континентальной корой и океанической корой». Письма о Земле и планетах . 90 (3): 297–314. Bibcode : 1988E & PSL..90..297H . DOI : 10.1016 / 0012-821X (88) 90132-X .
- ^ «Строение и состав Земли» . Австралийский музей онлайн . Проверено 14 сентября 2007 .
- ^ Филпоттс & Ague 2009 , стр. 370-371.
- ^ Эриксон, Джон (2014). Историческая геология: понимание прошлого нашей планеты . Издание информационной базы . п. 8. ISBN 978-1438109640. Проверено 28 сентября 2017 года .
- ^ Тейлор, С. Росс; МакЛеннан, Скотт М. (1996). «Эволюция континентальной коры». Scientific American . 274 (1): 76–81. Bibcode : 1996SciAm.274a..76T . DOI : 10.1038 / Scientificamerican0196-76 . JSTOR 24989358 .
- ^ а б Тейлор и МакЛеннан 1996 .
- ^ «Команда находит« самые старые камни » Земли » . BBC News . 2008-09-26 . Проверено 27 марта 2010 .
- ^ PJ Patchett и SD Samson, 2003, Возраст и рост континентальной коры из радиогенных изотопов. В «Коре» (ред. Р.Л. Рудник), том 3, стр. 321–348, «Трактата по геохимии» (ред. HD Holland и KK Turekian), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN 0-08-043751-6
- ^ AIS Kemp и CJ Hawkesworth, 2003, Гранитные перспективы генерации и вековой эволюции континентальной коры. В «Коре» (ред. Р.Л. Рудник), том 3, стр. 349–410 «Трактата по геохимии» (редакторы HD Holland и KK Turekian), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN 0-08-043751-6
Внешние ссылки
- . Энциклопедия Американа . 1920 г.