В свое время я прочел много книг Уэллса, Дойла, Верна, и у каждого из этих авторов есть произведение, описывающие подводную жизнь. Как правило, там упоминается об особенностях жизни на океанском дне или проникновенное сквозь земную кору. Поэтому мне захотелось разобраться, чем же суша отличается от дна морского.
Материковая кора отличается от океанической
Кончено, главным отличием между ними будет их расположение: первая несет на себе всю сушу и континенты, а вторая - моря, океаны, да и вообще все водоемы. Но они также различаются и по другим параметрам:
- первая состоит из гранулитов, вторая - из базальта;
- материковая кора толще океанической;
- кора суши уступает океанической по площади, но выигрывает по общему объему;
- океаническая кора более подвижна и способна наслаиваться на материковую.
Процесс, описанный в последнем пункте, называется обдукцией и означает наслоение тектонических пластин одной на другую.
Основные характеристики материковой коры
Такую кору еще называют континентальной, и состоит она из 3 слоев.
- Верхний осадочный - состоит из одноименных пород, разных по происхождению, возрасту, размещению. Обычно его толщина достигает 25 км.
- Средний гранитно-метафорический - образован из кислых пород, близких по составу к граниту. Мощность слоя варьируется от 15 до 30 км (наибольшая его толщина зафиксирована под самыми высокими горами).
- Нижний базальтовый - образован метаморфизированными породами. Толщина его достигает 10–30 км.
Примечательно, что третий слой назван «базальтовым» условно: сейсмические волны проходят через него с такой же скоростью, с какой бы проходили через базальт.
Параметры океанической коры
Некоторые ученые выделяют лишь 2 основных, но, по-моему, лучше взять трехуровневую трактовку строения этой коры.
- Верхний слой представлен осадочными породами, может достигать толщины в 15 км.
- Средний слой сложен подушечными лавами, его толщина не превышает 20 км.
- Третий слой состоит из магматических пород основного состава, мощность его - 4–7 км.
Последний слой еще называют «габбро» из-за кристаллического строения породы.
Земная кора - наружняя твёрдая оболочка Земли (геосфера), часть литосферы, шириной от 5 км (под океаном) до 75 км (под континентами). Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими качествами - она более уплотненная, содержит в главном тугоплавкие элементы. Делит кору и мантию черта Мохоровичича, либо слой Мохо, где происходит резкое ускорение сейсмических волн.
Различают континентальную (материковую) и океаническую земную кору, также ее переходные типы: субконтинентальную и субокеаническую земную кору.
Континентальная (материковая) земная кора состоит из нескольких слоев. Верхний - слой осадочных горных пород. Мощность этого слоя до 10-15 км. Под ним залегает гранитный слой. Горные породы, которые его слагают, по своим физическим свойствам сходны с гранитом. Толщина этого слоя от 5 до 15 км. Под гранитным слоем размещается базальтовый слой, состоящий из базальта и горных пород, физические характеристики которых напоминают базальт. Толщина этого слоя от 10 км до 35 км. Следовательно, общая толщина материковой земной коры добивается 30-70 км.
Океаническая земная кора отличается от материковой коры тем, что не имеет гранитного слоя, либо он очень тонок, потому толщина океанической земной коры всего только 6-15 км.
Для определения хим состава земной коры доступны только ее верхние части - до глубины менее 15-20 км. 97,2% от всего состава земной коры приходится на: кислород - 49,13%, алюминий - 7,45%, кальций - 3,25%, кремний - 26%, железо - 4,2%, калий - 2,35%, магний - 2,35%, натрий - 2,24%.
На другие элементы таблицы Менделеева приходится от 10-х до сотых долей процента.
Источники:
Земля состоит из нескольких оболочек: атмосфера, гидросфера, биосфера, литосфера.
Биосфера – особая оболочка земли, область жизнедеятельности живых организмов. Она включает в себя нижнюю часть атмосферы, всю гидросферу и верхнюю часть литосферы. Литосфера – наиболее твердая оболочка земли:
Строение:
земная кора
мантия (Si, Ca, Mg, O, Fe)
внешнее ядро
внутреннее ядро
центр земли – температура 5-6 тыс о С
Состав ядра – Ni\Fe; плотность ядра – 12,5 кг/см 3 ;
Кимберлиты - (от названия г. Кимберли в Южной Африке), магматическая ультраосновная брекчиевидная горная порода эффузивного облика, выполняющая трубки взрыва. Состоит в основном из оливина, пироксенов, граната пироп-альмандинового ряда, пикроильменита, флогопита, реже - циркона, апатита и др. минералов, включенных в мелкозернистую основную массу, обычно измененную поствулканическими процессами до серпентин-карбонатного состава с перовскитом, хлоритом и т.д.
Эклогит - метаморфическая горная порода состоящая из пироксена с высоким содержанием жадеитового минала (омфацита) и граната гроссуляр-пироп-альмандинового состава, кварца и рутила. По химическому составу эклогиты идентичны магматическим породам основного состава - габбро и базальтам.
Строение земной коры
Толщина слоя =5-70 км; высокогорье -70 км, дно моря- 5-20 км, в среднем 40-45 км. Слои: осадочный, гранитно-гнейсовый (в океанической коре нет), гранитно-бозитовый (базальтовый)
Земная кора – это комплекс горных пород, залегающих выше границы Мохоровичича. Горные породы представляют собой закономерные агрегаты минералов. Последние состоят из различных химических элементов. Химический состав и внутренняя структура минералов зависят от условий их образования и определяют свойства. В свою очередь, строение и минеральный состав горных пород указывают на происхождение последних и позволяют определять породы в полевых условиях.
Выделяют два типа земной коры – континентальную и океаническую, резко различающихся составом и строением. Первая, более легкая, формирует возвышенные участки – континенты с их подводными окраинами, вторая занимает дно оеканиеских впадин(2500-3000м). Континентальная кора состоит из трех слоев - осадочного, гранито- гнейсового и гранулито-базитового, мощностью от 30-40 км на равнинах до 70-75 км под молодыми горами. Океанская кора мощностью до 6-7 км имеет трехслойное строение. Под маломощным слоем рыхлых осадков залегает второй океанский слой, состоящий из базальтов, третий слой сложен габбро с подчиненными ультрабазитами. Континентальная кора обогащена кремнеземом и легкими элементами – Al, натрием, калием, С, по сравнению с океаническиой.
Континентальная (материковая) земная кора характеризуется большой мощностью – в среднем 40 км, местами достигая 75 км. Она состоит из трех «слоев». Сверху залегает осадочный слой, образованный осадочными породами различного состава, возраста, генезиса и степени дислоцированности. Мощность его изменяется от нуля (на щитах) до 25 км (в глубоких впадинах, например, Прикаспийской). Ниже залегает «гранитный» (гранитно-метаморфический) слой, состоящий главным образом из кислых пород, по составу близких к граниту. Наибольшая мощность гранитного слоя отмечается под молодыми высокими горами, где она достигает 30 км и более. В пределах равнинных участков материков мощность гранитного слоя уменьшается до 15-20 км. Под гранитным слоем залегает третий, «базальтовый», слой, получивший свое название также условно: сейсмические волны проходят через него с такими же скоростями, с которыми в экспериментальных условиях они проходят через базальты и близкие к ним породы. Третий слой мощностью 10-30 км сложен сильно метаморфизованными породами преимущественно основного состава. Поэтому его еще называют гранулито-базитовым.
Кора океанического типа резко отличается от континентальной. На большей части площади дна океана мощность ее колеблется от 5 до 10 км. Своеобразно и ее строение: под осадочным слоем мощностью от нескольких сотен метров (в глубоководных котловинах) до 15 км (вблизи континентов) залегает второй слой, сложенный подушечными лавами с тонкими прослоями осадочных пород. Нижняя часть второго слоя сложена своеобразным комплексом параллельных даек базальтового состава. Третий слой океанической коры мощностью 4-7 км представлен кристаллическими магматическими породами преимущественно основного состава (габбро). Таким образом, важнейшей специфической особенностью океанической коры являются ее малая мощность и отсутствие гранитного слоя.
Думаю, что любому человеку понятно, что одной из составляющих нашей планеты является кора. Но мало кому известно, что есть разница между земной корой на континентах и в океанах. Я хочу разъяснить, какие есть различия, и почему.
Океаническая кора
Она является одним из типов обычной земной коры и располагается в пределах океанов. Но океаническая кора имеет свойство иногда заползать прямо на кору материка. Толщина такой коры составляет примерно семь километров, а состоит она из следующих слоев:
- океанических осадков;
- базальтовых покровов;
- мантии.
В корне океанической коры чаще всего находятся образования, которые получаются вследствие кристаллизации различных расплавов, или же они могут быть изначально породами, которые находятся в мантии. Хочу отметить, что есть места, где толщина коры в пределах океана больше, чем обычно. Это происходит в районах, где располагаются острова.
Материковая кора
Эта кора также является частью земной коры и, соответственно, преобладает в районах материков. В отличие от океанической, состав континентальной коры характеризуется гранитным слоем, осадочным и другими различными пластами. Толщина существенно отличается от коры в океанах - она составляет от 35 до 45 километров, а встречается и 75 километров в горных районах. Несмотря на то, что материковая кора составляет почти 70 процентов от всего объема коры земли, она покрывает меньше половины всей поверхности планеты (это обусловлено тем, что воды больше, чем суши).
Хочу отметить важный факт, что кора материковая намного старше, чем океаническая. Если у второй возраст составляет примерно 200 миллионов лет, то континентальная насчитывает примерно два с половиной миллиарда лет (но к этому относится примерно семь процентов коры). То есть, как итог, можно сказать, что основное отличие одной коры от другой в толщине (у материковой больше), в возрасте (также больше у континентальной), в составе (базальтовая основа у океанической) и, конечно же, в месте размещения (океаны и материки).
Существует два основных типа земной коры: океанская и материковая. Выделяется также переходный тип земной коры.
Океанская земная кора. Мощность океанской земной коры в современную геологическую эпоху колеблется от 5 до 10 км. Она состоит из следующих трех слоев:
1) верхний тонкий слой морских осадков (мощность не более 1 км);
2) средний базальтовый слой (мощность от 1,0 до 2,5 км);
3) нижний слой габбро (мощность около 5 км).
Материковая (континентальная) земная кора. Материковая земная кора имеет более сложное строение и большую мощность, чем океанская земная кора. Ее мощность в среднем составляет 35-45 км, а в горных странах увеличивается до 70 км. Она состоит также их трех слоев, но существенно отличается от океанской:
1) нижний слой, сложенный базальтами (мощность около 20 км);
2) средний слой занимает основную толщу материковой коры и условно называется гранитным. Он сложен в основном гранитами и гнейсами. Под океаны этот слой не распространяется;
3) верхний слой – осадочный. Его мощность в среднем составляет около 3 км. В некоторых районах мощность осадков достигает 10 км (например, в Прикаспийской низменности). В отдельных районах Земли осадочный слой отсутствует вообще и на поверхность выходят гранитный слой. Такие районы называются щитами (например, Украинский щит, Балтийский щит).
На материках в результате выветривания горных пород образуется геологическая формация, получившая название коры выветривания.
Гранитный слой от базальтового отделен поверхностью Конрада , на которой скорость сейсмических волн возрастает от 6,4 до 7,6 км/ сек.
Граница между земной корой и мантией (как на материках, так и на океанах) проходит по поверхности Мохоровичича (линия Мохо). Скорость сейсмических волн на ней скачкообразно увеличивается до 8 км/ час.
Кроме двух основных типов – океанского и материкового – есть также участки смешанного (переходного) типа.
На материковых отмелях или шельфах кора имеет мощность около 25 км и в целом сходна с материковой корой. Однако в ней может выпадать слой базальта. В Восточной Азии в области островных дуг (Курильские острова, Алеутские острова, Японские острова и др.) земная кора переходного типа. Наконец, весьма сложна и пока мало изучена земная кора срединных океанических хребтов. Здесь нет границы Мохо, и вещество мантии по разломам поднимается в кору и даже на ее поверхность.
Понятие «земная кора» следует отличать от понятия «литосфера». Понятие «литосфера» является более широким, чем «земная кора». В литосферу современная наука включает не только земную кору, но и самую верхнюю мантию до астеносферы, то есть до глубины примерно около 100 км.
Понятие об изостазии . Изучение распределения силы тяжести показало, что все части земной коры – материки, горные страны, равнины – уравновешены на верхней мантии. Это уравновешенное их положение называется изостазией (от лат. isoc - ровный, stasis – положение). Изостатическое равновесие достигается благодаря тому, что мощность земной коры обратно пропорциональна ее плотности. Тяжелая океаническая кора тоньше более легкой материковой.
Изостазия – в сущности это даже и не равновесие, а стремление к равновесию, непрерывно нарушаемое и вновь восстанавливаемое. Так, например, Балтийский щит после стаивания материковых льдов плейстоценового оледенения поднимается примерно на 1 метр в столетие. Площадь Финляндии все время увеличивается за счет морского дна. Территория Нидерландов, наоборот, понижается. Нулевая линия равновесия проходит в настоящее время несколько южнее 60 0 с.ш. Современный Санкт-Петербург находится примерно на 1,5 м выше, чем Санкт-Петербург времен Петра Первого. Как показывают данные современных научных исследований, даже тяжесть больших городов оказывается достаточной для изостатического колебания территории под ними. Следовательно, земная кора в зонах больших городов весьма подвижна. В целом же рельеф земной коры является зеркальным отражением поверхности Мохо, подошвы земной коры: возвышенным участкам соответствуют углубления в мантию, пониженным – более высокий уровень ее верхней границы. Так, под Памиром глубина поверхности Мохо составляет 65 км, а в Прикаспийской низменности – около 30 км.
Термические свойства земной коры . Суточные колебания температуры почвогрунтов распространяются на глубину 1,0 – 1,5 м, а годовые в умеренных широтах в странах с континентальным климатом до глубины 20-30 м. На той глубине, где прекращается влияние годовых колебаний температуры вследствие нагревания земной поверхности Солнцем, находится слой постоянной температуры грунта. Он называется изотермическим слоем . Ниже изотермического слоя в глубь Земли температура повышается, и это вызывается уже внутренней теплотой земных недр. В формировании климатов внутреннее тепло не участвует, но оно служит энергетической основой всех тектонических процессов.
Число градусов, на которое увеличивается температура на каждые 100 м глубины называется геотермическим градиентом . Расстояние в метрах, при опускании на которое температура возрастает на 1 0 С называется геотермической ступенью . Величина геотермической ступени зависит от рельефа, теплопроводности горных пород, близости вулканических очагов, циркуляции подземных вод и др. В среднем геотермическая ступень равна 33 м. В вулканических областях геотермическая ступень может быть равной всего около 5 м, а в геологически спокойных областях (например, на платформах) она может достигать 100 м.
ТЕМА 5. МАТЕРИКИ И ОКЕАНЫ
Материки и части света
Двум качественно различным типам земной коры – материковому и океаническому – соответствуют два основных уровня планетарного рельефа – поверхности материков и ложе океанов.
Структурно-тектонический принцип выделения материков. Принципиально качественное различие материковой и океанической коры, а также некоторые существенные отличия в строении верхней мантии под материками и океанами обязывают выделять континенты не по видимому окружению их океанами, а по структурно-тектоническому принципу.
Структурно-тектонический принцип утверждает, что, во-первых, материк включает в себя материковую отмель (шельф) и материковый склон; во-вторых, в основе каждого материка находится ядро или древняя платформа; в-третьих, каждая материковая глыба изостатически уравновешена в верхней мантии.
С точки зрения структурно-тектонического принципа, материком называется изостатически уравновешенный массив континентальной земной коры, имеющий структурное ядро в виде древней платформы, к которому примыкают более молодые складчатые структуры.
Всего на Земле имеется шесть материков: Евразия, Африка, Северная Америка, Южная Америка, Антарктида и Австралия. В составе каждого материка лежит одна какая-либо платформа и только в основе Евразии их шесть: Восточноевропейская, Сибирская, Китайская, Таримская (Западный Китай, пустыня Такла-Макан), Аравийская и Индостанская. Аравийская и индостанская платформы представляют собой части древней Гондваны, примкнувшие к Евразии. Таким образом, Евразия – гетерогенный аномальный материк.
Границы между материками вполне очевидны. Граница между Северной Америкой и Южной Америкой проходит по Панамскому каналу. Граница между Евразией и Африкой проводится по Суэцкому каналу. Берингов пролив отделяет Евразию от Северной Америки.
Два ряда материков . В современной географии выделяется следующие два ряда материков:
1. Экваториальный ряд материков (Африка, Австралия и Южная Америка).
2. Северный ряд материков (Евразия и Северная Америка).
Вне этих рядов остается Антарктида – самый южный и холодный континент.
Современное расположение материков отражает длительную историю развития материковой литосферы.
Южные материки (Африка, Южная Америка, Австралия и Антарктида) представляют собой части («осколки») единого в палеозое мегаконтинента Гондваны. Северные материки в то время были объединены в другой мегаконтинент – Лавразию. Между Лавразией и Гондваной в палеозое и мезозое находилась система обширных морских бассейнов, получившая название океана Тетис. Океан Тетис протягивался от Северной Африки, через южную Европу, Кавказ, Переднюю Азию, Гималаи в Индокитай и Индонезию. В неогене (около 20 млн. лет назад) на месте этой геосинклинали возник альпийский складчатый пояс.
Соответственно своим большим размерам суперконтинет Гондвана. По закону изостазии, имел мощную (до 50 км) земную кору, которая глубоко погружалась в мантию. Под ними в астеносфере особенно интенсивными боли конвекционные токи, размягченное вещество мантии двигалось активно. Это привело сначала к образованию вздутия в средине континента, а затем к расколу его на отдельные глыбы, которые под действием тех же конвекционных токов стали горизонтально перемещаться. Как доказано математически (Л.Эйлер), перемещение контура на поверхности сферы всегда сопровождается его поворотом. Следовательно, части Гондваны не только перемещались, но и разворачивались в географическом пространстве.
Первый раскол Гондваны произошел на границе триаса и юры (около 190-195 млн. лет назад); отделилась Афро-Америка. Затем на границе юры и мела (около 135-140 млн. лет назад) Южная Америка отделилась от Африки. На границе мезозоя и кайнозоя (около 65-70 млн. лет назад) Индостанская глыба столкнулась с Азией и Антарктида отошла от Австралии. В настоящую геологическую эпоху литосфера, по мнению неомобилистов, разбита на шесть плит0блоков, которые продолжают двигаться.
Распадом Гондваны удачно объясняется форма материков, их геологическое сходство, а также история растительного покрова и животного мира южных материков.
История раскола Лавразии так тщательно, как Гондваны, не изучена.
Понятие о частях света . Кроме геологически обусловленного деления суши на континенты, существует также сложившиеся в процессе культурно-исторического развития человечества деление земной поверхности на отдельные части света. Всего насчитывается шесть частей света: Европа, Азия, Африка, Америка, Австралия с Океанией, Антарктида. На одном материке Евразии располагается две части света (Европа и Азия), а два материка западного полушария (Северная Америка и Южная Америка) образуют одну часть света – Америку.
Граница между Европой и Азией весьма условна и проводится по водораздельной линии Уральского хребта, реке Урал, северной части Каспийского моря и Кума-Манычской впадине. По Уралу и Кавказу проходят линии глубинных разломов, отделяющих Европу от Азии.
Площадь материков и океанов. Площадь суши высчитывается в пределах современной береговой линии. Площадь поверхности земного шара составляет примерно 510, 2 млн. км 2 . Около 361, 06 млн. км 2 занимает Мировой океан, что составляет примерно 70,8 % общей поверхности Земли. На сушу приходится примерно 149, 02 млн. км 2 , что составляет около 29, 2 % поверхности нашей планеты.
Площадь современных материков характеризуется следующими величинами:
Евразия – 53, 45 км 2 , в том числе Азия – 43, 45 млн. км 2 , Европа – 10, 0 млн. км 2 ;
Африка – 30, 30 млн. км 2 ;
Северная Америка – 24, 25 млн. км 2 ;
Южная Америка – 18, 28 млн. км 2 ;
Антарктида – 13, 97 млн. км 2 ;
Австралия – 7, 70 млн. км 2 ;
Австралия с Океанией – 8, 89 км 2 .
Современные океаны имеют площадь :
Тихий океан – 179, 68 млн. км 2 ;
Атлантический океан – 93, 36 млн. км 2 ;
Индийский океан – 74, 92 млн. км 2 ;
Северный Ледовитый океан – 13, 10 млн. км 2 .
Между северными и южными материками в соответствии с различным их происхождением и развитием имеется значительная разница в площади и характере поверхности. Основные географические различия между северными и южными материками сводятся к следующему:
1.Несравнима по величине с другими материками Евразия, которая сосредоточивает более 30 % суши планеты.
2.У северных материков значителен по площади шельф. Особенно значителен шельф в Северном Ледовитом океане и Атлантическом океанах, а также в Желтом, Китайском и Беринговом морях Тихого океана. Южные материки, за исключением подводного продолжения Австралии в Арафурском море, почти лишены шельфа.
3.Большая часть южных материков приходится на древние платформы. В Северной Америке и Евразии древние платформы занимают меньшую часть общей площади, а большая часть приходится на территории, образованные палеозойским и мезозойским горообразованием. В Африке 96 % ее территории приходится на платформенные участки и только 4 % на горы палеозойского и мезозойского возраста. В Азии только 27 % приходится на древние платформы и 77 % на горы различного возраста.
4.Береговая линия южных материков, образованная большей частью трещинами раскола, относительно прямолинейна; полуостровов и материковых островов мало. Для северных же материков характерна исключительно извилистая береговая линия, обилие островов, полуостровов, часто далеко идущих в океан. Из общей площади на острова и полуострова приходится в Европе около 39 %, Северной Америке – 25 %, Азии – 24 %, Африке – 2,1 %, южной Америке – 1,1 % и Австралии (без Океании) – 1,1 %.
