Верхній твердий літосферний шар. Що таке літосфера

ЛІТОСФЕРА

Будова та склад літосфери. Гіпотеза неомобілізму. Формування материкових брил і океанічних западин. Рух літосфери. Епейрогеніз. Орогенез. Основні морфоструктури Землі: геосинкліналі, платформи. Вік Землі. Геохронологія. Епохи гороутворення. Географічне поширення гірських систем різного віку.

Будова та склад літосфери.

Термін «літосфера» використовується у науці давно – мабуть, із середини 19 в. Але сучасного значення він набув менше півстоліття тому. Ще в геологічному словнику видання 1955 р. сказано: літосфера– те саме, що земна кора. У словнику видання 1973 р. та в наступних: літосфера… у сучасному розумінні включає земну кору… і тверду верхню частину верхньої мантіїЗемлі. Верхня мантія – це геологічний термін, що означає дуже великий шар; верхня мантія має потужність до 500, за деякими класифікаціями – понад 900 км, а до складу літосфери входять лише верхні від кількох десятків до двох сотень кілометрів.

Літосфера - це зовнішня оболонка "твердої" Землі, розташована нижче атмосфери та гідросфери над астеносферою. Потужність літосфери змінюється від 50 км. (під океанами) до 100 км. (під материками). У її складі – земна кора та субстрат, що входить до складу верхньої мантії. Кордоном між земною корою та субстратом служить поверхня Мохоровичича, при перетині якої зверху вниз стрибкоподібно збільшується швидкість поздовжніх сейсмічних хвиль. Просторова (горизонтальна) будова літосфери представлена ​​її великими блоками – т.зв. літосферними плитами, відокремленими один від одного глибинними тектонічними розломами. Літосферні плити рухаються у горизонтальному напрямку із середньою швидкістю 5-10 см на рік.

Будова та потужність земної кори неоднакові: та її частина, яку можна назвати материковою, має три шари (осадовий, гранітний та базальтовий) та середню потужність близько 35 км. Під океанами її будова простіша (два шари: осадовий і базальтовий), середня потужність – близько 8 км. Вирізняються також перехідні типи земної кори (лекція 3).

У науці міцно зміцнилася думка, що земна кора у тому вигляді, в якому вона існує, є похідною від мантії. Протягом усієї геологічної історії відбувався спрямований незворотний процес збагачення поверхні Землі речовиною із земних надр. У будові земної кори беруть участь три основні типи гірських порід: магматичні, осадові та метаморфічні.

Магматичні породи утворюються в надрах Землі за умов високих температур і тисків у результаті кристалізації магми. Вони становлять 95% маси речовини, що становить земну кору. Залежно від умов, у яких відбувався процес застигання магми, формуються інтрузивні (що утворилися на глибині) та ефузивні (вилився на поверхню) гірські породи. До інтрузивних відносяться: граніт, габро, до вивержених – базальт, ліпарит, вулканічний туф та ін.

Осадові породи утворюються на земній поверхні різними шляхами: частина з них формується з продуктів руйнування порід, що утворилися раніше (уламкові: піски, гелечники), частина за рахунок життєдіяльності організмів (органогенні: вапняки, крейда, черепашник; крем'янисті породи, кам'яне та буре вугілля, деякі руди), глинисті (глини), хімічні (кам'яна сіль, гіпс).

Метаморфічні породи утворюються в результаті перетворення порід іншого походження (магматичних, осадових) під впливом різних факторів: високої температури та тиску в надрах, контакту з породами іншого хімічного складу та ін. (Гнейси, кристалічні сланці, мармур та ін.).

Більшу частину обсягу земної кори займають кристалічні породи магматичного та метаморфічного походження (близько 90%). Однак для географічної оболонки більш істотна роль малопотужного та переривчастого осадового шару, який на більшій частині земної поверхні безпосередньо контактує з водою, повітрям, бере активну участь у географічних процесах (потужність – 2,2 км: від 12 км у прогинах, до 400 – 500) м в океанічному ложі). Найбільш поширені – глини та глинисті сланці, піски та пісковики, карбонатні породи. Важливу роль географічній оболонці грають леси і лесовидные суглинки, що становлять поверхню земної кори в позальодовикових районах північної півкулі.

У земній корі – верхній частині літосфери – виявлено 90 хімічних елементів, але лише 8 їх поширені і становлять 97,2%. За А.Є. Ферсману, вони розподіляються так: кисень – 49%, кремній – 26, алюміній – 7,5, залізо – 4,2, кальцій – 3,3, натрій – 2,4, калій – 2,4, магній – 2, 4%.

Земна кора розділена на окремі геологічно різновікові, більш менш активні (в динамічному і сейсмічному відношенні) брили, які піддаються постійним рухам, як вертикальним, так і горизонтальним. Великі (кілька тисяч кілометрів у поперечнику), відносно стійкі брили земної кори з низькою сейсмічності і слабо розчленованим рельєфом отримали назву платформ ( plat- Плоский, form- Форма (фр.)). Вони мають кристалічний складчастий фундамент та різновіковий осадовий чохол. Залежно від віку, платформи поділяються на стародавні (докембрійські за віком) та молоді (палеозойські та мезозойські). Давні платформи є ядрами сучасних континентів, загальне піднесення яких супроводжувалося швидшим підняттям чи опусканням їх окремих структур (щити і плити).

Субстрат верхньої мантії, що розташовується на астеносфері, є своєрідною жорсткою платформою, на якій у процесі геологічного розвитку Землі формувалася земна кора. Речовина астеносфери, мабуть, відрізняється зниженою в'язкістю і відчуває повільні переміщення (струми), які, ймовірно, є причиною вертикальних та горизонтальних рухів літосферних блоків. Вони перебувають у становищі изостазии, що передбачає їх взаємне врівноваження: підняття одних областей зумовлює опускання інших.

Теорія літосферних плит вперше висловлена ​​Є. Бихановим (1877) та остаточно розроблена німецьким геофізиком Альфредом Вегенером (1912). Згідно з цією гіпотезою до верхнього палеозою земна кора була зібрана в материк Пангею, оточену водами океану Панталласса (частиною цього океану було море Тетіс). У мезозої почалися розколи та дрейф (плавання) окремих її брил (материків). Материки, складені відносно легкою речовиною, яку Вегенер називав сіаль (силіціум-алюміній), плавали поверхнею речовини важчої – сима (силіціум-магній). Першою відокремилася і змістилася на захід Ю. Америка, потім відійшла Африка, пізніше Антарктида, Австралія та С. Америка. Розроблений пізніше варіант гіпотези мобілізму допускає існування у минулому двох гігантських пра-материків – Лавразії та Гондвани. З першої утворилися С. Америка та Азія, з другої – Ю. Америка, Африка, Антарктида та Австралія, Аравія та Індостан.

Спочатку дана гіпотеза (теорія мобілізму) підкорила всіх, її прийняли із захопленням, але через 2-3 десятиліття з'ясувалося, що фізичні властивості порід не допускають такого плавання і теорія дрейфу материків був поставлений жирний хрест і до 1960-х гг. панівною системою поглядів на динаміку та розвиток земної кори була т.з. теорія фіксізму ( fixus– твердий; постійний; закріплений (лат.), що стверджувала постійне (фіксоване) становище континентів лежить на Землі і провідну роль вертикальних рухів у розвитку земної кори.

Лише до 60-х років, коли вже була відкрита загальносвітова система серединно-океанічних хребтів, побудували практично нову теорію, в якій від гіпотези Вегенера залишилася лише зміна взаємного розташування материків, зокрема пояснення схожості континентів по обидва боки Атлантики.

Найважливіша відмінність сучасної тектоніки плит (нова глобальна тектоніка) від гіпотези Вегенера у тому, що з Вегенера материки рухалися речовиною, яким складено океанічне дно, в сучасної теорії в русі беруть участь плити, до складу яких входять ділянки і суші і дно океану; межі між плитами можуть проходити і дном океану, і по суші, і по кордонах материків і океанів.

Рух літосферних плит (найбільші: Євразійська, Індо-Австралійська, Тихоокеанська, Африканська, Американська, Антарктична) відбувається по астеносфері – шару верхньої мантії, який підстилає літосферу та має в'язкість, пластичність. У місцях серединно-океанічних хребтів літосферні плити нарощуються за рахунок речовини, що піднімається з надр, і розсуваються по осі розломів або рифтіву сторони – спредінг (англ. spreading – розширення, поширення). Але поверхня земної кулі не може збільшуватись. Виникнення нових ділянок земної кори з обох боків від серединно-океанічних хребтів має десь компенсуватися її зникненням. Якщо ми вважаємо, що літосферні плити досить стійкі, природно припустити, що зникнення кори, як і утворення нової, має відбуватися на межах плит, що зближуються. При цьому можуть бути три різні випадки:

Зближуються дві ділянки океанічної кори;

Ділянка континентальної кори зближується із ділянкою океанічної;

Зближуються дві ділянки континентальної кори.

Процес, що відбувається при зближенні ділянок океанічної кори, може бути схематично описаний так: край однієї плити дещо піднімається, утворюючи острівну дугу; інший йде під нього, тут рівень верхньої поверхні літосфери знижується, формується глибоководний океанічний жолоб. Такі Алеутські острови і Алеутський жолоб, що обрамляє їх, Курильські острови і Курило-Камчатський жолоб, Японські острови і Японський жолоб, Маріанські острови і Маріанський жолоб і т.д.; все це у Тихому океані. В Атлантичному – Антильські острови та жолоб Пуерто-Ріко, Південні Сандвічеві острови та Південно-Сандвічів жолоб. Рух плит відносно один одного супроводжується значною механічною напругою, тому у всіх цих місцях спостерігаються висока сейсмічність, інтенсивна вулканічна діяльність. Вогнища землетрусів розташовуються переважно на поверхні зіткнення двох плит і можуть бути на великій глибині. Край плити, що пішла вглиб, занурюється в мантію, де поступово перетворюється на мантійну речовину. Плита, що занурюється, піддається розігріву, з неї виплавляється магма, яка виливається в вулканах острівних дуг.

Процес занурення однієї плити під іншу зветься субдукція (буквально - підсування). Коли рухаються один одному назустріч ділянки континентальної та океанічної кори, процес йде приблизно так само, як у разі зустрічі двох ділянок океанічної кори, тільки замість острівної дуги утворюється потужний ланцюг гір уздовж берега материка. Так само занурюється океанічна кора під материковий край плити, утворюючи глибоководні жолоби, так само інтенсивні вулканічні та сейсмічні процеси. Типовий приклад – Кордильєри Центральної та Південної Америки та система ринв, що йде вздовж берега – Центральноамериканський, Перуанський та Чилійський.

При зближенні двох ділянок континентальної кори край кожної їх відчуває складкообразование. Розломи формуються гори. Інтенсивні сейсмічні процеси. Спостерігається і вулканізм, але менше, ніж у двох випадках, т.к. земна кора у таких місцях дуже потужна. Так утворився Альпійсько-Гімалайський гірський пояс, що простягся від Північної Африки та західного краю Європи через всю Євразію до Індокитаю; до його складу входять найвищі гори на Землі, по всьому його протягу спостерігається висока сейсмічність, на заході пояса є вулкани, що діють.

Згідно з прогнозом, за збереження загального напрямку руху літосферних плит значно розширяться Атлантичний океан, Східно-Африканські рифти (вони заповняться водами МО) та Червоне море, яке безпосередньо з'єднає Середземне море з Індійським океаном.

Переосмислення ідей А. Вегенера призвело до того, що замість дрейфу континентів вся літосфера стала розглядатися як рухлива твердь Землі, і ця теорія зрештою звелася до так званої «тектоніки літосферних плит» (на сьогоднішній день – «нова глобальна тектоніка »).

Основні положення нової глобальної тектоніки полягають у наступному:

1.Літосфера Землі, що включає кору і верхню частину мантії, підстилається більш пластичною, менш в'язкою оболонкою - астеносферою.

2.Літосфера розділена на обмежену кількість великих, кілька тисяч кілометрів у поперечнику, та середнього розміру (близько 1000 км) щодо жорстких та монолітних плит.

3.Літосферні плити переміщуються одна щодо одної в горизонтальному напрямку; характер цих переміщень може бути трояким:

а) роздвиг (спрединг) із заповненням з'явлення нової корою океанічного типу;

б) піддвиг (субдукція) океанської плити під континентальну або океанічну з виникненням над зоною субдукції вулканічної дуги або окраїнно-континентального вулкано-плутонічного пояса;

в) ковзання однієї плити щодо іншої вертикальної площині т. зв. трансформних розломів, поперечних до осей серединних хребтів

4. Переміщення літосферних плит по поверхні астеносфери підпорядковується теоремі Ейлера, що свідчить, що переміщення сполучених точок на сфері відбувається вздовж кіл, проведених щодо осі, що проходить через центр Землі; місця виходу осі на поверхню отримали назву полюсів обертання або розкриття.

5.У масштабі планети в цілому спрединг автоматично компенсується субдукцією, тобто скільки за цей проміжок часу народжується нової океанічної кори, стільки ж давнішої океанічної кори поглинається в зонах субдукції, завдяки чому обсяг Землі залишається незмінним.

6. Переміщення літосферних плит відбувається під дією конвективних течій у мантії, включаючи астеносферу. Під осями розсуву серединних хребтів утворюються висхідні течії; вони перетворюються на горизонтальні на периферії хребтів і в низхідні в зонах субдукції на околицях океанів. Сама конвекція має своєю причиною накопичення тепла в надрах Землі внаслідок його виділення при розпаді природно-радіоактивних елементів та ізотопів.

Нові геологічні матеріали про наявність вертикальних струмів (струменів) розплавленої речовини, що піднімаються від меж самого ядра та мантії до земної поверхні, лягли в основу побудови нової, т.з. "плюмовий" тектоніки, або гіпотези плюмів. Вона спирається на уявлення про внутрішню (ендогенну) енергію, зосереджену в нижніх горизонтах мантії та у зовнішньому рідкому ядрі планети, запаси якої практично невичерпні. Високоенергетичні струмені (плюми) пронизують мантію і спрямовуються як потоків у земну кору, визначаючи цим всі особливості тектоно-магматичної діяльності. Деякі прихильники плюмової гіпотези схильні навіть вважати, що саме цей енергообмін є основою всіх фізико-хімічних перетворень і геологічних процесів у тілі планети.

Останнім часом багато дослідників все більше стали схилятися до думки, що нерівномірним розподілом ендогенної енергії Землі, як і періодизацією деяких екзогенних процесів, керують зовнішні по відношенню до планети (космічні) фактори. З них найбільш дієвою силою, що безпосередньо впливає на геодинамічний розвиток і перетворення речовини Землі, мабуть, служить ефект гравітаційного впливу Сонця, Місяця та інших планет з урахуванням інерційних сил обертання Землі навколо своєї осі та її руху по орбіті. Заснована на цьому постулаті концепція відцентрово-планетарних млинівдозволяє, по-перше, дати логічне пояснення механізму дрейфу материків, по-друге – визначити основні напрями підлітосферних потоків.

Рух літосфери. Епейрогеніз. Орогенез.

Взаємодія земної кори з верхньою мантією – причина глибинних тектонічних рухів, що збуджуються обертанням планети, тепловою конвекцією або гравітаційною диференціацією речовини мантії (повільне опускання більш важких елементів вглиб і підняття легших догори), зона їх появи.

Існує кілька класифікацій тектонічних рухів, кожна з яких відображає одну із сторін – спрямованість (вертикальні, горизонтальні), місце прояву (поверхневі, глибинні) тощо.

З географічної точки зору вдалим є розподіл тектонічних рухів на коливальні (епейрогенічні) і складкоутворювальні (орогенічні).

Сутність эпейрогенических рухів зводиться до того що, що величезні ділянки літосфери відчувають повільні підняття чи опускання, є суттєво вертикальними, глибинними, прояв їх супроводжується різким зміною початкового залягання гірських порід. Епейрогенічні рухи були всюди і за всіх часів геологічної історії. Походження коливальних рухів задовільно пояснюється гравітаційною диференціацією речовини Землі: висхідним струмам речовини відповідають підняття земної кори, низхідним – опускання. Швидкість і знак (підняття – опускання) коливальних рухів змінюються і просторі, і у часі. У їхній послідовності спостерігається циклічність з інтервалами від багатьох мільйонів років до кількох тисяч століть.

Для становлення сучасних ландшафтів велике значення мали коливальні рухи недавнього геологічного минулого – неогену та четвертинного періоду. Вони отримали назву новітніх чи неотектонічних. Розмах неотектонічних рухів дуже значний. У горах Тянь-Шаня, наприклад, їхня амплітуда сягає 12-15 км і без неотектонічних рухів дома цієї високої гірської країни існував би пенеплен – майже рівнина, що виникла дома зруйнованих гір. На рівнинах амплітуда неотектонічних рухів набагато менше, але й тут багато форм рельєфу – височини та низовини, становище вододілів та річкових долин – пов'язані з неотектонікою.

Новітня тектоніка проявляється й у час. Швидкість сучасних тектонічних рухів вимірюється міліметрами, рідше рервими сантиметрами (у горах). На Російській рівнині максимальні швидкості підняття до 10 мм на рік встановлені для Донбасу та північного сходу Наддніпрянської височини, максимальні опускання, до 11,8 мм на рік – у Печорській низовині.

Наслідками епейрогенічних рухів є:

1. Перерозподіл співвідношення між площами суші та моря (регресія, трансгресія). Найкраще вивчати коливальні рухи, стежачи за поведінкою берегової лінії, тому що при коливальних рухах кордон між сушею і морем зміщується внаслідок розширення площі моря за рахунок скорочення площі суші або скорочення площі моря за рахунок збільшення площі суші. Якщо суша піднімається, а рівень моря залишається незмінним, то найближчі до берегової лінії ділянки морського дна виступають на денну поверхню – відбувається регресія, тобто. відступ моря. Опускання суші при постійному рівні моря, або підвищення рівня моря при стабільному положенні суші тягне за собою трансгресію(настання) моря і затоплення більш менш значних ділянок суші. Таким чином, головною причиною трансгресій та регресій є підняття та опускання твердої земної кори.

Значне збільшення площі суші чи моря неспроможна не зашкодити характері клімату, що стає морським чи континентальним, що з часом має позначиться характері органічного світу і грунтового покриву, зміниться конфігурація морів і материків. У разі регресії моря деякі материки, острови можуть з'єднатися, якщо протоки, що їх розділяли, були неглибокими. При трансгресії, навпаки, відбувається роз'єднання мас суші на відокремлені материки чи відокремлення від материка нових островів. Наявністю коливальних рухів значною мірою пояснюється ефект руйнівної діяльності моря. Повільна трансгресія моря на круті узбережжя супроводжується виробленням абразійної(Абразія - зрізання морем берега) поверхні і абразійного уступу, що обмежує її з боку суші.

2.У зв'язку з тим, що коливання земної кори відбуваються у різних точках або з різним знаком, або з різною інтенсивністю – змінюється вигляд земної поверхні. Найчастіше підняття чи опускання, що охоплюють великі райони, створюють у ньому великі хвилі: при підняттях – бані величезних розмірів, при опусканнях – чаші і величезні депресії

При коливальних рухах може статися, що коли одна ділянка піднімається, а сусідня з нею опускається, то на кордоні між такими ділянками, що різно рухаються (а також і всередині кожного з них) відбуваються розриви, внаслідок чого окремі брили земної кори набувають самостійного руху. Подібний розрив, при якому гірські породи переміщуються вгору або вниз одна щодо одної вздовж вертикальної або майже вертикальної тріщини, називається скиданням.Освіта скидних тріщин є наслідок розтягування земної кори, а розтягування майже завжди пов'язують із областями підняття, де літосфера спучується, тобто. профіль її робиться опуклим.

Складкообразовательные руху – руху земної кори, у яких утворюються складки, тобто. різної складності хвилеподібний вигин пластів. Відрізняються від коливальних (епейрогенічних) рядом суттєвих ознак: вони епізодичні в часі, на відміну від коливальних, які ніколи не припиняються; вони не повсюдні і щоразу присвячені відносно обмеженим ділянкам земної кори; охоплюючи дуже великі проміжки часу, складкоосвітні рухи проте протікають швидше, ніж коливальні, і супроводжуються високою магматичною активністю. У процесах складкообразования рух речовини земної кори завжди йде у двох напрямах: по горизонтальному і вертикальному, тобто. тангенційно та радіально. Наслідком тангенціального руху є утворення складок, насувів тощо. Рух вертикальний призводить до підняття ділянки літосфери, що зминається в складки, і до його геоморфологічного оформлення у вигляді високого валу - гірського хребта. Складкоосвітні рух характерні для геосинклінальних областей і слабо представлені або відсутні на платформах.

Коливальні та складкоосвітні рухи – це дві крайні форми єдиного процесу руху земної кори. Коливальні рухи первинні, універсальні, часом, за певних умов і на певних територіях вони переростають у рухи орогенічні: в ділянках, що піднімаються, виникає складчастість.

Найбільш характерним зовнішнім вираженням складних процесів руху земної кори є утворення гір, гірських хребтів та гірських країн. Разом з тим, на ділянках різної «жорсткості» воно протікає по-різному. У сферах розвитку потужних товщ опадів, ще які піддавалися складкообразованию і, отже, не втратили здатність до пластичним деформаціям, спершу відбувається утворення складок, та був знімання всього складного складчастого комплексу. Виникає величезна опуклість антиклінального типу, яка згодом, будучи розчленованою діяльністю річок, перетворюється на гірську країну.

В областях, що вже зазнали складчастості в минулі періоди своєї історії, підняття земної кори і утворення гір відбувається без нового складкоутворення, з розвитком скидних дислокацій. Ці два випадки найбільш характерні й відповідають двом головним типам гірських країн: типу складчастих гір (Альпи, Кавказ, Кордильєри, Анди) та типу глибових гір (Тянь-Шань, Алтай).

Подібно до того, як гори на Землі свідчать про підняття земної кори, рівнини свідчать про опускання. Чергування опуклостей і западин спостерігається і на дні океану, отже, і воно торкнеться коливальних рухів (підводні плато і улоговини говорять про занурені платформні структури, підводні хребти - про затоплені гірські країни).

Геосинклінальні області та платформи утворюють найголовніші структурні блоки земної кори, що знаходять виразне вираження у сучасному рельєфі.

Наймолодшими структурними елементами материкової земної кори є геосинкліналі. Геосинкліналь – це високорухлива, лінійно-витягнута і сильно розчленована ділянка земної кори, що характеризується різноспрямованими тектонічними рухами високої інтенсивності, енергійними явищами магматизму, включаючи вулканізм, частими та сильними землетрусами. Геологічна структура, що виникла там, де рухи мають геосинклінальний характер, має назву складчастої зони.Таким чином, очевидно, що складкоутворення характерне насамперед для геосинкліналів, тут воно проявляється у найбільш повній та яскравій формі. Процес геосинклінального розвитку складний і багато в чому ще мало вивчений.

У розвитку геосинкліналь проходить кілька стадій. На ранній стадіїрозвитку в них спостерігається загальне занурення та накопичення потужних товщ морських осадових та вулканогенних порід. З осадових порід для цієї стадії характерні фліші (закономірне тонке чергування пісковиків, глини та мергелів), а з вулканічних – лави основного складу. На середній стадії, Коли в геосинкліналях накопичується товща осадово-вулканічних порід потужністю 8-15 км. Проеси занурення змінюються поступовим підйомом, осадові породи піддаються складкообразованию, але в великих глибинах – метаморфізації, по тріщинам і розривам, пронизують їх, впроваджується і застигає кисла магма. У пізню стадіюрозвитку на місці геосинкліналі під впливом загального підйому поверхні виникають високі складчасті гори, увінчані активними вулканами з виливом лав середнього та основного складу; западини заповнюються континентальними відкладеннями, потужність яких може досягати 10 км і більше. З припиненням процесів здіймання високі гори повільно, але неухильно руйнуються, доки їхньому місці утворюється горбиста рівнина – пенеплен – з виходом поверхню «геосинклінальних низів» як глибоко метаморфізованих кристалічних порід. Пройшовши геосинклінальний цикл розвитку, земна кора потовщується, стає стійкою та жорсткою, не здатною до нового складкоутворення. Геосинкліналь перетворюється на інший якісний блок земної кори – платформу.

Сучасними геосинкліналями Землі є області, зайняті глибоководними морями, що належать до груп внутрішніх, напівзамкнених і міжострівних морів.

Протягом геологічної історії Землі спостерігалася низка епох інтенсивного складчастого гороутворення з наступною зміною геосинклінального режиму на платформний. Найбільш давні з епох складкоутворення відносяться до докембрійського часу, потім слідують байкальська(кінець протерозою – початок кембрію), каледонська або нижньопалеозойська(Кембрій, ордовик, силур, початок девону), герцинська або верхньопалеозойська(кінець девону, карбон, перм, тріас), мезозойська (тихоокеанська), альпійська(Кінець мезозою - кайнозою).

З дитинства мене тягнуло до нових знань як магніт. Поки всі знайомі за першої ж нагоди бігли у двір кататися на велосипеді і ганяти м'яч, я годинами зачитувалася дитячими енциклопедіями. В одній з них мені зустрілася відповідь на запитання, що таке літосфера |Про це зараз я розповім вам.

Як улаштована планета і що таке літосфера

Уявіть собі гумовий м'яч-стрибунець. Він повністю зроблений із однієї речовини – тобто має однорідну структуру.

Наша планета всередині не однорідна.

• В самому центрі Землізнаходиться щільне розпечене ядро.
• За ним слідує мантія.
• На поверхніпланету, наче ковдру, вкриває земна кора.

Частина шару мантії разом із земною корою утворюють літосферу – оболонку нашої планети.На ній ми живемо, нею ходимо і їздимо на машинах, будуємо будинки і саджаємо рослини.

Що таке літосферні плити

Літосфера- Це не цілісна оболонка. Уявіть собі тепер гумовий м'яч, який розрізали і склеїли заново. Кожен великий шматочоктакого м'ячика - це літосферна плита.

Межі плит дуже умовніадже вони постійно змінюються, зрушуються,стикаються – загалом, живуть активним та насиченим життям. Звичайно, за нашими мірками вони рухаються не дуже швидко. на пару-трійку сантиметрів на рік, Ну максимум - на шість. Але в масштабах планети це веде до великих змін.

Минуле літосфери

Геологам вкрай цікаво, як розвивалася планета. Вони з'ясували кумедну закономірність: з певною періодичністю всі континенти збираються разом, об'єднуючись в один, після чого розходяться знову. Наче група друзів, які зустрілися, посиділи і знову розбіглися у справах.

Зараз планета перебуває у стадії роз'єднання, що сталося після того, як єдиний континент Пангея розділився на шматочки.

Вважається, що всі вони знову зберуться в єдине ціле - Пангею Ультіму- За 200 мільйонів років. Цьому будуть дуже раді ті, хто боїться літати літаками – не треба буде перетинати океани.

Щоправда, доведеться приготуватися до сильних змін клімату. Британці мають запасати теплі речі – їх відкине до Північного Полюса. Жителі Сибіру можуть радіти – їм світить життя в субтропіках.

Корисно2 Не дуже

Коментарі0

Написати

Вперше про будову нашої планетия, як і всі, дізнався під час уроків географії, однак, якогось інтересу до цього я не відчував. Справді, на уроці нудно, так і тягне на вулицю пограти у футбол і таке інше. Зовсім по-іншому була справа коли я почав читати роман Жюля Верна "Подорож до центру Землі". Досі згадую свої враження від прочитаного.

Будова Землі

Проникнутивглиб Землідля людини досить проблематично, тому вивчення глибин ведеться за допомогою сейсмічної апаратури. Як і ряд планет, що входять до земну групу, Земля має шарувату будову. Під короюрозташована мантія, а центральну частину займає ядро, що складається з сплаву заліза та нікелю. Кожен із шарів значно відрізняється за своєю будовою та складом. За час існування нашої планети важчі породи та речовини йшли вглибпід дією сили тяжіння, а легші залишалися на поверхні. Радіус- відстань від поверхні до центру, що становить більше 6 тисяч кілометрів.

Що таке літосфера

Цей термінвперше був застосований у 1916 коду, і до середини минулого століття був синонімпоняттю "земна кора". Вже після було доведено, що літосферазахоплює і верхні шари мантіїзавглибшки до кількох десятків кілометрів. У будові виділяють як стабільні (нерухомі)області, так і рухомі (складчасті пояси). Товщина цього шару складає від 5 до 250 кілометрів. Під поверхнею океанів літосферамає мінімальну товщину, а максимальна спостерігається в гірських районах. Цей шар є єдиним доступним для людини. Залежно від розташування під континентом або океаном будова кори може відрізнятися. Найбільшу площу становить океанічна кора, тоді як континентальна становить 40%, але має складнішу будову. Наука виділяє три шари:

• осадовий;
• гранітний;
• базальтовий.

У цих шарах зустрічаються самі стародавні породи, деякі з яких мають вік до 2 мільярди років.

Лаве озеро в кратері Ерта Але

Товщина кори під океанами становить від 5 до 10 км. Найбільш тонка кора спостерігається у центральних океанічних районах. В океанічній корі, подібно до континентальної, виділяють 3 шари:

• морські опади;
• середній;
• океанічний.

Острів Нісіносіма. Утворився у Тихому океані після виверження підводного вулкана у 2013 році

Згадуючи океанічну кору, варто відзначити найглибше місце світового океану Маріанський жолоб, розташований у західній частині Тихого океану. Глибина западини згори 11 кілометрів. Найвищою точкою літосфериможна вважати найвищу гору - Еверест, висота якої складає 8848 метрівнад рівнем моря. Сама глибока свердловина, пробурена в товщі земної кори, йде вглиб на 12262 метрів. Вона розташована на Кольському півостровіза 10 кілометрів на захід від міста Полярний, що в Мурманської області.

Джомолунгма, Еверест, Сагарматха – найвища вершина Землі

Скільки існує людство, стільки точаться суперечки про те, яку будову має Земля. Часом висувалися зовсім шалені теорії. З найяскравіших можна відзначити теорію про порожній Землі, теорію про клітинної космогоніїі теорію, згідно з якою айсберги з'являються з надр Землі, що зовсім неможливо собі уявити. У продовженні теорії про порожню Землі,існує припущення про заселеному центрінібито і там проживають люди :)

Корисно1 Не дуже

Коментарі0

Написати

Натисніть «Enter», щоб прокоментувати

Я завжди дуже любив вивчати географію. У дитинстві мені було цікаво дізнатися більше про Землю, якою ми ходимо щодня. Звичайно, коли я зрозумів, що всередині нашої планети є ядерний реактор, мене це мало порадувало. Проте, будова земної кулі і так дуже захоплююче. Наприклад, тверда верхня частина земної поверхні.

Що являє собою літосфера

Літосферою (з грец. - «Кам'яна куля») називають оболонку земної поверхні, а точніше тверду її частину. Тобто океани, моря та інші водойми не є літосферою. Однак, дно будь-якого водного ресурсу теж вважається твердою оболонкою. Через це й коливається товщина твердої кори. У морях та океанах вона тонша. На суші, особливо там, де височіють гори – товщі.

Яка товщина у твердій частині Землі

Але літосфера має межу, якщо копнути в глибину, то наступною за літосферою кулею є мантія. Крім земної кори, верхній та твердий покрив мантії також входить до нижньої частини літосфери. Але глибше в надрах земної кулі другий шар розм'якшується, стає пластичнішим. Ось такі ділянки є межею твердої оболонки землі. Товщина коливається від 5 до 120 км.

Час розділив літосферу на частини

Існує таке поняття як літосферна плита. Уся тверда оболонка Землі розкололася на кілька десятків плит. Вони мають властивість повільно рухатись завдяки податливості м'якої частини мантії. Цікаво, що на стиках цих плит формується, як правило, вулканічна та сейсмічна активність. Ось таких розмірів найбільші літосферні плити.

• Тихоокеанська плита – 103 000 000 км².
• Північноамериканська плита - 75 900 000 км².
• Євразійська плита – 67 800 000 км².
• Африканська плита – 61 300 000 км².

Плити можуть бути континентальні та океанічні. Відрізняються вони завтовшки, океанічні - набагато тонші.

Ось чим є та частина земної кулі, де ми ходимо, їздимо, спимо та існуємо. Чим більше я дізнаюся про влаштування нашої планети, тим більше мене дивує та захоплює, як все глобально продумано та влаштовано.

Корисно0 Не дуже

Коментарі0

Написати

Натисніть «Enter», щоб прокоментувати

Після закінчення школи я розглядала геодезію як один із варіантів для подальшого навчання. Щоб вступити на інженерну спеціальність, крім математики була потрібна географія, тому я старанно готувалася до складання вступних іспитів. Однією з тем, яка мені тоді добре запам'яталася, була структура Землі - це дуже цікавий розділ, який розповідає про влаштування нашої планети.

Земна кора чи літосфера

Уявіть собі звичайне куряче яйце. Воно, як і Земля, має тверду оболонку (шкаралупу) зовні, рідкий білок усередині і в самому центрі - жовток. Мені це трохи нагадує спрощену будову Землі. Але повернуся до літосфери.

Тверда оболонка планети схожа на яєчну шкаралупу тим, що вона дуже тонка та легка. Земна кора - це лише 1% від усієї маси Землі і на відміну від шкаралупи літосфера не має цілісної структури: земна кора складається з плит, що дрейфують по розплавленому магматичному шару.

За один календарний рік континенти зміщуються на 7 см.

Цим пояснюються часті землетруси та виверження вулканів, яким схильні території розташовані поблизу стиків літосферних плит.

Причина тонкості літосфери

Щоб зрозуміти, чому літосфера прийняла ту форму, у якій її знаємо, треба звернутися до історії Землі.

4 млрд років тому основою для нашої планети послужив астероїд із льоду. Він обертався навколо Сонця в гігантській хмарі космічного сміття, яке «прилипала» до нього.

Незабаром Земля стала масивною і вся її вага почала тиснути на внутрішні шари так сильно, що вони розплавилися.

Плавлення призвело до таких наслідків:

• на поверхню піднялася водяна пара;
• з надр вийшли гази;
• сформувалася атмосфера.

Через земне тяжіння пар та гази не змогли піти в космос.

В атмосфері виявилася неймовірна кількість водяної пари, яка обрушилася з хмар на киплячу магму. Під впливом опадів магма охолоджувалась і скам'яніла.

Нові шматки земної кори стикалися один з одним і змінювалися - з'явилися материки, а в місцях понижень накопичилася вода, яка сформувала Світовий океан.

Корисно0 Не дуже

Коментарі0

Написати

Натисніть «Enter», щоб прокоментувати

У моєму розумінні літосфера – наше місце існування, наш будинок, завдяки якому забезпечується існування всього живого. Я вважаю що літосфера – це найважливіший ресурсний потенціал Землі. Тільки уявіть, скільки запасів різних корисних копалин вона містить!

Що таке літосфера з наукового погляду

Літосфера – тверда, але водночас дуже тендітна оболонка нашої планети. Зовнішня її частина межує з гідросферою та атмосферою. Вона складається із земної кори та верхньої частини мантії.

Кора поділяється на два типи – океанічний та континентальний.Океанічна – молода, вона щодо невеликої товщини. Вона здійснює постійні коливання у горизонтальному напрямку. Континентальний або, як його ще називають, материковий шар набагато товщі.

Будова земної кори

Існує дваосновних типуділянок кори:щодо нерухомі платформи та рухомі області. Через рух плит виникають землетруси, цунамі.та інші небезпечні природні явища. Вивчає ці процеси розділ науки – тектоніка. Завдяки тому, що я живу у відносно нерухомій центральній частині Європейської рівнини, мені пощастило жодного разу в житті не побачити руйнівну силу землетрусів на власні очі.

Давайте тепер перейдемо безпосередньо до будови.

Континентальна кора має у складі три основних шари, розташованих пластами:

• Осадовий.Поверхневий шар, яким ми з вами ходимо. Товщина його сягає до 20 км.
• гранітний.Утворюють його магматичні породи. Його товща складає 10-40 км.
• Базальтовий.Масивний шар магматичного походження завтовшки 15-35 км.

З чого складається земна кора

Дивно, але земна кора, яка здається нам такою потужною і товстою, складається з відносно легких по масі речовин. У її складі налічується близько 90 різних елементів.

До складу осадового шару входять:

• глина;
• глинисті сланці;
• пісковики;
• карбонати;
• вулканічні породи;
• кам'яне вугілля.

Інші елементи:

• кисень (50% від усієї кори);
• кремній (25%);
• залізо;
• калій;
• кальцій і т.д.

Як бачимо, літосфера – дуже складна структура. Не дивно, що вона ще повністю вивчена.

Мені завжди було цікаво докопуватися до суті. Тому в дитинстві я зовсім не могла зрозуміти, як це стародавні «грамотеї» стверджували, що земля стоїть на слонах, черепахах та іншій живності, не перевіривши цього факту. А після того як я побачила картинки з морями, що стікають з краю землі, вирішила ґрунтовно розібратися в питанні влаштування рідної планети.

Що таке літосфера

Це та сама «земля», яка таким млинцем розташовувалась на спинах трьох китів (у поданні стародавніх «вчених»), тобто тверда оболонка планети. На ній ми будуємо будинки і вирощуємо посіви, на її поверхні вирують океани, височіють гори і це вона трясеться, коли відбувається землетрус. І хоч при слові «оболонка» видається щось цілісне та монолітне, але, проте, Літосфера складається з окремих шматочків - літосферних плит, що повільно дрейфують по розпеченій мантії.

Літосферні плити

Як крижини в річці, літосферні плити пливуть, постійно стикаючись один з одним або навпаки роз'їжджаючись у різні боки. А треба помітити, плиточки – ні чого собі так, великі ( 90% поверхні Землі складається лише з 13 таких плит).

Найбільші з них:

• Тихоокеанська плита - 103 300 000 квадратних км;
• Північно-Американська – 75900000;
• Євразійська – 67800000;
• Африканська – 61300000;
• Антарктична – 60900000.

Природно, коли такі махини стикаються, це не може не закінчитися чимось грандіозним. Щоправда, відбуватися це буде дуже повільно, оскільки швидкість руху літосферних плит становить від 1 до 6 див/рік.

Якщо одна плита впирається в іншу і починає повільно наповзати на неї або обидві не бажають поступатися,утворюються гори(Іноді дуже високі). А там, де одна «кірка» землі пішла вниз може виникнути глибокий жолоб.

Якщо плити навпаки посварилися та віддаляються один від одного - в проріху, що утворилася, починає надходити магма, утворюючи невеликі хребти.

А буває й так, що плити і не стикаються, і не розбігаються, а просто труться боками один про одного,як кіт об ногу.

Тоді в землі з'являється дуже глибока довга тріщина, і, на жаль, можуть відбуватися сильні землетруси, що наочно демонструє розлом Сан-Андреас у сейсмічно нестійкій Каліфорнії.

Корисно0 Не дуже

І будь-які негативні літосферні зміни здатні посилити глобальну кризу. З цієї статті ви дізнаєтеся про те, що таке літосфера та літосферні плити.

Визначення поняття

Літосфера є зовнішньою твердою оболонкою земної кулі, яка складається з земної кори, частини верхньої мантії, осадових і вивержених порід. Визначити нижню її кордон досить складно, але вважається, що літосфера закінчується з різким зменшенням в'язкості гірських порід. Літосфера займає всю поверхню планети. Товщина її шару не скрізь однакова, вона залежить від рельєфу місцевості: на континентах – 20-200 кілометрів, а під океанами – 10-100 км.

Літосфера Землі переважно складається з магматичних вивержених порід (близько 95 %). Серед цих порід переважають гранітоїди (на континентах) та базальти (під океанами).

Дехто думає, що поняття «гідросфера»/«літосфера» означають те саме. Але це не так. Гідросфера – це своєрідна водна оболонка земної кулі, а літосфера – тверда.

Геологічна будова земної кулі

Літосфера як поняття включає також геологічну будову нашої планети, тому, щоб зрозуміти, що таке літосфера, його слід детально розглянути. Верхня частина геологічного шару називається земною корою, товщина його варіюється від 25 до 60 кілометрів на континентах і від 5 до 15 кілометрів - в океанах. Нижній шар називається мантією, що відокремлюється від земної кори розділом Мохоровичича (де різко змінюється щільність речовини).

Земна куля складається із земної кори, мантії та ядра. Земна кора - тверда речовина, але її щільність різко змінюється межі з мантією, тобто лінії Мохоровичича. Тому щільність земної кори - величина нестійка, але середню щільність даного шару літосфери можна обчислити, вона дорівнює 5,5223 г/см 3 .

Земна куля є диполь, тобто магніт. Земні магнітні полюси розташовуються у південній та північній півкулях.

Шари літосфери Землі

Літосфера на континентах складається із трьох шарів. І відповідь на питання про те, що таке літосфера, не буде повною без їх розгляду.

Верхній шар будується з найрізноманітніших осадових порід. Середній умовно називається гранітним, але складається не лише з гранітів. Наприклад, під океанами гранітового шару літосфери взагалі немає. Приблизна щільність середнього шару становить 2,5-2,7 г/см 3 .

Нижній шар також умовно називається базальтовим. Він складається з більш важких порід, його щільність, відповідно, більша - 3,1-3,3 г/см 3 . Нижній базальтовий шар розташовується під океанами та материками.

Класифікують також земну кору. Розрізняють материковий, океанічний та проміжний (перехідний) типи земної кори.

Будова літосферних плит

Літосфера сама по собі не є однорідною, вона складається із своєрідних блоків, які називаються літосферними плитами. Вони включають як океанічну, так і материкову земну кору. Хоча є випадок, який можна вважати винятком. Тихоокеанська літосферна плита складається лише з океанічної кори. Складаються літосферні блоки зі складчастих метамофізованих та магматичних порід.

Кожен материк має у своїй основі древню платформу, межі якої визначаються гірськими хребтами. На площі платформи розташовуються рівнини і лише окремі гірські хребти.

На межах літосферних плит часто спостерігається сейсмічна і вулканічна активність. Розрізняють три типи літосферних кордонів: трансформні, конвергентні та дивергентні. Обриси та межі літосферних плит часто змінюються. Дрібні літосферні плити з'єднуються між собою, а великі – навпаки, розколюються.

Список літосферних плит

Прийнято виділяти 13 основних літосферних плит:

• Філіппінська плита.
• Австралійська.
• Євразійська.
• Сомалійська.
• Південноамериканська.
• Індостанська.
• Африканська.
• Антарктична плита.
• Плита Наска.
• Тихоокеанська;
• Північноамериканська.
• Плита Скотія.
• Аравійська плита.
• Плити Кокос.

Отже, ми дали визначення поняття «літосфера», розглянули геологічну будову Землі та літосферних плит. За допомогою цієї інформації можна тепер впевнено відповісти на запитання про те, що таке літосфера.

Літосфера - зовнішня тверда оболонка Землі, що включає земну кору та верхню частину мантії. Літосфера включає осадові, вивержені та метаморфічні породи.

Нижня межа літосфери нечітка і визначається зменшення в'язкості середовища, швидкості сейсмічних хвиль і підвищення теплопровідності. Літосфера охоплює земну кору і верхню частину мантії завтовшки кілька десятків кілометрів до астеносфери, де змінюється пластичність порід. Основні способи визначення межі між верхньою межею літосфери та астеносферою – магнітотелуричний та сейсмологічний.

Товщина літосфери під океанами складає від 5 до 100 км. ). Будова літосфери під океанами та континентами має суттєві відмінності. Під материками у структурі земної кори літосфери розрізняють осадовий, гранітний та базальтовий шари, товщина яких загалом сягає 80 км. Під океанами земна кора неодноразово піддавалася процесам часткового плавлення під час формування океанічної кори. Тому вона збіднена легкоплавкими рідкісними сполуками, позбавлена ​​гранітного шару, а товщина значно менша, ніж континентальної частини земної кори. Товщина астеносфери (шару розм'якшених, тістоподібних гірських порід) становить близько 100-150 км.

Освіта атмосфери, гідросфери та земної кори

Освіта відбулася під час вивільнення речовин із верхнього шару мантії молодої Землі. В даний час на океанічному дні в серединних хребтах продовжується процес утворення земної кори, що супроводжується виділенням газів та невеликих обсягів води. У складі сучасної земної кори у великій концентрації присутній кисень, далі за відсотковим вмістом слідують кремній та алюміній. В основному літосферу формують такі сполуки, як діоксид кремнію, силікати, алюмосилікати. У формуванні більшої частини літосфери брали участь кристалічні речовини магматичного походження. Вони утворилися при охолодженні магми, що вийшла на поверхню Землі, яка в надрах планети знаходиться в розплавленому стані.

У холодних областях потужності літосфери найбільші, а теплих – найменші. Потужність літосфери може підвищуватись при загальному зниженні щільності теплового потоку. Верхній шар літосфери пружний, а нижній пластичний за характером реакції на навантаження, що постійно впливають. У тектонічно активних ділянках літосфери виділяють горизонти зниженої в'язкості, де сейсмічні хвилі проходять із нижчою швидкістю. На думку вчених, за даними горизонтам одні шари стосовно інших «прослизають». Цей феномен називають розшаруванням літосфери. У структурі літосфери розрізняють рухомі ділянки (складчасті пояси) та порівняно стабільні області (платформи). Щодо пластичної астеносфери пересуваються блоки літосфери (літосферні плити), що досягають у діаметрі розмірів від 1 до 10 тисяч кілометрів. В даний час літосфера ділиться на сім головних і низку малих плит. Межами, що відокремлюють плити одна від одної, є зони максимальної вулканічної та сейсмічної активності.