Верхний твердый слой литосферы. Что такое литосфера

ЛИТОСФЕРА

Строение и состав литосферы. Гипотеза неомобилизма. Формирование материковых глыб и океанических впадин. Движение литосферы. Эпейрогенез. Орогенез. Основные морфоструктуры Земли: геосинклинали, платформы. Возраст Земли. Геохронология. Эпохи горообразования. Географическое распространение горных систем разного возраста.

Строение и состав литосферы.

Термин «литосфера» употребляется в науке давно – вероятно, с середины 19 в. Но современное значение он приобрел менее полувека назад. Еще в геологическом словаре издания 1955 г. сказано: литосфера – то же, что земная кора. В словаре издания 1973 г. и в последующих: литосфера … в современном понимании включает земную кору… и жесткую верхнюю часть верхней мантии Земли. Верхняя мантия – это геологический термин, обозначающий очень большой слой; верхняя мантия имеет мощность до 500, по некоторым классификациям – свыше 900 км, а в состав литосферы входят лишь верхние от нескольких десятков до двух сотен километров.

Литосфера – это внешняя оболочка «твёрдой» Земли, расположенная ниже атмосферы и гидросферы над астеносферой. Мощность литосферы изменяется от 50 км (под океанами) до 100 км (под материками). В её составе – земная кора и субстрат, входящий в состав верхней мантии. Границей между земной корой и субстратом служит поверхность Мохоровичича, при пересечении которой сверху вниз скачкообразно увеличивается скорость продольных сейсмических волн. Пространственное (горизонтальное) строение литосферы представлено её крупными блоками – т. н. литосферными плитами, отделёнными друг от друга глубинными тектоническими разломами. Литосферные плиты движутся в горизонтальном направлении со средней скоростью 5-10 см в год.

Строение и мощность земной коры неодинаковы: та её часть, которую можно назвать материковой, имеет три слоя (осадочный, гранитный и базальтовый) и среднюю мощность около 35 км. Под океанами её строение более простое (два слоя: осадочный и базальтовый), средняя мощность – около 8 км. Выделяются также переходные типы земной коры (лекция 3).

В науке прочно укрепилось мнение, что земная кора в том виде, в котором она существует, есть производное от мантии. В течение всей геологической истории происходил направленный необратимый процесс обогащения поверхности Земли веществом из земных недр. В строении земной коры принимают участие три основных типа горных пород: магматические, осадочные и метаморфические.

Магматические породы образуются в недрах Земли в условиях высоких температур и давлений в результате кристаллизации магмы. Они составляют 95% массы вещества, слагающего земную кору. В зависимости от условий, в которых происходил процесс застывания магмы, формируются интрузивные (образовавшиеся на глубине) и эффузивные (излившиеся на поверхность) горные породы. К интрузивным относятся: гранит, габбро, к изверженным – базальт, липарит, вулканический туф и др.

Осадочные породы образуются на земной поверхности различными путями: часть из них формируется из продуктов разрушения пород, образовавшихся ранее (обломочные: пески, гелечники), часть за счет жизнедеятельности организмов (органогенные: известняки, мел, ракушечник; кремнистые породы, каменный и бурый уголь, некоторые руды), глинистые (глины), химические (каменная соль, гипс).

Метаморфические породы образуются в результате превращения пород другого происхождения (магматических, осадочных) под воздействием различных факторов: высокой температуры и давления в недрах, контакта с породами другого химического состава и др. (гнейсы, кристаллические сланцы, мрамор и др.).

Большую часть объема земной коры занимают кристаллические породы магматического и метаморфического происхождения (около 90%). Однако для географической оболочки более существенна роль маломощного и прерывистого осадочного слоя, который на большей части земной поверхности непосредственно контактирует с водой, воздухом, принимает активное участие в географических процессах (мощность – 2,2 км: от 12 км в прогибах, до 400 – 500 м в океаническом ложе). Наиболее распространены – глины и глинистые сланцы, пески и песчаники, карбонатные породы. Важную роль в географической оболочке играют лёссы и лёссовидные суглинки, слагающие поверхность земной коры во внеледниковых районах северного полушария.

В земной коре – верхней части литосферы – обнаружено 90 химических элементов, но только 8 из них широко распространены и составляют 97,2%. По А.Е. Ферсману, они распределяются следующим образом: кислород – 49%, кремний – 26, алюминий – 7,5, железо – 4,2, кальций – 3,3, натрий – 2,4, калий – 2,4, магний – 2,4%.

Земная кора разделена на отдельные геологически разновозрастные, более или менее активные (в динамическом и сейсмическом отношении) глыбы, которые подвержены постоянным движениям, как вертикальным, так и горизонтальным. Крупные (несколько тысяч километров в поперечнике), относительно устойчивые глыбы земной коры с низкой сейсмичностью и слабо расчленённым рельефом получили название платформ (plat – плоский, form – форма (фр.)). Они имеют кристаллический складчатый фундамент и разновозрастный осадочный чехол. В зависимости от возраста, платформы делятся на древние (докембрийские по возрасту) и молодые (палеозойские и мезозойские). Древние платформы являются ядрами современных континентов, общее вздымание которых сопровождалось более быстрым поднятием или опусканием их отдельных структур (щиты и плиты).

Субстрат верхней мантии, располагающийся на астеносфере, представляет собой своеобразную жёсткую платформу, на которой в процессе геологического развития Земли формировалась земная кора. Вещество астеносферы, по-видимому, отличается пониженной вязкостью и испытывает медленные перемещения (токи), которые, предположительно, являются причиной вертикальных и горизонтальных движений литосферных блоков. Они находятся в положении изостазии, предполагающем их взаимное уравновешивание: поднятие одних областей обусловливает опускание других.

Теория литосферных плит впервые высказана Е. Быхановым (1877) и окончательно разработана немецким геофизиком Альфредом Вегенером (1912). Согласно этой гипотезе до верхнего палеозоя земная кора была собрана в материк Пангею, окруженную водами океана Панталласса (частью этого океана было море Тетис). В мезозое начались расколы и дрейф (плавание) отдельных ее глыб (материков). Материки, сложенные относительно легким веществом, которое Вегенер называл сиаль (силициум-алюминий), плавали по поверхности вещества более тяжелого – сима (силициум-магний). Первой отделилась и сместилась к западу Ю. Америка, затем отошла Африка, позднее Антарктида, Австралия и С. Америка. Разработанный позднее вариант гипотезы мобилизма допускает существование в прошлом двух гигантских пра-материков – Лавразии и Гондваны. Из первой образовались С. Америка и Азия, из второй – Ю. Америка, Африка, Антарктида и Австралия, Аравия и Индостан.

Поначалу данная гипотеза (теория мобилизма) покорила всех, ее приняли с восторгом, но через 2-3 десятилетия выяснилось, что физические свойства пород не допускают такого плавания и на теории дрейфа материков был поставлен жирный крест и вплоть до 1960-х гг. господствующей системой воззрений на динамику и развитие земной коры была т. н. теория фиксизма (fixus – твёрдый; неизменный; закреплённый (лат.), утверждавшая неизменное (фиксированное) положение континентов на поверхности Земли и ведущую роль вертикальных движений в развитии земной коры.

Лишь к 60-м годам, когда уже была открыта общемировая система срединно-океанических хребтов, построили практически новую теорию, в которой от гипотезы Вегенера осталось только изменение взаимного расположения материков, в частности объяснение сходства очертаний континентов по обе стороны Атлантики.

Важнейшее отличие современной тектоники плит (новая глобальная тектоника) от гипотезы Вегенера состоит в том, что у Вегенера материки двигались по веществу, которым сложено океаническое дно, в современной же теории в движении участвуют плиты, в состав которых входят участки и суши и дно океана; границы между плитами могут проходить и по дну океана, и по суше, и по границам материков и океанов.

Движение литосферных плит (крупнейшие: Евразийская, Индо-Австралийская, Тихоокеанская, Африканская, Американская, Антарктическая) происходит по астеносфере – слою верхней мантии, который подстилает литосферу и обладает вязкостью, пластичностью. В местах срединно-океанических хребтов литосферные плиты наращиваются за счет вещества, поднимающегося из недр, и раздвигаются по оси разломов или рифтов в стороны – спрединг (англ. spreading - расширение, распространение). Но поверхность земного шара не может увеличиваться. Возникновение новых участков земной коры по сторонам от срединно-океанических хребтов должно где-то компенсироваться ее исчезновением. Если мы считаем, что литосферные плиты достаточно устойчивы, естественно предположить, что исчезновение коры, как и образование новой, должно происходить на границах сближающихся плит. При этом могут быть три различных случая:

Сближаются два участка океанической коры;

Участок континентальной коры сближается с участком океанической;

Сближаются два участка континентальной коры.

Процесс, происходящий при сближении участков океанической коры, может быть схематически описан так: край одной плиты несколько поднимается, образуя островную дугу; другой уходит под него, здесь уровень верхней поверхности литосферы понижается, формируется глубоководный океанический желоб. Таковы Алеутские острова и обрамляющий их Алеутский желоб, Курильские острова и Курило-Камчатский желоб, Японские острова и Японский желоб, Марианские острова и Марианский желоб и т.д.; все это в Тихом океане. В Атлантическом – Антильские острова и желоб Пуэрто-Рико, Южные Сандвичевы острова и Южно-Сандвичев желоб. Движение плит относительно друг друга сопровождается значительными механическими напряжениями, поэтому во всех этих местах наблюдаются высокая сейсмичность, интенсивная вулканическая деятельность. Очаги землетрясений располагаются в основном на поверхности соприкосновения двух плит и могут быть на большой глубине. Край плиты, ушедшей вглубь, погружается в мантию, где постепенно превращается в мантийное вещество. Погружающаяся плита подвергается разогреву, из нее выплавляется магма, которая изливается в вулканах островных дуг.

Процесс погружения одной плиты под другую носит название субдукция (буквально – поддвигание). Когда движутся друг другу навстречу участки континентальной и океанической коры, процесс идет примерно также, как в случае встречи двух участков океанической коры, только вместо островной дуги образуется мощная цепь гор вдоль берега материка. Так же погружается океаническая кора под материковый край плиты образуя глубоководные желоба, так же интенсивны вулканические и сейсмические процессы. Типичный пример – Кордильеры Центральной и Южной Америки и идущая вдоль берега система желобов – Центральноамериканский, Перуанский и Чилийский.

При сближении двух участков континентальной коры край каждой из них испытывает складкообразование. Разломы, формируются горы. Интенсивны сейсмические процессы. Наблюдается и вулканизм, но меньше, чем в первых двух случаях, т.к. земная кора в таких местах очень мощная. Так образовался Альпийско-Гималайский горный пояс, протянувшийся от Северной Африки и западной оконечности Европы через всю Евразию до Индокитая; в его состав входят самые высокие горы на Земле, по всему его протяжению наблюдается высокая сейсмичность, на западе пояса есть действующие вулканы.

Согласно прогнозу, при сохранении общего направления движения литосферных плит, значительно расширятся Атлантический океан, Восточно-Африканские рифты (они заполнятся водами МО) и Красное море, которое напрямую соединит Средиземное море с Индийским океаном.

Переосмысление идей А. Вегенера привело к тому, что, вместо дрейфа континентов, вся литосфера стала рассматриваться как подвижная твердь Земли, и данная теория, в конечном итоге, свелась к так называемой «тектонике литосферных плит» (на сегодняшний день – «новая глобальная тектоника»).

Основные положения новой глобальной тектоники состоят в следующем:

1.Литосфера Земли, включающая кору и самую верхнюю часть мантии, подстилается более пластичной, менее вязкой оболочкой – астеносферой.

2.Литосфера разделена на ограниченное число крупных, несколько тысяч километров в поперечнике, и среднего размера (около 1000 км) относительно жестких и монолитных плит.

3.Литосферные плиты перемещаются друг относительно друга в горизонтальном направлении; характер этих перемещений может быть трояким:

а) раздвиг (спрединг) с заполнением образующегося зияния новой корой океанического типа;

б) поддвиг (субдукция) океанской плиты под континентальную или океаническую же с возникновением над зоной субдукции вулканической дуги или окраинно-континентального вулкано-плутонического пояса;

в) скольжение одной плиты относительно другой по вертикальной плоскости т. н. трансформных разломов, поперечных к осям срединных хребтов.

4.Перемещение литосферных плит по поверхности астеносферы подчиняется теореме Эйлера, гласящей, что перемещение сопряженных точек на сфере происходит вдоль окружностей, проведенных относительно оси, проходящей через центр Земли; места выхода оси на поверхность получили название полюсов вращения, или раскрытия.

5.В масштабе планеты в целом спрединг автоматически компенсируется субдукцией, т. е. сколько за данный промежуток времени рождается новой океанической коры, столько же более древней океанической коры поглощается в зонах субдукции, благодаря чему объем Земли остается неизменным.

6.Перемещение литосферных плит происходит под действием конвективных течений в мантии, включая астеносферу. Под осями раздвига срединных хребтов образуются восходящие течения; они превращаются в горизонтальные на периферии хребтов и в нисходящие в зонах субдукции на окраинах океанов. Сама конвекция имеет своей причиной накопление тепла в недрах Земли вследствие его выделения при распаде естественно-радиоактивных элементов и изотопов.

Новые геологические материалы о наличии вертикальных токов (струй) расплавленного вещества, поднимающихся от границ самого ядра и мантии к земной поверхности, легли в основу построения новой, т. н. «плюмовой» тектоники, или гипотезы плюмов. Она опирается на представления о внутренней (эндогенной) энергии, сосредоточенной в нижних горизонтах мантии и во внешнем жидком ядре планеты, запасы которой практически неисчерпаемы. Высокоэнергетические струи (плюмы) пронизывают мантию и устремляются в виде потоков в земную кору, определяя тем самым все особенности тектоно-магматической деятельности. Некоторые приверженцы плюмовой гипотезы склонны даже считать, что именно этот энергообмен лежит в основе всех физико-химических преобразований и геологических процессов в теле планеты.

В последнее время многие исследователи все больше стали склоняться к мысли, что неравномерным распределением эндогенной энергии Земли, как и периодизацией некоторых экзогенных процессов, управляют внешние по отношению к планете (космические) факторы. Из них наиболее действенной силой, непосредственно влияющей на геодинамическое развитие и преобразование вещества Земли, по-видимому, служит эффект гравитационного воздействия Солнца, Луны и других планет, с учётом инерционных сил вращения Земли вокруг своей оси и её движения по орбите. Основанная на этом постулате концепция центробежно-планетарных мельниц позволяет, во-первых, дать логическое объяснение механизму дрейфа материков, во-вторых – определить главные направления подлитосферных потоков.

Движение литосферы. Эпейрогенез. Орогенез.

Взаимодействие земной коры с верхней мантией – причина глубинных тектонических движений, возбуждаемых вращением планеты, тепловой конвекцией или гравитационной дифференциацией вещества мантии (медленное опускание более тяжелых элементов вглубь и поднятие более легких кверху), зона их появления до глубины около 700 км получила название тектоносферы.

Существует несколько классификаций тектонических движений, каждая из которых отражает одну из сторон – направленность (вертикальные, горизонтальные), место проявления (поверхностные, глубинные) и т.п.

С географической точки зрения удачным представляется деление тектонических движений на колебательные (эпейрогенические) и складкообразовательные (орогенические).

Сущность эпейрогенических движений сводится к тому, что огромные участки литосферы испытывают медленные поднятия или опускания, являются существенно вертикальными, глубинными, проявление их не сопровождается резким изменением первоначального залегания горных пород. Эпейрогенические движения были повсюду и во все времена геологической истории. Происхождение колебательных движений удовлетворительно объясняется гравитационной дифференциацией вещества в Земле: восходящим токам вещества отвечают поднятия земной коры, нисходящим – опускания. Скорость и знак (поднятие – опускание) колебательных движений меняются и в пространстве, и во времени. В их последовательности наблюдается цикличность с интервалами от многих миллионов лет до нескольких тысяч столетий.

Для становления современных ландшафтов большое значение имели колебательные движения недавнего геологического прошлого – неогена и четвертичного периода. Они получили название новейших или неотектонических . Размах неотектонических движений очень значителен. В горах Тянь-Шаня, например, их амплитуда достигает 12-15 км и без неотектонических движений на месте этой высокой горной страны существовал бы пенеплен – почти равнина, возникшая на месте разрушенных гор. На равнинах амплитуда неотектонических движений намного меньше, но и здесь многие формы рельефа – возвышенности и низменности, положение водоразделов и речных долин – связаны с неотектоникой.

Новейшая тектоника проявляется и в настоящее время. Скорость современных тектонических движений измеряется миллиметрами, реже рервыми сантиметрами (в горах). На Русской равнине максимальные скорости поднятия до 10 мм в год установлены для Донбасса и северо-востока Приднепровской возвышенности, максимальные опускания, до 11,8 мм в год – в Печорской низменности.

Следствиями эпейрогенических движений являются:

1.Перераспределение соотношения между площадями суши и моря (регрессия, трансгрессия). Лучше всего изучать колебательные движения, следя за поведением береговой линии, потому что при колебательных движениях граница между сушей и морем смещается вследствие расширения площади моря за счет сокращения площади суши или сокращения площади моря за счет увеличения площади суши. Если суша поднимается, а уровень моря остается неизменным, то ближайшие к береговой линии участки морского дна выступают на дневную поверхность – происходит регрессия , т.е. отступание моря. Опускание суши при неизменном уровне моря, либо повышение уровня моря при стабильном положении суши влечет трансгрессию (наступание) моря и затопление более или менее значительных участков суши. Таким образом, главной причиной трансгрессий и регрессий являются поднятия и опускания твердой земной коры.

Значительное увеличение площади суши или моря не может не сказаться на характере климата, который становится более морским или более континентальным, что с течением времени должно отразится на характере органического мира и почвенного покрова, изменится конфигурация морей и материков. В случае регрессии моря некоторые материки, острова могут соединиться, если разделяющие их проливы были неглубокими. При трансгрессии, наоборот, происходит разъединение масс суши на обособленные материки или отделение от материка новых островов. Наличием колебательных движений в значительной степени объясняется эффект разрушительной деятельности моря. Медленная трансгрессия моря на крутые побережья сопровождается выработкой абразионной (абразия – срезание морем берега) поверхности и ограничивающего ее со стороны суши абразионного уступа.

2.В связи с тем, что колебания земной коры происходят в разных точках либо с разным знаком, либо с разной интенсивностью – меняется сам вид земной поверхности. Чаще всего поднятия или опускания, охватывающие обширные районы, создают на ней крупные волны: при поднятиях – купола огромных размеров, при опусканиях – чаши и огромные депрессии

При колебательных движениях может случиться, что когда один участок поднимается, а соседний с ним опускается, то на границе между такими различно движущимися участками (а также и внутри каждого из них) происходят разрывы, в силу чего отдельные глыбы земной коры приобретают самостоятельное движение. Подобный разрыв, при котором горные породы перемещаются вверх или вниз друг относительно друга вдоль вертикальной или почти вертикальной трещины, называется сбросом. Образование сбросовых трещин есть следствие растяжения земной коры, а растяжение почти всегда связывается с областями поднятия, где литосфера вспучивается, т.е. профиль ее делается выпуклым.

Складкообразовательные движения – движения земной коры, в результате которых образуются складки, т.е. различной сложности волнообразный изгиб пластов. Отличаются от колебательных (эпейрогенических) рядом существенных признаков: они эпизодичны во времени, в отличие от колебательных, которые никогда не прекращаются; они не повсеместны и каждый раз приурочены к относительно ограниченным участкам земной коры; охватывая очень большие промежутки времени, складкообразовательные движения тем не менее протекают быстрее, чем колебательные, и сопровождаются высокой магматической активностью. В процессах складкообразования движение вещества земной коры всегда идет по двум направлениям: по горизонтальному и по вертикальному, т.е. тангенциально и радиально. Следствием тангенциального движения и является образование складок, надвигов и т.п. Движение вертикальное приводит к поднятию сминаемого в складки участка литосферы и к его геоморфологическому оформлению в виде высокого вала – горного хребта. Складкообразовательные движение характерны для геосинклинальных областей и слабо представлены или совсем отсутствуют на платформах.

Колебательные и складкообразовательные движения – это две крайние формы единого процесса движения земной коры. Колебательные движения первичны, универсальны, временами, при определенных условиях и на определенных территориях они перерастают в движения орогенические: в поднимающихся участках возникает складчатость.

Наиболее характерным внешним выражением сложных процессов движения земной коры является образование гор, горных хребтов и горных стран. Вместе с тем на участках различной «жесткости» оно протекает по-разному. В областях развития мощных толщ осадков, еще не подвергавшихся складкообразованию и, следовательно, не утерявших способность к пластическим деформациям, сперва происходит образование складок, а затем воздымание всего сложного складчатого комплекса. Возникает громадная выпуклость антиклинального типа, которая впоследствии, будучи расчлененной деятельностью рек, превращается в горную страну.

В областях, уже подвергшихся складчатости в прошлые периоды своей истории, поднятие земной коры и образование гор совершается без нового складкообразования, с господствующим развитием сбросовых дислокаций. Эти два случая наиболее характерны и отвечают двум главным типам горных стран: типу складчатых гор (Альпы, Кавказ, Кордильеры, Анды) и типу глыбовых гор (Тянь-Шань, Алтай).

Подобно тому как горы на Земле свидетельствуют о поднятиях земной коры, равнины свидетельствуют об опусканиях. Чередование выпуклостей и впадин наблюдается и на дне океана, следовательно, и оно затронуто колебательными движениями (подводные плато и котловины говорят о погруженных платформенных структурах, подводные хребты – о затопленных горных странах).

Геосинклинальные области и платформы образуют главнейшие структурные блоки земной коры, находящие отчетливое выражение в современном рельефе.

Самыми молодыми структурными элементами материковой земной коры являются геосинклинали. Геосинклиналь – это высокоподвижный, линейно-вытянутый и сильно расчлененный участок земной коры, характеризующийся разнонаправленными тектоническими движениями высокой интенсивности, энергичными явлениями магматизма, включая вулканизм, частыми и сильными землетрясениями. Геологическая структура, возникшая там, где движения имеют геосинклинальный характер, носит название складчатой зоны. Таким образом, очевидно, что складкообразование характерно прежде всего для геосинклиналей, здесь оно проявляется в наиболее полной и яркой форме. Процесс геосинклинального развития сложен и во многом еще не достаточно изучен.

В своём развитии геосинклиналь проходит несколько стадий. На ранней стадии развития в них наблюдается общее погружение и накопление мощных толщ морских осадочных и вулканогенных пород. Из осадочных пород для этой стадии характерны флиши (закономерное тонкое чередование песчаников, глины и мергелей), а из вулканических – лавы основного состава.На средней стадии , когда в геосинклиналях накапливается толща осадочно-вулканических пород мощностью 8-15 км. Проессы погружения сменяются постепенным воздыманием, осадочные породы подвергаются складкообразованию, а на больших глубинах – метаморфизации, по трещинам и разрывам, пронизывающим их, внедряется и застывает кислая магма. В позднюю стадию развития на месте геосинклинали под влиянием общего воздымания поверхности возникают высокие складчатые горы, увенчанные активными вулканами с излиянием лав среднего и основного состава; впадины заполняются континентальными отложениями, мощность которых может достигать 10 км и более. С прекращением процессов воздымания высокие горы медленно, но неуклонно разрушаются, пока на их месте не образуется холмистая равнина – пенеплен – с выходом на поверхность «геосинклинальных низов» в виде глубоко метаморфизованных кристаллических пород. Пройдя геосинклинальный цикл развития, земная кора утолщается, становится устойчивой и жесткой, не способной к новому складкообразованию. Геосинклиналь переходит в иной качественный блок земной коры –платформу.

Современными геосинклиналями на Земле являются области, занятые глубоководными морями, относимыми к группам внутренних, полузамкнутых и межостровных морей.

На протяжении геологической истории Земли наблюдался ряд эпох интенсивного складчатого горообразования с последующей сменой геосинклинального режима на платформенный. Наиболее древние из эпох складкообразования относятся к докембрийскому времени, затем следуют байкальская (конец протерозоя – начало кембрия),каледонская или нижнепалеозойская (кембрий, ордовик, силур, начало девона),герцинская или верхнепалеозойская (конец девона, карбон, пермь, триас), мезозойская (тихоокеанская), альпийская (конец мезозоя – кайнозой).

С детства меня тянуло к новым знаниям как магнитом. Пока все знакомые при первой же возможности бежали во двор кататься на велосипеде и гонять мяч, я часами зачитывалась детскими энциклопедиями. В одной из них мне встретился ответ на вопрос, что такое литосфера. Об этом сейчас я и расскажу вам.

Как устроена планета и что такое литосфера

Представьте себе резиновый мяч-попрыгунчик. Он полностью сделан из одного вещества – то есть имеет однородную структуру.

Наша планета внутри совсем не однородна.

• В самом центре Земли находится плотное раскаленное ядро.
• За ним следует мантия.
• На поверхности планету, будто одеяло, укрывает земная кора.

Часть слоя мантии вместе с земной корой образуют литосферу – оболочку нашей планеты. На ней мы живем, по ней ходим и ездим на машинах, строим дома и сажаем растения.

Что такое литосферные плиты

Литосфера – это не целостная оболочка. Представьте себе теперь уже резиновый мяч, который разрезали и склеили заново. Каждый крупный кусочек такого мячика – это литосферная плита.

Границы плит очень условны , ведь они постоянно меняются, сдвигаются, сталкиваются – в общем, живут активной и насыщенной жизнью. Конечно, по нашим меркам они двигаются не слишком быстро – на пару-тройку сантиметров в год , ну максимум – на шесть. Но в масштабах планеты это все равно ведет к большим изменениям.

Прошлое литосферы

Геологам крайне интересно, как же развивалась планета. Они выяснили забавную закономерность: с определенной периодичностью все континенты собираются вместе , объединяясь в один, после чего расходятся снова . Будто группа друзей, которые встретились, посидели и снова разбежались по делам.

Сейчас планета находится в стадии разъединения , произошедшего после того, как единый континент Пангея разделился на кусочки.

Считается, что все они снова соберутся в единое целое - Пангею Ультиму - через 200 миллионов лет. Этому будут очень рады те, кто боится летать на самолетах – не надо будет пересекать океаны.

Правда, придется приготовиться к сильным изменениям климата . Британцам предстоит запасать теплые вещи – их откинет к Северному Полюсу. Жители Сибири же могут радоваться – им светит жизнь в субтропиках.

Полезно2 Не очень

Комментарии0

Написать

Впервые о строении нашей планеты я, как и все, узнал на уроках географии , однако, какого-либо интереса к этому я не испытывал. Действительно, на уроке скучно, так и тянет на улицу поиграть в футбол и все такое. Совсем по-другому обстояло дело когда я начал читать роман Жюля Верна «Путешествие к центру земли» . До сих пор вспоминаю свои впечатления от прочитанного.

Строение Земли

Проникнуть вглубь Земли для человека достаточно проблематично, поэтому изучение глубин ведется при помощи сейсмической аппаратуры . Как и ряд планет, входящих в земную группу , Земля имеет слоистое строение . Под корой расположена мантия , а центральную часть занимает ядро , состоящее из сплава железа и никеля . Каждый из слоев значительно отличается по своему строению и составу. За время существования нашей планеты более тяжелые породы и вещества уходили вглубь под действием силы тяжести, а более легкие оставались на поверхности . Радиус - расстояние от поверхности до центра, составляет более 6 тысяч километров .

Что такое литосфера

Этот термин впервые был применен в 1916 коду , и до середины прошлого века представлял собой синоним понятию «земная кора» . Уже после было доказано, что литосфера захватывает и верхние слои мантии в глубину до нескольких десятков километров. В строении выделяют как стабильные (неподвижные) области, так и подвижные (складчатые пояса) . Толщина этого слоя составляет от 5 до 250 километров . Под поверхностью океанов литосфера имеет минимальную толщину , а максимальная наблюдается в горных районах . Этот слой является единственным доступным для человека. В зависимости от расположения, под континентом или океаном, строение коры может различаться. Наибольшую площадь составляет океаническая кора, тогда как континентальная составляет 40%, но имеет более сложное строение. Наука выделяет три слоя:

• осадочный;
• гранитный;
• базальтовый.

В этих слоях встречаются самые древние породы , некоторые из которых имеют возраст до 2 миллиардов лет.

Лавовое озеро в кратере Эрта Але

Толщина коры под океанами составляет от 5 до 10 километров. Наиболее тонкая кора наблюдается в центральных океанических районах. В океанической коре, подобно континентальной, выделяют 3 слоя:

• морские осадки;
• средний;
• океанический.

Остров Нисиносима. Образовался в Тихом океане после извержения подводного вулкана в 2013 году

Упоминая океаническую кору , стоит отметить самое глубокое место мирового океана - Марианский желоб , расположенный в западной части Тихого океана . Глубина впадины свыше 11 километров . Наивысшей точкой литосферы можно считать самую высокую гору - Эверест , высота которой составляет 8848 метров над уровнем моря. Самая глубокая скважина , пробуренная в толще земной коры, уходит вглубь на 12262 метров . Она расположена на Кольском полуострове в 10 километрах западнее города Полярный , что в Мурманской области .

Джомолунгма, Эверест, Сагарматха - высочайшая вершина Земли

Сколько существует человечество, столько ведутся споры о том, какое строение имеет Земля . Порой выдвигались совершенно безумные теории . Из самых ярких можно отметить теорию о полой Земле , теорию о клеточной космогонии и теорию, согласно которой айсберги появляются из недр Земли , что совершенно невозможно себе представить. В продолжении теории о полой Земле, существует предположении о заселенном центре , якобы и там проживают люди :)

Полезно1 Не очень

Комментарии0

Написать

Нажмите «Enter», чтобы прокомментировать

Я всегда очень любил изучать географию. В детстве мне было интересно узнать больше о Земле, по которой мы ходим ежедневно. Конечно, когда я понял, что внутри нашей планеты находится ядерный реактор, меня это мало порадовало. Однако, строение земного шара и без того очень захватывающее. Например, верхняя твердая часть земной поверхности.

Что собой представляет литосфера

Литосферой (с греч. - «каменный шар») называют оболочку земной поверхности, а точнее твердую ее часть. То есть, океаны, моря, и другие водоемы не являются литосферой. Однако, дно любого водного ресурса тоже принято считать твердой оболочкой. Из-за этого и колеблется толщина твердой коры. В морях и океанах она тоньше. На суше, особенно там, где возвышаются горы - толще.

Какая толщина у твердой части Земли

Но у литосферы есть предел, если копнуть в глубину, то следующим за литосферой шаром является мантия. Кроме земной коры, верхний и твердый покров мантии также входит в нижнюю часть литосферы. Но глубже в недрах земного шара второй слой размягчается, становится пластичнее. Вот такие участки и являются пределом твердой оболочки земли. Толщина колеблется от 5 до 120 километров.

Время разделило литосферу на части

Существует такое понятие, как литосферная плита. Вся твердая оболочка Земли раскололась на несколько десятков плит. Они имеют свойство медленно двигаться благодаря податливости мягкой части мантии. Интересно, что на стыках этих плит формируется, как правило, вулканическая и сейсмическая активность. Вот таких размеров самые крупные литосферные плиты.

• Тихоокеанская плита - 103 000 000 км².
• Северо-Американская плита - 75 900 000 км².
• Евразийская плита - 67 800 000 км².
• Африканская плита - 61 300 000 км².

Плиты могут быть континентальные и океанические. Отличаются они толщиной, океанические - намного тоньше.

Вот чем является та часть земного шара, где мы ходим, ездим, спим и существуем. Чем больше я узнаю об устройстве нашей планеты, тем больше меня удивляет и восхищает, как все глобально продумано и устроено.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Написать

Нажмите «Enter», чтобы прокомментировать

После окончания школы я рассматривала геодезию как один из вариантов для дальнейшего обучения. Чтобы поступить на инженерную специальность, помимо математики требовалась география, поэтому я усердно готовилась к сдаче вступительных экзаменов. Одной из тем, которая мне хорошо тогда запомнилась, была структура Земли - это очень интересный раздел, который повествует об устройстве нашей планеты.

Земная кора или литосфера

Представьте себе обыкновенное куриное яйцо. Оно, как и Земля имеет твердую оболочку (скорлупу) снаружи, жидкий белок внутри и в самом центре - желток. Мне это немного напоминает упрощенное строение Земли. Но вернусь к литосфере.

Твердая оболочка планеты похожа на яичную скорлупу тем, что она очень тонкая и легкая. Земная кора - это лишь 1% от всей массы Земли и в отличие от скорлупы литосфера не обладает целостной структурой: земная кора состоит из плит, дрейфующих по расплавленному магматическому слою.

За один календарный год материки смещаются на 7 см.

Этим объясняются частые землетрясения и извержения вулканов, которым подвержены территории расположенные вблизи стыков литосферных плит.

Причина тонкости литосферы

Чтобы понять, почему литосфера приняла ту форму, в которой мы её знаем, нужно обратиться к истории Земли.

4 млрд лет назад основой для нашей планеты послужил астероид изо льда. Он вращался вокруг Солнца в гигантском облаке космического мусора, который «прилипал» к нему.

Вскоре Земля стала массивной и весь её вес начал давить на внутренние слои так сильно, что они расплавились.

Плавление привело к таким последствиям:

• на поверхность поднялся водяной пар;
• из недр вышли газы;
• сформировалась атмосфера.

Из-за земного тяготения пар и газы не смогли уйти в космос.

В атмосфере оказалось невероятное количество водяного пара, который обрушился из облаков на кипящую магму. Под воздействием осадков магма охлаждалась и окаменевала.

Новоиспеченные куски земной коры сталкивались друг с другом и сминались - появились материки, а в местах понижений скопилась вода, которая сформировала Мировой океан.

Полезно0 Не очень

Комментарии0

Написать

Нажмите «Enter», чтобы прокомментировать

В моем понимании литосфера – наша среда обитания, наш дом, благодаря которому обеспечивается существование всего живого. Я считаю, что литосфера - это важнейший ресурсный потенциал Земли . Только представьте, сколько запасов различных полезных ископаемых она содержит!

Что такое литосфера с научной точки зрения

Литосфера – твердая, но в тоже время очень хрупкая оболочка нашей планеты. Наружная ее часть граничит с гидросферой и атмосферой. Она состоит из земной коры и верхней части мантии.

Кора делится на два типа – океанический и континентальный. Океаническая – молодая, она относительно небольшой толщины. Она совершает постоянные колебания в горизонтальном направлении. Континентальный или, как его еще называют, материковый слой намного толще.

Строение земной коры

Существует два основных типа участков коры: относительно неподвижные платформы и подвижные области. Из-за движения плит возникают землетрясения, цунами и прочие опасные природные явления. Изучает эти процессы раздел науки – тектоника . Благодаря тому, что я живу в относительно неподвижной центральной части Европейской равнины, мне посчастливилось ни разу в жизни не увидеть разрушительную силу землетрясений воочию.

Давайте теперь перейдем непосредственно к строению.

Континентальная кора имеет в составе три основных слоя, расположенных пластами:

• Осадочный. Поверхностный слой, по которому мы с вами ходим. Толщина его достигает до 20 км.
• Гранитный. Образуют его магматические породы. Его толща составляет 10-40 км.
• Базальтовый. Массивный слой магматического происхождения толщиной 15-35 км.

Из чего состоит земная кора

Удивительно, но земная кора, кажущаяся нам такой мощной и толстой, состоит из относительно легких по массе веществ. В ее составе насчитывается около 90 различных элементов .

В состав осадочного слоя входят:

• глина;
• глинистые сланцы;
• песчаники;
• карбонаты;
• вулканические породы;
• каменный уголь.

Прочие элементы:

• кислород (50% от всей коры);
• кремний (25%);
• железо;
• калий;
• кальций и т.д.

Как мы видим, литосфера – очень сложная структура. Неудивительно, что она еще не полностью изучена.

Мне всегда было интересно докапываться до сути. Поэтому в детстве я совершенно не могла понять, как это древние «грамотеи» утверждали, что земля стоит на слонах, черепахах и прочей живности, не проверив этот факт. А после того как я увидела картинки со стекающими с края земли морями, решила основательно разобраться в вопросе устройства родной планеты.

Что такое литосфера

Это та самая «земля», которая этаким блинчиком располагалась на спинах трёх китов (в представлении древних «учёных»), то есть твёрдая оболочка планеты . На ней мы строим дома и выращиваем посевы, на её поверхности бушуют океаны, возвышаются горы и это она трясётся, когда происходит землетрясение. И хоть при слове «оболочка» представляется что-то цельное и монолитное, но, тем не менее, литосфера состоит из отдельных кусочков - литосферных плит, медленно дрейфующих по раскалённой мантии.

Литосферные плиты

Как льдины в реке, литосферные плиты плывут, постоянно сталкиваясь друг с другом или наоборот разъезжаясь в разные стороны . А надо заметить, плиточки - ни чего себе так, большие (90% поверхности Земли состоит всего из 13 таких плит ).

Самые крупные из них:

• Тихоокеанская плита - 103300000 квадратных км;
• Северо-Американская - 75900000;
• Евразийская - 67800000;
• Африканская - 61300000;
• Антарктическая - 60900000.

Естественно когда такие махины сталкиваются, это не может не закончиться чем-то грандиозным. Правда, происходить это будет очень-очень медленно, так как скорость движения литосферных плит составляет от 1 до 6 см/год.

Если одна плита упирается в другую и начинает медленно наползать на неё или обе не желают уступать , образуются горы (иногда очень высокие). А в том месте, где одна «корка» земли ушла вниз может возникнуть глубокий жёлоб.

Если плиты наоборот поссорились и удаляются друг от друга - в образовавшуюся прореху начинает поступать магма, образуя небольшие хребты.

А бывает и так, что плиты и не сталкиваются, и не разбегаются, а просто трутся боками друг о друга, как кот о ногу.

Тогда в земле появляется очень глубокая длинная трещина, и к сожалению могут происходить сильные землетрясения, что наглядно демонстрирует разлом Сан-Андреас в сейсмически неустойчивой Калифорнии.

Полезно0 Не очень

И любые негативные литосферные изменения способны усугубить глобальный кризис. Из данной статьи вы узнаете о том, что такое литосфера и литосферные плиты.

Определение понятия

Литосфера представляет собой внешнюю твердую оболочку земного шара, которая состоит из земной коры, части верхней мантии, осадочных и изверженных пород. Определить нижнюю ее границу довольно сложно, но принято считать, что литосфера заканчивается с резким уменьшением вязкости горных пород. Литосфера занимает всю поверхность планеты. Толщина ее слоя не везде одинакова, она зависит от рельефа местности: на континентах - 20-200 километров, а под океанами - 10-100 км.

Литосфера Земли по большей части состоит из магматических изверженных пород (около 95 %). Среди этих пород преобладают гранитоиды (на континентах) и базальты (под океанами).

Некоторые думают, что понятия «гидросфера»/«литосфера» означают одно и тоже. Но это далеко не так. Гидросфера - это своеобразная водная оболочка земного шара, а литосфера - твердая.

Геологическое строение земного шара

Литосфера как понятие включает в себя также геологическое строение нашей планеты, поэтому, чтобы понять, что такое литосфера, его следует детально рассмотреть. Верхняя часть геологического слоя называется земной корой, толщина его варьируется от 25 до 60 километров на континентах, и от 5 до 15 километров - в океанах. Нижний слой называется мантией, отделяется от земной коры разделом Мохоровичича (где резко изменяется плотность вещества).

Земной шар состоит из земной коры, мантии и ядра. Земная кора - твердое вещество, но ее плотность резко меняется на границе с мантией, то есть на линии Мохоровичича. Поэтому плотность земной коры - величина нестойкая, но среднюю плотность данного слоя литосферы можно вычислить, равняется она 5,5223 грамм/см 3 .

Земной шар представляет собой диполь, то есть магнит. Земные магнитные полюса располагаются в южном и северном полушариях.

Слои литосферы Земли

Литосфера на континентах состоит из трех слоев. И ответ на вопрос о том, что такое литосфера, не будет полным без их рассмотрения.

Верхний слой строится из самых разнообразных осадочных пород. Средний условно называется гранитным, но состоит не только из гранитов. Например, под океанами гранитовый слой литосферы вообще отсутствует. Приблизительная плотность среднего слоя составляет 2,5-2,7 грамм/см 3 .

Нижний слой также условно называется базальтовым. Он состоит из более тяжелых пород, его плотность, соответственно, больше - 3,1-3,3 грамм/см 3 . Нижний базальтовый слой располагается под океанами и материками.

Классифицируют также и земную кору. Различают материковый, океанический и промежуточный (переходный) типы земной коры.

Строение литосферных плит

Литосфера сама по себе не является однородной, она состоит из своеобразных блоков, которые называются литосферными плитами. Они включают в себя как океаническую, так и материковую земную кору. Хотя есть случай, который можно считать исключением. Тихоокеанская литосферная плита состоит только из океанической коры. Состоят литосферные блоки из складчатых метамофизованных и магматических пород.

Каждый материк имеет в своем основании древнюю платформу, границы которой определяются горными хребтами. Непосредственно на площади платформы располагаются равнины и только отдельные горные хребты.

На границах литосферных плит довольно часто наблюдается сейсмическая и вулканическая активность. Различают три типа литосферных границ: трансформные, конвергентные и дивергентные. Очертания и границы литосферных плит довольно часто меняются. Мелкие литосферные плиты соединяются между собой, а крупные - наоборот, раскалываются.

Перечень литосферных плит

Принято выделять 13 основных литосферных плит:

• Филиппинская плита.
• Австралийская.
• Евразийская.
• Сомалийская.
• Южно-Американская.
• Индостанская.
• Африканская.
• Антарктическая плита.
• Плита Наска.
• Тихоокеанская;
• Северо-Американская.
• Плита Скотия.
• Аравийская плита.
• Плита Кокос.

Итак, мы дали определение понятия «литосфера», рассмотрели геологическое строение Земли и литосферных плит. С помощью этой информации можно теперь с уверенностью ответить на вопрос о том, что такое литосфера.

Литосфера – наружная твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Литосфера включает осадочные, изверженные и метаморфические породы.

Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется по уменьшению вязкости среды, скорости сейсмических волн и повышению теплопроводности. Литосфера охватывает земную кору и верхнюю часть мантии толщиной несколько десятков километров до астеносферы, в которой изменяется пластичность пород. Основные способы определения границы между верхней границей литосферы и астеносферой – магнитотеллурический и сейсмологический.

Толщина литосферы под океанами составляет от 5 до 100 км (максимальное значение на периферии океанов, минимальное – под Срединно-океаническими хребтами), под материками – 25-200 км (максимум – под древними платформами, минимум – под сравнительно молодыми горными массивами, вулканическими дугами). Строение литосферы под океанами и континентами имеет существенные различия. Под материками в структуре земной коры литосферы различают осадочный, гранитный и базальтовый слои, толщина которых в целом достигает 80 км. Под океанами земная кора неоднократно подвергалась процессам частичного плавления в ходе формирования океанической коры. Поэтому она обеднена легкоплавкими редкими соединениями, лишена гранитного слоя, а толщина ее значительно меньше, чем континентальной части земной коры. Толщина астеносферы (слоя размягченных, тестообразных горных пород) составляет около 100-150 км.

Образование атмосферы, гидросферы и земной коры

Образование произошло в ходе высвобождения веществ из верхнего слоя мантии молодой Земли. В настоящее время на океаническом дне в срединных хребтах продолжается процесс образования земной коры, что сопровождается выделением газов и небольших объемов воды. В составе современной земной коры в большой концентрации присутствует кислород, далее по процентному содержанию следуют кремний и алюминий. В основном, литосферу формируют такие соединения, как диоксид кремния, силикаты, алюмосиликаты. В формировании большей части литосферы принимали участие кристаллические вещества магматического происхождения. Они образовались при остывании вышедшей на поверхность Земли магмы, которая в недрах планеты находится в расплавленном состоянии.

В холодных областях мощности литосферы наибольшие, а в теплых – наименьшие. Мощность литосферы может повышаться при общем понижении плотности теплового потока. Верхний слой литосферы упругий, а нижний пластичный по характеру реакции на постоянно воздействующие нагрузки. В тектонически активных участках литосферы выделяют горизонты сниженной вязкости, где сейсмические волны проходят с более низкой скоростью. По мнению ученых, по данным горизонтам одни слои по отношению к другим «проскальзывают». Этот феномен называют расслоением литосферы. В структуре литосферы различают подвижные участки (складчатые пояса) и сравнительно стабильные области (платформы). По относительно пластичной астеносфере передвигаются блоки литосферы (литосферные плиты), достигающие в поперечнике размеров от 1 до 10 тысяч километров. В настоящее время литосфера делится на семь главных и ряд малых плит. Границами, отделяющими плиты друг от друга, являются зоны максимальной вулканической и сейсмической активности.