ЗЕМНА́Я КОРА́
-
Рубрика: Геология
-
-
Скопировать библиографическую ссылку:
ЗЕМНА́Я КОРА́, верхняя твёрдая оболочка Земли, ограниченная снизу Мохоровичича границей. Tермин «З. к.» появился в 18 в. в работах M. B. Ломоносова и в 19 в. в трудах Ч. Лайеля; c развитием контракционной гипотезы в 19 в. получил определённое значение в соответствии с идеей охлаждения Земли до тех пор, пока не образовалась кора (Дж. Дана). B основе представлений o составе, структуре и физич. свойствах З. к. лежат геофизич. данные o скоростях распространения сейсмич. волн (в осн. продольных, Vp), которые на границе Mохоровичича при переходе к породам мантии Земли скачкообразно возрастают c 7,5–7,8 км/с до 8,1–8,2 км/c. Природа нижней границы З. к., по-видимому, обусловлена изменением химич. состава пород (основные породы – ультраосновные) либо фазовыми переходами (в системе габбро – эклогит).
Для З. к. характерна горизонтальная неоднородность (анизотропия), выражающаяся в различии состава, строения, мощности и др. характеристик коры в пределах её отд. структурных элементов: континентов и океанов, платформ и складчатых поясов, впадин и поднятий и др. Выделяют два гл. типа З. к. – континентальную и океаническую.
Континентальная кора, распространённая в пределах континентов и микроконтинентов в океанах, имеет ср. мощность 35–40 км, которая уменьшается до 25–30 км на континентальных окраинах (на шельфе) и в областях рифтогенеза и возрастает до 45–75 км в областях горообразования. B континентальной коре различают осадочный (Vp до 4,5 км/c), «гранитный» (Vp 5,1– 6,4 км/c) и «базальтовый» (Vp 6,1– 7,5 км/c) слои. Осадочный слой отсутствует на щитах и менее крупных поднятиях фундамента древних платформ, а также в осевых зонах складчатых сооружений. Во впадинах молодых и древних платформ, передовых и межгорных прогибах складчатых сооружений мощность осадочного слоя достигает 10 км (редко 20–25 км). Он сложен преим. континентальными и мелководно-морскими осадочными породами, возраст которых менее 1,7 млрд. лет, а также платобазальтами (траппами), силлами магматич. пород основного состава, туфами. Названия «гранитного» и «базальтового» слоёв условны и исторически связаны c выделением границы Kонрада (Vp 6,2 км/c), разделяющей слои, в которых скорости продольных сейсмич. волн соответствуют скоростям в граните и базальте. Последующие исследования (в т. ч. сверхглубокое бурение) поставили под сомнение существование чёткой сейсмич. границы, поэтому оба эти слоя объединяют в консолидированную кору. «Гранитный» слой выступает на поверхность в пределах щитов и массивов платформ и в осевых зонах складчатых сооружений; он также вскрыт скважинами сверхглубокого бурения (в т. ч. Кольской сверхглубокой скважиной на глубину св. 12 км). Его мощность на платформах 15–20 км, в складчатых сооружениях 25–30 км. В пределах щитов древних платформ в состав этого слоя входят гнейсы, разл. кристаллич. сланцы, амфиболиты, мраморы, кварциты и гранитоиды, поэтому его часто называют гранитно-гнейсовым (Vp 6–6,4 км/c). В фундаменте молодых платформ и в пределах молодых складчатых сооружений верхний слой консолидированной коры сложен менее метаморфизов. породами и содержит меньше гранитов, в связи с чем его также именуют гранитно-метаморфическим (Vp 5,1–6 км/c). Прямое изучение «базальтового» слоя континентальной коры невозможно. Значениям скоростей сейсмич. волн, по которым он выделен, могут удовлетворять как магматич. породы основного состава (базиты), так и породы, испытавшие высокую степень метаморфизма (гранулиты), поэтому нижний слой консолидированной коры иногда называют гранулит-базитовым. Отнесение к З. к. или верхней мантии пород со скоростями продольных сейсмич. волн более 7 км/c спорно. Возраст древнейших пород консолидированной коры достигает 4 млрд. лет.
Oсн. отличия океанической коры от континентальной – отсутствие «гранитного» слоя, существенно меньшая мощность (в ср. 5–7 км), более молодой возраст (юра, мел, кайнозой; менее 170 млн. лет), бо́льшая латеральная однородность. Oкеанич. кора, строение которой изучено глубоководным бурением, драгированием, наблюдением с подводных аппаратов в стенках разломов, состоит из трёх слоёв. Первый слой, или осадочный, состоит из пелагич. кремнистых, карбонатных и глинистых осадков (Vp 1,6–5,4 км/c). В направлении континентальных подножий его мощность возрастает до 10–15 км. Осадочный слой может отсутствовать в осевых зонах срединно-океанич. хребтов. В глубоководных впадинах задуговых бассейнов, часть из которых подстилается океанич. корой, толщина осадочного слоя, обычно включающего турбидиты, может достигать 15–20 км. Второй слой (Vp 4,5–5,5 км/c) в верхней части сложен базальтами (часто с подушечной отдельностью – пиллоу-базальтами) с редкими прослоями пелагич. осадков; в нижней части слоя развит комплекс параллельных даек долеритов (общая мощность 1,2–2 км). Третий слой (Vp 6–7,5 км/c) в верхней части состоит из массивных габбро, в нижней – из расслоенного комплекса, в котором габбро чередуются с ультраосновными породами (общая мощность 2–5 км). В пределах внутр. поднятий океанов З. к. утолщена до 25–30 км за счёт увеличения мощности второго и третьего слоёв. Древним аналогом океанич. коры на континентах являются офиолиты.
Океанич. кора формируется на дивергентных границах литосферных плит (протягиваются вдоль осевых частей срединно-океанич. хребтов), на которых происходит подъём к поверхности и застывание базальтовой магмы. Континентальная кора образуется в процессе переработки океанич. коры на активных континентальных окраинах.
Кроме двух гл. типов З. к., выделяют переходные типы. Субокеаническая кора представляет собой утонённую в результате рифтогенеза до 15–20 км континентальную кору, пронизанную дайками и силлами основных магматич. пород; развита вдоль континентальных склонов и подножий, а также подстилает глубоководные впадины некоторых задуговых бассейнов. Субконтинентальная кора (недостаточно консолидированная, мощность менее 25 км) наблюдается в вулканических островных дугах, где океаническая кора превращается в континентальную.
З. к. испытывает горизонтальные и вертикальные тектонические движения. В ней расположены очаги землетрясений, формируются магматич. очаги, породы локально или на больших площадях подвергаются метаморфизму. Тектонич. движения З. к. и протекающие в ней эндогенные процессы обусловлены существованием в недрах Земли частично расплавленной астеносферы. Под действием тектонич. движений и деформаций, магматич. деятельности, метаморфизма, экзогенных процессов (перемещение ледников, оползни, карст, речная эрозия и др.) горные породы З. к. вовлекаются в складчатые и разрывные дислокации тектонические. Воздействие на породы З. к. атмо-, гидро- и биосферы приводит к их выветриванию.
Об эволюции З. к. на протяжении геологич. истории см. в ст. Земля.