Глава 02. СТРОЕНИЕ И СОСТАВ СОВРЕМЕННОЙ ЗЕМЛИ (1119265), страница 4
Текст из файла (страница 4)
моложе 67 млн лет.Рис. 2.9 Карта возраста дна океана в миллионах лет, по (Larson, Pitman et al., 1985)3334“Конвейерный” механизм обновления океанского дна с постоянным погружением болеедревних участков океанической коры и накопившихся на ней осадков в мантию подостровными дугами объясняет, почему за время жизни Земли океанические впадины так и неуспели засыпаться осадками. Действительно, при современных темпах засыпки океаническихвпадин сносимыми с суши терригенными осадками 2,2·1016 г/год весь объем этих впадин,примерно равный 1,37·1024 см3, оказался бы полностью засыпанным приблизительно через1,2 млрд лет.
Сейчас можно с большой уверенностью утверждать, что континенты иокеанические бассейны совместно существуют около 3,8 млрд лет и никакой значительнойзасыпки их впадин за это время не произошло. Более того, после проведения буровых работ вовсех океанах теперь мы достоверно знаем, что на океанском дне не существует осадков древнее160–190 млн лет. Но такое может наблюдаться только в одном случае – в случае существованияэффективного механизма удаления осадков из океанов.
Этим механизмом, как теперь известно,является процесс затягивания осадков под островные дуги и активные окраины континентов взонах поддвига плит, где эти осадки переплавляются и вновь причленяются в видегранитоидных интрузий к формирующейся в этих зонах континентальной коре. Такой процесспереплавления терригенных осадков и повторного причленения их материала кконтинентальной коре называется рециклингом осадков.2.3.2. Континентальная кораКонтинентальная кора как по составу, так и по строению резко отличается отокеанической. Ее мощность меняется от 20–25 км под островными дугами и участками спереходным типом коры до 80 км под молодыми складчатыми поясами Земли, например подАндами или Альпийско-Гималайским поясом.
В среднем мощность континентальной коры поддревними платформами приблизительно равна 40 км, а ее масса, включая субконтинентальнуюкору, достигает 2,25·1025 г. Рельеф континентальной коры весьма сложен. Однако в немвыделяются обширные заполненные осадками равнины, обычно расположенные надпротерозойскими платформами, выступы наиболее древних (архейских) щитов и горныесистемы более молодого возраста. Рельефу континентальной коры присущи и максимальныеперепады высот, достигающие 16–17 км от подножий континентальных склонов вглубоководных желобах до высочайших горных вершин.Строение континентальной коры очень неоднородное, однако, как и в океанической коре,в ее толще, особенно в древних платформах, иногда выделяются три слоя: верхний осадочный идва нижних, сложенных кристаллическими породами.
Под молодыми подвижными поясамистроение коры оказывается более сложным, хотя общее ее расчленение приближается кдвухслойному.Осадочный слой на континентах изучен достаточно полно как с помощью геофизическихметодов разведки, так и прямым бурением. Строение поверхности консолидированной коры вместах ее обнажения на древних щитах изучалось как прямыми геологическими, так игеофизическими методами, а на континентальных платформах, перекрытых осадками, – восновном геофизическими методами исследования. Так, было установлено, что скоростисейсмических волн в слоях земной коры нарастают сверху вниз от 2–3 до 4,5–5,5 км/с в низахосадочной толщи; до 6–6,5 км/с в верхнем слое кристаллических пород и до 6,6–7,0 км/с внижнем слое коры.
Почти повсеместно континентальная кора, как и океаническая, подстилаетсявысокоскоростными породами границы Мохоровичича со скоростями сейсмических волн от 8,0до 8,2 км/с, но это уже свойства подкоровой литосферы, сложенной породами мантии.Мощность верхнего осадочного слоя континентальной коры меняется в широких пределах– от нуля на древних щитах до 10–12 и даже 15 км на пассивных окраинах континентов и вкраевых прогибах платформ. Средняя мощность осадков на стабильных протерозойскихплатформах обычно близка к 2–3 км. Среди осадков на таких платформах преобладаютглинистые отложения и карбонаты мелководных морских бассейнов. В краевых прогибах и напассивных окраинах континентов атлантического типа осадочные разрезы обычно начинаются35с грубообломочных фаций, сменяемых выше по разрезу песчано-глинистыми отложениями икарбонатами прибрежных фаций.
Как в основании, так и в самых верхних частях разрезовосадочных толщ краевых прогибов иногда встречаются хемогенные осадки — эвапориты,отмечающие собой условия осадконакопления в узких полузамкнутых морских бассейнах саридным климатом. Обычно такие бассейны возникают только на начальной или конечнойстадии развития морских бассейнов и океанов, если, конечно, эти океаны и бассейны в моментысвоего образования или закрытия располагались в поясах аридного климата.
Примерамиотложения таких формаций на ранних стадиях формирования океанических бассейнов могутслужить эвапориты в основании осадочных разрезов шельфовых зон Африки в Атлантическомокеане и соленосные отложения Красного моря. Примерами отложения соленосных формаций,приуроченных к закрывающимся бассейнам, служат эвапориты реногерцинской зоны вГермании и пермские соленосно-гипсоносные толщи в Предуральском краевом прогибе навостоке Русской платформы.Верхняя часть разреза консолидированной континентальной коры обычно представленадревними, в основном докембрийскими породами гранитогнейсового состава или чередованиемгранитоидов с поясами зеленокаменных пород основного состава. Иногда эту часть разрезажесткой коры называют “гранитным” слоем, подчеркивая тем самым преобладание в нем породгранитоидного ряда и подчиненность базальтоидов.
Породы “гранитного” слоя обычно бываютпреобразованы процессами регионального метаморфизма до амфиболитовой фациивключительно. Верхняя часть этого слоя всегда представляет собой денудационнуюповерхность, по которой когда-то происходил размыв тектонических структур и магматическихобразований древних складчатых (горных) поясов Земли.
Поэтому вышележащие осадки накоренных породах континентальной коры всегда залегают со структурным несогласием иобычно с большим временным сдвигом по возрасту.В более глубоких частях коры (приблизительно на глубинах около 15–20 км) частопрослеживается рассеянная и непостоянная граница, вдоль которой скорость распространенияпродольных волн возрастает примерно на 0,5 км/с. Это так называемая граница Конрада,оконтуривающая сверху нижний слой континентальной коры, иногда условно называемый“базальтовым”, хотя определенных данных о его составе у нас еще очень мало. Скорее всегонижние части континентальной коры сложены породами среднего и основного состава,метаморфизованными до амфиболитовой или даже до гранулитовой фации (при температурахболее 600 °С и давлении выше 3–4 кбар).
Не исключено, что в основании тех блоковконтинентальной коры, которые формировались в свое время за счет столкновений островныхдуг, могут залегать фрагменты древней океанической коры, включающие в себя не толькоосновные, но и серпентинизированные ультраосновные породы.Гетерогенность континентальной коры особенно ярко видна даже при простом взгляде нагеологическую карту материков. Обычно отдельные и тесно переплетенные неоднородные посоставу и строению блоки коры представляют собой разновозрастные геологические структуры– остатки древних складчатых поясов Земли, последовательно примыкавших друг к другу впроцессе роста континентальных массивов.
Иногда такие структуры, наоборот, являютсяследами бывших расколов древних материков (например, авлакогены). Контактируют междусобой такие блоки обычно по шовным зонам, часто называемым не очень удачно глубиннымиразломами.Проведенные в последнее десятилетие исследования глубинного строенияконтинентальной коры сейсмическим методом отраженных волн с накапливанием сигналов(проект COCORT) показали, что шовные зоны, разделяющие разновозрастные складчатыепояса, представляют собой, как правило, гигантские надвиги-взбросы.
Крутые в верхних частяхкоры надвиговые поверхности с глубиной быстро выполаживаются. По горизонтали такиенадвиговые структуры часто прослеживаются на многие десятки и до сотни километров, тогдакак по глубине они иногда подходят к самому основанию континентальной коры, маркируя36собой древние и ныне уже отмершие зоны поддвига литосферных плит или сопряженные сними вторичные надвиги.2.4. Мантия ЗемлиСиликатная оболочка Земли, ее мантия, расположена между подошвой земной коры иповерхностью земного ядра на глубинах около 2900 км. Обычно по сейсмическим данныммантию делят на верхнюю (слой В), до глубины 400 км, переходный слой Голицына (слой С) винтервале глубин 400–1000 км и нижнюю мантию (слой D) с подошвой на глубине примерно2900 км. Под океанами в верхней мантии выделяется еще и слой пониженных скоростейраспространения сейсмических волн – волновод Гутенберга, обычно отождествляемый састеносферой Земли, в которой мантийное вещество находится в частично расплавленномсостоянии.
Под континентами зона пониженных скоростей, как правило, не выделяется либослабо выражена.В состав верхней мантии обычно включаются и подкоровые части литосферных плит, вкоторых мантийное вещество охлаждено и полностью раскристаллизовано. Под океанамимощность литосферы меняется от нуля под рифтовыми зонами до 60–70 км под абиссальнымикотловинами океанов. Под континентами толщина литосферы может достигать 200–250 км.Наши сведения о строении мантии и земного ядра, а также о состоянии вещества в этихгеосферах получены в основном по сейсмологическим наблюдениям, путем интерпретациигодографов сейсмических волн с учетом известных уравнений гидростатики, связывающихмежду собой градиенты плотности и значения скоростей распространения продольных ипоперечных волн в среде.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
