Будова і склад літосфери землі - літосфера землі

Термін «літосфера» вживається в науці з середини 19 ст. але сучасне значення він придбав менше півстоліття тому. Ще в геологічному словнику видання 1955 р сказано: літосфера - то ж, що земна кора. У словнику видання 1973 року і в наступних: літосфера ... в сучасному розумінні включає земну кору і жорстку верхню частину верхньої мантії Землі. Верхня мантія - це геологічний термін, що позначає дуже великий шар; верхня мантія має потужність до 500, за деякими класифікаціями - понад 900 км, а до складу літосфери входять лише верхні від декількох десятків до двох сотень кілометрів.

Земна кора - зовнішня оболонка літосфери. Складається з осадового, гранітного і базальтового шарів. Відрізняють океанічну і материкову земну кору. У складі першої відсутня гранітний шар. Максимальна товщина земної кори близько 70 км - під гірськими системами, 30- 40 км - під рівнинами, найбільш тонка земна кора - під океанами, всього 5 10 км.

Поверхня земної кори формується за рахунок різноспрямованих впливів тектонічних рухів, що створюють нерівності рельєфу, денудации цього рельєфу шляхом руйнування і вивітрювання складають його гірських порід, і завдяки процесам накопичення опадів. В результаті постійно формується і одночасно згладжує поверхню земної кори виявляється досить складною. Максимальна контрастність рельєфу спостерігається тільки в місцях найбільшої сучасної тектонічної активності Землі, наприклад на активній континентальної околиці Південної Америки, де перепад рівнів рельєфу між Перуано-Чилійським глибоководним жолобом і вершинами Анд досягає 16- 17 км. Значні контрасти висот (до 7-8 км) і велика розчленованість рельєфу спостерігаються в сучасних зонах зіткнення континентів, наприклад в Альпійсько-Гімалайському складчатом поясі.

В обох цих випадках граничні перепади висот рельєфу визначаються не тільки інтенсивністю тектонічних деформацій земної кори і швидкістю її денудации, але і реологічні властивості корови порід, які переходять під впливом надлишкових і не компенсуються напружень в пластичне стан. Тому великі перепади рельєфу в гравітаційному полі Землі призводять до появи надлишкових напруг, що перевищують межі пластичності порід, і до пластичного розтіканню занадто великих нерівностей рельєфу.

Формують літосферу - земна кора і субстрат, що входить до складу верхньої мантії. Кордоном між земною корою і субстратом служить поверхня Мохоровичича, при перетині якої зверху вниз стрибкоподібно збільшується швидкість поздовжніх сейсмічних хвиль. Просторове (горизонтальне) будова літосфери представлено її великими блоками - т.зв. плитами літосфери.

Плити літосфери - це великі жорсткі блоки земної кори, які рухаються по відносно пластичної астеносфері. Літосфера під океанами і континентами значно різниться.

Літосфера під океанами зазнала безліч етапів часткового плавлення в результаті утворення океанічної кори, вона сильно збіднена легкоплавкими рідкісними елементами і в основному складається з дунитов і гарцбургітов.

Літосфера під континентами значно холодніше, могутніше і, мабуть, різноманітніше. Вона не бере участі в процесі мантійної конвекції, і зазнала менше циклів часткового плавлення. В цілому вона багатша несумісними рідкісними елементами. В її складі значну роль відіграють лерцоліти, верліти і інші багаті рідкісними елементами породи.

Літосфера розколота приблизно на 10 великих плит, найбільші - Євразійська, Африканська, Індо-Афстралійская, Американська, Тихоокеанська, Антарктична. Плити літосфери рухаються з підноситься на них сушею. В основі теорії руху літосферних плит - гіпотеза А. Вегенера про дрейф континентів.

Плити літосфери постійно змінюють свої обриси, вони можуть розколюватися в результаті рифтингу і споювати, утворюючи єдину плиту в результаті колізії. З іншого боку, поділ земної кори на плити не однозначно, і в міру накопичення геологічних знань виділяються нові плити, а деякі кордону плит визнаються неіснуючими. Рух літосферних плит обумовлено переміщенням речовини у верхній мантії. У рифтових зонах воно розриває земну кору і розштовхує плити. Більшість Рифт знаходиться на дні океанів, де земна кора тонша. На суші найбільші рифти розташовані в районі Великих Африканських озер і озера Байкал. Швидкість руху літосферних плит - -1-6 см в рік.

При зіткненні літосферних плит на їх кордонах утворюються: гірські системи, якщо в зоні зіткнення обидві плити несуть материкову кору (Гімалаї), і глибоководні жолоби, якщо одна з плит несе океанічну кору (Перуанський жолоб). З цією теорією погодиться припущення про існування стародавніх материків: південного - Гондвани і північного - Лавразии.

Межі літосферних плит - це рухливі області, де відбуваються горотворення, зосереджені області землетрусів і більшість діючих вулканів (сейсмічні пояси). Самі великі сейсмічні пояси - Тихоокеанський і Середземноморського - Трансазіатського.

На глибині 120-150 км під материками і 60-400 км під океанами залягає шар мантії, називається астеносферой. Всі плити літосфери як би плавають в полужидкой астеносфері, як крижини у воді.

У літосфері виділяють масив гірських порід, земну поверхню і грунту. Основна частина літосфери складається з вивержених магматичних порід (95%), серед яких на континентах переважають граніти і гранітоїди, а в океанах-базальти. Верхній шар літосфери - це земна кора, мінерали якої складаються переважно з оксидів кремнію і алюмінію, оксидів заліза і лужних металів.

Поверхневий шар літосфери, в якому здійснюється взаємодія живої матерії з мінеральної (неорганічної), являє собою ґрунт. Залишки організмів після розкладання переходять у гумус (родючу частину ґрунту). Складовими частинами грунту служать мінерали, органічні речовини, живі організми, вода, гази.

Переважаючі елементи хімічного складу літосфери: О, Si, Аl, Fe, Са, Мg, Na, К.