Літосфера і земна кора
Сліди рухів літосфери зберігаються на століття
Наша Земля складається з безлічі шарів, нагромаджених один на одного. Однак найкраще нам відомі земна кора і літосфера. Це не дивує - адже ми не тільки живемо на них, а й черпаємо з глибин більшість доступних нам природних ресурсів. Але ще верхні оболонки Землі зберігають мільйони років історії нашої планети і всієї Сонячної системи.
Літосфера і земна кора - 2 в 1
Ці два поняття так часто зустрічаються в пресі і літературі, що увійшли повсякденний словник сучасної людини. Обидва слова використовуються для позначення поверхні Землі або іншої планети - проте між поняттями є різниця, що базується на двох принципових підходах: хімічному і механічному.
Хімічний аспект - земна кора
Якщо розділяти Землю на шари, керуючись відмінностями в хімічному складі, верхнім шаром планети буде земна кора. Це відносно тонка оболонка, що закінчується на глибині від 5 до 130 кілометрів під рівнем моря - океанічна кора тонше, а континентальна, в районах гір, товщі за все. Хоча 75% маси кори доводиться тільки на кремній і кисень (нечисті, пов'язані в складі різних речовин), вона відрізняється найбільшим хімічним різноманітністю серед всіх верств Землі.
Будова земної кори
Грає роль і багатство мінералів - різних речовин і сумішей, створених за мільярди років історії планети. Земна кора містить не тільки «рідні» мінерали, які були створені геологічними процесами, але і масивне органічне спадщина, на зразок нафти і вугілля, а також інопланетні, метеоритні включення.
Фізичний аспект - літосфера
Спираючись на фізичні характеристики Землі, такі як твердість або пружність, ми отримаємо дещо іншу картину - нутрощі планети буде вкутувати літосфера (від ін. Грецького lithos, «скелястий, твердий» і «sphaira» сфера). Вона набагато товщі земної кори: літосфера простягається до 280 кілометрів вглиб і навіть захоплює верхню тверду частину мантії!
Характеристики цієї оболонки повністю відповідають назві - це єдиний, крім внутрішнього ядра, твердий шар Землі. Міцність, правда, відносна - літосфера Землі є однією з найбільш рухливих в Сонячній системі, через що планета вже не раз змінювала свій зовнішній вигляд. Але для значного стиснення, викривлення і інших еластичних змін потрібні тисячі років, а то й більше.
Наслідки зсуву літосферних плит. Найвідоміше таке місце - розлом Сан-Андреас в Каліфорнії
- Цікавий факт - планета може й не мати поверхневої корою. Так, поверхня Меркурія - це його затверділа мантія; кору найближча до Сонця планета втратила давним-давно в результаті численних зіткнень.
Підводячи підсумок, земна кора - це верхня, хімічно різноманітна частина літосфери, твердої оболонки Землі. Спочатку вони мали практично однаковим складом. Але коли на глибини впливала тільки нижележащих астеносфера і високі температури, в формуванні мінералів на поверхні активно брали участь гідросфера, атмосфера, метеоритні залишки і живі організми.
плити літосфери
Ще одна риса, яка відрізняє Землю від інших планет - це різноманітність на ній різнотипних ландшафтів. Звичайно, свою неймовірно велику роль зіграли повітря і вода, про що ми розповімо трохи пізніше. Але навіть основні форми планетарного ландшафту нашої планети відрізняються від тієї ж Місяця. Моря і гори нашого супутника - це котловани від бомбардування метеоритами. А на Землі вони утворилися в результаті сотень і тисяч мільйонів років руху літосферних плит.
Про плитах ви вже напевно чули - це величезні стійкі фрагменти літосфери, які дрейфують по плинної астеносфері, немов битий лід по річці. Однак між літосферою і льодом є два головні відмінності:
- Діри між плитами невеликі, і швидко затягуються за рахунок вивергається з них розплавленого речовини, а самі плити не руйнуються від зіткнень.
- На відміну від води, в мантії відсутнє постійне протягом, яке могло б задавати постійний напрямок руху материків.
Так, рушійною силою дрейфу літосферних плит є конвекція астеносфери, основної частини мантії - більш гарячі потоки від земного ядра піднімаються до поверхні, коли холодні опускаються назад вниз. З огляду на те, що материки розрізняються в розмірах, і рельєф їх нижньої сторони дзеркально відображає нерівності верхньої, рухаються вони також нерівномірно і не постійно.
Головні плити
- Цікавий факт - дрейф плит і геологічна активність не обов'язково повинні харчуватися від внутрішнього самонагрева планети. Наприклад, Іо. супутник Юпітера, має безліч активних вулканів. Але енергію для цього дає не ядро супутника, а гравітаційне тертя з Юпітером. через якого надра Іо розігріваються.
Межі літосферних плит досить умовні - одні частини літосфери тонуть під іншими, а деякі, як Тихоокеанська плита, взагалі приховані під водою. Геологи сьогодні налічують 8 основних плит, які покривають 90 відсотків всієї площі Землі:
- Австралійська
- антарктична
- Африканська
- Євразійська
- Індостанська
- Тихоокеанська
- Північно-Американська
- Південно-Американська
Карта літосферних плит
Такий поділ з'явилося недавно - так, Євразійська плита ще 350 мільйонів років тому складалася з окремих частин, під час злиття яких утворилися Уральські гори, одні з найдавніших на Землі. Вчені до цього дня продовжують дослідження розломів і дна океанів, відкриваючи нові плити і уточнюючи межі старих.
геологічна активність
Плити літосфери рухаються дуже повільно - вони наповзають один одного зі швидкістю 1-6 см / рік, і віддаляються максимально на 10-18 см / рік. Але саме взаємодія між материками створює геологічну активність Землі, відчутну на поверхні - виверження вулканів, землетруси і утворення гір завжди відбуваються в зонах контакту літосферних плит.
Однак є винятки - так звані гарячі точки, які можуть існувати і в глибині літосферних плит. У них розплавлені потоки речовини астеносфери прориваються наверх, проплавляя літосферу, що призводить до підвищеної вулканічної активності і регулярним землетрусів. Найчастіше це відбувається неподалік від тих місць, де одна плита літосфери наповзає на іншу - нижня, втиснута частина плити занурюється в мантію Землі, підвищуючи тим самим тиск магми на верхню плиту. Однак зараз вчені схиляються до тієї версії, що «потонули» частини літосфери розплавляються, підвищуючи тиск в глибинах мантії і створюючи тим самим висхідні потоки. Так можна пояснити аномальну віддаленість деяких гарячих точок від тектонічних розломів.
- Цікавий факт - в гарячих точках часто утворюються щитові вулкани, характерні своєю пологої формою. Вони викидають багато разів, розростаючись за рахунок текучої лави. Також це типовий формат інопланетних вулканів. Найвідоміший з них вулкан Олімп на Марсі, найвища точка планети - висота його досягає 27 кілометрів!
Океанічна і континентальна кора Землі
Взаємодія плит також призводить до формування двох різних типів земної кори - океанічної і континентальної. Оскільки в океанах, як правило, знаходяться стики різних літосферних плит, їх кора постійно змінюється - розламується або поглинається іншими плитами. На місці розломів виникає безпосередній контакт з мантією, звідки піднімається розпечена магма. Остигаючи під впливом води, вона створює тонкий шар з базальтів - основний вулканічної породи. Таким чином, океанічна кора повністю оновлюється раз в 100 мільйонів років - найстаріші ділянки, які знаходяться в Тихому океані, досягають максимального віку в 156-160 млн років.
Важливо! Океанічна кора - це не вся та земна кора, що знаходиться під водою, а лише її молоді ділянки на стику материків. Частина континентальної кори знаходиться під водою, в зоні стабільних літосферних плит.
Вік океанічної кори (червоний відповідає молодій корі, синій - старої). Дивитися в повному розмірі.
Континентальна кора, навпаки, знаходиться на стабільних ділянках літосфери - її вік на окремих ділянках перевищує 2 мільярди років, а деякі мінерали зародилися разом із Землею! Відсутність активних руйнівних процесів дозволило розвинутися потужному шару осадових порід, а також зберегти прошарку різних епох розвитку планети. Це дозволило також створити метаморфічні речовини - мінерали, сформовані за рахунок попадання осадових або магматичних порід в незвичні умови. Яскравими прикладами таких мінералів є алмази.
Літосфера і кора Землі в астрономії
Вивчення Землі рідко коли відбуваються просто так - часто пошуки вчених мають цілком чітку практичну мету. Це особливо актуально в вивченні літосфери: на стиках літосферних плит виходять назовні цілі розсипи руд і цінних мінералів, для видобутку яких в іншому місці довелося б бурити багатокілометрову свердловину. Багато дані про земній корі були отримані завдяки нафтопромислів - в пошуках родовищ нафти і газу вчені чимало дізналися про внутрішні механізми нашої планети.
Тому астрономи не просто так прагнуть до докладного вивчення кори інших планет - її обриси і зовнішній вигляд розкривають все внутрішній устрій космічного об'єкта. Наприклад, на Марсі вулкани дуже високі і багаторазово вивергаються, коли на Землі вони постійно мігрують, виникаючи періодично в нових місцях. Це свідчить про те, що на Марсі відсутнє таке активний рух літосферних плит, як на Землі. Разом з відсутністю магнітного поля, стабільність літосфери стала головним доказом зупинки ядра червоної планети і поступового охолодження її надр.
