Состав земной литосферы. Из чего состоит литосфера и что это такое

Общая характеристика литосферы.

Термин "литосфера" был предложен в 1916 году Дж. Барреллом и вплоть до 60-х гг. двадцатого столетия выступал синонимом земной коры. Затем было доказано, что в состав литосферы входят также и верхние слои мантии мощностью до нескольких десятков километров.

В строении литосферы выделяются подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

Мощность литосферы варьируется от 5 до 200 км. Под континентами толщина литосферы меняется от 25 км под молодыми горами, вулканическими дугами и континентальными рифтовыми зонами до 200 и более километров под щитами древних платформ. Под океанами литосфера более тонкая и достигает минимальной отметки в 5 км под срединно-океаническими хребтами , на периферии океана, постепенно утолщаясь, доходит до 100-километровой толщины. Наибольшей мощности литосфера достигает в наименее прогретых областях, наименьшей – в наиболее жарких.

По реакции на длительно действующие нагрузки в литосфере принято выделять верхний упругий и нижний пластичный слой . Также на разных уровнях в тектонически активных областях литосферы прослеживаются горизонты относительно пониженной вязкости, для которых характерны пониженные скорости сейсмических волн. Геологи не исключают возможности проскальзывания по этим горизонтам одних слоёв относительно других. Это явление получило название расслоенности литосферы.

Наиболее крупными элементами литосферы являются литосферные плиты с размерами в поперечнике 1–10 тыс. км. В настоящее время литосфера разделена на семь главных и несколько малых плит. Границы между плитами проводятся вдоль зон наибольшей сейсмической и вулканической активности.

Границы литосферы.

Верхняя часть литосферы граничит с атмосферой и гидросферой . Атмосфера, гидросфера и верхний слой литосферы находятся в прочной взаимосвязи и частично проникают друг в друга.

Нижняя граница литосферы располагается над астеносферой – слоем пониженной твёрдости, прочности и вязкости в верхней мантии Земли . Граница между литосферой и астеносферой нерезкая – переход литосферы в астеносферу характеризуется уменьшением вязкости, изменением скорости сейсмических волн и увеличением электропроводности. Все эти изменения происходят вследствие повышения температуры и частичного плавления вещества. Отсюда и основные методы определения нижней границы литосферы – сейсмологический и магнитотеллурический .

) и жесткую верхнюю часть мантии. Слои литосферы отделены друг от друга границей Мохоровича . Рассмотрим подробнее части, на которые разделена литосфера.

Земная кора. Строение и состав.

Земная кора – часть литосферы, самая верхняя из твердых оболочек Земли. На долю земной коры приходится 1% от общей массы Земли (см. Физические характеристики Земли в цифрах).

Строение земной коры различается на континентах и под океанами, а также в переходных областях.

Материковая земная кора имеет толщину 35-45 км, в горных областях до 80 км. Например, под Гималаями - свыше 75 км, под Западно-Сибирской низиной – 35-40 км, под Русской платформой – 30-35.

Материковая земная кора делится на слои:

- Осадочный слой – слой, покрывающий верхнюю часть континентальной земной коры. Состоит из осадочных и вулканических горных пород. Местами (преимущественно на щитах древних платформ) осадочный слой отсутствует.

- Гранитный слой – условное название для слоя, где скорость распространения продольных сейсмических волн не превышает 6,4 км/сек. Состоит из гранитов и гнейсов - метаморфических горных пород, главными минералами которых являются плагиоклаз, кварц и калиевый полевой шпат.

- Базальтовый слой - условное название для слоя, где скорость распространения продольных сейсмических волн находится в диапазоне 6,4 - 7,6 км/сек. Сложен базальтами, габбро (магматическая интрузивная горная порода основного состава) и очень сильно метаморфизованными осадочными породами.

Слои материковой земной коры могут быть смяты, разорваны и смещены по линии разрыва. Гранитный и базальтовый слои часто разделены поверхностью Конрада , которая характеризуется резким скачком скорости сейсмических волн.

Океаническая земная кора имеет толщину 5-10 км. Наименьшая толщина характерна для центральных районов океанов.

Океаническая земная кора делится на 3 слоя :

- Слой морских осадков – толщина менее 1 км. Местами отсутствует вовсе.

- Средний слой или «второй» - слой со скоростью распространения продольных сейсмических волн от 4 до 6 км/сек – толщина от 1 до 2,5 км. Состоит из серпентина и базальта, возможно, с примесью осадочных пород.

- Самый нижний слой или «океанический» – скорость распространения продольных сейсмических волн находится в диапазоне 6,4-7,0 км/сек. Сложен из габбро.

Выделяют также переходный тип земной коры . Он характерен для островно-дуговых зон на окраинах океанов, а также для некоторых участков материков, например, в районе Черного моря.

Земная поверхность в основном представлена равнинами континентов и океанического дна. Континенты окружены шельфом - мелководной полосой глубиной до 200 г и средней шириной около 80 км, которая после резкого обрывчатого изгиба дна переходит в континентальный склон (уклон изменяется от 15-17 до 20-30°). Склоны постепенно выравниваются и переходят в абиссальные равнины (глубины 3,7-6,0 км). Наибольшие глубины (9-11 км) имеют океанические желоба, расположенные в основном в северной и западной частях Тихого океана.

Граница (поверхность) Мохоровичича

Нижняя граница земной коры проходит по границе (поверхности) Мохоровичича – зоне, в которой происходит резкий скачок скоростей сейсмических волн. Продольных с 6,7-7,6 км/сек до 7,9-8,2 км/сек., а поперечных – с 3,6-4,2 км/сек до 4,4-4,7 км/сек.

Для этой же области характерно резкое увеличение плотности вещества – с 2,9-3 до 3,1-3,5 т/м³. То есть на границе Мохоровичича менее упругий материал земной коры заменяется более упругим веществом верхней мантии.

Наличие поверхности Мохоровичича установлено для всего Земного шара на глубине 5-70 км. По всей видимости, данная граница разделяет слои с разным химическим составом.

Поверхность Мохоровичича повторяет рельеф земной поверхности, являясь его зеркальным отражением. Под океанами она выше, под континентами – ниже.

Поверхность (граница) Мохоровичича (сокращенно Мохо) открыта в 1909 году хорватским геофизиком и сейсмологом Андреем Мохоровичичем и названа в его честь.

Верхняя мантия

Верхняя мантия – нижняя часть литосферы, находящаяся под земной корой. Другое название верхней мантии – субстрат.

Скорость распространения продольных сейсмических волн около 8 км/сек.

Нижняя граница верхней мантии проходит на глубине 900 км (при делении мантии на верхнюю и нижнюю) или на глубине 400 км (при делении ее на верхнюю, среднюю и нижнюю).

Относительно состава верхней мантии однозначного ответа нет. Одни исследователи на основании изучения ксенолитов полагают, что верхняя мантия имеет оливин-пироксеновый состав. Другие считают, что вещество верхней мантии представлено гранатовыми перидотитами с примесью в верхней части эклогита.

Верхняя мантия не однородна по составу и строению. В ней наблюдаются зоны пониженных скоростей сейсмических волн, также наблюдаются различия в строении под разными тектоническими зонами.

Изостазия.

Явление изостазии было обнаружено при изучении силы тяжести у подножия горных массивов. Ранее считалось, что такие массивные сооружения, как, например, Гималаи, должны увеличивать силу притяжения Земли. Однако исследования, проведенные в середине 19 века, опровергли эту теорию – сила тяжести на поверхности всей земной поверхности остается одинаковой.

Было установлено, что крупные неровности рельефа компенсируются, уравновешиваются чем-то на глубине. Чем мощнее участок земной коры, тем глубже он погружен в вещество верхней мантии.

На основании сделанных открытий, ученые пришли к выводу, что земная кора стремится к уравновешенности за счет мантии. Это явления получило название изостазии .

Изостазия иногда может нарушиться из-за действия тектонических сил, но со временем земная кора все равно возвращается к равновесию.

На основе гравиметрических исследований было доказано, что большая часть земной поверхности находится в состоянии равновесия. Изучением явления изостазии на территории бывшего СССР занимался М.Е.Артемьев.

Наглядно проследить явление изостазии можно на примере ледников. Под тяжестью мощных ледниковых покровов четырех- и более километровой толщины земная кора под Антарктидой и Гренландией «просела», опустившись ниже уровня океана. В Скандинавии же и в Канаде, сравнительно недавно освободившихся от ледников, наблюдается поднятие земной коры.

Химические соединения, из которых состоят элементы земной коры, называются минералами . Из минералов образованы горные породы.

Основные виды горных пород:

Магматические;

Осадочные;

Метаморфические.

В составе литосферы преобладают в основном магматические горные породы. На их долю приходится около 95% всего вещества литосферы.

Состав литосферы на континентах и под океанами существенно различается.

Литосфера на континентах состоит из трех слоев:

Осадочные породы;

Гранитные породы;

Базальтовые.

Литосфера под океанами двухслойная:

Осадочные породы;

Базальтовые породы.

Химический состав литосферы представлен в основном всего восемью элементами. Это кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций и натрий. На долю этих элементов приходится около 99,5% вещества земной коры.

Таблица 1. Химический состав земной коры на глубинах 10 - 20 км.

Элемент	Массовая доля, %
Кислород
Алюминий

Литосфера - это хрупкий, внешний, твердый слой Земли. Тектонические плиты являются сегментами литосферы. Ее верх легко увидеть - она находится на поверхности Земли, но основание литосферы расположено в переходном слое между земной корой и , который является областью активных исследований.

Сгибание литосферы

Литосфера не полностью жесткая, а обладает легкой эластичностью. Она прогибается, когда на нее воздействует дополнительная нагрузка или наоборот выгибается, если степень нагрузки ослабевает. Ледники - это один из видов нагрузки. Например, в Антарктиде толстая ледяная шапка сильно опустила литосферу к уровню моря. В то время как в Канаде и Скандинавии, где ледники растаяли около 10 000 лет назад, литосфера не испытывает сильного воздействия.

Вот некоторые другие типы нагрузки на литосферу:

• Извержение вулканов;
• Отложение осадков;
• Повышение уровня моря;
• Формирование крупных озер и водохранилищ.

Примеры снижения воздействия на литосферу:

• Эрозия гор;
• Образование каньонов и долин;
• Высыхание крупных водоемов;
• Снижение уровня моря.

Изгиб литосферы по приведенным выше причинам, как правило, относительно невелик (обычно значительно меньше километра, но измерим). Мы можем моделировать литосферу с помощью простой инженерной физики, и получить представление о ее толщине. Мы также способны изучить поведение сейсмических волн и поместить основание литосферы на глубины, где эти волны начинают замедляться, указывая на наличие более мягкой породы.

Эти модели предполагают, что толщина литосферы колеблется от менее 20 км вблизи срединно-океанических хребтов до примерно 50 км в старых океанических районах. Под континентами литосфера толще - от 100 до 350 км.

Эти же исследования показывают, что под литосферой находится более горячий и мягкий слой породы, называемый астеносферой. Порода астеносферы вязкая, а не жесткая и медленно деформируется под стрессом, как шпаклевка. Поэтому литосфера может двигаться через астеносферу под действием тектоники плит. Это также означает, что землетрясения образуют трещины, которые простираются только через литосферу, но не за ее пределы.

Структура литосферы

Литосфера включает в себя кору (горы континентов и океаническое дно) и самую верхнюю часть мантии под земной корой. Эти два слоя отличаются по минералогии, но очень похожи механически. По большей части они действуют как одна плита.

Похоже, что литосфера заканчивается там, где температура достигает определенного уровня, из-за которого средняя мантийная порода (перидотит) становится слишком мягкой. Но есть много осложнений и предположений, и можно только сказать, что эти температуры варьируются от 600º до 1200º С. Многое зависит от давления и температуры, а также изменения состава пород из-за тектонического смешивания. Вероятно, точно нельзя определить четкую нижнюю границу литосферы. Исследователи часто указывают термические, механические или химические свойства литосферы в своих работах.

Океаническая литосфера очень тонкая в расширяющихся центрах, где она образуется, но со временем становится толще. Когда она остывает, более горячая порода из астеносферы остывает на нижней стороне литосферы. В течение примерно 10 миллионов лет океаническая литосфера становится более плотной, чем астеносфера под ней. Поэтому большинство океанических пластин всегда готовы к субдукции.

Изгиб и разрушение литосферы

Силы, которые изгибают и ломают литосферу, происходят в основном от тектоники плит. Когда плиты сталкиваются, литосфера на одной плите погружается в горячую мантию. В этом процессе субдукции пластина изгибается вниз на 90 градусов. По мере того, как она изгибается и опускается, субдуктивная литосфера сильно трескается, вызывая землетрясения в нисходящей горной плите. В некоторых случаях (например, в северной Калифорнии) субдуктивная часть может полностью разрушаться, погружаясь глубоко внутрь Земли, поскольку плиты над ней меняют свою ориентацию. Даже на больших глубинах субдуктивная литосфера может быть хрупкой в ​​течение миллионов лет, если она относительно прохладная.

Континентальная литосфера может расщепляться, при этом нижняя часть разрушается и опускается. Этот процесс называется расслоением. Верхняя часть континентальной литосферы всегда менее плотная, чем мантийная часть, которая, в свою очередь, более плотная, чем астеносфера внизу. Силы тяжести или сопротивления из астеносферы могут вытягивать слои земной коры и мантии. Дезаминация позволяет горячей мантии подниматься и делать расплав под частями континентов, вызывая повсеместное поднятие и вулканизм. Такие места, как Калифорнийская Сьерра-Невада, Восточная Турция и части Китая, изучаются с учетом процесса расслоения.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter .

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

Добавить свою цену в базу

Комментарий

Литосфера — это каменная оболочка Земли. От греческого «литос» — камень и «сфера» — шар

Литосфера - внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25 - 200 и 5 - 100 км.

Рассмотрим в общем виде геологическое строение Земли. Третья за отдаленностью от Солнца планета - Земля имеет радиус 6370 км, среднюю плотность - 5,5 г/см3 и состоит из трех оболочек - коры , мантии и и. Мантия и ядро делятся на внутренние и внешние части.

Земная кора — тонкая верхняя оболочка Земли, которая имеет толщину на континентах 40-80 км, под океанами - 5-10 км и составляет всего около 1 % массы Земли. Восемь элементов - кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий - образовывают 99,5 % земной коры.

Согласно научным исследованиям, учёным удалось установить, что литосфера состоит из:

• Кислорода – 49%;
• Кремния – 26%;
• Алюминия – 7%;
• Железа – 5%;
• Кальция – 4%
• В состав литосферы входит немало минералов, самые распространённые – шпат и кварц.

На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического» , двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет. Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море) .

Наибольшую толщину земная кора имеет в горных районах (под Гималаями — свыше 75 км) , среднюю - в районах платформ (под Западно-Сибирской низиной - 35-40, в границах Русской платформы - 30-35), а наименьшую - в центральных районах океанов (5-7 км) . Преобладающая часть земной поверхности - это равнины континентов и океанического дна.

Континенты окружены шельфом- мелководной полосой глубиной до 200 г и средней шириной близко 80 км, которая после резкого обрывчастого изгиба дна переходит в континентальный склон (уклон изменяется от 15-17 до 20-30°). Склоны постепенно выравниваются и переходят в абиссальные равнины (глубины 3,7-6,0 км) . Наибольшие глубины (9-11 км) имеют океанические желоба, подавляющее большинство которых расположенная на северной и западной окраинах Тихого океана.

Основная часть литосферы состоит из изверженных магматических пород (95 %), среди которых на континентах преобладают граниты и гранитоиды, а в океанах-базальты.

Блоки литосферы - литосферные плиты - двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.

Для обозначения внешней оболочки литосферы применялся ныне устаревший термин сиаль, происходящий от названия основных элементов горных пород Si (лат. Silicium - кремний) и Al (лат. Aluminium - алюминий).

Литосферные плиты

Стоит отметить, что самые крупные тектонические плиты очень хорошо различимы на карте и ими являются:

• Тихоокеанская – самая большая плита планеты, вдоль границ которой происходят постоянные столкновения тектонических плит и образуются разломы – это является причиной её постоянного уменьшения;
• Евразийская – покрывает почти всю территорию Евразии (кроме Индостана и Аравийского полуострова) и содержит наибольшую часть материковой коры;
• Индо-Австралийская – в её состав входит австралийский континент и индийский субконтинент. Из-за постоянных столкновений с Евразийской плитой находится в процессе разлома;
• Южно-Американская – состоит из южноамериканского материка и части Атлантического океана;
• Северо-Американская – состоит из североамериканского континента, части северо-восточной Сибири, северо-западной части Атлантического и половины Северного Ледовитого океанов;
• Африканская – состоит из африканского материка и океанической коры Атлантического и Индийского океанов. Интересно, что соседствующие с ней плиты движутся в противоположную от неё сторону, поэтому здесь находится наибольший разлом нашей планеты;
• Антарктическая плита – состоит из материка Антарктида и близлежащей океанической коры. Из-за того, что плиту окружают срединно-океанические хребты, остальные материки от неё постоянно отодвигаются.

Движение тектонических плит в литосфере

Литосферные плиты, соединяясь и разъединяясь, всё время изменяют свои очертания. Это даёт возможность учёным выдвигать теорию о том, что около 200 млн. лет назад литосфера имела лишь Пангею - один-единственный континент, впоследствии расколовшийся на части, которые начали постепенно отодвигаться друг от друга на очень маленькой скорости (в среднем около семи сантиметров в год).

Это интересно! Существует предположение, что благодаря движению литосферы, через 250 млн. лет на нашей планете сформируется новый континент за счёт объединения движущихся материков.

Когда происходит столкновение океанической и континентальной плит, край океанической коры погружается под материковую, при этом с другой стороны океанической плиты её граница расходится с соседствующей с ней плитой. Граница, вдоль которой происходит движение литосфер, называется зоной субдукции, где выделяют верхние и погружающиеся края плиты. Интересно, что плита, погружаясь в мантию, начинает плавиться при сдавливании верхней части земной коры, в результате чего образуются горы, а если к тому же прорывается магма – то и вулканы.

В местах, где тектонические плиты соприкасаются друг с другом, расположены зоны максимальной вулканической и сейсмической активности: во время движения и столкновения литосферы, земная кора разрушается, а когда они расходятся, образуются разломы и впадины (литосфера и рельеф Земли связаны друг с другом). Это является причиной того, что вдоль краёв тектонических плит расположены наиболее крупные формы рельефа Земли – горные хребты с активными вулканами и глубоководные желоба.

Проблемы литосферы

Интенсивное развитие промышленности привело к тому, что человек и литосфера в последнее время стали чрезвычайно плохо уживаться друг с другом: загрязнение литосферы приобретает катастрофические масштабы. Произошло это вследствие возрастания промышленных отходов в совокупности с бытовым мусором и используемыми в сельском хозяйстве удобрениями и ядохимикатами, что негативно влияет на химический состав грунта и на живые организмы. Учёные подсчитали, что за год на одного человека припадает около одной тонны мусора, среди которых – 50 кг трудноразлагаемых отходов.

Сегодня загрязнение литосферы стало актуальной проблемой, поскольку природа не в состоянии справиться с ней самостоятельно: самоочищение земной коры происходит очень медленно, а потому вредные вещества постепенно накапливаются и со временем негативно воздействуют и на основного виновника возникшей проблемы – человека.

Равнины, низменности, горы, овраги – все мы ходим по земле, но редко задумываемся, как же называется верхняя оболочка нашей планеты со всеми ее рельефами и ландшафтами. А имя ей – литосфера.


В ее состав входит не только земная кора, видимая глазом, но и целый пласт твердых земных пород, а также верхняя часть мантии, до сих пор не достигнутая глубинным бурением.

Что означает слово «литосфера»?

Впервые топоним «литосфера» появился в словаре древних греков, соединивших воедино два слова: λίθος , что означает «камень» , и φαίρα , переводимое как «сфера» или «шар» . Вплотную к изучению этого понятия приступили только в 1911 году, когда ученый А. Е. Лав выпустил монографию «Некоторые проблемы геодинамики».


Его идея была подхвачена в 1940 году гарвардским геологом Реджинальдом Дейли, написавшим плодотворный труд «Сила и строение Земли». Эта работу приняли многие геологи и геофизики, и уже к 1960-му была сформирована так называемая теория тектонических плит, подтвердившая существование литосферы.

Какова толщина литосферы?

Под материками и океанами литосфера имеет различный состав. Под морской гладью за миллионы лет своей истории она прошла ряд этапов частичного плавления, поэтому сейчас имеет толщину около 5–10 км и включает в себя в основном горные породы гарцбургиты и дуниты. При этом в ее составе напрочь отсутствует гранитный слой. Под континентами находится несколько твердых слоев, толщина которых обычно определяется по скорости сейсмических волн .

На равнинах пласт литосферы достигает около 35 км, в горах несколько больше – до 70 км, а в Гималаях высота верхнего слоя Земли составляет свыше 90 км.

Сколько слоев в литосфере?

Литосфера охватывает всю поверхность земного шара, но, несмотря на большой вес твердой оболочки, имеет массу всего около 1 % от общей массы нашей планеты.


Согласно исследованиям, литосфера под континентами состоит из трех слоев, различающихся по способу формирования и типу пород. В большей их части присутствуют кристаллические вещества, образованные вследствие охлаждения магмы – по мере ее остывания горячие растворы выделяют минералы, которые либо сохраняются в своем первоначальном виде, либо под давлением и температурой распадаются и образуют новые вещества.

Верхний осадочный слой, представляющий собой рыхлые континентальные отложения, появился в силу химического разрушения породы, выветривания и вымывания водами. Со временем на нем образовалась почва, оказывающая важнейшее влияние на взаимодействие живых организмов и земной коры. По сравнению с общей толщиной литосферы толщина грунта сравнительно небольшая – в разных местах она составляет от 20–30 см до 2–3 метров.

Как говорилось выше, промежуточный гранитный слой имеется только под материками. Он сложен преимущественно из изверженных и метаморфических пород, появившихся после кристаллизации базальтовой магмы. Это, в первую очередь, полевые шпаты, количество которых достигает 65 % от общей массы гранита, а также кварц и всевозможные темноцветные минералы – биотит, мусковит. Наибольшие объемы гранитного слоя присутствуют на стыках континентальных плит, где их глубина составляет от 10 до 20 км.


Нижний базальтовый слой характеризуется высоким содержанием магматических горных пород габбро, железа, цветных минералов. Основная их масса формирует океаническую кору и сосредоточена преимущественно в горных хребтах на дне океана. Тем не менее большие залежи базальта можно найти и на континентах. В частности, в СНГ они занимают более 44 % всей территории.