Земная кора — каменная оболочка планеты

Самая верхняя и твердая геологическая оболочка Землиземная кора. Она исследована учеными достаточно хорошо, чему немало способствовало бурение скважин на континентах и на дне океанов. Строение, состав и толщина земной коры в разных районах Земли различны.

Верхней границей земной коры служит поверхность видимого рельефа, нижней — планетарная поверхность раздела двух сред, именуемая «поверхностью Мохоровичича». Ее также называют «поверхностью Мохо» или «границей М». А. Мохоровичич (1857 — 1936) — хорватский сейсмолог, наблюдая возрастание скоростей сейсмических волн в зависимости от глубины, впервые установил в 1909 г. наличие границы раздела между земной корой и мантией Земли. Граница М проходит там, где скорость сейсмических волн возрастает с 6,9 — 7,4 до 8,0 — 8,2 км/с. Это дает основание предполагать, что плотность горных пород увеличивается вблизи границы М с 2,8 — 2,9 до 3,2 — 3,3 г/см3. В земной коре материков три слоя: осадочный (самый верхний), в котором преобладают осадочные горные породы, а скорости сейсмических волн составляют 3 5 км/с; гранито-гнейсовый (интрузивный и метаморфический, ранее называвшийся гранитным), в котором чаше всего встречаются магматические и метаморфические породы, а скорости сейсмических волн колеблются от 5 до 6,5 км/с, и гранулито-базитовый слой (ранее называвшийся базальтовым), основные породы которого содержат не больше 50 — 55% кремнезема, но зато насыщены железом, алюминием, магнием, калием. Скорости сейсмических волн в этом слое достигают 7,2 км/с. Более полную информацию о земной коре геологи получают при геологической съемке местности (как на суше, так и на дне океанов) и при бурении скважин.

Научные результаты глубокого бурения недр превзошли все ожидания и в ряде случаев оказались неожиданными. Так, геофизические границы в земной коре до глубины 12 200 м были установлены в зависимости от изменений в плотности горных пород. Сверху вниз по скважине плотность последовательно меняла свои значения от 2,88 — 3,01 г/см2 на глубине от 100 до 6000 м до 2,78 — 2,89 г/см2 на глубине 6000 — 9000 м. Однако на глубине 10 000 — 12 000 м плотность не увеличивалась, как следовало из предварительных расчетов, а оставалась такой же и даже уменьшалась до 2,69 — 2,93 г/см3. Выяснилось, что границы, предположительно установленные геофизиками, на самом деле представляют собой зоны растрескивания и дробления горных пород. Обнаружилось также несоответствие расчетных и реальных температур в этой части земной коры. Ученые предполагали, что на глубине 7000 м температура равна +50° С, а на глубине 10 ООО м равна +100° С. На самом же деле температура на глубине 10 ООО м составила 180° С. По всему геологическому разрезу скважины были обнаружены газы и приток минерализованных вод, циркулирующих по трещинам. Такие результаты глубокого бурения недр заставляют пересмотреть некоторые гипотезы построения геофизической модели земной коры.

Земная кора — каменная оболочка планеты

Сверхглубокое бурение на континентах проводится в первую очередь для того, чтобы проверить предположения ученых о строении и условиях залегания горных пород. Геологическое строение дна океанов, скрытое от глаз наблюдателя многокилометровой толщей воды, известно человечеству не лучше, чем внутреннее строение Луны.

Кроме того, для подводного бурения нужны не буровые станки, используемые геологами на суше, а совершенно другие механизмы. Работы на дне Тихого океана к югу от Мексиканского побережья с использованием подводных аппаратов позволили установить разнообразные лавовые потоки возрастом от 500 до 5000 лет. В базальтовых лавах при этом были обнаружены многочисленные трещины и пустоты, а также горячие источники воды. Подводное бурение глубоких скважин показало заметные различия в строении земной коры на континентах и на дне океанов. Самыми древними в их глубинах оказались вулканогенно-осадочные породы юрского и триасового (у берегов Индонезии) возраста. Местами осадкообразование на дне океанов шло с длительными перерывами. Во многих случаях на дне океанов обнаружены лавовые потоки и базальтовые покровы. Полученные данные, дополненные знаниями о геохимии пород, позволили сделать вывод о существовании двух основных типов земной коры — континентального и океанического.

Толщина континентального типа земной коры изменяется от 20 до 70 км. Там, где кристаллический фундамент глубоко скрыт под осадочным чехлом, например, в центре Русской равнины или в Западной Сибири, толщина осадочного слоя составляет 4 — 5 км, гранито-гнейсового слоя и гранулито-базитового слоя — 15 — 20 км. В горных областях (на Кавказе, в Карпатах, на Памире и др.) толщина всех слоев соответственно увеличивается, т. е. составляет 20, 30, 35 км.






Буду благодарен, если Вы поделитесь этой статьей в социальных сетях: