Земная кора
Земная кора — это толстая внешняя каменная планеты оболочка, составляющая менее одного процента радиуса и объема . Это верхний компонент литосферы , затвердевшего подразделения слоев Земли , включающего земную кору и верхнюю часть мантии . [ 1 ] Литосфера разбита на тектонические плиты , движение которых позволяет теплу выходить из недр Земли в космос.
Кора лежит поверх мантии, и эта конфигурация стабильна, поскольку верхняя мантия состоит из перидотита и, следовательно, значительно плотнее коры. Граница между корой и мантией традиционно располагается на границе Мохоровичича , границе, определяемой контрастом сейсмических скоростей.
| Расширенная корочка | Океаническая кора : 0–20 млн лет назад 20–65 млн лет назад >65 млн лет назад |
Температура земной коры увеличивается с глубиной. [ 2 ] достигая значений обычно в диапазоне от примерно 100 ° C (212 ° F) до 600 ° C (1112 ° F) на границе с подстилающей мантией. температура повышается на целых 30 ° C (54 ° F) на каждый километр . Локально в верхней части земной коры [ 3 ]
Тонкая кора Земли глубиной 40 километров (25 миль) — всего лишь один процент массы Земли — содержит всю известную жизнь во Вселенной . [ 4 ]
Состав
[ редактировать ]
-
Содержание (атомная доля) химических элементов в верхней континентальной коре Земли в зависимости от атомного номера.
Самые редкие элементы в земной коре (показаны желтым цветом ) не являются самыми тяжелыми, а скорее являются сидерофильными (железолюбивыми) элементами в Гольдшмидта классификации элементов . Они были истощены в результате перемещения глубже в ядро Земли. Их содержание в материалах метеороидов выше. Кроме того, теллур и селен были истощены из коры из-за образования летучих гидридов.
Земная кора бывает двух различных типов:
- Континентальный : толщина 30–50 км (20–30 миль) и в основном состоит из менее плотных, более кислых пород, таких как гранит . В некоторых местах, таких как Тибетское нагорье , Альтиплано и восточная часть Балтийского щита , континентальная кора толще (50–80 км (30–50 миль)).
- Океанический : толщина 5–10 км (3–6 миль). [ 5 ] и состоит в основном из более плотных, основных пород, таких как базальт , диабаз и габбро .
Средняя толщина коры составляет около 15–20 км (9–12 миль). [ 6 ]
Поскольку и континентальная, и океаническая кора менее плотны, чем мантия внизу, оба типа коры «плавают» на мантии. Поверхность континентальной коры значительно выше поверхности океанической коры из-за большей плавучести более толстой и менее плотной континентальной коры (пример изостазии ). В результате континенты образуют возвышенности, окруженные глубокими океаническими котловинами. [ 7 ]
Континентальная кора имеет средний состав, аналогичный составу андезита . [ 8 ] хотя состав неоднороден: верхняя кора имеет в среднем более кислый состав, подобный составу дацита , тогда как нижняя кора имеет более основной состав, напоминающий базальт. [ 9 ] Наиболее распространенными минералами в Земли континентальной коре являются полевые шпаты , которые составляют около 41% массы коры, за ними следуют кварц (12%) и пироксены (11%). [ 10 ]
| Самые распространенные элементы земной коры | Приблизительный % по весу [ 11 ] | Окись | Приблизительный % оксида по весу [ нужна ссылка ] |
|---|---|---|---|
| ТО | 46.1 | ||
| И | 28.2 | SiO 2 | 60.6 |
| Ал | 8.23 | Al2OAl2O3 | 15.9 |
| Фе | 5.63 | Fe как FeO | 6.7 |
| Что | 4.15 | Высокий | 6.4 |
| Уже | 2.36 | Na2Na2O | 3.1 |
| мг | 2.33 | MgO 2 O | 1.8 |
| К | 2.09 | К | 4.7 |
| Из | 0.565 | ТиО 2 | 0.7 |
| ЧАС | 0.14 | ||
| П | 0.105 | P2OP2O5 | 0.1 |
Все остальные компоненты, кроме воды, встречаются лишь в очень небольших количествах и составляют менее 1%. [ 12 ]
Континентальная кора обогащена несовместимыми элементами по сравнению с базальтовой океанической корой и значительно обогащена по сравнению с подстилающей мантией. Наиболее несовместимые элементы в континентальной коре обогащены в 50–100 раз по сравнению с примитивными мантийными породами, а океаническая кора обогащена несовместимыми элементами примерно в 10 раз. [ 13 ]
Расчетная средняя плотность континентальной коры составляет 2,835 г/см. 3 , плотность увеличивается с глубиной в среднем от 2,66 г/см. 3 в самой верхней коре до 3,1 г/см 3 у основания коры. [ 14 ]
В отличие от континентальной коры океаническая кора сложена преимущественно подушечными лавами и пластинчатыми дайками состава базальтов срединно-океанических хребтов , с тонким верхним слоем осадков и нижним слоем габбро . [ 15 ]
Формирование и эволюция
[ редактировать ]Земля образовалась примерно 4,6 миллиарда лет назад из диска пыли и газа, вращающегося вокруг недавно сформировавшегося Солнца. Он образовался в результате аккреции, когда планетезимали и другие более мелкие каменные тела сталкивались и слипались, постепенно превращаясь в планету. Этот процесс вызвал огромное количество тепла, которое привело к полному таянию ранней Земли. Когда планетарная аккреция замедлилась, Земля начала охлаждаться, образуя свою первую кору, называемую первичной или изначальной корой. [ 16 ] Эта кора, вероятно, неоднократно разрушалась в результате сильных ударов, а затем формировалась из океана магмы , оставленного в результате удара. Ни одна часть первичной коры Земли не сохранилась до наших дней; все было разрушено эрозией , ударами и тектоникой плит за последние несколько миллиардов лет. [ 17 ]
С тех пор на Земле сформировалась вторичная и третичная кора, которые соответствуют океанической и континентальной коре соответственно. Вторичная кора образуется в срединно-океанических центрах распространения , где частичное плавление подстилающей мантии приводит к образованию базальтовой магмы и формированию новой океанической коры. Этот «толчок хребта» является одной из движущих сил тектоники плит и постоянно создает новую океанскую кору. Следовательно, старая кора должна быть разрушена, поэтому напротив центра спрединга обычно находится зона субдукции: желоб, в котором океанская плита погружается обратно в мантию. Этот постоянный процесс создания новой океанической коры и разрушения старой океанской коры означает, что возраст самой старой океанической коры на Земле сегодня составляет всего около 200 миллионов лет. [ 18 ]
Напротив, основная часть континентальной коры намного старше. Самые старые породы континентальной коры на Земле имеют возраст примерно от 3,7 до 4,28 миллиардов лет. [ 19 ] [ 20 ] и были обнаружены в гнейсовом террейне Нарриер в Западной Австралии , в гнейсе Акаста на северо-западных территориях Канадского щита и в других кратонических регионах, например, на Фенноскандинавском щите . Некоторые цирконы возрастом целых 4,3 миллиарда лет были обнаружены в террейне Нарриер-Гнейс . Континентальная кора — это третичная кора, образовавшаяся в зонах субдукции в результате переработки субдуцированной вторичной (океанической) коры. [ 18 ]
Средний возраст нынешней континентальной коры Земли оценивается примерно в 2,0 миллиарда лет. [ 21 ] Большинство пород земной коры, образовавшихся ранее 2,5 миллиардов лет назад, расположены в кратонах . Такая старая континентальная кора и лежащая под ней мантийная астеносфера менее плотны, чем где-либо еще на Земле, и поэтому их нелегко разрушить в результате субдукции. Формирование новой континентальной коры связано с периодами интенсивной складчатости , совпадающими с формированием таких суперконтинентов , как Родиния , Пангея и Гондвана . Кора формируется частично за счет агрегации островных дуг, включая гранитные и метаморфические складчатые пояса, и частично сохраняется за счет истощения подстилающей мантии с образованием плавучей литосферной мантии. Движение земной коры на континентах может привести к землетрясениям, а движение под морским дном может привести к приливным волнам.
См. также
[ редактировать ]
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Робинсон, Юджин К. (14 января 2011 г.). «Внутренности Земли» . Геологическая служба США . Проверено 30 августа 2013 г.
- ^ Пил, Роберт (1911). . В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия . Том. 4 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 251.
- ^ Филпоттс, Энтони Р.; Аг, Джей Дж. (2009). Основы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 14. ISBN 978-0-521-88006-0 .
- ^ National Geographic: Корка
- ^ Строение Земли . Энциклопедия Земли. 3 марта 2010 г.
- ^ Геологическая служба США (5 мая 1999 г.) Земная кора
- ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля во времени (9-е изд.). Хобокен, Нью-Джерси: Дж. Уайли. стр. 173–174. ISBN 978-0-470-38774-0 .
- ^ Р. Л. Рудник и С. Гао, 2003, Состав континентальной коры. В земной коре (под ред. Р.Л. Рудника), том 3, стр. 1–64, «Трактата о геохимии» (ред. Х.Д. Холланда и К.К. Турекяна), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN 0-08-043751-6
- ^ Philpotts & Ague 2009 , с. 2.
- ^ Андерсон, Роберт С.; Андерсон, Сюзанна П. (2010). Геоморфология: механика и химия ландшафтов . Издательство Кембриджского университета . п. 187. ИСБН 978-1-139-78870-0 .
- ^ ОБИЛИЕ ЭЛЕМЕНТОВ В ЗЕМНОЙ КОРЕ И В МОРЕ, Справочник CRC по химии и физике, 97-е издание (2016–2017), с. 14-17
- ^ Кляйн, Корнелис; Херлбат, Корнелиус С. младший (1993). Руководство по минералогии: (по мотивам Джеймса Д. Даны) (21-е изд.). Нью-Йорк: Уайли. стр. 221–224. ISBN 0-471-57452-Х .
- ^ Хофманн, Альбрехт В. (ноябрь 1988 г.). «Химическая дифференциация Земли: взаимосвязь между мантией, континентальной корой и океанической корой». Письма о Земле и планетологии . 90 (3): 297–314. Бибкод : 1988E&PSL..90..297H . CiteSeerX 10.1.1.464.5698 . дои : 10.1016/0012-821X(88)90132-X . S2CID 3211879 .
- ^ Кристенсен, Николас И.; Муни, Уолтер Д. (10 июня 1995 г.). «Сейсмическая скоростная структура и состав континентальной коры: глобальный взгляд». Журнал геофизических исследований: Solid Earth . 100 (Б6): 9761–9788. Бибкод : 1995JGR...100.9761C . дои : 10.1029/95JB00259 .
- ^ Philpotts & Ague 2009 , стр. 370–371.
- ^ Эриксон, Джон (2014). Историческая геология: понимание прошлого нашей планеты . Издание информационной базы . п. 8. ISBN 978-1-4381-0964-0 . Проверено 28 сентября 2017 г.
- ^ Тейлор, С. Росс; МакЛеннан, Скотт М. (1996). «Эволюция континентальной коры». Научный американец . 274 (1): 76–81. Бибкод : 1996SciAm.274a..76T . doi : 10.1038/scientificamerican0196-76 . JSTOR 24989358 .
- ^ Jump up to: а б Тейлор и МакЛеннан, 1996 .
- ^ «Команда находит «древнейшие камни Земли» » . Новости Би-би-си . 26 сентября 2008 года . Проверено 27 марта 2010 г.
- ^ П. Дж. Патчетт и С. Д. Самсон, 2003, Возраст и рост континентальной коры на основе радиогенных изотопов. В «Земной коре» (под ред. Р.Л. Рудника), том 3, стр. 321–348, «Трактата о геохимии» (ред. Х.Д. Холланда и К.К. Турекяна), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN 0-08-043751-6
- ^ АИС Кемп и Си Джей Хоксворт, 2003, Гранитные перспективы формирования и вековой эволюции континентальной коры. В «Земной коре» (под ред. Р. Л. Рудника), том 3, стр. 349–410, «Трактата о геохимии» (ред. Х. Д. Холланда и К. К. Турекяна), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN 0-08-043751-6
Внешние ссылки
[ редактировать ]
- . Американская энциклопедия . 1920.
