Mannerkuori sekä koostumukseltaan että rakenteeltaan eroaa jyrkästi valtamerestä. Sen paksuus vaihtelee 20-25 kilometristä saarikaarien ja siirtymätyyppisten kuorialueiden alla 80 kilometriin maan nuorten taittuneiden vyöhykkeiden alla, esimerkiksi Andien tai Alppien ja Himalajan vyöhykkeen alla. Keskimäärin mannerkuoren paksuus muinaisten tasanteiden alla on noin 40 km ja sen massa, mukaan lukien mannermainen kuori, on 2,2510 × 25 g. Mannerkuoren kohokuvio on erittäin monimutkainen. Se erottaa kuitenkin laajat sedimentin täyttämät tasangot, jotka sijaitsevat yleensä proterotsoisten tasojen yläpuolella, vanhimpien (arkealaisten) kilpien ulkonemia ja nuorempia vuoristojärjestelmiä. Mannerkuoren kohokuviolle on ominaista myös suurimmat korkeuserot, jotka ulottuvat 16-17 km mantereen rinteiden juurelta syvänmeren kaivannoissa korkeimpiin vuorenhuippuihin.

Mannerkuoren rakenne on hyvin heterogeeninen, mutta, kuten valtameren kuoressa, sen paksuudessa, erityisesti muinaisilla alustoilla, erotetaan joskus kolme kerrosta: ylempi sedimentti ja kaksi alempaa kerrosta, jotka koostuvat kiteisistä kivistä. Nuorten liikkuvien vöiden alla kuoren rakenne on monimutkaisempi, vaikka sen yleinen dissektio lähestyy kaksikerroksista.

Mannerten sedimenttikerrosta on tutkittu varsin kattavasti sekä geofysikaalisten tutkimusmenetelmien että suorakairauksen avulla. Tiivistyneen kuoren pinnan rakennetta paikoissa, joissa se paljastui muinaisilla kilpillä, tutkittiin sekä suorilla geologisilla ja geofysikaalisilla menetelmillä että mannermaisilla sedimenttien peittämillä alustoilla, pääasiassa geofysikaalisin tutkimusmenetelmin. Siten havaittiin, että seismisten aaltojen nopeudet maankuoren kerroksissa kasvavat ylhäältä alas 2-3:sta 4,5-5,5 km/s:iin alemmissa sedimenttikerroksissa; 6-6,5 km/s kiteisen kiven yläkerroksessa ja 6,6-7,0 km/s maankuoren alemmassa kerroksessa. Melkein kaikkialla mannerkuoren, kuten valtameren, alla peittävät Mokhorovichichin rajan suurinopeuskivet, joiden seismiset aallon nopeudet ovat 8,0-8,2 km/s, mutta nämä ovat jo vaippakivistä koostuvan litosfäärin ominaisuuksia.

Mannerkuoren ylemmän sedimenttikerroksen paksuus vaihtelee laajalla alueella - muinaisten kilpien nollasta 10-12 ja jopa 15 kilometriin mantereiden passiivisilla reunoilla ja tasanteiden reuna-altaissa. Sedimenttien keskimääräinen paksuus vakailla proterotsoisilla alustoilla on yleensä noin 2-3 km. Tällaisten alustojen sedimenttejä hallitsevat saviset sedimentit ja matalien merialtaiden karbonaatit. Atlantin tyyppisten mantereiden etuosissa ja passiivisilla reunoilla sedimenttiosuudet alkavat tavallisesti karkeista, muodeista, jotka korvautuvat yläjuoksussa hiekka-argillamaisilla kerrostumilla ja rannikkofaciesien karbonaatilla. Sedimenttikerrostumien tyvestä että ylimmistä osista löytyy joskus kemogeenisiä sedimenttejä - evaporiitteja, jotka merkitsevät sedimentaatioolosuhteita kapeissa puolisuljetuissa merialtaissa, joissa on kuiva ilmasto. Tyypillisesti tällaiset altaat ilmestyvät vain merialtaiden ja valtamerten kehityksen alku- tai loppuvaiheessa, jos tietysti nämä valtameret ja altaat niiden muodostumis- tai sulkemishetkellä sijaitsivat kuivilla ilmastovyöhykkeillä. Esimerkkejä tällaisten muodostumien laskeutumisesta valtamerten altaiden muodostumisen alkuvaiheissa ovat haihtuvat kalvot Atlantin valtameren afrikkalaisten hyllyvyöhykkeiden sedimenttiosien pohjalla ja Punaisenmeren suolapitoiset kerrostumat. Esimerkkejä suljeviin altaisiin rajoittuneiden suolaa sisältävien muodostumien laskeutumisesta ovat Reno-Hercynian vyöhykkeen haihdutteet Saksassa ja permiläiset suola-kipsisekvenssit Cis-Uralin reunasyvällä Venäjän tasanteen itäpuolella.

Konsolidoidun mannerkuoren osan yläosaa edustavat yleensä muinaiset, pääasiassa prekambrialaiset graniitti-gneissikoostumukselliset kivet tai granitoidien vuorottelu peruskoostumukseltaan viherkivikivien vyöhykkeiden kanssa. Joskus tätä kovan kuoren osan osaa kutsutaan "graniitti"-kerrokseksi, mikä korostaa granitoidisarjan kivien hallitsevuutta siinä ja basaltoidien alisteisuutta. "Graniitti"-kerroksen kivet muuttuvat yleensä alueellisten muodonmuutosprosessien kautta amfiboliittifacieseihin asti. Tämän kerroksen yläosa on aina denudaatiopinta, jota pitkin maan muinaisten laskostettujen (vuoristoisten) vyöhykkeiden tektonisten rakenteiden ja vulkaanisten muodostumien eroosio kerran tapahtui. Siksi mannermaisen kuoren kallioperän päällä olevat sedimentit esiintyvät aina rakenteellisesti epäyhtenäisinä ja yleensä suurella aikasiirtymällä.

Kuoren syvissä osissa (noin 15-20 km syvyydessä) piirretään usein hajallaan oleva ja epävakaa raja, jota pitkin pitkittäisaaltojen etenemisnopeus kasvaa noin 0,5 km/s. Tämä on niin sanottu Konradin raja, joka hahmottaa ylhäältä mannerkuoren alemman kerroksen, jota joskus ehdollisesti kutsutaan "basaltiksi", vaikka meillä on vielä hyvin vähän varmaa tietoa sen koostumuksesta. Mannerkuoren alaosat koostuvat todennäköisimmin keski- ja peruskoostumuksellisista kivistä, jotka ovat muodontuneet amfiboliitiksi tai jopa granuliittifaciesiksi (yli 600 °C:n lämpötiloissa ja yli 3–4 kbarin paineessa). On mahdollista, että niiden mannerkuoren lohkojen pohjalla, jotka aikoinaan muodostuivat saarikaarien törmäysten seurauksena, voi olla muinaisen valtameren kuoren fragmentteja, mukaan lukien paitsi peruskivet, myös käärmemäisiä ultraemäksisiä kiviä.

Mannerkuoren heterogeenisuus näkyy erityisen selvästi jopa pelkällä mantereiden geologisella kartalla. Yleensä erilliset ja tiiviisti toisiinsa kietoutuvat kuoren lohkot, jotka ovat koostumukseltaan ja rakenteeltaan heterogeenisia, ovat eri ikäisiä geologisia rakenteita - maan muinaisten taitettujen vyöhykkeiden jäänteitä, jotka liittyvät peräkkäin toisiinsa mannermassojen kasvun aikana. Joskus tällaiset rakenteet päinvastoin ovat jälkiä muinaisten mantereiden entisistä jaotteluista (esimerkiksi aulacogenes). Tällaiset lohkot ovat yleensä kosketuksissa toistensa kanssa ompelevyöhykkeillä, joita kutsutaan usein, ei kovin onnistuneesti, syvyyksiksi.

Viime vuosikymmenellä tehdyt maankuoren syvärakenteen tutkimukset heijastuneiden aaltojen seismisellä menetelmällä signaalin kerääntymisellä (COCORT-projekti) ovat osoittaneet, että eri-ikäisiä taitettuja vöitä erottavat ompelevyöhykkeet ovat pääsääntöisesti jättiläistyöntövoimaa. vikoja. Kuoren yläosissa jyrkät työntöpinnat tasoittuvat nopeasti syvyyden myötä. Vaakasuuntaisesti tällaisia ​​työntörakenteita jäljitetään usein useiden kymmenien ja jopa satojen kilometrien päähän, kun taas syvyydessä ne lähestyvät toisinaan mannerkuoren pohjaa ja merkitsevät muinaisia ​​ja nykyään kuolleita vyöhykkeitä litosfäärilevyn alityöntöstä tai niihin liittyvistä toissijaisista työntövoimasta.

Kerran luin monia Wellsin, Doylen, Vernen kirjoja, ja jokaisella näistä kirjailijoista on teoksensa, joka kuvaa vedenalaista elämää. Pääsääntöisesti se mainitsee elämän piirteet merenpohjassa tai maankuoren läpi tunkeutumisessa. Siksi halusin selvittää, miten maa eroaa meren pohjasta.

Mannermainen kuori eroaa valtamerestä

Tietenkin tärkein ero niiden välillä on niiden sijainti: ensimmäinen kuljettaa kaiken maan ja maanosat ja toinen - meret, valtameret ja todellakin kaikki vesistöt. Mutta ne eroavat myös muilla tavoilla:

• ensimmäinen koostuu granuliiteista, toinen - basaltista;
• mannermainen kuori on paksumpaa kuin valtameri;
• maankuori on pinta-alaltaan valtamerta huonompi, mutta voittaa kokonaistilavuudessa;
• valtameren kuori on liikkuvampi ja pystyy kerrostumaan mannermaisen kuoren päälle.

Viimeisessä kappaleessa kuvattua prosessia kutsutaan obduktioksi ja se tarkoittaa tektonisten levyjen kerrostumista päällekkäin.

Mannerkuoren tärkeimmät ominaisuudet

Tällaista kuorta kutsutaan myös mannermaiseksi, ja se koostuu 3 kerroksesta.

1. Ylempi sedimentti - koostuu samannimistä kivistä, jotka ovat erilaisia ​​alkuperältään, iältään, sijainniltaan. Yleensä sen paksuus on 25 km.
2. Keskikokoinen graniitti-metaforinen - muodostuu happamista kivistä, koostumukseltaan samanlainen kuin graniitti. Kerroksen paksuus vaihtelee 15-30 km (sen suurin paksuus on kirjattu korkeimpien vuorten alla).
3. Alempi basaltti - muodostuu metamorfoosista kivistä. Sen paksuus on 10-30 km.

On huomionarvoista, että kolmatta kerrosta kutsutaan "basaltiksi" ehdollisesti: seismiset aallot kulkevat sen läpi samalla nopeudella kuin ne kulkisivat basaltin läpi.

Oceanic kuoren parametrit

Jotkut tutkijat erottavat vain 2 pääosaa, mutta mielestäni on parempi ottaa kolmitasoinen tulkinta tämän aivokuoren rakenteesta.

1. Ylempää kerrosta edustavat sedimenttikivet, joiden paksuus voi olla 15 km.
2. Keskikerros koostuu tyynylaavasta, jonka paksuus ei ylitä 20 km.
3. Kolmas kerros koostuu emäksisistä magmakivistä, sen paksuus on 4–7 km.

Viimeistä kerrosta kutsutaan myös "gabbroksi" kiven kiderakenteen vuoksi.

Maankuori on monikerroksinen muodostuma. Sen yläosa - sedimenttipeite eli ensimmäinen kerros - muodostuu sedimenttikivistä ja sedimenteistä, jotka eivät ole tiivistyneet kiven tilaan. Alla, sekä mantereilla että valtamerissä, on kiteinen perusta. Sen rakenteessa piilevät suurimmat erot maankuoren manner- ja valtamerityyppien välillä. Mantereilla kellarin koostumuksessa erotetaan kaksi paksua kerrosta - "graniitti" ja basaltti. Valtamerten syvennyspohjan alla ei ole "graniitti"-kerrosta. Meren basalttipohja ei kuitenkaan ole poikkileikkaukseltaan mitenkään homogeeninen, vaan se jakautuu toiseen ja kolmanteen kerrokseen.

Ennen ultrasyvän ja syvän veden porausta maankuoren rakennetta arvioitiin pääasiassa geofysikaalisista tiedoista eli pitkittäisten ja poikittaisten seismisten aaltojen nopeuksista. Maankuoren tiettyjä kerroksia muodostavien kivien koostumuksesta ja tiheydestä riippuen seismisten aaltojen kulkunopeudet muuttuvat merkittävästi. Ylähorisontissa, jossa heikosti tiivistyneet sedimenttimuodostelmat vallitsevat, ne ovat suhteellisen pieniä, kun taas kiteisissä kivissä ne lisääntyvät jyrkästi tiheyden kasvaessa.

Kun seismisten aaltojen etenemisnopeudet merenpohjan kivissä mitattiin ensimmäisen kerran vuonna 1949, kävi selväksi, että maanosien ja valtamerten kuoren nopeusosuudet ovat hyvin erilaisia. Matalalla pohjalla, absaali-altaan alla olevassa kellarissa, nämä nopeudet saavuttivat arvot, jotka kirjattiin maankuoren syvimmille kerroksille mantereilla. Syy tähän eroon selvisi pian. Tosiasia on, että valtamerten kuori osoittautui hämmästyttävän ohueksi. Jos mantereilla maankuoren paksuus on keskimäärin 35 km ja vuoristopoimujärjestelmissä jopa 60 ja 70 km, niin valtameressä se ei ylitä 5-10, harvoin 15 km ja paikoin vaippa. sijaitsee melkein alhaalla.

Mannerkuoren vakionopeusosuus sisältää ylemmän, sedimenttikerroksen, jonka pituussuuntainen aallonnopeus on 1–4 km/s, välikerroksen, "graniittisen" kerroksen, 5,5-6,2 km/s, ja alemman, basalttikerroksen, 6,1 -7,4 km / kanssa. Sen alapuolella uskotaan olevan ns. peridotiittikerros, joka on jo osa astenosfääriä ja jonka nopeudet ovat 7,8–8,2 km/s. Kerrosten nimet ovat ehdollisia, koska kukaan ei ole vielä nähnyt todellisia jatkuvia mantereenkuoren osia, vaikka Kuolan supersyvä kaivo on jo tunkeutunut 12 km syvälle Itämeren kilpeen.

Valtameren syvyysaltaissa ohuen sedimenttivaipan (0,5–1,5 km) alla, jossa seismisten aaltojen nopeudet eivät ylitä 2,5 km/s, on toinen valtameren kuorikerros. Amerikkalaisen geofyysikon J. Worzelin ja muiden tutkijoiden mukaan se erottuu yllättävän samanlaisista nopeusarvoista - 4,93-5,23 km / s, keskimäärin 5,12 km / s, ja keskimääräinen paksuus merenpohjan alla on 1,68 km ( in Atlantilla - 2,28, Tyynellämerellä - 1,26 km). Kuitenkin syvennyksen reunaosissa, lähempänä mantereen reunoja, toisen kerroksen paksuudet kasvavat melko voimakkaasti. Tämän kerroksen alla kuoren kolmas kerros erottuu yhtä tasaisin pitkittäisten seismisten aaltojen etenemisnopeuksilla, jotka ovat 6,7 km/s. Sen paksuus on 4,5-5,5 km.

Viime vuosina on käynyt selväksi, että valtameren kuoren nopeusosuuksille on ominaista suurempi arvojen hajonta kuin aiemmin ajateltiin, mikä ilmeisesti liittyy siinä esiintyviin syviin heterogeenisyyksiin (Pushcharovsky, 1987).

Kuten näemme, pituussuuntaisten seismisten aaltojen etenemisnopeudet mannermaisen ja valtameren kuoren ylemmissä (ensimmäisessä ja toisessa) kerroksessa ovat merkittävästi erilaisia.

Sedimenttipeitteen osalta tämä johtuu muinaisten mesozoisten, paleotsoisten ja esikambrian muodostumien vallitsevasta koostumuksestaan ​​mantereilla, jotka ovat käyneet läpi melko monimutkaisia ​​muutoksia suolistossa. Kuten edellä mainittiin, merenpohja on suhteellisen nuori ja kellarin basalttien päällä olevat sedimentit ovat heikosti tiivistyneitä. Tämä johtuu useiden tekijöiden vaikutuksesta, jotka määräävät alikonsolidoinnin vaikutuksen, joka tunnetaan syvänmeren diageneesin paradoksina.

On vaikeampaa selittää eroa seismisten aaltojen nopeuksissa niiden etenemisen aikana valtameren kuoren toisen ("graniitti") kerroksen ja toisen (basaltti) kerroksen läpi. Kummallista kyllä, valtameren basalttikerroksessa nämä nopeudet osoittautuivat pienemmiksi (4,82-5,23 km/s) kuin "graniitti"-kerroksessa (5,5-6,2 km/s). Tässä on kysymys siitä, että pitkittäisten seismisten aaltojen nopeudet kiteisissä kivissä, joiden tiheys on 2,9 g/cm 3, lähestyvät 5,5 km/s. Tästä seuraa, että jos mantereiden "graniitti"kerros todellakin koostuu kiteisistä kivistä, joiden joukossa ovat vallitsevia alempien muutosvaiheiden metamorfiset muodostelmat (Kuolan niemimaalla tehdyn ultrasyvän kairauksen tietojen mukaan), niin valtameren kuoren toisen kerroksen koostumuksen tulisi basalttien lisäksi sisältää muodostumia, joiden tiheys on pienempi kuin kiteisten kivien tiheys (2–2,55 g / cm 3).

Todellakin, porausaluksen "Glomar Challenger" 37. matkalla valtameren kellarin kivet paljastettiin. Pora tunkeutui useisiin basalttilevyihin, joiden välissä oli karbonaattisia pelagisia sedimenttejä. Yhdessä kaivosta porattiin 80-metrinen basalttikerros kalkkikiven välikerroksineen, toiseen 300-metrinen sarja vulkanogeenis-sedimenttistä alkuperää olevia kiviä. Ensimmäisten kaivojen poraus lopetettiin ultramafisissa kivissä - gabbro- ja ultramafisissa kivissä, jotka todennäköisesti kuuluvat jo valtameren kuoren kolmanteen kerrokseen.

Syvänmeren poraus ja miehitettyjen vedenalaisten ajoneuvojen (UAV) rift-vyöhykkeiden tutkiminen mahdollistivat valtameren kuoren rakenteen yleisen selvittämisen. On totta, että on mahdotonta vakuuttaa varmasti, että tiedämme sen täydellisen ja jatkuvan osan, jota myöhemmät päällekkäiset prosessit eivät vääristä. Tällä hetkellä ylempi, sedimenttikerros, joka on osittain tai kokonaan paljastunut lähes 1000 pohjan kohdasta, on tutkittu yksityiskohtaisimmin Glomar Challenger- ja Joydes Resolution -poroilla. Paljon vähemmän tutkittu on valtameren kuoren toinen kerros, jonka on tunkeutunut tiettyyn syvyyteen paljon pienempi määrä porareikiä (muutama kymmenkunta). Nyt on kuitenkin ilmeistä, että tämä kerros muodostui pääasiassa basalttien laavapeitteistä, joiden välissä on erilaisia, paksuudeltaan pieniä sedimenttimuodostelmia. Basaltit kuuluvat toleiiittilajikkeisiin, jotka syntyivät vedenalaisissa olosuhteissa. Nämä ovat tyynylaavaa, jotka koostuvat usein ontoista laavaputkista ja tyynyistä. Valtameren keskiosissa basalttien välissä sijaitsevat sedimentit koostuvat pienimpien planktonisten organismien jäännöksistä, joilla on karbonaatti- tai piipitoista toimintaa.

Lopuksi valtameren kuoren kolmas kerros identifioidaan ns. ojavyöhykkeellä - sarjalla pieniä magmaisia ​​kappaleita (tunkeutumisia), jotka ovat tiiviisti kiinni toisissaan. Näiden tunkeutumisten koostumus on perus-ultraemäksinen. Nämä ovat gabbro ja hyperbasiitti, jotka eivät muodostuneet magmien vuotamisen aikana pohjapinnalle, kuten toisen kerroksen basaltit, vaan itse kuoren syvyyksiin. Toisin sanoen puhumme magmaattisista sulaista, jotka jähmettyivät lähellä magmakammiota saavuttamatta pohjapintaa. Niiden "raskaampi" ultramafinen koostumus osoittaa näiden magmaattisten sulamien jäännösluonteen. Jos muistamme, että kolmannen kerroksen paksuus on yleensä 3 kertaa valtameren kuoren toisen kerroksen paksuus, sen määrittely basalttiksi saattaa tuntua suurelta liioittelulta.

Samoin Mannerkuoren "graniitti" -kerros, kuten Kuolan supersyvän kaivon porauksessa kävi ilmi, ei ainakaan sen yläosassa ollut ollenkaan graniittia. Kuten edellä mainittiin, täällä kuljettua osuutta hallitsivat muuntumisen alemman ja keskivaiheen metamorfiset kivet. Suurimmaksi osaksi ne ovat muinaisia ​​sedimenttikiviä, jotka on muunnettu korkeissa lämpötiloissa ja paineissa, joita on maan suolistossa. Tässä suhteessa on syntynyt paradoksaalinen tilanne, joka koostuu siitä, että tiedämme nyt enemmän valtameren kuoresta kuin mannermaisesta. Ja tämä huolimatta siitä, että ensimmäistä on tutkittu intensiivisesti kaksi vuosikymmentä, kun taas toinen on ollut tutkimuksen kohteena ainakin puolitoista vuosisataa.

Molemmat maankuoren lajikkeet eivät ole antagonisteja. Nuorten valtamerten, Atlantin ja Intian, reunaosissa mantereen ja valtameren kuoren välinen raja on jonkin verran "hämärtynyt", koska ensimmäinen niistä ohenee vähitellen siirtymäalueella mantereelta valtamerelle. Kokonaisuutena tämä raja on tektonisesti rauhallinen, eli se ei esiinny voimakkaina seismisinä iskuina, joita esiintyy täällä erittäin harvoin, eikä tulivuorenpurkausina.

Tämä tilanne ei kuitenkaan päde kaikkialla. Tyynellämerellä mantereen ja valtameren kuoren välinen raja on ehkä yksi dramaattisimmista jakolinjoista planeetallamme. Mitä nämä kaksi maankuoren antipoodia sitten ovat vai eivät? Näyttää siltä, ​​että voimme oikeutetusti pitää niitä sellaisina. Huolimatta useista hypoteeseista, jotka viittaavat mannerkuoren valtameren muodostumiseen tai päinvastoin valtameren substraatin muuttumiseen mannermaiseksi basalttien useiden mineraalimuutosten vuoksi, itse asiassa ei ole todisteita yhden tyyppisen kuoren suora siirtyminen toiseen. Kuten jäljempänä esitetään, mannerkuori muodostuu tietyissä tektonisissa olosuhteissa mantereen ja valtameren välisillä aktiivisilla siirtymävyöhykkeillä ja pääasiassa toisen tyyppisen maankuoren, jota kutsutaan merenalaiseksi, muuttumisen seurauksena. Valtameren substraatti katoaa Benioffin vyöhykkeillä tai puristuu tahnan tavoin ulos putkesta mantereen reunaan tai muuttuu tektoniseksi melansiksi (murskattu maakivi) "romahtavien" valtamerten alueilla. Siitä kuitenkin lisää myöhemmin.

Maankuoren syntyä ja kehitystä selittävät hypoteesit

Maankuoren käsite.

Maankuori on maapallon kiinteän kappaleen pintakerrosten kompleksi. Tieteellisessä maantieteellisessä kirjallisuudessa ei ole yhtä käsitystä maankuoren alkuperästä ja kehityksestä.

Maankuoren muodostumis- ja kehitysmekanismit paljastavat useita käsitteitä (hypoteeseja), joista oikeutetuimmat ovat seuraavat:

1. Fiksismiteoria (lat. fixus - liikkumaton, muuttumaton) väittää, että maanosat ovat aina pysyneet paikoillaan, joissa ne tällä hetkellä ovat. Tämä teoria kiistää maanosien ja litosfäärin suurten osien liikkeen.

2. Mobilismin teoria (latinasta mobilis - mobile) osoittaa, että litosfäärin kappaleet ovat jatkuvassa liikkeessä. Tämä käsite on vakiintunut erityisesti viime vuosina uuden tieteellisen tiedon vastaanottamisen yhteydessä maailmanmeren pohjan tutkimuksessa.

3. Käsite mantereiden kasvusta valtameren pohjan kustannuksella olettaa, että alkuperäiset maanosat muodostuivat suhteellisen pienten massiivien muodossa, jotka nykyään muodostavat muinaiset mannerlaatat. Myöhemmin nämä massiivit kasvoivat johtuen vuorten muodostumisesta valtameren pohjalle alkuperäisten maaytimien reunojen viereen. Valtameren pohjan tutkiminen, erityisesti valtameren keskiharjanteiden vyöhykkeellä, antoi aihetta epäillä valtameren pohjasta johtuvan mantereiden kasvun käsityksen oikeellisuutta.

4. Geosynkliinien teoria väittää, että maan koon kasvu tapahtuu vuorten muodostumisen kautta geosynkliineihin. Geosynklinaalinen prosessi, joka on yksi mantereiden maankuoren kehityksen päätekijöistä, on perusta monille nykyaikaisille tieteellisille selityksille maankuoren synty- ja kehitysprosessista.

5. Kiertoteoria perustaa selityksensä väitteelle, että koska Maan kuvio ei ole sama kuin matemaattisen sferoidin pinta ja se rakennetaan uudelleen epätasaisen pyörimisen vuoksi, vyöhykenauhat ja meridionaaliset sektorit pyörivällä planeetalla ovat väistämättä tektonisesti epätasa-arvoisia. Ne reagoivat vaihtelevalla aktiivisuusasteella maan sisäisten prosessien aiheuttamiin tektonisiin jännityksiin.

Maankuorta on kahta päätyyppiä: valtamerellinen ja mannermainen. On myös maankuoren siirtymätyyppinen tyyppi.

Oceanic kuori. Nykyaikaisen geologisen aikakauden valtameren kuoren paksuus vaihtelee 5-10 kilometriä. Se koostuu seuraavista kolmesta kerroksesta:

1) ylempi ohut merisedimenttikerros (paksuus enintään 1 km);

2) keskimmäinen basalttikerros (paksuus 1,0 - 2,5 km);

3) alempi gabbrokerros (noin 5 km paksu).

Mannermainen (mannermainen) kuori. Mannerkuorella on monimutkaisempi rakenne ja suurempi paksuus kuin valtameren kuorella. Sen keskimääräinen paksuus on 35-45 km, ja vuoristoisissa maissa se kasvaa 70 km:iin. Se koostuu myös kolmesta kerroksesta, mutta eroaa merkittävästi valtamerestä:

1) basalteista koostuva alempi kerros (paksuus noin 20 km);

2) keskimmäinen kerros vie suurimman osan mannerkuoresta ja sitä kutsutaan ehdollisesti graniittiksi. Se koostuu pääasiassa graniiteista ja gneisseistä. Tämä kerros ei ulotu valtamerten alle;

3) ylempi kerros on sedimenttiä. Sen keskimääräinen paksuus on noin 3 km. Joillakin alueilla sateen paksuus saavuttaa 10 km:n (esimerkiksi Kaspianmeren alamaalla). Joillakin alueilla maapalloa sedimenttikerros puuttuu kokonaan ja pinnalle nousee graniittikerros. Tällaisia ​​alueita kutsutaan kilpeiksi (esim. Ukrainian Shield, Baltic Shield).

Mannerille muodostuu kivien rapautumisen seurauksena geologinen muodostuma, ns säänkestäviä kuoria.

Graniittikerros erotetaan basaltista Conrad pinta , jolla seismisten aaltojen nopeus kasvaa 6,4:stä 7,6 km/s:iin.

Maankuoren ja vaipan välinen raja (sekä mantereilla että valtamerillä) kulkee Mohorovichic pinta (Moho-linja). Seismisten aaltojen nopeus siinä hyppää jopa 8 km/h.

Kahden päätyypin - valtameren ja mannermaisen - lisäksi on myös sekatyyppisiä (siirtymävaiheen) alueita.

Mannermailla tai hyllyillä kuori on noin 25 kilometriä paksu ja on yleensä samanlainen kuin mannerkuori. Siitä voi kuitenkin pudota basalttikerros. Itä-Aasiassa saarikaarien alueella (Kuriilit, Aleutit, Japanin saaret ja muut) maankuori on siirtymätyyppistä. Lopuksi, valtameren keskiharjanteiden maankuori on hyvin monimutkainen ja vielä vähän tutkittu. Täällä ei ole Moho-rajaa, ja vaipan materiaali kohoaa vaurioita pitkin kuoreen ja jopa sen pintaan.

"Maankuoren" käsite tulisi erottaa "litosfäärin" käsitteestä. Käsite "litosfääri" on laajempi kuin "maankuori". Litosfäärissä nykytiede ei sisällä vain maankuorta, vaan myös astenosfäärin ylintä vaippaa, eli noin 100 km:n syvyyteen.

Isostaasin käsite . Painovoiman jakautumisen tutkimus on osoittanut, että kaikki maankuoren osat - mantereet, vuoristomaat, tasangot - ovat tasapainossa ylävaipan päällä. Tätä tasapainoista asentoa kutsutaan isostasiksi (latinan sanasta isoc - tasainen, stasis - asema). Isostaattinen tasapaino saavutetaan johtuen siitä, että maankuoren paksuus on kääntäen verrannollinen sen tiheyteen. Raskas valtamerellinen kuori on ohuempaa kuin kevyempi mannermainen kuori.

Isostasy ei ole pohjimmiltaan edes tasapainoa, vaan pyrkimys tasapainoon, jatkuvasti häiriintynyt ja jälleen palautettu. Joten esimerkiksi Baltian kilpi nousee pleistoseenin jäätikön mannerjään sulamisen jälkeen noin metrin vuosisadassa. Suomen pinta-ala kasvaa jatkuvasti merenpohjan vuoksi. Alankomaiden alue päinvastoin pienenee. Nollatasapainoviiva kulkee tällä hetkellä hieman leveyspiirin 60 0 N.L eteläpuolella. Nykyaikainen Pietari on noin 1,5 metriä korkeampi kuin Pietari Suuren aikana. Kuten nykyaikaisen tieteellisen tutkimuksen tiedot osoittavat, jopa suurten kaupunkien raskaus riittää niiden alla olevan alueen isostaattiseen vaihteluun. Tästä johtuen suurten kaupunkien alueilla maankuori on hyvin liikkuva. Maankuoren kohokuvio on kaiken kaikkiaan peilikuva Moho-pinnasta, maankuoren pohjasta: kohonneet alueet vastaavat vaipan syvennyksiä ja alemmat alueet vastaavat sen ylärajan korkeampaa tasoa. Joten Pamirsin alla Moho-pinnan syvyys on 65 km ja Kaspian alamaalla - noin 30 km.

Maankuoren lämpöominaisuudet . Päivittäiset vaihtelut maaperän lämpötilassa ulottuvat 1,0–1,5 metrin syvyyteen ja vuotuiset vaihtelut lauhkeilla leveysasteilla mannerilmaston maissa 20–30 metrin syvyyteen. Sitä kutsutaan isoterminen kerros . Isotermisen kerroksen alapuolella syvällä maan sisällä lämpötila nousee, ja tämä johtuu jo maan sisäpuolen sisäisestä lämmöstä. Sisäinen lämpö ei osallistu ilmaston muodostumiseen, mutta se toimii energiaperustana kaikille tektonisille prosesseille.

Kutsutaan asteiden lukumäärää, jolla lämpötila nousee jokaista 100 metriä kohti geoterminen gradientti . Kutsutaan metreinä laskettua etäisyyttä, jolla lämpötila nousee 1 0 C geoterminen vaihe . Geotermisen portaan arvo riippuu kohokuviosta, kivien lämmönjohtavuudesta, tulivuoren pesäkkeiden läheisyydestä, pohjaveden kierrosta jne. Geoterminen porras on keskimäärin 33 m. Tulivuoren alueilla geoterminen askel voi olla vain noin 5 m, ja geologisesti rauhallisilla alueilla (esimerkiksi laiturilla) se voi nousta 100 metriin.

Mannerkuori tai mannermainen kuori - maanosien maankuori, joka koostuu sedimentti-, graniitti- ja basalttikerroksista. Keskimääräinen paksuus on 35-45 km, suurin paksuus jopa 75 km (vuorijonojen alla). Se vastustaa valtameren kuorta, joka on rakenteeltaan ja koostumukseltaan erilainen. Mannerkuorella on kolmikerroksinen rakenne. Yläkerrosta edustaa epäjatkuva sedimenttikivipeite, joka on laajalti kehittynyt, mutta harvoin paksu. Suurin osa kuoresta koostuu ylemmästä kuoresta, kerroksesta, joka koostuu pääasiassa matalatiheyksistä ja antiikin historiasta olevista graniiteista ja gneisseistä. Tutkimukset osoittavat, että suurin osa näistä kivistä muodostui hyvin kauan sitten, noin 3 miljardia vuotta sitten. Alla on alempi kuori, joka koostuu metamorfisista kivistä - granuliiteista ja vastaavista.

5. Valtameren rakenteiden tyypit. Mannerten maapinta on vain kolmasosa maan pinnasta. Maailmanmeren pinta-ala on 361,1 ml neliömetriä. km. Mantereiden vedenalaiset reunat (hyllytasangot ja mannerrinne) muodostavat noin 1/5 sen pinta-alasta, ns. "siirtymävyöhykkeet" (syvät ojat, saarikaaret, reunameret) - noin 1/10 alueesta. Loput pinnasta (noin 250 ml neliökilometriä) peittävät valtameren syvänmeren tasangot, painaumat ja niitä erottavat valtamerten väliset nousut. Valtameren pohja eroaa jyrkästi seismisyyden luonteesta. On mahdollista erottaa alueet, joilla on korkea seisminen aktiivisuus, ja aseismiset alueet. Ensimmäiset ovat laajennettuja vyöhykkeitä, joita hallitsevat valtameren keskiharjanteet, jotka ulottuvat kaikkien valtamerten yli. Näitä alueita kutsutaan joskus valtameren liikkuvat vyöt. Liikkuville hihnoille on ominaista voimakas vulkanismi (toleiiittiset basaltit), lisääntynyt lämmön virtaus, jyrkästi leikattu kohokuvio pitkittäis- ja poikittaisharjanteilla, kaivamilla, reunuksilla ja matalalla vaipan pinnalla. Seismiselttisesti inaktiivisia alueita ilmaistavat kohokuviossa suuret valtamerten altaat, tasangot, tasangot sekä vedenalaiset harjut, joita rajoittavat vikatyyppiset kielekkeet ja valtameren sisäiset aallokkomaiset nousut, joiden päällä on aktiivisten ja sammuneiden tulivuorten kartioita. Toisen tyypin alueilla on vedenalaisia ​​tasankoja ja nousuja, joissa on mannertyyppinen kuori (mikromantereita). Toisin kuin liikkuvat valtamerivyöhykkeet, näitä alueita kutsutaan toisinaan maanosien rakenteiden mukaisesti. thalassokratonit.

6. Valtameren kuoren rakenne erityyppisissä rakenteissa. Valtameren painaumat, jotka ovat maankuoren pinnan suurimpia negatiivisia rakenteita, sisältävät useita rakenteellisia piirteitä, joiden avulla niitä voidaan vastustaa positiivisten rakenteiden (mantereiden) kanssa ja verrata toisiinsa.

Pääasia, joka yhdistää ja erottaa kaikki valtameren painaumat, on maankuoren pinnan matala sijainti niissä ja maanosille ominaisen geofysikaalisen graniitti-metamorfisen kerroksen puuttuminen. Liikkuvat vyöt ulottuvat kaikkien valtamerten syvennysten läpi - valtameren keskiharjanteiden vuoristojärjestelmät, joissa on korkea lämpövirta, vaippakerroksen korkea sijainti, mikä ei ole tyypillistä mantereille. Maan pinnan pisin valtameren keskiharjanteesta muodostuva järjestelmä tunkeutuu ja yhdistää siten kaikki valtameren syvennykset ottamalla niissä keskeisen tai marginaalisen aseman.On myös ominaista, että valtameren pohjan tektoniset rakenteet liittyvät usein läheisesti toisiinsa. maanosien rakenteisiin. Ensinnäkin nämä yhteydet ilmenevät yleisten vaurioiden läsnäolossa, valtameren keskiharjanteiden riftlaaksojen siirtymissä mannerhalkeamiksi (Kalifornian ja Adenin lahdet), suurten vedenalaisten mannerkuoren lohkojen läsnäolossa valtamerissä. , samoin kuin graniittittomat kuoret mantereilla, siirtymissä mantereiden ansa-kentät hyllylle ja valtameren pohjalle. Myös valtamerten painaumien sisäinen rakenne on erilainen. Nykyaikaisen leviämisvyöhykkeen sijainnin mukaan Atlantin valtameren painuma on mahdollista vastustaa Keski-Atlantin harjanteen mediaaniasemalla kaikkiin muihin valtameriin, joissa ns. keskiharja on siirtynyt yhteen reunasta. Intian valtameren laman sisäinen rakenne on monimutkainen. Länsiosassa se muistuttaa Atlantin valtameren rakennetta, idässä se on lähempänä Tyynen valtameren länsiosaa. Vertaamalla Tyynen valtameren läntisen alueen rakennetta Intian valtameren itäosaan, kiinnitetään huomiota niiden tiettyihin yhtäläisyyksiin: pohjan syvyyteen, kuoren ikään (Intian valtameren kookosalueet ja Länsi-Australian altaat). , Tyynen valtameren läntisen altaan). Molemmissa valtamerissä nämä osat on erotettu mantereesta ja reunameren altaista syvänmeren kaivantojen ja saarikaarien järjestelmillä. Yhteys aktiivisten valtameren reunojen ja mantereiden nuorten poimutettujen rakenteiden välillä havaitaan Keski-Amerikassa, jossa Atlantin valtamerta erottaa Karibianmerestä syvänmeren kaivannon ja saaren kaari. Valtameren altaat mantereen massiiveista erottavien syvänmeren kaivantojen läheinen yhteys mannerkuoren rakenteisiin voidaan jäljittää esimerkissä Sundan syvänmeren kaivannon pohjoisesta jatkeesta, joka siirtyy Arakanin esisyvyyn. .

7. Mannerten (valtamerten) reunojen rakenteet ja kuorityypit.

8. Mannerlohkojen ja valtameren painaumien rajatyypit. Mannermassiivilla ja valtameren painaumilla voi olla kahdenlaisia ​​rajoja - passiivinen (Atlantti) ja aktiivinen (Tyynimeri). Ensimmäinen tyyppi on jaettu useimpien Atlantin, Intian ja arktisten valtamerten kehykseen. Tälle tyypille on ominaista se, että yhden tai toisen jyrkkyyden mannerrinteessä, jossa on porrastettuja normaalivirheitä, reunuksia ja suhteellisen lempeä mannerjalka, mannermassiivit sulautuvat valtameren pohjan syvyyksien tasankojen alueelle. Mannerjalan vyöhykkeellä tunnetaan syviä kaukaloita, mutta niitä tasoittavat paksut, tiivistämättömien sedimenttien kerrokset. Toisen tyyppiset marginaalit ilmaistaan ​​Tyynen valtameren reunalla, Intian valtameren koillisreunalla ja Atlantin valtameren reunalla Keski-Amerikan vieressä. Näillä alueilla mannermassiivien ja valtameren pohjan syvyyksien tasankojen välissä on vaihtelevan leveyden vyöhyke, jossa on syvänmeren kaivoja, saarikaareja ja reunameren altaita.

9. Litosfäärilevyt ja niiden rajatyypit. Tutkiessaan litosfääriä, joka sisältää maankuoren ja ylemmän vaipan, geofyysikot tulivat siihen tulokseen, että se sisältää omat heterogeenisyytensä. Ensinnäkin nämä litosfäärin epähomogeenisuudet ilmaistaan ​​​​vyöhykkeiden läsnäolona, ​​jotka ylittävät sen koko paksuudelta korkealla lämpövirralla, korkealla seismisellä ja aktiivisella modernilla vulkanismilla. Tällaisten nauhavyöhykkeiden välissä olevia alueita kutsutaan litosfäärilevyiksi ja itse vyöhykkeitä pidetään litosfäärilevyjen rajoilla. Samanaikaisesti yhdelle tyypille on tunnusomaista vetojännitykset (levyjen hajaantumisrajat), toiselle puristusjännitykset (levyjen konvergenssirajat) ja kolmannelle tyypille ovat ominaista jännitykset ja puristukset, joita esiintyy sakset. Ensimmäisen tyyppiset rajat ovat divergenttejä (rakenteellisia) rajoja, jotka pinnalla vastaavat rift-vyöhykkeitä. Toisen tyyppiset rajat ovat subduktio (kun valtameren lohkot työnnetään mannerten alle), obduktiiviset (kun valtameren lohkot työnnetään mannermaisten lohkojen päälle) ja törmäysrajat (kun mannerlohkot siirtyvät). Pinnalla ne ilmenevät syvänmeren juoksuhaudoista, etusyvistä ja suurista työntövyöhykkeistä, joissa on usein ofioliitteja (ompeleita). Kolmannen tyyppisiä rajoja (leikkaus) kutsutaan muunnosrajoilla. Siihen liittyy usein myös epäjatkuvia repeämien painumien ketjuja. On olemassa useita suuria ja pieniä litosfäärilevyjä. Suuria levyjä ovat Euraasian, Afrikan, Indo-Australian, Etelä-Amerikan, Pohjois-Amerikan, Tyynenmeren ja Etelämanner. Pieniä lautasia ovat Karibia, Scotia, Filippiinit, Cocos, Nazca, Arabia jne.

10. Rifting, leviäminen, subduktio, obduktio, törmäys. Rifting on prosessi, jossa maankuoreen muodostuu ja kehittyy mantereiden ja valtamerien vyöhykkeitä, jotka ulottuvat vaakasuorassa mittakaavassa. Ylemmässä hauraassa osassa se ilmenee repeytymien muodostumisena, joka ilmaistaan ​​suurten lineaaristen grabenien, liukuvien onteloiden ja niihin liittyvien rakennemuotojen muodossa, ja niiden täyttymisenä sedimenteillä ja (tai) tulivuorenpurkaustuotteilla, jotka yleensä liittyvät repeytymiseen. Kuoren alemmassa, kuumemmassa osassa hauraat muodonmuutokset halkeamisen aikana korvataan plastisella jännityksellä, mikä johtaa sen ohenemiseen ("kaulan" muodostumiseen) ja erityisen intensiivisen ja pitkittyneen venytyksen yhteydessä täydelliseen repeämiseen. olemassa olevan (manner- tai valtameren) kuoren jatkuvuus ja uuden valtameren tyyppisen kuoren "aukkojen" muodostuminen. Viimeinen prosessi, jota kutsutaan leviämiseksi, eteni voimakkaasti myöhäismesotsoisessa ja kenozoisessa nykyisten valtamerten sisällä, ja pienemmässä (?) mittakaavassa ilmeni ajoittain joillakin vanhempien liikkuvien vyöhykkeiden vyöhykkeillä.

Subduktio - valtameren kuoren litosfäärilevyjen ja vaippakivien subduktio muiden levyjen reunojen alle (levytektoniikan käsitteiden mukaan). Mukana syväkeskeisten maanjäristysten vyöhykkeiden syntyminen ja aktiivisten vulkaanisten saarikaarien muodostuminen.

Obduktio - valtameren litosfäärin fragmenteista koostuvien tektonisten levyjen työntäminen mantereen reunalle. Tuloksena muodostuu ofioliittikompleksi.Oduktio tapahtuu, kun jokin tekijä häiritsee valtameren kuoren normaalia imeytymistä vaippaan. Eräs obduktiomekanismeista on valtameren kuoren kohoaminen mantereen reunalle, kun se tulee valtameren keskiharjanteen subduktiovyöhykkeelle.Obduktio on suhteellisen harvinainen ilmiö ja sitä on esiintynyt vain ajoittain maapallon historiassa. Jotkut tutkijat uskovat, että meidän aikanamme tämä prosessi tapahtuu Etelä-Amerikan lounaisrannikolla.

Mannertörmäys on mannerlaattojen törmäys, joka johtaa aina maankuoren romahtamiseen ja vuorijonojen muodostumiseen. Esimerkki törmäyksestä on Alppien ja Himalajan vuoristovyöhyke, joka muodostui Tethysin valtameren sulkeutumisen ja törmäyksen seurauksena Hindustanin ja Afrikan Euraasian laatan kanssa. Tämän seurauksena kuoren paksuus kasvaa merkittävästi, Himalajan alla se on 70 km. Tämä on epävakaa rakenne, jonka sivuja tuhoavat voimakkaasti pinta- ja tektoninen eroosio. Jyrkästi lisääntyneessä kuoressa graniitteja sulatetaan metamorfoituneista sedimentti- ja magmakivistä.