Земная кора - Википедия - Earths crust

Плиты в коре Земли

земной коры это тонкая оболочка снаружи земной шар, что составляет менее 1% объема Земли. Это верхний компонент литосфера, разделение слоев Земли, которое включает корка и верхняя часть мантия.[1] Литосфера разбита на тектонические плиты движение которого позволяет теплу уходить из недр Земли в космос.

Кора лежит поверх мантии, и эта конфигурация стабильна, потому что верхняя мантия состоит из перидотит и поэтому значительно более плотная, чем корка. Граница между корой и мантией условно проводится по Разрыв Мохоровича, граница, определяемая контрастом в сейсмический скорость.

Геологические провинции мира (USGS )

Температура корки увеличивается с глубиной,[2] достигая значений обычно в диапазоне от около 100 ° C (212 ° F) до 600 ° C (1112 ° F) на границе с подстилающей мантией. Температура увеличивается на 30 ° C (54 ° F) на каждый километр локально в верхней части земной коры.[3]

Сочинение

Основные статьи: Изобилие элементов в земной коре и Классификация Гольдшмидта
Содержание (атомная доля) химических элементов в верхней части континентальной коры Земли как функция атомного номера. Самые редкие элементы в коре (показаны желтым цветом) не самые тяжелые, а скорее сидерофильные (железолюбивые) элементы в Классификация Гольдшмидта элементов. Они были истощены из-за того, что были перемещены глубже в ядро ​​Земли. Их изобилие в метеороид материалы выше. Кроме того, теллур и селен истощились из корки из-за образования летучих гидридов.

Кора Земли бывает двух разных типов:

  1. Океанический: Толщина от 5 км (3 миль) до 10 км (6 миль)[4] и состоит в основном из более плотных, более мафический камни, такие как базальт, диабаз, и габбро.
  2. Континентальный: Толщина от 30 км (20 миль) до 50 км (30 миль) и в основном состоит из менее плотных, более фельзический камни, такие как гранит.

Средняя толщина коры составляет от 15 км (10 миль) до 20 км (10 миль).

Поскольку и континентальная, и океаническая кора менее плотны, чем нижняя мантия, оба типа коры «плавают» на мантии. Поверхность континентальной коры значительно выше поверхности океанической коры из-за большей плавучести более толстой, менее плотной континентальной коры (пример изостазия ). В результате континенты образуют возвышенности, окруженные глубокими океанскими бассейнами.[5]

Континентальная кора имеет средний состав, аналогичный составу андезит,[6] хотя состав не является однородным, а верхний гребень в среднем имеет более кислый состав, похожий на состав дацит, в то время как нижняя кора в среднем имеет более основной состав, напоминающий базальт.[7] Самый распространенный минералы в земной шар с Континентальный разлом находятся полевые шпаты, которые составляют около 41% корки по весу, за которыми следуют кварц на 12%, и пироксены в 11%.[8]

Самые многочисленные элементы земной корыПриблизительно% по весуОкисьПриблизительный% оксида по весу
О46.6
Si27.7SiO260.6
Al8.1Al2О315.9
Fe5.0Fe в качестве FeO6.7
Ca3.7CaO6.4
Na2.7Na2О3.1
K2.6K2О1.8
Mg1.5MgO4.7
Ti0.44TiO20.7
п0.10п2О50.1

Все остальные составляющие, кроме воды, присутствуют только в очень малых количествах и составляют менее 1%.[9]

Континентальная кора обогащена несовместимые элементы по сравнению с базальтовый кора океана и намного обогащена по сравнению с подстилающей мантией. Наиболее несовместимые элементы в континентальной коре обогащены в 50-100 раз по сравнению с примитивными породами мантии, а океаническая кора обогащена несовместимыми элементами примерно в 10 раз.[10]

Оценки средней плотности верхней коры колеблются от 2,69 до 2,74 г / см.3 и для нижней корочки от 3,0 до 3,25 г / см3.[11]

В отличие от континентальной коры, океаническая кора состоит преимущественно из подушечной лавы и слоистых даек состава Срединно-океанический хребет базальт с тонким верхним слоем наносов и нижним слоем габбро.[12]

Становление и эволюция

Дальнейшая информация: Формирование Земли

Земля образовалась примерно 4,6 миллиарда лет назад из диска пыли и газа, вращающегося вокруг недавно сформированного Солнца. Он образовался в результате аккреции, где планетезимали и другие более мелкие скалистые тела столкнулись и застряли, постепенно превращаясь в планету. Этот процесс произвел огромное количество тепла, которое заставило раннюю Землю полностью расплавиться. По мере того, как планетарная аккреция замедлялась, Земля начала охлаждаться, образуя свою первую кору, называемую первичной корой.[13] Эта кора, вероятно, неоднократно разрушалась сильными ударами, а затем преобразовывалась из магма океан, оставленный ударом. Ни одна первичная кора Земли не сохранилась до наших дней; все было разрушено эрозией, ударами и тектоника плит за последние несколько миллиардов лет.[14]

С тех пор Земля формирует вторичную и третичную кору, которые соответствуют океанической и континентальной коре соответственно. Вторичная кора образуется в центрах спрединга в центре океана, где происходит частичное плавление нижележащих слоев. мантия дает базальтовый магмы и новые формы океанской коры. Этот «толчок гребня» является одной из движущих сил тектоники плит, и он постоянно создает новую океаническую кору. Это означает, что старая кора должна быть где-то разрушена, поэтому напротив центра спрединга обычно есть зона субдукции: желоб, в котором океаническая плита погружается обратно в мантию. Этот постоянный процесс создания новой океанской коры и разрушения старой океанской коры означает, что возраст самой старой океанской коры на Земле сегодня составляет всего около 200 миллионов лет.[15]

Напротив, основная масса континентальной коры намного старше. Древнейшие породы континентальной коры на Земле имеют возраст от 3,7 до 4,28 миллиарда лет. [16][17] и были найдены в Нарриер Гнейс Террейн в Западная Австралия, в Акаста Гнейс в Северо-западные территории на Канадский щит и другие кратонный регионы, такие как Фенноскандинавский щит. Немного циркон возрастом 4,3 миллиарда лет был обнаружен в Нарриер Гнейс Террейн. Континентальная кора - это третичная кора, образованная в зонах субдукции в результате рециклинга субдуцированной вторичной (океанической) коры.[15]

Средний возраст нынешней континентальной коры Земли оценивается примерно в 2,0 миллиарда лет.[18] Большинство горных пород земной коры, образовавшихся до 2,5 миллиардов лет назад, расположены в кратоны. Такая старая континентальная кора и нижележащая мантия астеносфера менее плотны, чем где-либо на Земле, и поэтому их нелегко разрушить субдукцией. Формирование новой континентальной коры связано с периодами интенсивного орогенез; эти периоды совпадают с формированием суперконтиненты Такие как Родиния, Пангея и Гондвана. Кора частично образуется путем скопления островные дуги включая гранитные и метаморфические складчатые пояса, и частично сохраняется за счет истощения подстилающей мантии с образованием плавучих литосферный мантия.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ Робинсон, Юджин С. (14 января 2011 г.). «Внутренности Земли». Геологическая служба США. Получено 30 августа, 2013.
  2. ^ Пил, Роберт (1911). "Скучный". В Чисхолме, Хью (ред.). Британская энциклопедия. 4 (11-е изд.). Издательство Кембриджского университета. п. 251.
  3. ^ Philpotts, Anthony R .; Агу, Джей Дж. (2009). Принципы магматической и метаморфической петрологии (2-е изд.). Кембридж, Великобритания: Издательство Кембриджского университета. п. 14. ISBN  9780521880060.
  4. ^ Строение Земли. Энциклопедия Земли. 3 марта 2010 г.
  5. ^ Левин, Гарольд Л. (2010). Земля сквозь время (9-е изд.). Хобокен, штат Нью-Джерси: Дж. Вили. С. 173–174. ISBN  978-0470387740.
  6. ^ Р. Л. Рудник и С. Гао, 2003 г., Состав континентальной коры. В The Crust (ред. Р. Л. Рудник), том 3, стр. 1–64 «Трактата по геохимии» (ред. Х. Д. Холланд и К. К. Турекиан), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN  0-08-043751-6
  7. ^ Philpotts & Ague 2009, п. 2.
  8. ^ Андерсон, Роберт С .; Андерсон, Сюзанна П. (2010). Геоморфология: механика и химия ландшафта. Издательство Кембриджского университета. п. 187. ISBN  978-1-139-78870-0.
  9. ^ Кляйн, Корнелис; Hurlbut, Корнелиус С., младший (1993). Руководство по минералогии: (по Джеймсу Д. Дане) (21-е изд.). Нью-Йорк: Вили. С. 221–224. ISBN  047157452X.
  10. ^ Хофманн, Альбрехт В. (ноябрь 1988 г.). «Химическая дифференциация Земли: взаимосвязь между мантией, континентальной корой и океанической корой». Письма по науке о Земле и планетах. 90 (3): 297–314. Bibcode:1988E и PSL..90..297H. Дои:10.1016 / 0012-821X (88) 90132-X.
  11. ^ «Строение и состав Земли». Австралийский музей онлайн. Получено 2007-09-14.
  12. ^ Philpotts & Ague 2009 С. 370-371.
  13. ^ Эриксон, Джон (2014). Историческая геология: понимание прошлого нашей планеты. Издание информационной базы. п. 8. ISBN  978-1438109640. Получено 28 сентября 2017.
  14. ^ Тейлор, С. Росс; МакЛеннан, Скотт М. (1996). «Эволюция континентальной коры». Scientific American. 274 (1): 76–81. Bibcode:1996SciAm.274a..76T. Дои:10.1038 / scientificamerican0196-76. JSTOR  24989358.
  15. ^ а б Тейлор и МакЛеннан, 1996 г..
  16. ^ "Команда находит самые старые скалы Земли'". Новости BBC. 2008-09-26. Получено 2010-03-27.
  17. ^ П. Дж. Патчетт и С. Д. Самсон, 2003 г., Возраст и рост континентальной коры из радиогенных изотопов. В The Crust (ред. Р. Л. Рудник), том 3, стр. 321–348 «Трактата по геохимии» (ред. Х. Д. Холланд и К. К. Турекиан), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN  0-08-043751-6
  18. ^ А. И. С. Кемп и К. Дж. Хоксуорт, 2003 г., Гранитные перспективы генерации и вековой эволюции континентальной коры. В The Crust (ред. Р. Л. Рудник), том 3, стр. 349–410 «Трактата по геохимии» (ред. Х. Д. Холланд и К. К. Турекиан), Elsevier-Pergamon, Oxford ISBN  0-08-043751-6

внешняя ссылка