Земная кора: все, что нужно знать

Земная кора представляет собой чрезвычайно тонкий слой горных пород, который составляет самую прочную оболочку нашей планеты. В относительном выражении его толщина соответствует толщине кожи яблока. Он составляет менее половины 1 процента от общей массы планеты, но играет жизненно важную роль в большинстве природных циклов Земли.

В некоторых местах кора может иметь толщину более 80 километров, а в других - менее одного километра. Под ним лежит мантияслой силикатной породы толщиной около 2700 километров. Мантия составляет основную часть Земли.

Кора состоит из множества различных типов камней, которые делятся на три основные категории: изверженный, метаморфические и осадочный. Тем не менее, большинство из этих пород возникли как гранит или базальт. Мантия внизу сделана из перидотита. Bridgmanite, самый распространенный минерал на Земленаходится в глубокой мантии.

Мы не знали, что на Земле была кора до начала 1900-х годов. До этого момента мы знали только то, что наша планета качается относительно неба, как будто она имеет

Сейсмическая скорость измеряет скорость, с которой волны землетрясения распространяются через различные материалы (то есть породы) ниже поверхности. За несколькими важными исключениями, сейсмическая скорость внутри Земли имеет тенденцию к увеличению с глубиной.

В 1909 году в работе сейсмолога Андрии Мохоровича было установлено внезапное изменение скорости сейсмических волн - своего рода разрыв - около 50 километров в глубине Земли. Сейсмические волны отражаются от него (отражаются) и изгибаются (преломляются), проходя через него, так же, как свет ведет себя на разрыве между водой и воздухом. Этот разрыв, называемый разрывом Мохоровича или «Мохо», является принятой границей между корой и мантией.

Корка и тектонические плиты не то же самое. Пластины толще, чем кора, и состоят из коры плюс неглубокая мантия под ней. Эта жесткая и хрупкая двухслойная комбинация называетсялитосфера («каменистый слой» в научной латыни). Литосферные плиты лежат на слое более мягкой, более пластичной мантийной породы, называемой астеносферой («слабый слой»). Астеносфера позволяет плитам медленно перемещаться по ней, как плот в густой грязи.

Мы знаем, что внешний слой Земли состоит из двух больших категорий пород: базальтовых и гранитных. Базальтовые породы лежат в основе морского дна, а гранитные породы составляют материки. Мы знаем, что сейсмические скорости этих типов горных пород, измеренные в лаборатории, совпадают со скоростями, замеченными в коре вплоть до Мохо. Поэтому мы уверены, что Мохо знаменует собой реальные изменения в химии горных пород. Мохо не является идеальной границей, потому что некоторые породы коры и мантии могут маскироваться под другие. Однако каждый, кто говорит о коре, будь то в сейсмологическом или петрологическом смысле, к счастью, означает одно и то же.

В общем, тогда существует два вида коры: океаническая кора (базальтовая) и континентальная кора (гранитная).

Океаническая кора покрывает около 60 процентов поверхности Земли. Океаническая кора тонкая и молодая - толщиной не более 20 км и не старше 180 миллионов лет. Все старшее было вытащено под континентами субдукции. Океаническая кора образуется на срединно-океанических хребтах, где плиты разрываются. Когда это происходит, давление на нижнюю мантию сбрасывается, и перидотит там начинает плавиться. Фракция, которая плавится, становится базальтовой лавой, которая поднимается и извергается, а оставшийся перидотит истощается.

Срединно-океанические хребты мигрируют над Землей подобно Roombas, извлекая этот базальтовый компонент из перидотита мантии по мере их продвижения. Это работает как химический процесс очистки. Базальтовые породы содержат больше кремния и алюминия, чем оставленный перидотит, в котором содержится больше железа и магния. Базальтовые породы также менее плотные. Что касается минералов, в базальте больше полевого шпата и амфибола, меньше оливина и пироксена, чем в перидотите. В стенографии геолога океаническая кора мафична, а океаническая мантия ультрамафична.

Океаническая кора, будучи настолько тонкой, представляет собой очень маленькую часть Земли - около 0,1 процента - но ее жизнь цикл служит для разделения содержимого верхней мантии на тяжелый остаток и более легкий набор базальтов горные породы. Он также извлекает так называемые несовместимые элементы, которые не попадают в мантийные минералы и перемещаются в жидкий расплав. Они, в свою очередь, перемещаются в континентальную кору по мере развития тектоники плит. Тем временем океаническая кора реагирует с морской водой и переносит часть ее в мантию.

Континентальная кора толстая и старая - в среднем около 50 км толщиной и около 2 миллиардов лет - и покрывает около 40 процентов планеты. В то время как почти вся океаническая кора находится под водой, большая часть континентальной коры подвергается воздействию воздуха.

Континенты медленно растут в течение геологического времени, поскольку океаническая кора и донные отложения вытягиваются под ними посредством субдукции. Из нисходящих базальтов вытесняют воду и несовместимые элементы, и этот материал поднимается, чтобы вызвать больше таяния на так называемой фабрике субдукции.

Континентальная кора состоит из гранитных пород, которые содержат еще больше кремния и алюминия, чем базальтовая океаническая кора. Они также имеют больше кислорода благодаря атмосфере. Гранитные породы еще менее плотные, чем базальтовые. С точки зрения минералов, гранит имеет еще больше полевого шпата и меньше амфиболов, чем базальт, и почти не содержит пироксена или оливина. Это также имеет в изобилии кварц. В стенографии геолога континентальная кора является фельзиковой.

Континентальная кора составляет менее 0,4 процента Земли, но она представляет собой продукт двойного процесса рафинирования, сначала в хребтах среднего океана, а затем в зонах субдукции. Общее количество континентальной коры медленно растет.

Несовместимые элементы, которые попадают на континенты, важны, потому что они включают основные радиоактивные элементы уранторий и калий. Они создают тепло, благодаря которому континентальная кора действует как электрическое одеяло на верхней части мантии. Жара также смягчает толстые места в коре, как Тибетское платои заставляет их распространяться в сторону.

Континентальная кора слишком плавучая, чтобы вернуться в мантию. Вот почему он в среднем такой старый. Когда континенты сталкиваются, кора может утолщаться почти до 100 км, но это временно, потому что вскоре она снова распространяется. Относительно тонкая кожа известняков и других осадочных пород имеет тенденцию оставаться на континентах или в океане, а не возвращаться в мантию. Даже песок и глина, которые смываются в море, возвращаются на континенты по конвейерной ленте океанической коры. Континенты - это действительно постоянные, самоподдерживающиеся особенности земной поверхности.

Корка - это тонкая, но важная зона, где сухие, горячие камни из глубин Земли реагируют с водой и кислородом поверхности, создавая новые виды минералов и камней. Это также место, где плитно-тектоническая активность смешивает и скремблирует эти новые породы и вводит в них химически активные жидкости. Наконец, кора - это дом жизни, который оказывает сильное влияние на химию горных пород и имеет собственные системы переработки минерального сырья. Все интересное и ценное разнообразие в геологии, от металлических руд до толстых пластов глины и камня, находит свое место в коре и нигде больше.

Следует отметить, что Земля - ​​не единственное планетарное тело с земной корой. У Венеры, Меркурия, Марса и Луны Земли тоже есть.

Отредактировано Брукс Митчелл