Строение земной коры

    План:

    Введение                                                                                                           2

    1. Общие сведения о строении Земли и составе земной коры                    3

    2. Типы горных пород, составляющих земную кору                                   4

    2.1. Осадочные горные породы                                                              4

    2.2. Магматические горные породы                                                      5

    2.3. Метаморфические горные породы                                                        6

    3. Строение земной коры                                                                                6

    4. Геологические процессы, происходящие в земной коре                         9

    4.1. Экзогенные процессы                                                                     10

    4.2. Эндогенные процессы                                                                     10

    Заключение                                                                                                    12

    Список  использованной литературы                                                           13 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

    Введение 

    Все знания о строении и истории развития земной коры составляют предмет, называемый геологией. Земная кора — это верхняя (каменная) оболочка Земли, называемая также литосферой (по-гречески «литое» — камень).

    Геология  как наука подразделяется на ряд  самостоятельных отделов, которые  изучают определённые вопросы строения, развития и истории земной коры. К ним относятся: общая геология, структурная геология, геологическое картирование, тектоника, минералогия, кристаллография, геоморфология, палеонтология, петрография, литология, а также — геология полезных ископаемых, включая геологию нефти и газа.

    Основные  положения общей и структурной геологии являются фундаментом для понимания вопросов геологии нефти и газа. В свою очередь, основные теоретические положения по происхождению нефти и газа, миграции углеводородов и формированию их скоплений лежат в основе поисков нефти и газа. В геологии нефти и газа рассматриваются также закономерности размещения различных типов скоплений углеводородов в земной коре, которые служат основой для прогнозирования нефтегазоносности исследуемых областей и районов и используются в поисково-разведочных работах на нефть и газ.

    В данной работе будут рассмотрены  вопросы, касающиеся земной коры: ее состав, строение, процессы в ней происходящие. 
 
 
 
 
 
 

    1. Общие сведения о строении Земли и составе земной коры 

    В целом планета Земля имеет  форму геоида, или сплюснутого у полюсов и экватора эллипсоида, и состоит из трех оболочек.

    В центре находится ядро (радиус 3400 км), вокруг которого располагается мантия в интервале глубин от 50 до 2900 км. Внутренняя часть ядра предполагается твёрдой, железо — никелевого состава. Мантия находится в расплавленном состоянии, в верхней части которой располагаются магматические очаги.

    На  глубине 120 - 250 км под материками и 60 - 400 км под океанами залегает слой мантии, называемый астеносферой. Здесь вещество находится в близком к плавлению состоянии, вязкость его сильно понижена. Все литосферные плиты как бы плавают в полужидкой астеносфере, как льдины в воде.

    Выше  мантии находится земная кора, мощность которой резко изменяется на материках и в океанах. Подошва коры (поверхность Мохоровичича) под континентами находится на глубине в среднем 40 км, а под океанами — на глубине 11 — 12 км. Поэтому, средняя мощность коры под океанами (за вычетом толщи воды) составляет около 7 км.

    Земную  кору слагают горные породы, т. е. сообщества минералов (полиминеральные агрегаты), возникшие в земной коре в результате геологический процессов. Минералы — природные химические соединения или самородные элементы, обладающие определенными химическими и физическими свойствами и возникшие в земле в результате химико-физических процессов. Минералы делятся на несколько классов, каждый из которых объединяет десятки и сотни минералов. Например, сернистые соединения металлов образуют класс сульфидов (200 минералов), соли серной кислоты формируют 260 минералов класса сульфатов. Существуют классы минералов: карбонатов, фосфатов, силикатов, последние из которых наиболее широко распространены в земной коре и образуют более 800 минералов. 

    2. Типы горных пород, составляющих земную кору 

    Итак, горные породы - природные агрегаты минералов более или менее постоянного минералогического и химического состава, образующие самостоятельные геологические тела, слагающие земную кору. Форма, размеры и взаимное расположение минеральных зерен обусловливают структуру и текстуру горных пород.

    По  условиям образования (генезиса) различают: осадочные, магматические и метаморфические породы.

    2.1. Осадочные горные породы

    Генезис осадочных пород — либо результат разрушения и переотложения ранее существовавших горных пород, либо выпадение осадков из водных растворов (различные соли), либо — результат жизнедеятельности организмов и растений. Характерной чертой осадочных горных пород является их слоистость, отражающая изменяющиеся условия отложения геологических осадков. Составляют около 10% массы земной коры и покрывают 75 % поверхности Земли. С осадочными горными породами связано св. 3/4 полезных ископаемых (уголь, нефть, газ, соли, руды железа, марганца, алюминия, россыпи золота, платины, алмазов, фосфориты, стройматериалы). В зависимости от исходного материала осадочные породы подразделяются на обломочные (терригенные), хемогенные, органогенные (биогенные) и смешанные.

    Обломочные  породы образуются за счёт накопления обломков разрушившихся горных пород, т.е. это породы, состоящие из обломков более древних горных пород и минералов. По величине обломков различают грубообломочные (глыбы, щебни, гравий, галька), песчаные (песчаники), пылеватые (алевриты, алевролиты) и глинистые породы. Наиболее широко распространены в земной коре такие обломочные породы, как пески, песчаники, алевролиты, глины.

    Хемогенные  породы являются химическими соединениями, которые образуются в результате выпадения из водных растворов. К ним относятся: известняки, доломиты, каменные соли, гипс, ангидрит, железные и марганцевые руды, фосфориты и др.

    Органогенные  породы накапливаются в результате отмирания и захоронения животных и растений, т.е. органогенные породы (от орган и греч . genes - рождающий, рожденный) (биогенные породы) - осадочные горные породы, состоящие из остатков животных и растительных организмов или продуктов их жизнедеятельности (известняк-ракушечник, мел, ископаемые угли, горючие сланцы и др.).

    Породы  смешанного генезиса, как правило, образуются за счёт различного сочетания всех рассматриваемых выше факторов. Среди этих пород выделяются песчаные и глинистые известняки, мергели (сильно известковые глины) и др.

    2.2. Магматические горные породы

    Генезис магматических пород — результат застывания магмы на глубине или на поверхности. Магма, являясь расплавленной и насыщенной газообразными компонентами, изливается из верхней части мантии.

    В состав магмы в основном входят следующие  элементы: кислород, кремний, алюминий, железо, кальций, магний, натрий, калий, водород. В небольших количествах в магме присутствуют: углерод, титан, фосфор, хлор и др. элементы.

    Магма, внедряясь в земную кору, может  застывать на различной глубине или изливаться на поверхность. В первом случае образуются интрузивные породы, во втором — эффузивные. В процессе остывания горячей магмы в слоях земной коры происходит образование минералов различной структуры (кристаллической, аморфной и др.). Эти минералы формируют горные породы. К примеру, на большой глубине при застывании магмы образуются граниты, на сравнительно небольшой глубине — кварцевые порфиры и т. д.

    Эффузивные  породы образуются при быстром застывании магмы на поверхности Земли или на морском дне. Примером могут служить туфы, вулканическое стекло.

    Интрузивные горные породы - магматические горные породы, образовавшиеся в результате застывания магмы в толще земной коры.

    Магматические горные породы по содержанию SiO₂ (кварц и другие соединения) делятся на: кислые (SiO₂ более 65%), средние — 65—52%, основные (52—40%) и ультраосновные (менее 40% SiO₂). По содержанию в породах кварца изменяется окраска пород. Кислые обычно имеют светлую окраску, основные и ультраосновные — темную до черной. К кислым породам относятся: граниты, кварцевые порфиры; к средним: сиениты, диориты, нефелиновые сиениты; к основным: габбро, диабазы, базальты; к ультраосновным: пироксены, перидотиты и дуниты.

    2.3. Метаморфические горные породы

    Метаморфические породы образуются в результате воздействия высоких температур и давлений на горные породы другого первичного генезиса (осадочные или магматические), т. е. за счёт химических преобразований под действием метаморфизма. К метаморфическим породам относятся: гнейсы, кристаллические сланцы, мрамор. К примеру, мрамор образуется за счёт метаморфизма первичной осадочной породы — известняка. 

    3. Строение земной коры 

    Земная  кора условно подразделяется на три  слоя: осадочный, гранитный и базальтовый. Строение земной коры показано на рис. 1.

    

    1 – вода, 2 – осадочный слой, 3 –  гранитный слой, 4 – базальтовый  слой, 5 – глубинные разломы, магматические породы, 6 – мантия, М – поверхность Мохоровичича (Мохо), К – поверхность Конрада, ОД – островная дуга, СХ – срединноокеанический хребет

    Рис. 1. Схема строения земной коры (по М.В. Муратову)

    Каждый  из слоев неоднороден по составу, однако, название слоя отвечает преобладающему типу пород, характеризующихся соответствующими скоростями прохождения сейсмических волн.

    Верхний слой представлен осадочными породами, где скорость прохождения продольных сейсмических волн менее 4,5 км/с. Для среднего гранитного слоя — характерны скорости волн порядка 5,5—6,5 км/с, что экспериментально отвечает гранитам.

    Осадочный слой маломощен в океанах, но имеет значительную мощность на континентах (в Прикаспии, например, по геофизическим данным предполагается 20—22 км).

    Гранитный слой отсутствует в океанах, где осадочный слой непосредственно залегает на базальтовом. Базальтовый слой - нижний слой земной коры, расположенный между поверхностью Конрада и поверхностью Мохоровичича. Он характеризуется скоростью распространения продольных волн от 6,5 до 7,0 км/с.

    На  материках и океанах земная кора различается по составу и толщине. Материковая кора под горными сооружениями достигает 70 км, на равнинах — 25—35 км. При этом верхний слой (осадочный) составляет обычно 10—15 км, за исключением Прикаспия и др. Ниже располагается гранитный слой толщиной до 40 км, а в подошве коры — базальтовый слой также до 40 км.

    Граница между корой и мантией называется поверхностью Мохоровичича. В ней скачкообразно увеличивается скорость распространения сейсмических волн. В общих чертах форма поверхности Мохоровичича представляет собой зеркальное отражение рельефа внешней поверхности литосферы: под океанами она выше, под континентальными равнинами - ниже.