Океанічна і континентальна кора
Земна кора – багатошарове утворення. Верхню її частина – осадовий чохол, або перший шар, – утворюють осадові породи і не ущільнені до стану порід опади. Нижче як на континентах, так і в океанах залягає кристалічний фундамент. У його будові і криються основні відмінності між континентальним і океанічним типами земної кори. На континентах у складі фундаменту виділяються два потужних шару – ” гранітний ” і базальтовий. Під абісальними ложем океанів ” гранітний ” шар відсутній. Однак базальтовий фундамент океану аж ніяк не однорідний в розрізі, він розділяється на другий і третій шари.
До надглибокого і глибоководного буріння про структуру земної кори судили головним чином з геофізичних даними, а саме за швидкостями поздовжніх і поперечних сейсмічних хвиль. Залежно від складу і щільності порід, що складають ті чи інші шари земної кори, швидкості проходження сейсмічних хвиль значно змінюються. У верхніх горизонтах, де переважають слабо ущільнені осадові утворення, вони відносно невеликі, в кристалічних ж породах різко зростають у міру збільшення їх щільності.
Після того як в 1949 р. вперше були виміряні швидкості поширення сейсмічних хвиль в породах ложа океану, стало ясно, що швидкісні розрізи кори континентів і океанів досить різні. На невеликій глибині від дна, у фундаменті під абиссальной улоговиною, ці швидкості досягали величин, які на материках фіксувалися в найглибших шарах земної кори. Незабаром з’ясувалася причина подібного невідповідності. Справа в тому, що кора океанів виявилася разюче тонкою. Якщо на континентах товщина земної кори становить у середньому 35 км, а під гірничо – складчастими системами навіть 60 і 70 км, то в океані вона не перевищує 5-10, рідко 15 км, а в окремих районах мантія перебуває майже у самого дна.
Стандартний швидкісний розріз континентальної кори включає верхній, осадовий шар зі швидкістю поздовжніх хвиль 1-4 км / с, проміжний, ” гранітний ” – 5,5-6,2 км / с і нижній, базальтовий – 6,1 – 7,4 км / с. Нижче, як вважають, залягає так званий перідотітового шар, що входить вже до складу астеносфери, зі швидкостями 7,8-8,2 км / с. Назви шарів носять умовний характер, так як реальні суцільні розрізи континентальної кори ніхто досі не бачив, хоча Кольська надглибока свердловина проникла в глиб Балтійського щита вже на 12 км.
У абісальних улоговинах океану під тонким осадовим плащем (0,5-1,5 км), де швидкості сейсмічних хвиль не перевищують 2,5 км / с, знаходиться другий шар океанічної кори. За даними американського геофізика Дж. Уорзела та інших вчених, він відрізняється дивно близькими значеннями швидкості – 4,93-5,23 км / с,
В середньому 5,12 км / с, а середня потужність під ложем океанів дорівнює 1,68 км (в Атлантичному – 2,28, в Тихому – 1,26 км). Втім, в периферійних частинах абиссали, ближче до околиць континентів, потужності другого шару досить різко збільшуються. Під цим шаром виділяється третій шар кори з не менш однорідними швидкостями поширення поздовжніх сейсмічних хвиль, рівними 6,7 км / с. Його товщина коливається від 4,5 до 5,5 км.
В останні роки з’ясувалося, що для швидкісних розрізів океанічної кори характерний більший розкид значень, ніж це передбачалося раніше, що, мабуть, пов’язано з глибинними неоднородностями, існуючими в ній.
Як бачимо, швидкості проходження поздовжніх сейсмічних хвиль у верхніх (перший і другий) шарах континентальної та океанічної кори істотно різні.
Що стосується осадового чохла, то це обумовлено переважанням в його складі на континентах древніх утворень мезозойського, палеозойського і докембрійського віку, що зазнали досить складні перетворення в надрах. Дно ж океану, як говорилося вище, щодо молодо, і опади, що лежать над базальтами фундаменту, слабо ущільнені. Це пов’язано з дією цілого ряду факторів, що визначають ефект недоуплотненія, який відомий як парадокс глибоководного діагенеза.
Складніше пояснити різницю у швидкостях сейсмічних хвиль при їх розповсюдженні через другий (” гранітний “) шар континентальної і другий (базальтовий) шар океанічної кори. Як не дивно, в базальтовому шарі океану ці швидкості виявилися нижче (4,82 – 5,23 км / с), ніж в ” гранітному ” (5,5-6,2 км / с). Справа тут в тому, що швидкості поздовжніх сейсмічних хвиль в кристалічних породах з щільністю 2,9 г/см3 наближаються до 5,5 км / с. Звідси випливає, що якщо ” гранітний ” шар на континентах дійсно складний кристалічної породами, серед яких переважають метаморфічні освіти нижніх щаблів трансформації (за даними надглибокого буріння на Кольському півострові), то в складі другого шару океанічної кори, крім базальтів, повинні брати участь освіти з щільністю меншою, ніж у кристалічних порід (2-2,55 г/см3).
Дійсно, в 37 – му рейсі бурового судна ” Гломар Челленджер” були розкриті породи океанічного фундаменту. Бур проник крізь кілька базальтових покривів, між якими знаходилися горизонти карбонатних пелагічних опадів. В одній зі свердловин була пройдена 80 – метрова товща базальтів з прошарками вапняків, в іншій – 300 – метрова серія порід вулкана – генно – осадового походження. Буріння першої з перерахованих свердловин було зупинено в ультраосновних породах – габро і гипербазитах, які, ймовірно, вже відносяться до третього шару океанічної кори.
Глибоководне буріння і дослідження рифтових зон з підводних жилих апаратів (ПОА) дозволили з’ясувати в загальних рисах структуру океанічної кори. Правда, не можна з упевненістю стверджувати, що нам відомий повний і безперервний її розріз, що не спотворений наступними накладеними процесами. Найбільш детально вивчений в даний час верхній, осадовий шар, розкритий частково або повністю майже в 1000 точках дна буром ” Гломар Челленджера ” і ” Джойдес Резо – Люшні “. Набагато менш досліджений другий шар океанічної кори, який розкритий на ту чи іншу глибину набагато меншим числом свердловин (кількома десятками). Однак зараз очевидно, що цей шар сформований, в основному лавовими покривами базальтів, між якими укладено різноманітні осадові утворення невеликої потужності. Базальти відносяться до толеітовие разностям, що виникли в підводних умовах. Це лави подушок, складені часто порожнистими лавовими трубами і подушками. Знаходяться між базальтами опади у центральних частинах океану складаються із залишків найдрібніших планктонних організмів з карбонатної або кременистої функцією.
Нарешті, третій шар океанічної кори ототожнюють з так званим дайкового поясом – серіями невеликих магматичних тіл (інтрузій), тісно пригнаних одне до іншого. Склад цих інтрузій основною в ультраосновной. Це габро і гіпербазіти, формувався не при зіслання магми на поверхні дна, як базальти другого шару, а в надрах самої кори. Інакше кажучи, мова йде про магматичних розплавах, які застигли поблизу магматичного вогнища, так і не досягнувши поверхні дна. Їх більш ” важкий” ультраосновной складу свідчить про залишковий характер цих магматичних розплавів. Якщо ж згадати, що товщина третього шару зазвичай в 3 рази перевищує потужність другого шару океанічної кори, то визначення її як базальтової може здатися великим перебільшенням.
Подібно до цього і ” гранітний ” шар континентальної кори, як з’ясувалося в процесі буріння Кольської надглибокої свердловини, виявився зовсім не гранітним, принаймні у верхній його половині. Як вже говорилося вище, в пройденому тут розрізі переважали метаморфічні породи нижчих і середніх ступенів перетворення. У більшості своїй вони є зміненими при високих температурах і тиску, існуючих в надрах Землі, древніми осадовими породами. У цьому зв’язку склалася парадоксальна ситуація, яка полягає в тому, що ми тепер більше знаємо про корі океанічної, ніж про континентальної. І це при тому, що перша вивчається інтенсивно від сили два десятиліття, тоді як друга – об’єкт досліджень принаймні півтора століття.
Обидва різновиди земної кори не є антагоністами. У крайових частинах молодих океанів, Атлантичного і Індійського, кордон між континентальною та океанічною корою кілька ” розмита ” 8а рахунок поступового стоншення перший з них в області переходу від континенту до океану. Ця межа в цілому тектонічно спокійна, тобто не проявляє себе ні потужними сейсмічними поштовхами, які трапляються тут вкрай рідко, ні вулканічними виверженнями.
(2 votes, average: 4.00 out of 5)