Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Толщина земной коры (км)
Континентальная и океаническая кора на верхней мантии Земли

Континентальная кора - это слой магматических , осадочных и метаморфических пород, который формирует геологические континенты и участки мелководного морского дна у их берегов, известные как континентальные шельфы . Этот слой иногда называют сиалем, потому что его объемный состав богаче силикатами и минералами алюминия и имеет более низкую плотность по сравнению с океанической корой , называемой сима, которая богаче минералами силиката магния и более плотная. Изменения скоростей сейсмических волн показали, что на определенной глубине ( разрыв Конрада) наблюдается довольно резкий контраст между более кислой верхней континентальной корой и нижней континентальной корой, которая имеет более мафический характер.

Континентальная кора состоит из различных слоев с промежуточным валовым составом (SiO 2 мас.% = 60,6 [1] ). Средняя плотность континентальной коры составляет около 2,83 г / см 3 , [2] менее плотной , чем ультрамафитового материала , который составляет мантию , которая имеет плотность около 3,3 г / см 3 . Континентальная кора также менее плотная, чем океаническая кора, плотность которой составляет около 2,9 г / см 3 . На расстоянии от 25 до 70 км континентальная кора значительно толще океанической коры, средняя толщина которой составляет около 7–10 км. Около 40% площади поверхности Земли [3] и около 70% объема Земли.Земная кора - это континентальная кора. [4]

Большая часть континентальной коры - это суша над уровнем моря. Тем не менее, 94% от Zealandia континентальной коры региона погружен под Тихим океаном , [5] с Новой Зеландией , составляющий 93% от надводной части.

Важность [ править ]

Поскольку поверхность континентальной коры в основном находится над уровнем моря, ее существование позволило наземной жизни развиться из морской. Его существование также предоставляет широкие просторы мелководье , известного как epeiric морей и континентальных шельфов , где комплекс метазоа жизнь может укоренившихся в раннем палеозое времени, в том, что теперь называется кембрийский взрыв . [6]

Происхождение [ править ]

Вся континентальная кора в конечном итоге образована из расплавов мантийного происхождения (в основном базальта ) в результате фракционной дифференциации базальтового расплава и ассимиляции (переплавления) ранее существовавшей континентальной коры. Относительный вклад этих двух процессов в формирование континентальной коры обсуждается, но считается, что фракционная дифференциация играет доминирующую роль. [7] Эти процессы происходят в основном на магматических дугах, связанных с субдукцией .

Существует мало свидетельств существования континентальной коры до 3,5 млрд лет назад . [8] Около 20% текущего объема континентальной коры было сформировано 3,0 млрд. Лет назад. [9] Было относительно быстрое развитие на участках щитов, состоящих из континентальной коры между 3,0 и 2,5 млрд. Лет. [8] В течение этого временного интервала около 60% современного объема континентальной коры. [9] Остальные 20% сформировались в течение последних 2,5 млрд лет.

Силы в действии [ править ]

В отличие от устойчивой континентальной коры, размер, форма и количество континентов постоянно меняются в течение геологического времени. Различные тракты расходятся, сталкиваются и воссоединяются как часть большого цикла суперконтинента . [10] В настоящее время существует около 7 миллиардов кубических километров континентальной коры, но это количество варьируется из-за природы задействованных сил. Относительное постоянство континентальной коры контрастирует с короткой жизнью океанической коры. Поскольку континентальная кора менее плотная, чем океаническая кора, когда активные границы двух встречаются в зонах субдукцииокеаническая кора обычно погружается обратно в мантию. Континентальная кора редко подвергается субдукции (это может происходить там, где блоки континентальной коры сталкиваются и утолщаются, вызывая глубокое таяние под горными поясами, такими как Гималаи или Альпы ). По этой причине самые старые породы на Земле находятся в кратонах или ядрах континентов, а не в многократно рециркулируемой океанической коре ; самый старый нетронутый коровый фрагмент является Acasta Гнейс на 4.01 Ga , тогда как самая старые крупномасштабная океаническая кора (расположенная на Тихоокеанской плите на шельфе Камчатки ) является от юры (≈180 Ма), хотя в Средиземном море есть небольшие более древние остатки примерно 340 млн лет назад. [11] Таким образом, континентальная кора и слои горных пород, лежащие на ней и внутри нее, являются лучшим архивом истории Земли. [3] [12]

Высота горных хребтов обычно связана с толщиной коры. Это результат изостазии, связанной с горообразованием (горообразование). Кора утолщена сжимающими силами, связанными с субдукцией или континентальным столкновением. Плавучесть коры заставляет ее подниматься вверх, силы столкновительного напряжения уравновешиваются гравитацией и эрозией. Это образует киль или горный корень под горным хребтом, где находится самая толстая кора. [13] Самая тонкая континентальная кора находится в рифтовых зонах, где кора утончается в результате разломов отрыва и в конечном итоге разрывается, заменяясь океанической корой. Таким образом образовывались края континентальных фрагментов (обе стороныАтлантический океан , например) называются пассивными окраинами .

Высокие температуры и давления на глубине, часто в сочетании с долгой историей сложных искажений, вызывают метаморфизм большей части нижней континентальной коры - главным исключением из этого являются недавние магматические интрузии . Магматическая порода также может быть «отнесена» к нижней стороне корки, т.е. добавляться к коре путем образования слоя непосредственно под ней.

Континентальная кора образуется и (гораздо реже) разрушается в основном тектоническими процессами плит , особенно на границах сходящихся плит . Кроме того, материал континентальной коры переносится в океаническую кору за счет седиментации. Новый материал может быть добавлен к континентам в результате частичного таяния океанической коры в зонах субдукции, в результате чего более легкий материал поднимается в виде магмы, образуя вулканы. Также материал может образовываться горизонтально, когда вулканические островные дуги , подводные горыили аналогичные структуры сталкиваются со стороной континента в результате тектонических движений плит. Континентальная кора также теряется из-за эрозии и субдукции наносов, тектонической эрозии преддуг, расслоения и глубокой субдукции континентальной коры в зонах коллизии. [14] Многие теории роста земной коры противоречивы, в том числе о темпах роста и рециркуляции земной коры, о том, рециркулируется ли нижняя кора иначе, чем верхняя кора, и о том, какая часть тектоники плит в истории Земли действовала и, следовательно, могла быть доминирующим способом образование и разрушение континентальной коры. [15]

Это предмет дискуссий, увеличивалось ли количество континентальной коры, уменьшалось или оставалось постоянным в течение геологического времени. Одна модель показывает, что до 3,7 млрд лет назад континентальная кора составляла менее 10% от современного количества. [16] К 3,0 млрд лет назад это количество составляло около 25%, а после периода быстрой эволюции земной коры оно составляло около 60% от текущего количества к 2,6 млрд лет назад. [17] Рост континентальной коры, по-видимому, происходил скачками повышенной активности, соответствующими пяти эпизодам увеличения добычи в течение геологического времени. [18]

См. Также [ править ]

  • Террейн
  • Геологическая провинция
  • Литосфера

Ссылки [ править ]

  1. ^ Рудник, RL; Гао, С. (1 января 2014 г.). «Состав континентальной коры». Трактат по геохимии . С. 1–51. DOI : 10.1016 / B978-0-08-095975-7.00301-6 . ISBN 9780080983004.
  2. ^ Кристенсен, Николай I .; Муни, Уолтер Д. (1995). «Сейсмическая скоростная структура и состав континентальной коры: глобальный взгляд». Журнал геофизических исследований: Твердая Земля . 100 (B6): 9761–9788. Bibcode : 1995JGR ... 100.9761C . DOI : 10.1029 / 95JB00259 . ISSN 2156-2202 . 
  3. ^ а б Когли 1984
  4. ^ Хоксворт и др. 2010 г.
  5. ^ Мортимер, Ник; Кэмпбелл, Хэмиш Дж. (2017). «Зеландия: Скрытый континент Земли» . GSA сегодня . 27 : 27–35. DOI : 10.1130 / GSATG321A.1 . Архивировано 17 февраля 2017 года.
  6. ^ Бен Ваггонер; Аллен Коллинз. «Кембрийский период» . Музей палеонтологии Калифорнийского университета . Проверено 30 ноября 2013 года .
  7. ^ Кляйн, Бенджамин; Ягуц, Оливер (1 января 2018 г.). «О важности кристаллизации-дифференциации для образования расплавов, богатых SiO2, и формирования состава дуговой (и континентальной) коры». Американский журнал науки . 318 (1): 29–63. Bibcode : 2018AmJS..318 ... 29J . DOI : 10.2475 / 01.2018.03 . ISSN 1945-452X . S2CID 134674805 .  
  8. ^ a b Харт, П.Дж., Земная кора и верхняя мантия, Американский геофизический союз, 1969, стр. 13–15 ISBN 978-0-87590-013-1 
  9. ^ a b Макканн, Т. (редактор) (2008). Геология Центральной Европы: Том 1: Докембрий и палеозой . Лондон: Геологическое общество . п. 22. ISBN 978-1-86239-245-8.CS1 maint: дополнительный текст: список авторов ( ссылка )
  10. ^ Конди 2002
  11. ^ https://www.newscientist.com/article/2100988-worlds-oldest-ocean-crust-dates-back-to-ancient-supercontinent/
  12. ^ Боуринг и Уильямс 1999
  13. ^ Saal et al. 1998 г.
  14. ^ Клифт и Ваннучи 2004
  15. ^ Армстронг 1991
  16. ^ von Huene & Scholl 1991
  17. ^ Тейлор и МакЛеннан 1995
  18. ^ Батлер 2011 , см. Рисунок

Библиография [ править ]

  • Армстронг, Р.Л. (1991). «Устойчивый миф о росте земной коры» (PDF) . Австралийский журнал наук о Земле . 38 (5): 613–630. Bibcode : 1991AuJES..38..613A . CiteSeerX  10.1.1.527.9577 . DOI : 10.1080 / 08120099108727995 .
  • Bowring, SA; Уильямс, IS (1999). «Прискоанские (4.00–4.03 млрд. Лет) ортогнейсы северо-запада Канады». Вклад в минералогию и петрологию . 134 (134): 3–16. Bibcode : 1999CoMP..134 .... 3B . DOI : 10.1007 / s004100050465 . S2CID  128376754 .
  • Батлер, Роб (2011). «Создание новых континентов» . Архивировано из оригинала на 1 марта 2006 года . Проверено 29 января 2006 года .
  • Когли, Дж. Грэм (1984). «Континентальные окраины, протяженность и количество континентов». Обзоры геофизики . 22 (2): 101–122. Bibcode : 1984RvGSP..22..101C . DOI : 10,1029 / RG022i002p00101 .
  • Конди, Кент С. (2002). «Суперконтинентальный цикл: есть ли две модели цикличности?». Журнал африканских наук о Земле . 35 (2): 179–183. Bibcode : 2002JAfES..35..179C . DOI : 10.1016 / S0899-5362 (02) 00005-2 .
  • Клифт, П; Ваннучи, П. (2004). «Контроль тектонической аккреции по сравнению с эрозией в зонах субдукции: последствия для происхождения и повторного использования континентальной коры». Обзоры геофизики . 42 (RG2001): RG2001. Bibcode : 2004RvGeo..42.2001C . DOI : 10.1029 / 2003RG000127 . hdl : 1912/3466 .
  • Хоксуорт, CJ; Dhuime, B .; Пьетраник, А.Б .; Кавуд, Пенсильвания; Кемп, АИС; Стори, компакт-диск (2010). «Возникновение и эволюция континентальной коры». Журнал геологического общества . 167 (2): 229–248. Bibcode : 2010JGSoc.167..229H . DOI : 10.1144 / 0016-76492009-072 . S2CID  131052922 .
  • Saal, AL; Рудник, Р.Л .; Равицца, GE; Харт, SR (1998). «Изотоп Re – Os, свидетельствующий о составе, формировании и возрасте нижней континентальной коры». Природа . 393 (6680): 58–61. Bibcode : 1998Natur.393 ... 58S . DOI : 10.1038 / 29966 . S2CID  4327383 .
  • Вальтер, Джон Виктор (2005). Основы геохимии . Джонс и Бартлетт. п. 35. ISBN 978-0-7637-2642-3.(Диаграмма, озаглавленная «Модель роста континентальной коры во времени» Тейлора, С.Р .; МакЛеннан, С.М. (1995). «Геохимическая эволюция континентальной коры». Rev. Geophys . 33 (2): 241–265. Bibcode : 1995RvGeo..33..241T . дои : 10,1029 / 95RG00262 .)
  • фон Хюене, Роланд; Шолль, Дэвид В. (1991). «Наблюдения на сходящихся краях относительно субдукции наносов, субдукционной эрозии и роста континентальной коры» . Обзоры геофизики . 29 (3): 279–316. Bibcode : 1991RvGeo..29..279V . DOI : 10.1029 / 91RG00969 .

Внешние ссылки [ править ]

  • Средний состав континентальной коры
  • Корочка 5.1
  • Эволюция континентальной коры