Кора Земли. Формирование рельефа и основные положения тектоники

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное  учреждение

высшего профессионального  образования

«Южно-Уральский государственный университет»

Кафедра «Физическая  Химия»

 

 

 

РЕФЕРАТ

по дисциплине: «Концепция современного естествознания»

 на тему: «Кора Земли. Формирование рельефа и основные положения тектоники»

 

 

 

 

 

 

 

 

Выполнил: 

студент группы ЭиУ-222 Хайруллин Э.Р.

 

Проверил:

Тепляков Ю.Н.

 

 

 

 

Содержание:

Введение........................................................................................3

 

Глава 1. Земная кора.....................................................................4

1. Океаническая кора....................................................4
2. Континентальная кора..............................................6

 

Глава 2. Рельеф. Формирования рельефа………………….......9

 

Глава 3. Тектоника плит……………………………………….12

           3.1. История тектоники плит………………………….. 12

           3.2. Основные положения тектоники………………….14

           3.3. Тектоника плит как система  наук............................19

 

Заключение...................................................................................21

 

Список используемой литературы.............................................22

 

 

 

 

 

Введение

 

По сравнению с размерами  земного шара, земная кора составляет 1/200 его радиуса, при этом являясь самым сложным по строению и до сих пор наиболее загадочным образованием нашей планеты. Главная особенность земной коры в том, что она служит пограничным слоем между земным шаром и окружающим нас космическим пространством. В этой переходной зоне между двумя стихиями мироздания – космосом и веществом планеты – постоянно происходили сложнейшие физико-химические процессы, и следы этих процессов в значительной степени сохранились.

Основными целями работы является:

• определить строение коры земли, ее составляющие;
• выделить особенности формирования рельефа
• рассмотреть тектонику плит и её основные положения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 1. Земная кора

 

Земная кора — внешняя твёрдая оболочка Земли (геосфера). Ниже коры находится мантия, которая отличается составом и физическими свойствами — она более плотная, содержит в основном тугоплавкие элементы. Разделяет кору и мантию граница Мохоровичича, или сокращённо Мохо, на которой происходит резкое увеличение скоростей сейсмических волн. С внешней стороны большая часть коры покрыта гидросферой, а меньшая находится под воздействием атмосферы.

Кора есть на большинстве  планет земной группы, Луне и многих спутниках планет-гигантов. В большинстве  случаев она состоит из базальтов. Земля уникальна тем, что обладает корой двух типов: континентальной  и океанической.

Масса земной коры оценивается  в 2,8×10¹⁹ тонн (из них 21 % — океаническая кора и 79 % — континентальная). Кора составляет лишь 0,473 % общей массы Земли.

 

1. Океаническая кора

Океаническая кора — тип  земной коры, распространённый в океанах. От континентов кора океанов отличается меньшей мощностью (толщиной) и базальтовым  составом. Она образуется в срединно-океанических хребтах и поглощается в зонах  субдукции. Древние фрагменты океанической коры, сохранившиеся в складчатых сооружениях на континентах, называются офиолитами. В срединно-океанических хребтах происходит интенсивное  гидротермальное изменение океанической коры, в результате которого из неё  выносятся легкорастворимые элементы.

Ежегодно в срединно-океанических хребтах формируется 3,4 км² океанической коры объёмом 24 км³ и массой 7×1010 тонн магматических пород. Средняя  плотность океанической коры около 3,3 г/см³. Масса океанической коры оценивается  в 5,9×1018 тонн (0,1 % от общей массы Земли, или 21 % от общей массы коры). Таким  образом, среднее время обновления океанической коры составляет менее 100 млн. лет; самая древняя океаническая кора, находящаяся в ложе океана, сохранилась во впадине Пиджафета  в Тихом океане и имеет юрский возраст (156 млн лет).

Океаническая кора состоит  преимущественно из базальтов и  поглощаясь в зонах субдукции, превращется  в эклогиты. Эклогиты имеют плотность  больше, чем самые распространенные мантийные породы — перидотиты, и погружаются в глубину. Они  задерживаются на границе между  верхней и нижней мантией, на глубине  порядка 660 километров, а затем проникают  и в нижнюю мантию. Согласно некоторым  оценкам, эклогиты, прежде слагавшие  океаническую кору ныне составляют около 7 % массы мантии.

Относительно небольшие  фрагменты древней океанической коры могут исключаться из спрединго-субдукционного круговорота в закрытых бассейнах, замкнутых в результате коллизии континентов. Примером такого участка  может быть северная часть впадины  Каспийского моря, фундамент которой, по мнению некоторых исследователей, сложен океанической корой девонского возраста.

Океаническая кора может  заползать поверх континентальной  коры, в результате обдукции. Так  формируются самые крупные офиолитовые  комплексы типа офиолитового комплекса  Семаил.

 

 

Строение океанической коры

Стандартная океаническая кора имеет мощность 7 км, и строго закономерное строение. Сверху вниз она сложена  следующими комплексами:

-осадочные породы, представленные  глубоководными океаническими осадками.

-базальтовые покровы,  излившиеся под водой.

-дайковый комплекс, состоит  из вложенных друг в друга  базальтовых даек.

-слой основных расслоенных  интрузий

-мантия, представлена дунитами  и перидотитами.

В подошве океанической коры обычно залегают дуниты и перидотиты. Эти породы могут образоваться как  в результате кристаллизации расплавов, так и быть первичными мантийными породами. Их можно различить по ориентировке зерен в породе. В  породах прошедших магматическую  стадию кристаллы ориентированны произвольно. В мантийных породах, претерпевших течение в конвективных ячейках, зерна ориентированны в соответствии со своими реологическими свойствами.

Слой расслоенных интрузий образуется в срединно-океаническом хребте, в магматических камерах, расположенных на глубине 2—4 км. Эти  массивы вложены друг в друга.

Океаническая кора может  иметь повышенную мощность в районах  плюмового магматизма. В таких  местах расположены океанические острова  и океанические плато.

 

 

2. Континентальная кора

Континентальная кора -  земная кора материков, которая состоит из осадочного, гранитного и базальтового пластов. Средняя толщина 35-45 км, максимальная - до 75 км (под горными массивами). Противопоставляется океанической коре, которая отлична по строению и составу.

Континентальная кора имеет  трёхслойное строение. Верхний слой представлен прерывистым покровом осадочных пород, который развит широко, но редко имеет большую  мощность. Большая часть коры сложена  под верхней корой — слоем, состоящим главным образом из гранитов и гнейсов, обладающим низкой плотностью и древней историей. Исследования показывают, что большая часть  этих пород образовались очень давно, около 3 миллиардов лет назад. Ниже находится  нижняя кора, состоящая из метаморфических  пород — гранулитов и им подобных.

 

Состав верхней континентальной  коры

Земную кору составляет сравнительно небольшое число элементов. Около  половины массы земной коры приходится на кислород, более 0,25 — на кремний. Всего 18 элементов: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba — составляют 99,8 % массы  земной коры.

Определение состава верхней  континентальной коры стало одной  из первых задач, которую взялась  решать молодая наука геохимия. Собственно из попыток решения этой задачи и  появилась геохимия. Эта задача весьма сложна, поскольку земная кора состоит  из множества пород разнообразного состава. Даже в пределах одного геологического тела состав пород может сильно варьировать. В разных районах могут быть распространены совершенно разные типы пород. В свете  всего этого и возникла задача определения общего, среднего состава той части земной коры, что выходит на поверхность на континентах. С другой стороны, сразу же возник вопрос о содержательности этого термина.

Первая оценка состава  верхней земной коры была сделана  Кларком. Кларк был сотрудником  геологической службы США и занимался  химическим анализом горных пород. После  многих лет аналитических работ, он обобщил результаты анализов и  рассчитал средний состав пород. Он предположил, что многие тысячи образцов, по сути, случайно отобранных, отражают средний состав земной коры. Эта работа Кларка вызвала фурор в научном сообществе. Она подверглась жёсткой критике, так как многие исследователи сравнивали такой способ с получением «средней температуры по больнице, включая морг». Другие исследователи считали, что этот метод подходит для такого разнородного объекта, каким является земная кора. Полученный Кларком состав земной коры был близок к граниту.

Следующую попытку определить средний состав земной коры предпринял Виктор Гольдшмидт. Он сделал предположение, что ледник, двигающийся по континентальной  коре, соскребает все выходящие на поверхность породы, смешивает их. В результате породы, отлагающиеся в результате ледниковой эрозии, отражают состав средней континентальной  коры. Гольдшмидт проанализировал состав ленточных глин, отлагавшихся в Балтийском море во время последнего оледенения. Их состав оказался удивительно близок к среднему составу, полученному  Кларком. Совпадение оценок, полученных столь разными методами, стало  сильным подтверждением геохимических  методов.

Впоследствии определением состава континентальной коры занимались многие исследователи. Широкое научное  признание получили оценки Виноградова, Ведеполя, Ронова и Ярошевского.

Некоторые новые попытки  определения состава континентальной  коры строятся на разделении её на части, сформированные в различных геодинамических  обстановках.

 

 

 

 

Граница между верхней  и нижней корой

Для изучения строения земной коры применяются косвенные геохимические  и геофизические методы, но непосредственные данные можно получить в результате глубинного бурения. При проведении научного глубинного бурения часто  ставится вопрос о природе границы  между верхней (гранитной) и нижней (базальтовой) континентальной корой. Для изучения этого вопроса в  СССР была пробурена Саатлинская  скважина. В районе бурения наблюдалась  гравитационная аномалия, которую связывали  с выступом фундамента. Но бурение  показало, что под скважиной находится  интрузивный массив. При бурении  Кольской сверхглубокой скважины граница  Конрада также не была достигнута. Недавно обсуждалась возможность проникновения к границе Мохоровичича и в верхнюю мантию с помощью самопогружающихся вольфрамовых капсул, обогреваемых теплом распадающихся радионуклидов.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Глава 2. Рельеф

Рельеф (фр. relief, от лат. relevo —  поднимаю) — совокупность неровностей  суши, дна океанов и морей, разнообразных  по очертаниям, размерам, происхождению, возрасту и истории развития. Слагается  из положительных (выпуклых) и отрицательных (вогнутых) форм.

Формы рельефа выделяют согласно их генезису и размеру. Рельеф формируется под влиянием эндогеных (тектонических движений , вулканизма и кристаллохимического разуплотнения вещества недр), экзогенных (Денудация) и космогенных процессов.

Рельеф изучает геоморфология.

 

Эндогенные процессы.

Тектонические движения. Тектонические (вертикальные и горизонтальные) движения создают наиболее крупные формы рельефа (мегарельеф). Например, большие равнинные территории и горные страны.

Магматизм. Магматизм проявляется в интрузивной и эффузивной форме. Данный процесс характерен для границ литосферных плит, рифтовым зонам, современным геосинклиналям, зонам молодых и омоложенных гор, срединно-океаническим хребтам.

Метаморфизм. Изменения горных пород под воздействием температуры, давления и других преобразований в недрах Земли. Различают: динамометаморфизм, термометаморфизм, контактный метаморфизм (перекристаллизация пород с изменением химических и минеральных свойств), гидротермальный метаморфизм.

 

 

Экзогенные процессы.

Выветривание- совокупность процессов разрушения и химического изменения горных пород на земной поверхности или вблизи неё под воздействием атмосферы, воды и организмов. Выделяют соответственно физическое (подразделяется на температурное и механическое), химическое и органическое выветривание.

Склоновые процессы- склоновые (или гравитационные) процессы в общем виде — это процессы переноса и сноса материала со склонов под действием сил земного тяготения.

Карст- данный процесс образует наземные (карры, карстовые воронки, полья, карстовые котловины и долины) и подземные (пещеры, колодцы, полости) карстовые формы.

Суффозионные процессы. Суффозия- процесс выноса из горных пород глинистых и алевритовых частиц. В результате этого образуются своеобразные формы рельефа овальной или округлой формы: падины, западины, блюдца.

Флювиальная геоморфология. Реки и водотоки — это не только потоки воды, но и наносы. Вода может мобилизировать наносы и переносить их вниз по течению. Скорость транзита наносов зависит от доступности и наличия наносов и от расхода воды реки.Если реки текут по равнине, то они обычно увеличиваются в размерах, объединяясь с другими реками. Сеть рек таким образом образует речную систему, часто реки являются дендрирующими (ветвящимися), но могут приобретать и другие формы, которые зависят от конкретной поверхности и геологогического строения.