Чем океаническая кора отличается от континентальной?
Консолидированная земная кора образована горными породами двух заметно отличающихся одна от другой групп — гранитной и базальтовой. Это продукты кристаллизации остывшей магмы, соответственно, кислого (более 65% SiO2) и основного (около 50% SiO.J составов. Кроме различий по количественному содержанию кремнезема в химическом составе первых преобладают алюмосиликаты, вторых — магниевые силикаты. Поэтому иногда упомянутые типы коры сокращенно называют «си-аль» и «сима». Физические свойства этих магматических масс имеют существенные различия. Прежде всего, кислые горные породы обладают меньшей плотностью и имеют более низкую температуру плавления (кристаллизации). Кислый расплав характеризуется высокой вязкостью, не позволяющей ему растекаться, в то время как основные породы в расплавленном состоянии отличаются жидкотекучестью.
Эти свойства магмы хорошо иллюстрируются и современным вулканизмом. Базальтовая (основная) лава кипит в гавайских вулканических озерах. Во время извержений гавайских вулканов лава выходит из берегов, и огненные реки стекают в океан. А кислая лава вулканов Камчатки, извергаясь из кратера, наслаивается и образует в рельефе конусные сопки. Зачастую в жерлах таких вулканов создаются пробки, под которыми нарастает давление газов. В этих случаях извержение вулкана носит характер взрыва (Везувий, Кракатау). Или пробка выдавливается в виде штока (Стромболи, Мон-Пеле).
Как же отражаются свойства кислой и основной магмы на строении земной коры? В начальный период развития планеты гравитационная дифференциация привела к расслоению магматической оболочки. На поверхности сложного силикатного расплава всплыли кислые массы. Ниже расположился слой более тяжелой основной магмы. После охлаждения поверхности земного шара и кристаллизации магмы образовалась первичная сплошная гранитная кора планеты, под которой оставались два слоя расплавленной магмы (см. левую схему на рис. 1).
Рекомендуем:
Система московских доходных домов предлагает вашему вниманию дешевые гостиницы Москвы. Наши преимущества — круглосуточный ресепшн, кухня, бесплатный интернет, транспортная доступность. Номера оборудованы всей необходимой бытовой и электронной техникой, мебелью, а также удовлетворят пожелания самых взыскательных гостей.
В эпохи горообразования новые порции кислой магмы под напором расширяющейся мантии вытесняются из верхнего слоя сквозь разломы и трещины в твердой оболочке, создавая на поверхности горные нагромождения. Вновь образовавшиеся горы поднимаются на тысяч и метров выше краев разрыва литосферы. Чем больше давление под земной корой в момент ее разрыва, тем выше горы.
Вспучивание и растрескивание гранитной коры может наблюдаться и в платформенных областях вдали от горных систем. Там нет сквозного прорыва магмы на поверхность. Расплавленные массы, внедрившиеся в твердую кору (интрузии), остывают и кристаллизуются в глубине. А в рельефе получаются горы и увалы, скажем, Валдайской возвышенности. Магматическая земная кора почти повсеместно покрыта слоистой толщей осадочных пород, которая надежно скрывает многочисленные трещины и разломы. Поэтому нет ничего необыкновенного в том, что кристаллический фундамент под пластами осадочных пород, на поверхности которых построена Москва, имеет вид разбитой тарелки, а город стоит на семи холмах. Это закономерное следствие минувших эпох активизации тектогенеза. Разумеется, линии разломов следует учитывать при строительстве крупных объектов. Но не более того. Некоторые авторы любят попугать читателей возможными катаклизмами в связи с глубинными трещинами в земной коре. Однако блоки разломов плотно упакованы гравитацией и те, что не расположены в поясах высокой сейсмической активности, лежат неподвижно десятки миллионов лет. И, скорее всего, долежат так до очередной эпохи горообразования. Если бы можно было удалить с поверхности земной коры осадочный покров, то континенты виделись бы из космоса покрытыми сеткой трещин. Не зря в свое время Скиапарелли обнаружил на Марсе системы «каналов». Марс не имеет такого мощного осадочного покрова, как Земля, и линии разрывов магматической коры лучше просматриваются на его поверхности.
С каждой эпохой горообразования по мере увеличения объема кристаллической гранитной оболочки толщина слоя кислой магмы уменьшалась. Наконец, в одну из эпох горообразования (предположительно в герцинскую эпоху — более 200 млн лет тому назад)
Современная базальтовая кора, охватывающая фрагменты гранитной коры (континенты) сквозь истонченный слой кислого расплава прорвались обладающие высокой подвижностью более плотные магматические массы основного состава. Выдавленная наружу жидкая магма, стекая в низины и застывая на ходу, образовала на поверхности гранитной коры базальтовые плато. В отдельных местах разорванная гранитная кора была раздвинута потоками магмы основного состава. После того, как извержение прекратилось, магма застыла в виде бассейнов из горных пород базальтового типа.
В последующие периоды высокой тектонической активности базальтовые бассейны между расколотыми блоками гранитной коры разрослись и превратились в дно океанов. Некогда сплошная гранитная кора разделилась на континенты, под которыми остались изолированные объемы не способной растекаться кислой магмы. Соотношение плотности гранита и базальта такое же, как у льда и воды (2700 кг/м3: 3000 кг/м3 = 0,9). Поэтому в периоды высокой тектонической активности планеты, когда целостность земной коры нарушена, материки плавают в базальтовом магматическом слое, как айсберги в океане. А в длительные промежутки времени тектонического спокойствия они зафиксированы базальтовой корой и вместе с ней образуют сплошную каменную оболочку Земли (см. правую схему на рис. 1). При этом блоки и обломки континентальной коры (материки и острова) находятся в состоянии изостазии, т. е. в соответствии с законом Архимеда уравновешены выталкивающей силой вмещающих их базальтов. И так же, как по высоте выступающей над водой части айсберга легко определяется толщина скрытого под водой льда, в случае с гранитной и базальтовой составляющими земной коры правомерно утверждать, что над усредненным уровнем океанского дна возвышается одна десятая суммарной толщины континентальной коры и остатков кислой магмы под ней.
Несмотря на то что материки пассивно дрейфуют в потоках расширяющихся полей базальтовой магмы, в их перемещениях можно отметить некоторые закономерности. Посмотрите на глобус. Массивы материков от Антарктиды до Африки соединены в непрерывную цепь узкими полосками континентальной коры. Монолитные континентальные блоки раздвигались по земной поверхности подобно секциям складного метра. В начале цепи наблюдаются два ярко выраженных шарнира — подводная петля, соединяющая конец Антарктического полуострова с мысом Горн Южной Америки, и надводная перемычка Панамского перешейка между Южной и Северной Америками. Далее следуют два неразвившихся шарнира — подводная перемычка между Северной Америкой и Евразией в районе Берингова пролива и полоска суши между Евразией и Африкой — Суэцкий перешеек. Можно предположить, что последние еще растянутся и преобразуются в пластичные соединительные элементы, когда наступит очередная стадия расширения земного шара.
И только Австралийская континентальная плита обособилась без образования перемычки. Может быть, в силу недостаточной массы отделяющегося от Азии блока Австралии разогретая континентальная кора намечавшейся перемычки не вытянулась полосой, а раздробилась на группу крупных экваториальных островов.
