Загальна характеристика літосфери.
Термін "літосфера" був запропонований в 1916 році Дж. Барреллом і аж до 60-х рр. двадцятого століття виступав синонімом земної кори. Потім було доведено, що до складу літосфери входять також і верхні шари мантії потужністю до декількох десятків кілометрів.
У будові літосфери виділяються рухливі області (складчасті пояса) і відносно стабільні платформи.
Потужність літосфери варіюється від 5 до 200 км. Під континентами товщина літосфери змінюється від 25 км під молодими горами, вулканічними дугами і континентальними рифтових зонами до 200 і більше кілометрів під щитами древніх платформ. Під океанами літосфера тонша і досягає мінімальної позначки в 5 км під серединно-океанічними хребтами. на периферії океану, поступово потовщені, доходить до 100-кілометрової товщини. Найбільшою потужності літосфера досягає в найменш прогрітих областях, найменше - у найбільш жарких.
За реакцією на довготривалі навантаження в літосфері прийнято виділяти верхній пружний і нижній пластичний шар. Також на різних рівнях в тектонічно активних областях літосфери простежуються горизонти щодо зниженої в'язкості, для яких характерні знижені швидкості сейсмічних хвиль. Геологи не виключають можливості прослизання по цим горизонтів одних шарів щодо інших. Це явище отримало назву розшарування літосфери.
Найбільш великими елементами літосфери є плити літосфери з розмірами в поперечнику 1-10 тис. Км. В даний час літосфера розділена на сім головних і кілька малих плит. Межі між плитами проводяться уздовж зон найбільшої сейсмічної і вулканічної активності.
Межі літосфери.
Верхня частина літосфери межує з атмосферою і гідросферою. Атмосфера, гідросфера і верхній шар літосфери перебувають в міцної взаємозв'язку і частково проникають одна в одну.
Нижня межа літосфери розташовується над астеносферой - шаром зниженою твердості, міцності і в'язкості у верхній мантії Землі. Кордон між літосферою і астеносферой нерезкая - перехід літосфери в астеносферу характеризується зменшенням в'язкості, зміною швидкості сейсмічних хвиль і збільшенням електропровідності. Всі ці зміни відбуваються внаслідок підвищення температури і часткового плавлення речовини. Звідси і основні методи визначення нижньої межі літосфери - сейсмологічний і магнітотелуричних.
Будова літосфери.
В даний час в будові літосфери прийнято виділяти земну кору (дивіться Земна кора в цифрах) і жорстку верхню частину мантії. Шари літосфери відокремлені один від одного границею Мохоровичича. Розглянемо докладніше частини, на які розділена літосфера.
Земна кора. Будова і склад.
Земна кора - частина літосфери, сама верхня з твердих оболонок Землі. На частку земної кори припадає 1% від загальної маси Землі (див. Фізичні характеристики Землі в цифрах).
Будова земної кори різниться на континентах і під океанами, а також в перехідних областях.
Материкова земна кора має товщину 35-45 км, в гірських областях до 80 км. Наприклад, під Гімалаями - понад 75 км, під Західно-Сибірської низиною - 35-40 км, під Російської платформою - 30-35.
Материкова земна кора ділиться на шари:
-Осадовий шар - шар, що покриває верхню частину континентальної земної кори. Складається з осадових і вулканічних гірських порід. Місцями (переважно на щитах стародавніх платформ) осадовий шар відсутній.
-Гранітний шар - умовна назва для шару, де швидкість поширення поздовжніх сейсмічних хвиль не перевищує 6,4 км / сек. Складається з гранітів і гнейсів - метаморфічних гірських порід, головними мінералами яких є плагіоклаз, кварц і калієвий польовий шпат.
-Базальтовий шар - умовна назва для шару, де швидкість поширення поздовжніх сейсмічних хвиль знаходиться в діапазоні 6,4 - 7,6 км / сек. Складний базальтами, габро (магматична інтрузивна гірська порода основного складу) і дуже сильно метаморфизованними осадовими породами.
Шари материкової земної кори можуть бути зім'яті, розірвані і зміщені по лінії розриву. Гранітний і базальтовий шари часто розділені поверхнею Конрада. яка характеризується різким стрибком швидкості сейсмічних хвиль.
Океанічна земна кора має товщину 5-10 км. Найменша товщина характерна для центральних районів океанів.
Океанічна земна кора ділиться на 3 шари:
- Шар морських опадів - товщина менше 1 км. Місцями відсутня зовсім.
- Середній шар або «другий» - шар зі швидкістю поширення поздовжніх сейсмічних хвиль від 4 до 6 км / сек - товщина від 1 до 2,5 км. Складається з серпентину і базальту, можливо, з домішкою осадових порід.
- Самий нижній шар або «океанічний» - швидкість поширення поздовжніх сейсмічних хвиль знаходиться в діапазоні 6,4-7,0 км / сек. Складений з габро.
Виділяють також перехідний тип земної кори. Він характерний для Островно-дугових зон на околицях океанів, а також для деяких ділянок материків, наприклад, в районі Чорного моря.
Земна поверхня в основному представлена рівнинами континентів і океанічного дна. Континенти оточені шельфом - мілководній смугою глибиною до 200 г і середньою шириною близько 80 км, яка після різкого обривчасті вигину дна переходить в континентальний схил (ухил змінюється від 15-17 до 20-30 °). Схили поступово вирівнюються і переходять в Абісальна рівнини (глибини 3,7-6,0 км). Найбільші глибини (9-11 км) мають океанічні жолоби, розташовані в основному в північній і західній частинах Тихого океану.