Литосфера и земная кора. Земная кора и литосфера

Земная кора наряду с верхней частью мантии - главные составляющие литосферы (твердой оболочки Земли). Земная кора отличается большими неровностями на суше, и в некоторых местах ее толщина может достигать семидесяти километров. Речь идет прежде всего о горных массивах. Ученые рассчитывают толщину, исходя из скорости распространения сейсмических волн.

Различие в строении земной коры оказало непосредственное влияние на формирование материков, их существование и взаимное расположение. Исследователи уверены, что несколько миллионов лет назад наша планета выглядела совершенно по-другому, и движение литосферных плит постепенно сформировало нынешнее расположение материков. Впервые научную теорию о дрейфе материков смог сформулировать известный географ из Германии Венегер Альфред.

Известно, что довольно долгое время человек не мог точно определить содержание химических веществ в земной коре. Однако с развитием науки стало известно, что больше всего в земной коре содержится кислорода, если брать глубину до шестнадцати километров.

Кислород составляет порядка пятидесяти процентов от общего веса. Второе место занимает алюминий - около семи-восьми процентов. Калий, кальций, магний, натрий в общем составляют чуть более десяти процентов от общей массы.

Оказывается, в античную эпоху также предпринимались попытки изучить геологическое строение земной коры, хоть и методы были довольно примитивными, если сравнивать с сегодняшним днем. Например, Диодор Сицилийский писал, что «рабочие смогли найти очень блестящие жилы благодаря свойствам земли». Речь шла о золоте.

Немало интереса представляет движение земной коры. В частности, несколько миллионов лет назад Индия была частью африканского континента. Однако движение земной коры привело к тому, что она попросту откололась и после совершения небольшой дуги «врезалась» в Евразию. Столкновение привело к образованию Гималаев. Кстати, некоторые ученые придерживаются того мнения, что, возможно, от Африки отколется еще один кусок.

Континентальная земная кора

Общая ее толщина серьезно варьируется в зависимости от перепадов высот, строения коры и других факторов. Континентальную земную кору принято разделять на несколько слоев:

• Самый верхний представлен в виде осадочных горных пород. Он может достигать пятнадцати километров;
• Чуть ниже находится гранитный слой. Свое название он получил из-за того, что горные породы, слагающие его, по многим своим качествам схожи именно с гранитом. От пяти до пятнадцати километров в среднем варьируется толщина данного слоя;
• Еще больше варьируется толщина базальтового слоя (она составляет от 10 до 35 километров).

То есть средняя толщина континентальной (или материковой) земной коры может достигать 30-70 километров.

Океаническая земная кора

Отсутствие гранитного слоя - главное отличие океанической земной коры. Именно по этой причине ее толщина небольшая и варьируется от шести до пятнадцати километров. Еще одно значимое отличие - большое содержание базальта. Ученые смогли доказать, что большая часть пород океанической земной коры образовалось очень давно - порядка трех миллиардов лет назад.

Современные специалисты полагают, что первой появилась именно океаническая земная кора. Затем в ней стали появляться складки (современные горные массивы). Их образование происходило под влиянием процессов, которые наблюдались внутри земли. Таким образом, толщина коры постепенно увеличивалась, что привело к формированию континентальной земной коры - так появились первые материки.

Каменная оболочка Земли - земная кора — прочно скреплена с верхней мантией и образует с ней единое целое - . Изучение земной коры и литосферы позволяет учёным объяснять процессы, происходящие на поверхности Земли, и предвидеть изменения облика нашей планеты в будущем.

Строение земной коры

Земная кора, состоящая из магматических, метаморфических и осадочных горных пород, на материках и под океанами имеет разную толщину и строение.

В континентальной земной коре принято выделять три слоя. Верхний - осадочный, в котором преобладают осадочные породы. Два нижних слоя условно называют гранитным и базальтовым. Гранитный слой состоит преимущественно из гранита и метаморфических горных пород. Базальтовый слой - из более плотных пород, сравнимых по плотности с базальтами. Океаническая кора двухслойная. В ней верхний слой - осадочный - имеет небольшую мощность, нижний слой - базальтовый - состоит из горных пород базальтов, а гранитный слой отсутствует.

Мощность континентальной коры под равнинами составляет 30 50 километров, под горами - до 75 километров. Океаническая кора намного тоньше, её мощность от 5 до 10 километров.

Кора есть на других планетах земной группы, на Луне и на многих спутниках планет-гигантов . Но только Земля обладает корой двух типов: континентальной и океанической. На других планетах в большинстве случаев она состоит из базальтов.

Литосфера

Каменная оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии, называется литосферой. Под ней находится разогретый пластичный слой мантии. Литосфера как бы плавает по этому слою. Мощность литосферы в разных областях Земли изменяется от 20 до 200 километров и более. В целом под континентами она толще, чем под океанами.

Учёные установили, что литосфера не монолитна, а состоит из . Они отделены друг от друга глубокими разломами. Выделяют семь очень крупных и несколько более мелких литосферных плит, которые постоянно, но медленно перемещаются по пластичному слою мантии. Средняя скорость их движения около 5 сантиметров в год. Некоторые плиты полностью океанические, но большинство имеют разные типы земной коры.

Литосферные плиты движутся относительно друг друга в разных направлениях: или отодвигаются, или, наоборот, сближаются и сталкиваются. В составе литосферных плит перемещается и их верхний «этаж» - земная кора. Благодаря движению литосферных плит меняется расположение на поверхности Земли материков и океанов. Материки то сталкиваются между собой, то отодвигаются друг от друга на тысячи километров.

Видеоурок 2: Литосфера. Рельеф. Человек

Лекция: Земная кора и литосфера. Состав и строение. Рельеф земной поверхности. Тектоника литосферных плит

Земная кора и литосфера

Литосфера – твердая оболочка, покрывающая Землю.

Её толщина достигает 280 км. Залегает она на верхнем расплавленном слое мантии, которая называется астеносферой. В состав литосферы входит земная кора и верхний слой мантии.

Таким образом , земная кора и литосфера два разных понятия. Земная кора простирается на глубину от 5 до 130 км. Толщина земной коры зависит от её вида. Океаническая тонкая, так как в ней отсутствует слой гранита, материковая может достигать толщины 130 км., в её состав входит гранитовый слой.

Состав и строение литосферы

Литосфера - это совокупность литосферных плит. Плиты дрейфуют по пластичной астеносфере. Одни плиты сдвигаются со скоростью 1-6 см. в год, другие отдаляются друг от друга. Этот процесс может идти со скоростью 18 см. в год.

Немецкий ученый Альфред Вегенер выделяет семь крупных плит:

Австралийская,

Африкано-Аравийская,

Антарктическая,

Евразийская,

Тихоокеанская,

Североамериканская,

Южноамериканская.

Выделяют более мелкие:

• Хуан-де Фука,

• Эллинская,

  Карибская.

Изучая побережье материков, Вегенер выдвинул теорию, что когда-то был один материк Пангея . Материк раскололся, и образовалось два материка: южный - Гондвана и северный - Лавразия . Эту гипотезу поддержали многие ученые.

В Антарктиде были найдены залежи угля, а это значит, что когда-то на этой территории был жаркий климат.

Плиты меняют свои очертания. При столкновении двух материковых плит, образуются области складчатости. При столкновении материковой и океанической плиты, океаническая «подныривает» под материковую, образуются краевые прогибы, желоба . Причем нижняя плита расплавляется в мантии.

Материковая кора древняя, порядка 2 млрд. лет. Океаническая относительно молодая, обновляется каждые 100 млн. лет.

Плита Фаралон, занимавшая большую часть дна Тихого океана исчезла под Северной и Южной Америкой. Под толщей океанической воды, находятся основные места столкновения плит. Они разламываются, поглощаются друг другом. На месте разломов образуются трещины, из которых выливается магма . Магма, остывая под действием воды, образует кору из магматических пород.

Континентальная кора стабильна, поэтому на её поверхности образовался толстый слой осадочных пород. За исключением щитов, где земная кора выходит на поверхность.

Выделяют две подгруппы земной коры:

субконтинентальная

субокеаническая

Субконтинентальная находится на месте контакта океанической и материковой, она тоньше, характеризуется активной вулканической деятельностью, выходом магмы на поверхность.

Субокеаническая приурочена к глубинным прогибам и имеет толстый слой осадочных пород (внутренние моря).

Рельеф – это неровности земной поверхности, образованные под воздействием внутренних и внешних сил.

Внутренние силы, как правило, образуют неровности земной поверхности, внешние выравнивают эти неровности.

Материки и впадины океанов – самые крупные формы рельефа.

Формы рельефа преобладающие на суше являются горы и равнины . Большая часть территории суши равнинная. Равнинные участки суши с максимальной высотой 200 м., выше 200 м. поднимаются возвышенности. От и выше 500 м. начинаются плоскогорья и горы.

Выделяют три вида равнин:

• холмистые

  ступенчатые

Равнинные места имеют наибольшую плотность заселения.

Гора имеет четко выраженную структуру:

По размерам выделяют низкие, средние и высокие горы. Отдельно стоящие горы почти не встречаются. Как правило, горы образуют системы: Тянь-Шань, Гималаи и т.д.

Тектоника литосферных плит

Литосферные плиты находятся в постоянном движении. Есть два вида движения литосферных плит: вертикальные и горизонтальные. Вертикальные(поднятия и опускания) движения медленные и не ощущаются. Горизонтальные – это когда происходит столкновение плит, можно наблюдать землетрясения. За один год происходит примерно 1 млн. землетрясений, но они слабые или происходят на дне океана. Сильные землетрясения сопровождаются разломами, разрушениями.

На нашей планете выделяют сейсмические пояса: Тихоокеанский и Альпийско-Гималайский. В этих зонах наблюдаются землетрясения и извержения вулканов. Температура магмы высокая, в её недрах скапливается много газов. Когда давление в магматическом очаге становится критическим, магма прорывает земную кору в местах трещин, или где слой коры тоньше. Под давлением газов магма с силой выталкивается на поверхность. Излившаяся магма называется лавой. Вместе с магмой вырываются газы, осколки земной коры, тучи пепла.

Территории вулканов – это территории горячих источников и гейзеров. Из-за высокой температуры в магме, подземные воды нагреваются, расширяются и вырываются на поверхность. Вертикальные движения земной коры происходят вне сейсмических поясов. Например, известно, что Скандинавский полуостров поднимается в год на 1 см.

Состоит из множества слоев, нагромождающихся друг на друга. Однако лучше всего нам известны земная кора и литосфера. Это не удивляет - ведь мы не только обитаем на них, но и черпаем из глубин большинство доступных нам природных ресурсов. Но еще верхние оболочки Земли сохраняют миллионы лет истории нашей планеты и всей Солнечной системы.

Эти два понятия так часто встречаются в прессе и литературе, что вошли повседневный словарь современного человека. Оба слова используются для обозначения поверхности Земли или другой планеты - однако между понятиями есть разница, базирующаяся на двух принципиальных подходах: химическом и механическом.

Химический аспект - земная кора

Если разделять Землю на слои, руководствуясь различиями в химическом составе, верхним слоем планеты будет земная кора. Это относительно тонкая оболочка, заканчивающаяся на глубине от 5 до 130 километров под уровнем моря - океаническая кора тоньше, а континентальная, в районах гор, толще всего. Хотя 75% массы коры приходится только на кремний и кислород (не чистые, связанные в составе разных веществ), она отличается наибольшим химическим разнообразием среди всех слоев Земли.

Играет роль и богатство минералов - различных веществ и смесей, созданных за миллиарды лет истории планеты. Земная кора содержит не только «родные» минералы, которые были созданы геологическими процессами, но и массивное органическое наследие, вроде нефти и угля, а также инопланетные, включения.

Физический аспект - литосфера

Опираясь на физические характеристики Земли, такие как твердость или упругость, мы получим несколько иную картину - внутренности планеты будет укутывать литосфера (от др. греческого lithos, «скалистый, твердый» и «sphaira» сфера). Она намного толще земной коры: литосфера простирается до 280 километров вглубь и даже захватывает верхнюю твердую часть мантии!

Характеристики этой оболочки полностью соответствуют названию - это единственный, кроме внутреннего ядра, твердый слой Земли. Прочность, правда, относительная - литосфера Земли является одной из самых подвижных в Солнечной системе, из-за чего планета уже не раз изменяла свой внешний вид. Но для значительного сжатия, искривления и прочих эластических изменений требуются тысячи лет, если не больше.

• Интересный факт - планета может и не обладать поверхностной корой. Так, поверхность - это его затвердевшая мантия; кору ближайшая к Солнцу планета потеряла давным-давно в результате многочисленных столкновений.

Подводя итог, земная кора - это верхняя, химически разнообразная часть литосферы, твердой оболочки Земли. Первоначально они обладали практически одинаковым составом. Но когда на глубины воздействовала только нижележащая астеносфера и высокие температуры, в формировании минералов на поверхности активно участвовали гидросфера, атмосфера, метеоритные остатки и живые организмы.

Литосферные плиты

Еще одна черта, которая отличает Землю от других планет - это разнообразие на ней разнотипных ландшафтов. Конечно, свою невероятно большую роль сыграли и вода, о чем мы расскажем немного позже. Но даже основные формы планетарного ландшафта нашей планеты отличаются от той же Луны. Моря и горы нашего спутника - это котлованы от бомбардировки метеоритами. А на Земле они образовались в результате сотен и тысяч миллионов лет движения литосферных плит.

О плитах вы уже наверняка слышали - это громадные устойчивые фрагменты литосферы, которые дрейфуют по текучей астеносфере, словно битый лед по реке. Однако между литосферой и льдом есть два главных отличия:

• Прорехи между плитами небольшие, и быстро затягиваются за счет извергающегося с них расплавленного вещества, а сами плиты не разрушаются от столкновений.
• В отличие от воды, в мантии отсутствует постоянное течение, которое могло бы задавать постоянное направление движения материкам.

Так, движущей силой дрейфа литосферных плит является конвекция астеносферы, основной части мантии - более горячие потоки от земного ядра поднимаются к поверхности, когда холодные опускаются обратно вниз. Учитывая то, что материки различаются в размерах, и рельеф их нижней стороны зеркально отражает неровности верхней, движутся они также неравномерно и непостоянно.

Главные плиты

За миллиарды лет движения литосферных плит они неоднократно сливались в суперконтиненты, после чего снова разделялись. В ближайшем будущем, через 200– 300 миллионов лет, тоже ожидается образование суперконтинента под именем Пангея Ультима. Рекомендуем посмотреть видео в конце статьи - там наглядно показано, как мигрировали литосферные плиты за последние несколько сотен миллионов лет. Кроме того, силу и активность движения материков определяет внутренний нагрев Земли - чем он выше, тем сильнее расширяется планета, и тем быстрее и свободнее движутся литосферные плиты. Однако с начала истории Земли ее температура и радиус постепенно снижаются.

• Интересный факт - дрейф плит и геологическая активность не обязательно должны питаться от внутреннего самонагрева планеты. К примеру, спутник Юпитера, обладает множеством активных вулканов. Но энергию для этого дает не ядро спутника, а гравитационное трение с , из-за которого недра Ио разогреваются.

Границы литосферных плит весьма условны - одни части литосферы тонут под другими, а некоторые, как Тихоокеанская плита, вообще скрыты под водой. Геологи сегодня насчитывают 8 основных плит, которые покрывают 90 процентов всей площади Земли:

• Австралийская
• Антарктическая
• Африканская
• Евразийская
• Индостанская
• Тихоокеанская
• Северо-Американская
• Южно-Американская

Такое разделение появилось недавно - так, Евразийская плита еще 350 миллионов лет назад состояла из отдельных частей, во время слияния которых образовались Уральские горы, одни из самых древних на Земле. Ученые по сей день продолжают исследование разломов и дна океанов, открывая новые плиты и уточняя границы старых.

Геологическая активность

Литосферные плиты движутся очень медленно - они наползают друг друга со скоростью 1–6 см/год, и отдаляются максимально на 10-18 см/год. Но именно взаимодействие между материками создает геологическую активность Земли, ощутимую на поверхности - извержения вулканов, землетрясения и образование гор всегда происходят в зонах контакта литосферных плит.

Однако есть исключения - так называемые горячие точки, которые могут существовать и в глубине литосферных плит. В них расплавленные потоки вещества астеносферы прорываются наверх, проплавляя литосферу, что приводит к повышенной вулканической активности и регулярным землетрясениям. Чаще всего это происходит неподалеку от тех мест, где одна литосферная плита наползает на другую - нижняя, вдавленная часть плиты погружается в мантию Земли, повышая тем самым давление магмы на верхнюю плиту. Однако сейчас ученые склоняются к той версии, что «утонувшие» части литосферы расплавляются, повышая давление в глубинах мантии и создавая тем самым восходящие потоки. Так можно объяснить аномальную отдаленность некоторых горячих точек от тектонических разломов.

• Интересный факт - в горячих точках часто образуются щитовые вулканы, характерные своей пологой формой. Они извергаются много раз, разрастаясь за счет текучей лавы. Также это типичный формат инопланетных вулканов. Самый известный из них на Марсе, самая высокая точка планеты - высота его достигает 27 километров!

Океаническая и континентальная кора Земли

Взаимодействие плит также приводит к формированию двух различных типов земной коры - океанической и континентальной. Поскольку в океанах, как правило, находятся стыки различных литосферных плит, их кора постоянно изменяется - разламывается или поглощается другими плитами. На месте разломов возникает непосредственный контакт с мантией, откуда поднимается раскаленная магма. Остывая под воздействием воды, она создает тонкий слой из базальтов - основной вулканической породы. Таким образом, океаническая кора полностью обновляется раз в 100 миллионов лет - самые старые участки, которые находятся в Тихом океане, достигают максимального возраста в 156–160 млн лет.

Важно! Океаническая кора - это не вся та земная кора, что находится под водой, а лишь ее молодые участки на стыке материков. Часть континентальной коры находится под водой, в зоне стабильных литосферных плит.

Возраст океанической коры (красный соответствует молодой коре, синий - старой).

Среди слоев, образующих нашу планету, выделяют земную кору и литосферу. Однако не всем понятно, идет ли речь о двух отдельных друг от друга объектах или разными словами обозначают одно и то же. Чтобы внести ясность в предмет рассмотрения, узнаем, чем отличается земная кора от литосферы.

Определение

Земная кора – наружная, относительно тонкая оболочка Земли, граничащая внизу с мантией.

Строение Земли

Литосфера – оболочка Земли, охватывающая целиком земную кору и частично мантию (ее верхний слой).

Сравнение

Таким образом, вести разговор непосредственно про отличие земной коры от литосферы несколько нелогично, поскольку земная кора – одна из составляющих литосферы. Однако в некоторых случаях объектом наблюдений является именно земная кора, а в других – более обширная зона, включающая также слой мантии.

К примеру, огромную важность для науки имеют сведения, касающиеся строения земной коры. Она рассматривается как неоднородная по своему составу оболочка Земли. Установлено, что под водами океанов у коры есть осадочный и базальтовый слои, а на открытых участках планеты (материках) она содержит также обширный гранитный слой. Кроме того, существуют и переходные области, на протяжении которых происходит плавное «перетекание» континентальной коры в океаническую. Для чего необходимо знать об устройстве земной коры? Например, для того, чтобы определять местонахождение полезных ископаемых.

Теперь обратимся к изучению литосферы. Упор в этом случае делается на происходящие в ней процессы. Выяснено, что слой мантии в составе литосферы является жестким. А ниже находится пластичная мантия:

Сама литосфера, согласно исследованиям, состоит из плит разного размера. Эти плиты подвижны. Они очень медленно, но постоянно перемещаются по мягкой мантии, то приближаясь друг к другу, то расходясь. Земная кора, входящая в состав литосферных плит, также находится в непрерывном движении, что приводит к изменению расположения на поверхности планеты материков и океанов.

Наблюдения за происходящими процессами позволяют объяснять многие явления и прогнозировать природные катастрофы, например такие, как землетрясения и оползни. Полученные данные также помогают выбирать наиболее подходящие места для строительства некоторых объектов. Помимо того, исследования дают возможность предугадать, какой облик будет иметь Земля в будущем.

Итак, пытаясь ответить на вопрос, в чем разница между земной корой и литосферой, мы установили, что эти названия не следует отождествлять между собой. В определенных случаях уместно рассматривать земную кору как самостоятельный объект, в других – значима в целом литосфера и происходящие в ней процессы.