Общие представления о геологической среде Геологическая структура Земли

Земля представляет собой постоянно развивающуюся систему, состоящую из взаимосвязанных частей - оболочек или сфер, разделенных более или менее чет­кими границами. Наиболее крупные из них - это внутренние по отношению к твердой поверхности планеты - ядро, мантия, земная кора, и внешние - гидро­сфера, атмосфера и биосфера. Эти оболочки, в свою очередь, также имеют слож­ное строение. Внутри них выделяются слои, области, зоны и другие, более мел

кие, категории. Кроме того, внешние оболочки пересекаются в пространстве, про­низывая друг друга, внедряясь в твердые части планеты и плавно переходя в кос­мическое пространство.

Внутренние оболочки различаются по термодинамическим условиям, а сле­довательно, и по составу и состоянию вещества в них. Так, температура и давле­ние, увеличиваясь от поверхности к центру Земли, достигают таких значений, что во внешних частях ядра, начиная с глубины, несколько меньшей половины радиуса планеты, составляющего около 6370 км, вещество находится в состоя­нии, близком к жидкому. При этом плотность вещества здесь приблизительно в 6,5 раза больше, чем у поверхности, а температура достигает 200(МЮОО°С.

Помимо внешнего ядра существует еще один слой, в котором вещество нахо­дится в частично расплавленном состоянии, - астеносфера Действительно рас­плавленного вещества в этом слое содержится, по разным оценкам, от 1 до 10%. Остальное вещество находится в "размягченном" состоянии, близком к точке плав­ления. В связи с этим астеносфера характеризуется повышенной на 2-3 порядка пластичностью по отношению к выше- и нижележащим породам. Своим суще­ствованием этот слой обязан соответствующему сочетанию температуры и давле­ния. За счет различия градиентов температуры и давления (различной интенсив­ности увеличения этих параметров с глубиной) в этом интервале глубин суще­ствующая температура горных пород оказывается близкой к температуре плавления вещества, зависящей от давления, а в отдельных зонах и превышает ее. Астенос­фера располагается в интервале глубин от 80-120 до 200-250 км под континента­ми и от 50-60 до 400 км под океанами.

Внешний слой твердого тела планеты - земная кора. Подобно скорлупе, кора характеризуется наиболее высокой жесткостью по отношению к другим частям планеты. Мощность земной коры относительно невелика и составляет 5-10 км под океанами и 30-75 км в пределах континентов. Эти факторы обусловливают "растрескивание" коры на отдельные блоки и перемещение последних относи­тельно друг друга под действием глубинных процессов, подобно льдинам во вре­мя ледохода. Перемещение блоков земной коры происходит вместе с подкоровы-ми слоями мантии, залегающими над астеносферой. Последняя, благодаря своей относительно повышенной пластичности, позволяет вышележащим более жест­ким блокам перемещаться по ней (рис. 3.1).

Именно этот факт стал причиной выделения в строении Земли такой катего­рии, как литосфера, объединяющей земную кору и надастеносферные слои верх­ней мантии, развивающиеся и перемещающиеся как единое целое. Глубинные разломы, разделяющие крупные блоки земной коры, достигают астеносферы, расчленяя всю литосферу. Так образуются литосферные плиты. Процессы их пе­ремещения и развития объединяют понятием тектогенез, отражающим совокуп­ность движений частей и блоков литосферы, а также процессов, под воздействи­ем которых формируются структуры земной коры.