Формування океанічної кори. Роль процесу корового рециклювання в геохімічній еволюції верхньої мантії та земної кори в цілому

Земная кора образовалась в результате дифференциации вещества мантии. В ходе этой дифференциации мантия «сбросила» в земную кору свои несовместимые элементы и более легкоплавкие компоненты, с которыми ушла и часть совместимых элементов (Si, Fe, Mg, Al, Ca). В целом же земная кора сложена в основном девятью главными химическими элементами: О, Si, Al, Fe, Ca, Mg, Na, K, H, причем на первые два элемента О, Si и приходится около 75% ее массы. Из этих элементов в сравнении с мантией земная кора сильно обогащена Na, K, H, умеренно обогащена Al, Ca, слабо обогащена Si, Fe и сильно обеднена Mg.

гранулито-базальтовый слой, наоборот, обогащен элементами основных магм и обеднен элементами кислых магм.

Современная океаническая кора имеет трехслойное строение, что подтверждено непосредственными наблюдениями с подводных аппаратов, бурением и геофизическими исследованиями. Первый слой представлен маломощным слоем глубоководных осадков (до 1 км). Второй слой сложен базальтовыми лавами различной морфологии и комплексом параллельных даек (2км). Третий слой состоит из пород расслоенного габбро-ультрамафитового комплекса (5 км). Океаническая кора подстилается тектонизированными и серпентинизированными перидотитами реститовой природы.

Рециклювання:

Имеются планетарные коры трех типов:

1 - первичная кора - образуется во время или непосредственно сразу после аккреции при остывании поверхности планеты (считается, что она имеет анортозитовый состав - Луна);

2 - вторичная кора - образуется позднее при частичном плавлении рециклированной первичной коры или при частичном плавлении глубин планеты, обычно имеет базальтовый состав; (примеры включают лунные моря, океаническую кору Земли и возможно большую часть коры Марса и Венеры)

3 - третичная кора - образуется при частичном плавлении и дальнейшей дифференциации вторичной коры. Пример - земные континенты, точнее их континентальная кора, вероятно, единственный пример третичной коры в СС.

Одну из ранних моделей дифференциации вещества планеты предложил А.П.Виноградов, она была названа им моделью зонной плавки. Зонная плавка может происходить при сохранении основной части пород в твердом состоянии при наличии локальной зоны расплавления. Локальные очаги плавления он связывал с первоначальной неоднородностью распределения вещества прежде всего РАЭ. При разнице Т на границах зон расплав становится механически неустойчивым и в нем начинается конвекция. Перегретые нижние части расплава будут подниматься вверх, переносить тепло и способствовать расплавлению кровли, а внизу будет происходить кристаллизация вещества. Таким образом, легкоплавкие компоненты будут двигаться вверх, а тугоплавкие оставаться на месте. Этот процесс был смоделирован в лабораторных условиях Виноградовым и Ярошевским. Исходный материал был хондритовым. Было получено стекло в верхнем конце базальтового, а в нижнем - ультраосновного состава. Таким образом, этот процесс может объяснить формирование ранней базальтовой коры за счет вещества примитивной мантии. Дальше базальтов дифференциация не идет, и следовательно он не объясняет формирования коры континентального типа.

4) Модели формирование коры и состав первичной коры

Многим несомненным представляется раннее формирование континентальной протокоры на Земле, на это указывает наличие древнейших пород формировавшихся судя по их 143Nd/144Nd из деплетированного мантийного вещества, сформированного задолго до их появления. Полагают, что такая кора была практически полностью уничтожена вследствие быстрых процессов деструкции и рециклирования в мантию. но многие считают полное уничтожение н возможным.

Формирование современного состава континентальной коры обусловлено: деламинацией и рециклингом в мантию эклогитизированной нижней коры, обогащенной реститовым и кумулятивным материалом.