Земная кора — это верхний слой «твёрдой» Земли. Входит в состав литосферы. Земная кора образовалась позже земного ядра и мантии. И этот процесс протекал миллионы лет.
Как известно земная кора состоит из 3-х слоёв: базальтового, гранитного и слоя осадочных горных пород. Слои расположены в порядке их удаления от мантии. Естественно, конечно, предположить, что первым образовался базальтовый слой, который непосредственно примыкает к астеносфере, подстилающей земную кору, поэтому вначале рассмотрим её образование.
Первозданная Земля в течении более чем 600 млн. лет была холодной. Лишь в архее Земля покрылась тонкой «плёнкой» пород, которые изливались на её поверхность в результате грандиозных вулканических процессов в центре планеты. Это стало возможным благодаря приливным взаимодействиям Луны и Земли в катархее. В результате за 600 млн. лет выделилось 2,1×1037 эрг. тепловой энергии. Земля прогрелась настолько, что стало возможно образование у неё ядра, а расплавленные породы стали выделяться на поверхность, образуя древнейшую земную кору. Она была легче чем мантия (2,9 г./см3 против 3,5 г./см3) и сохранилась до настоящего времени.
В верхней мантии начинает формироваться астеносфера. Астеносфера быстро разрастается и перегревается (из-за лунных приливов), что способствует гравитационной дифференциации земного вещества, а в дальнейшем приводит к появлению тектонической активности.
Таким образом, именно астеносфера стала непосредственной причиной процесса дифференциации земного вещества, мантийной конвекции, тектонических движений в литосферной оболочке Земли. Без неё Земля оставалась бы тектонически «мёртвой» планетой очень долгое время (~2,5 млрд. лет). А возникновение астеносферы стало возможным лишь благодаря наличию у Земли крупного спутника. У Венеры, которая не имеет спутников, поверхность похожа на ту, которая была у Земли в архее, со значительным развитием тектонических процессов.
В это же время происходит второй импульс ускоренного отодвигания Луны от Земли и выметание Луной других мелких спутников, которые ещё обращались вокруг нашей планеты. Возможно это было лишь благодаря образованию в то время у Земли её астеносферного слоя, резко снизившего механическую добротность нашей планеты быстрым расплавлением и перегревом вещества верхней мантии. Таким образом, именно этой общей причиной объясняется примечательное совпадение, казалось бы, совершенно разноплановых явлений: ударной тектоники на Луне, сопровождавшейся интенсивным базальтовым магматизмом, с началом тектонической активности Земли, приблизительно 4-3,8 млрд. лет назад.
Астеносфера была также одной из причин того, что на Землю перестали выпадать крупные небесные тела, образовавшиеся из первоначального протопланетного облака, из которого образовались Земля и Луна. Выпадали лишь мелкие тела, образовавшиеся в результате столкновения удалявшейся Луны с более мелкими спутниками.
Вскоре после возникновения астеносферы, по-видимому, около 3,9×109 лет назад произошли и первые базальтовые излияния, быстро охватившие всю экваториальную, а затем тропическую зоны Земли. В результате первозданная ультраосновная земная оболочка в этой зоне столь же быстро (вероятно, за 108 лет) сменилась тонкой базальтовой литосферой. Под влиянием конвективных течений в перегретом веществе верхней мантии молодая и тонкая базальтовая литосфера вскоре оказалась разбитой на большое количество движущихся относительно друг друга мелких пластин. Начинает формироваться океаническая базальтовая кора. В зонах торошения базальтовых пластин происходит переплавление вещества и образование магмы среднего и кислого состава. В этих зонах происходит формирование континентальной коры, с зачатками гранитного слоя.
Осадочный слой формируется гораздо позже, т.к. для его образования необходимо наличие воздуха, водной среды, которых в то далёкое время просто не было.
Тектоника плит
Тектоника плит - это основной процесс, который в значительной степени формирует облик Земли. Слово «тектоника» происходит от греческогот «тектон» - «строитель» или «плотник», плитами же в тектонике называют куски литосферы. Согласно этой теории литосфера Земли образована гигантскими плитами, которые придают нашей планете мозаичную структуру. По поверхности 3емли движутся не континенты, а литосферные плиты. Медленно передвигаясь, они увлекают за собой континенты и океаническое дно. Плиты сталкиваются друг с другом, выдавливая земную твердь в виде горных хребтов и горных систем, или продавливаются вглубь, создавая сверхглубокие впадины в океане. Их могучая деятельность прерывается лишь краткими катастрофическими событиями - землетрясениями и извержениями вулканов. Почти вся геологическая активность сосредоточена вдоль границ плит.
То, что плиты перемещаются, вполне доказано (с помощью спутников можно точно измерить изменение расстояния между двумя точками на разных плитах и определить скорость их перемещения), но механизм их движения все еще до конца неизвестен. Существующая теория объясняет движение плит тем, что возникающие в толще мантии горячие зоны выбрасывают к поверхности нагретое подвижное вещество - плюмы, которые своим напором заставляют континенты смещаться.
Вопрос о том, когда процессы плитовой тектоники возникли впервые, обсуждается среди специалистов уже более трех десятилетий. Сначала считалось, что они сравнительно молоды - всего несколько сот миллионов лет, но в связи с новыми данными их возраст может бьть «отодвинут» глубоко в архейскую эру. Если это предположение подтвердится, то придется признать, что примерно 2,5 млрд. лет назад Земля выделяла тепловую энергию на поверхность таким же образом, как и сегодня.
К сожалению, теория тектоники плит не объясняет, как движение плит связано с процессами, происходящими в глубине планеты, поэтому необходима иная теория, описывающая не только строение и передвижение литосферных плит, но и внутреннее строение самой Земли, и те процессы, которые происходят в ее недрах. Однако разработка такой теории связана с болышими трудностями, так как требует совместных усилий геологов, геофизиков, физиков, химиков, математиков и географов. И тем не менее попытки ее создании не прекращаются.
ДВИЖЕНИЕ ПЛИТ
 Разлом Сан-Андреас Жирная линия, идущая вниз от центра рисунка, - это вид в перспктиве знаменитого калифорнийского разлома Сан-Андреас. Изображение, созданное с помощью данных, собранных SRTM (радарная топографическая экспозиция), будет использовано геологами при изучении динамики разломов и форм поверхности Земли, возникающих в результате активных тектонических процессов. Этот сегмент разлома находится к западу от города Палмдейл (штат Калифорния), примерно в 100 км к северо-западу от Лос-Анджелеса. Разлом представляет собой активную тектоническую границу между Североамериканской платформой - справа и Тихоокеанской - слева. По отношению к друг другу Тихоокеанская платформа от зрителя, а Североамериканская - по направлению к зрителю. Видны также два больших горных хребта: слева - горы Сан-Габриэль, вверху справа - Техачапи. Еще один разлом - Гарлок, лежит у подножия хребта Техачапи. Разломы Сан-Андреас и Гарлок встречаются в центре изображения близ города Горман. Вдали, выше гор Техачапи, лежит Центральная Калифорнийская долина. Вдоль подножия холмов в правой части изображения видна Долина Антилоп.
|
Внутри Тихоокеанской плиты много островов,  и все они являются вулканами, многие из которых уже неактивны. В настоящее время считается, что большинство вулканов, расположенных во внутренних частях плит, образовались в результате деятельности мантийных столбов - плюмов. Многие из мантийных столбов очень долго сохраняют свою активность, а их проявления, такие как остров Гавайи, называют "горячими точками". Иллюстрация изображает геологический разрез острова Оаху из Гавайского архипелага (США). Острова архипелага были сформированы один за другим действием стационарной "горячей точки". Каждый остров изначально был подводной горой (на рисунке слева), пока дальнейшие извержения не подняли его над уровнем моря. Вулканы Гавайских островов как бы маркируют путь литосферной плиты над "горячей точкой". По мере удаления литосферной плиты от "горячей точки" вулканы засыпают.
|
Изображение Земли в разрезе, полученное на основании реальных данных,  иллюстрирует движение плит в мантии. Плиты, показанные голубым цветом, опускаются в мантию (желтый) как часть глубинной системы конвекции, которая приводит в действие тектонические процессы. Опускающиеся плиты, включая Карибскую (вверху слева), имеют около 1500 км в ширину и уходят в глубину на 2900 км. Границы плит могут быть обнаружены при помощи замеров скорости распространения сейсмических волн, возникающих во время землятрясений в различных точках земного шара. Сквозь более прохладную и, соответственно, более плотную породу волны перемещаются быстрее. Землетрясения и дрейф континентов это результат сталкивания плит друг с другом, когда они "плывут" на плюмах. Например, согласно теории движения тектонических плит через 50 млн. лет Лос-Анджелес окажется на острове где-то напротив центральной части Британской Колумбии, Австралия передвинется к островам Индонезии, Нью-Йорк окажется дальше от Лондона и ближе к Токио, потому что Атлантический океан расширится за счет Тихого. Выдающимся примером разрастания океанского дна является остров Исландия, испытывающий постоянное расширение.
|