Лекция 4
Строение континентальной коры
Осадочная оболочка
Строение, сходство и различие в составе различных структурных зон земного шара
Химические особенности состава пород осадочной оболочки
| Континентальная кора | Континентальная кора состоит из осадочной, гранитной и базальтовой оболочек. По данным Ронова А.Б. и Ярошевского А.А. общий объем осадочной оболочки равен 1100 млн.км3, а без вулканогенных пород – 950 млн.км3 и 0,1% от всего объема Земли. Основная масса осадков сосредоточена на материках (740 млн.км3) и на континентальной окраине океанов (160 млн.км3), на глубоководные области океанов приходится 240 млн.км3. Наиболее распространенными осадочными породами являются глины и глинистые сланцы (> 40%). Песчаные, вулканогенные и осадочные породы распространены в разных структурных зонах неодинаково (от 4 до 25%). |
| Особенности ОБ слайд | Осадочная оболочка ЗК- выделяется три фундаментальных отличия осадочной оболочки: 1.резко повышенное содержание воды, углекислоты, органического углерода, а также S, Cl, F, B и других избыточных летучих. 2.высокое содержание в ней кальция, характерно сдвинутое в пользу калия соотношение Na/K 3.окислительные условия на земной поверхности определяют повышенное соотношение Fe2O3/FeO в осадочных породах, повышенное содержание сульфатной серы (SO2). |
| Схема строения осадочной оболочки зк слайд Слайд Слайд | В концентрической структуре Земли осадочная оболочка (ОБ) образует самый верхний твердый слой, сложенный неметаморфизованными осадочными и вулканическими породами. Этот слой не сплошной и выклинивается в направлении к древним щитам и срединным океаническим хребтам (таблица, слайд). На материках ОБ залегает «гранитно-метаморфическом слое» и сложена породами преимущественно фанерозойского и позднепротерозойского возраста, хотя известны и более древние не сильно метаморфизованные осадки. Площадь распространения платформенных осадочных пород составляет 44%, геосинклинальных – 25%, орогенных – 11% площади континентов. Возраст отложений континентальных окраин аналогичен возрасту пород континентов. Они выклиниваются в сторону океана и развиты на площади, примерно равной 64 млн.км2, что составляет 13% общей площади земного шара. Осадки океанов лежат на базальтовом слое и значительно уступают по своему стратиграфическому охвату породам континентальной части ОБ. Самые древние отложения относятся к верхней юре и перекрываются отложениями мела, палеогена, неогена и четвертичной системы. Общая площадь пелагиали океанов составляет 297 млн.км 2. 76% из них занимают осадочные отложения, дающие 10,1% от общеземного количества осадочных отложений. Общий объем пород осадочной оболочки континентов, их окраин и океанов составляет по данным А.Б.Ронова 1085*106км3, а с учетом Антарктиды – 1130*106км3. |
| Глобальные неоднородности ОБ Слайд | В строении поверхности существует глобальная неоднородность, отраженная на слайдах. Основной объем осадочных пород (67,8%) сосредоточен на материках, занимающих лишь 29,2% поверхности планеты. Континентальный блок (т.е. континенты вместе с материковыми окраинами) контролирует 89,9% ОБ Земли. На долю океанов, занимающих 58,2% общей поверхности Земли приходиться лишь 10,1% объема ОБ. |
| Неоднородность континентов | Кроме общепланетарной неоднородности, ярко прослеживается неоднородность на континентах. Прослеживается три системы неоднородностей в распределении осадочных пород на континентах: 1. неоднородность, связанная с делением материков на два блока. Северный блок материков (СА и Евразия)- Лавразия и Южный блок (ЮА, Африка, Австралия и Антарктида) – Гондвана, отличались друг от друга в фанерозое и позднем протрозое режимом вертикальных движений. Это привело к различному объему накопления ОП в блоках. В Лавразии сосредоточено 2/3 всех ОП, а в Гондване только 1/3. При этом доля континентальных осадков и наземных вулканитов в Гондване вдвое выше, чем в Лавразии (25,6% и 16,0%). А В Лавразии гораздо выше доля карбонатных пород (17,3 и 10,2%), эвапоритов (1,2 и 0,6%) и продуктов подводного вулканизма (10,5 и 6,7%). 2. неоднородности, связанные с тектонической зональностью континентов. Она обусловлена существованием тектонической зональности и разными скоростями седиментации и эрозии на платформах, в геосинклинальных и орогенных областях. Более 2/3 объема отложений ОБ сосредоточено в геосинклиналях (56,0%) и в орогенных областях (13,2%), а на платформах лишь 30,8% (т.е. 1/3). Различия между стабильными и мобильными зонами ЗК континентов сказываются и в пропорциях слагающих их пород. В геосинклиналяхраспространены морские песчано-глинистые породы (50,1%), флиш (8,4%) и подводные вулканиты (16,6%). В орогенных областях распространенность морских песчано-глинистых и карбонатных (4,8%) формаций сильно редуцирована, но зато среди терригенных отложений господствуют молассы (40,8%). Здесь шире представлены угленосные формации (9,8%) и наземные вулканиты (12,1%). На платформах распространенны более, чем где либо, карбонатные породы (28,8%), континентальные песчано-глинистые отложения (18,1%) и эвапориты (2,9%) 3. неоднородности по вертикальному разрезу осадочной оболочки континентов. Они проявляются прежде всего в отсутствии пропорциональности между объемами пород крупнейших стратиграфических комплексов позднего рифея и фанерозоя и их абсолютной длительностью. Так, например, почти половина общего объема пород стратисферы континентов (45%) заключена в палеозойских толщах, которые накопились за 325 млн.лнт, или 20% общей длительности изучаемого периода геологического времени. Отложения верхнего протерозоя слагают лишь 16% ОБ, а продолжительность этого подразделения составляет 64% времени. Связано это видимо с действием двух факторов: различие в скоростях седиментации и процессами эрозии и выветривания. |
| Строение осадочной оболочки океанов Слайд | Общая площадь распространения современных осадков 285*106км2. Она непостоянна и зависит от возраста осадков (слайд). В каждом из океанов эта площадь закономерно увеличивается снизу вверх по стратиграфической шкале от минимальных у верхнеюрских отложений до максимальных у плиоценовых. Наибольшая площадь океанической седиментации приходится на Тихий океан, затем в порядке убывания следует Атлантический, Индийский и Северный ледовитый. Если допустить, что субдукция имело место, то по подсчетам А.П.Лисицына за период с поздней юры до современного времени в зоны субдукции ушло 225*106км3 пелагического и гемипелагического материала. Неоднородность строения осадочной оболочки прослеживается и в океанах, хотя выражена гораздо слабее. Тем не менее океаны отличаются друг от друга особенностями строения и литологического состава осадочных отложений. Во-первых в ряду от Тихого океана к Атлантическому, Индийскому и Северному Ледовитому растет распространенность мелководных морских и гемипелагических осадков, а распространенность пелагических осадков снижается. В Тихом океанепо сравнению с другими широко представлены карбонатные (43%), кремнистые (11%) и гляциально-морские осадки (5%), а также красные глубоководные глины (10% от общего объема осадков). В его разрезе практически отсутствуют черные глины, сравнительно мало турбидитов и серо-зеленые глубоководных глин. В Атлантическом океане, наоборот глинистые осадки слагают почти половину разреза (49%), шире, чем в других океанах развиты черные глины (6%) и серо-зеленые глубоководные глины (5%). Отличительной чертой осадков Индийского океана является исключительно большой вклад дельтовых турбидитов (27%). В Северном Ледовитом океане господствующим типом осадков являются гемипелагические глина (72%) при полном отсутствии пелагических осадков. |
| Глобальные закономерности в распределении формаций Слайд | Диспропорциям в строении ОБ сопутствуют изменения в составе и распространении слагающих ее формаций. Эти изменения носят закономерный характер. (Слайд) На континентах широко распространены терригенные породы,, а карбонатные, наоборот –наименее. Преобладающими являются условия седиментации в мелководных внутриконтинентальных морях. Среди вулканогенных формаций преобладают подводные лавы. В пределах окраин континентов снижается масса терригенных пород и континентальных осадков. Возрастает вклад карбонатных осадков и подводных вулканитов, появляются глубоководные фации. В пелагиали океанов наблюдается дальнейшее снижение терригенных осадков, при двукратном росте карбонатных и пятикратном кремнистых отложений. |
| Распространенность типов вулканогенных пород в ОБ Земли Слайд Слайд | Преобладающая часть наземных вулканитовсосредоточена на континентах, где их общий объем более чем в два раза превышает распространение на континентальных окраинах (слайд). Общий объем подводных вулканитов на континентах более чем в три раза превышает объем продуктов наземного вулканизма. Причем наиболее распространенным типом пород и наземной и подводной групп формаций являются базальты. Процент подводных вулканитов растет от континентов к к океанам, а наземный падает в этом направлении, сходя на нет в области пелагиали. Суммируя данные по объемам вулканитов континентального блока и океанов (включая Ii сейсмический, базальтовый слой), видно. Что господствующим типом эффузивного вулканизма в позднем протерозоее и фанерозоее является базальтовый, на долю которого приходится почти 90% общего объема вулканических пород. (слайд). |
| Средний химический состав осадочных и вулканических пород ОБ Земли | Оценки среднего химического состава важнейших типов осадочных и вулканических пород континентов и пелагиали океанов показывают, что одни и те же типы пород отличаются друг от друга по своему составу в зависимости от геотектонических и фациальных условий их формирования и геологического возраста. |
|
|