Что мы знаем о недрах Земли

Мы не имеем возможности в этой статье останавливаться на примерах конкретного использования указанных методов применительно к тому или иному району. Это увело бы нас далеко в область специальных вопросов. Мы можем только попытаться чрезвычайно кратко суммировать самые важные результаты, которые были получены этими методами для больших областей. Можно также попытаться в нескольких словах изложить те принципы, на которых, вероятнее всего, будет строиться будущая теория глубинных процессов.

Было установлено, что, как правило, на материках земная кора толще под молодыми хребтами и тоньше под низменностями. Ее состояние мало отличается от состояния плавания на пластичной верхней мантии. Горы возвышаются, потому что под ними кора имеет «корень», глубоко погружающийся в мантию. Глубина такого корня в 5—6 раз больше высоты поддерживаемых им гор. Так и толстая льдина выступает выше над поверхностью воды, чем тонкая, но нижней своей частью она погружена в воду много глубже последней.

Средняя толщина коры на материках равна 35 км. Но под Памиром или Андами она достигает 70—80 км, а на древних платформах равна 30 км. Значительно тоньше кора под океанами. Ее твердая часть имеет толщину всего 5—6 км, а вместе со слоем воды она не превышает 11—12 км.

Пород «базальтового» слоя никто до сих пор достоверно не видел. Вероятно, этот слой состоит отчасти из основных магматических пород (типа габбро), а отчасти (может быть, даже в большей степени) из плотных метаморфических пород, потерявших под влиянием нагревания и высокого давления воду и ряд легких составных частей.

Под океанами нет гранитного слоя. Здесь под осадочным слоем малой толщины (не больше 1 км) сразу залегают породы, обладающие скоростью распространения сейсмических волн, характерной для базальтов и других основных магматических пород. Судя по тому, что вулканы, расположен-
ные посреди океана, выбрасывают лишь базальтовую лаву, можно думать, что «базальтовый» слой в океанах действительно базальтовый.

Как указывалось, волновод имеет гораздо большую толщину под океанами и меньшую под материками. На материках он утолщается под молодыми хребтами, поднимающимися еще и сейчас, и почти вовсе пропадает под древнейшими кристаллическими щитами, например. Балтийским или Канадским.

Кора отделена от мантии довольно резким разделом, выражающимся в скачке сейсмических скоростей: с

переходом от коры к мантии скорости распространения сейсмических волн сразу возрастают. Но все же характер границы между корой и мантией в разных местах несколько различен. Под устойчивыми платформами эта граница выражена более резко, а в тектонически активных зонах переход от коры к мантии значительно более постепенный. Здесь можно предполагать смешение материала верхней мантии и коры на границе между этими оболочками.

Наибольшее количество данных сейчас говорит в пользу того, что исходный состав верхней мантии перидотитовый. Перидотит — это ультраосновная порода, бедная кремнеземом, с повышенным содержанием магния и железа. Но в действительности состав верхней мантии, несомненно, сложнее. При нагревании перидотита под давлением он подвергается частичному плавлению и из него выплавляется базальтовая жидкая магма. Есть основания думать, что волновод как раз и представляет собой зону выплавления базальта из перидотита. Выплавленный базальт рассеян в волноводе в виде капель или пленок, облегающих отдельные кристаллы. В целом его объем, вероятно, занимает 10% общего объема волновода. Именно наличием жидких включений и обусловлены меньшая плотность и большая текучесть материала волновода.

Взаимодействие верхней мантии и коры, вероятно, в значительной степени обусловлено свойствами волновода. Поскольку плотность его материала ниже, чем плотность покрывающих слоев, на его поверхности возникает механическая неустойчивость: текучий и более

легкий (приблизительно на 0,1 г/см3) материал волновода стремится всплыть сквозь более тяжелый покрывающий материал. Эта неустойчивость ведет сначала к образованию неровностей, выступов и впадин в кровле волновода. Жидкий базальт концентрируется на гребнях выступов, образует здесь крупные скопления — астенолиты, которые могут отрываться от поверхности волновода и всплывать. Разломы в верхних слоях мантии значительно облегчают всплывание. Эти разломы влияют на ориентировку всплывающих астенолитов и определяют их линейное, вытянутое по некоторым направлениям расположение.

Одни астенолиты быстро поднимаются вплоть до поверхности и образуют поверхностные излияния базальтовых лав. Под влиянием прогревания из нижних слоев выпаривается вода и выделяются подвижные компоненты (кремнезем и частично щелочные металлы). Подвижные компоненты мигрируют вверх, чем подчеркивается разделение коры на два слоя — более легкий гранитный вверху и более тяжелый «базальтовый» внизу.

Приток базальтового материала из волновода верхней мантии в кору осуществляется периодически. В промежутках могут происходить остывание и кристаллизация этого материала, причем те астенолиты, которые застывают на значительной глубине (под подошвой материковой коры), т. е. в условиях высокого давления, кристаллизуются в виде эклогита — очень плотной породы, состоящей из граната и пироксена. Появление эклогитов в. кровле мантии еще более усложняет ее состав. Эклогит замечателен тем, что он при новом нагревании переходит в базальт с увеличением объема на 10—15%. Таким образом, периодическое нагревание и охлаждение эк-логита могут стать причиной волнообразных поднятий и опусканий земной коры.

Оставить комментарий

Я не робот.

БЛОГ О ЗАРАБОТКЕ!
Статистика