12. Планета Земля и современные представления о литосфере

-12.1. Внутреннее строение и история геологического развития Земли

Земля представляет собой близкое к шарообразной форме тело диаметром около 12700км и массой кг. Возраст Земли 4,6-4,7 млрд. лет. Рассматривая Землю, как бы вразрезе, можно убедиться в существенной неоднородности ее внутренней структуры. Несмотря на то, что наиболее глубокие из пробуренных скважин не превышают 8 км, полученные данные позволяют утверждать, что по своему строению наша планета делится на следующие основные концентрические зоны:

• земная кора средней толщиной 50 км;

• мантия, простирающаяся до глубины 2900 км;

• центральное ядро диаметром около 7000 км, перешедшее под действием высокого давления в металлическое состояние.

Верхний слой планеты или литосфера, образующий земную кору, составляет 1% от массы Земли. По химическому составу наибольшая доля приходится на кислород (47,2%), кремний (27,6%), алюминий (8,8%), и железо (5,3%). Под материками и океанами литосфера неодинакова. Материковая зона состоит из трех слоев: верхнего - осадочного (до 10 км), среднего - гранитного (до 15 км) и нижнего - базальтового (до 20 км). Осадочный слой содержит основные запасы угля, нефти, газа и других полезных ископаемых. Толщина океанографического слоя 5-15 км. Он состоит из рыхлых осадков, лежащих на тонком базальтовом основании.

Ниже базальтового слоя начинается мантия Земли, состоящая из верхней мантии толщиной 800 км, а также промежуточного слоя - астеносферы, обладающей повышенной текучестью и температурой 2900. В литосферу кроме земной коры входит и часть верхней мантии доглубины 170 - 200 км. При образовании трещин в земной 'коре жидкая магма астеносферы изливается под давлением на поверхность Земли, вызывая мощные извержения вулканов.

Центральное ядро Земли составляет по массе 34%, т.е. почти 1/3 от массы всей планеты и состоит из внутреннего ядра, образованного железом, и внешнего ядра, представляющего собой силикаты, перешедшие под действием высокого давления в металлическое состояние.

Из современных взглядов на происхождение Земли наиболее распространена теория Шмидта об образовании Земли из холодного газопылевого облака. Взрыв новой звезды около этого места привел облако во вращательное движение вокруг центра. В центре было больше вещества и образовалось Солнце. Частицы этого облака, вращаясь вокруг Солнца под действием сил гравитации, сталкивались, сменялись, образуя сгустки, нараставшие как снежный ком, образуя планеты и их спутники. В недрах Земли происходили при высокой температуре реакции, побочными продуктами которых были газы и пары воды. Они выходили наружу через трещины в земной коре, которая в то время была тонкой. Когда температура понизилась пары воды сконденсировались и образовался первичный океан.

Большинство ученых считает, что сначала на нашей планете образовалась кора океанического типа. Под влиянием процессов, происходящих внутри Земли, на ее поверхности образовались складки, т.е. горные участки. Толщина коры увеличивалась, образовались выступы материков. Относительно дальнейшего развития материков и впадин океанов существует ряд гипотез. В последние годы создана теория строения коры, основанная на представлениях о литосферных плитах.