Земная кора — это толстая внешняя каменная оболочка , составляющая менее 1% радиуса и объема планеты . Это верхний компонент литосферы , раздела слоев Земли, включающего земную кору и верхнюю часть мантии . [1] Литосфера разбита на тектонические плиты , движение которых позволяет теплу выходить из недр Земли в космос.
Кора лежит поверх мантии, и эта конфигурация стабильна, поскольку верхняя мантия состоит из перидотита и, следовательно, значительно плотнее коры. Граница между корой и мантией традиционно располагается на границе Мохоровичича , границе, определяемой контрастом сейсмических скоростей.
Температура коры увеличивается с глубиной, [2] обычно достигая значений в диапазоне от примерно 100 ° C (212 ° F) до 600 ° C (1112 ° F) на границе с подстилающей мантией. Локально в верхней части земной коры температура повышается на целых 30 ° C (54 ° F) на каждый километр. [3]
Земная кора бывает двух различных типов:
Средняя толщина коры составляет от 15 км (9 миль) до 20 км (12 миль). [ нужна цитата ]
Поскольку и континентальная, и океаническая кора менее плотны, чем мантия внизу, оба типа коры «плавают» на мантии. Поверхность континентальной коры значительно выше поверхности океанической коры из-за большей плавучести более толстой и менее плотной континентальной коры (пример изостазии ) . В результате континенты образуют возвышенности, окруженные глубокими океаническими котловинами. [5]
Континентальная кора имеет средний состав, аналогичный составу андезита , [6] хотя состав не является однородным: верхняя кора имеет в среднем более кислый состав, подобный составу дацита , в то время как нижняя кора имеет более основной состав, напоминающий базальт. [7] Наиболее распространенными минералами в континентальной коре Земли являются полевые шпаты , которые составляют около 41% массы коры, за ними следуют кварц (12%) и пироксены (11%). [8]
Все остальные компоненты, кроме воды, встречаются лишь в очень небольших количествах и составляют менее 1%. [9]
Континентальная кора обогащена несовместимыми элементами по сравнению с базальтовой океанической корой и значительно обогащена по сравнению с подстилающей мантией. Наиболее несовместимые элементы в континентальной коре обогащены в 50–100 раз по сравнению с примитивными мантийными породами, а океаническая кора обогащена несовместимыми элементами примерно в 10 раз [10].
Расчетная средняя плотность континентальной коры составляет 2,835 г/см 3 , причем плотность увеличивается с глубиной в среднем от 2,66 г/см 3 в самой верхней части коры до 3,1 г/см 3 в основании коры. [11]
В отличие от континентальной коры океаническая кора сложена преимущественно подушечными лавами и пластинчатыми дайками с составом базальтов срединно-океанических хребтов , с тонким верхним слоем осадков и нижним слоем габбро . [12]
Земля образовалась примерно 4,6 миллиарда лет назад из диска пыли и газа, вращающегося вокруг недавно сформировавшегося Солнца. Он образовался в результате аккреции, когда планетезимали и другие более мелкие каменные тела сталкивались и слипались, постепенно превращаясь в планету. Этот процесс вызвал огромное количество тепла, которое привело к полному таянию ранней Земли. Когда планетарная аккреция замедлилась, Земля начала охлаждаться, образуя свою первую кору, называемую первичной или изначальной корой. [13] Эта кора, вероятно, неоднократно разрушалась в результате сильных ударов, а затем реформировалась из океана магмы , оставленного в результате удара. Ни одна часть первичной коры Земли не сохранилась до наших дней; все было разрушено эрозией , ударами и тектоникой плит за последние несколько миллиардов лет. [14]
С тех пор на Земле сформировалась вторичная и третичная кора, которые соответствуют океанической и континентальной коре соответственно. Вторичная кора образуется в срединно-океанических центрах распространения , где частичное плавление подстилающей мантии приводит к образованию базальтовой магмы и формированию новой океанической коры. Этот «толчок хребта» является одной из движущих сил тектоники плит и постоянно создает новую океанскую кору. Следовательно, старая кора должна быть разрушена, поэтому напротив центра спрединга обычно находится зона субдукции: желоб, в котором океанская плита погружается обратно в мантию. Этот постоянный процесс создания новой океанической коры и разрушения старой океанской коры означает, что возраст самой старой океанической коры на Земле сегодня составляет всего около 200 миллионов лет. [15]
Напротив, основная часть континентальной коры намного старше. Самые старые породы континентальной коры на Земле имеют возраст примерно от 3,7 до 4,28 миллиардов лет [16] [17] и были обнаружены в гнейсовом террейне Нарриер в Западной Австралии , в гнейсе Акаста на Северо-Западных территориях Канадского щита . и в других кратонических регионах, например, на Фенноскандинавском щите . Некоторые цирконы возрастом целых 4,3 миллиарда лет были обнаружены в террейне Нарриер-Гнейс . Континентальная кора — это третичная кора, образовавшаяся в зонах субдукции в результате переработки субдуцированной вторичной (океанической) коры. [15]
Средний возраст нынешней континентальной коры Земли оценивается примерно в 2,0 миллиарда лет. [18] Большинство пород земной коры, образовавшихся до 2,5 миллиардов лет назад, расположены в кратонах . Такая старая континентальная кора и лежащая под ней мантийная астеносфера менее плотны, чем где-либо еще на Земле, и поэтому их нелегко разрушить в результате субдукции. Формирование новой континентальной коры связано с периодами интенсивной складчатости , совпадающими с формированием таких суперконтинентов , как Родиния , Пангея и Гондвана . Кора формируется частично за счет агрегации островных дуг , включая гранитные и метаморфические складчатые пояса, и частично сохраняется за счет истощения подстилающей мантии с образованием плавучей литосферной мантии. Движение земной коры на континентах может привести к землетрясениям, а движение под морским дном может привести к приливным волнам.
