Эпиграф
Олень подстреленный хрипит,
Лань, уцелев, резвится.
Тот караулит, этот спит -
И так весь мир верти́тся...
Теперь краткое содержание предыдущих серий.
Всё началось с рождения мира.
Итак, по весьма вероятному варианту, по протоземле жахнула планета размером с Марс. От удара образовалась Луна. А на первичной практически однородной и более-менее холодной земле началась внутримантийная конвекция, образовалась первичная астеносфера и литосфера над ней. Активизировалась дифференциация вещества и выделение гравитационной энергии. А также накопление радиогенного тепла. Сформировалось железное ядро. Пошли первые выплавки базальтовой коры океанского типа и запустился процесс океанского рифтогенеза. Это подробно есть тут.
Океанский рифтогенез – разломная зона на океанской земной коре, в которой разогретое вещество астеносферы поднимается почти до поверхности. Там при падении давления из него выплавляется магма базальтового состава. Она застывает и образует новую порцию океанической коры, отодвигается от рифтовой зоны под давлением новой магмы и под действием растягивающих усилий в нижележащей астеносфере. Подробно тут.
А дальше у этого всего начинают накапливаться побочные эффекты в виде островных вулканических дуг с глубоководными желобами, активных континентальных окраин , горных складчатых и вулканических систем, рифтов, разрывающих материки… В общем много классных историй.
Благодаря этому образуется наша материковая (континентальная) земная кора
Возьмём простой вариант – есть только земная кора океанического типа. Как говорили тут, кора удаляется от рифтовой зоны, чем дальше, тем старше и толще она становится. В какой-то момент она превышает свой предел прочности, подламывается и начинает погружаться в мантию под некоторым углом.
Наконец-то вступление мы преодолели и переходим к основным событиям!
За десятки миллионов лет существования на океанской плите накопились и уплотнились толщи осадков. Когда плита затягивается под край другой плиты, эти осадки частично соскабливаются и образуют аккреционную призму.
Остальная литосферная плита, состоящая из толстого хрупкого стоя мантийного вещества, тонкой океанической коры и ещё более тонкого слоя осадков, затягивается в мантию.
Верхняя часть плиты с чудовищной силой трётся о плиту, лежащую сверху. Это не только разогревает поверхность трения, но и создаёт очаги землетрясений. Их научились очень точно засекать и по ним выстраивают положение кровли ныряющей плиты.
Как говорится, пошла жара! Путём многочисленных экспериментов установлено, что даже очень малый процент воды сильно понижает температуру плавления горных пород. А вода-то тут как раз есть! Она заполняет межзёрновое пространство и входит в состав кристаллической решётки минералов, образованных на морском дне и затянутых в недра вместе с нисходящей плитой.
Таким образом создаются условия для отделения легкоплавких компонентов. Они образуют магму, на этот раз среднего состава (среднего между базальтами, где кварца очень мало, и гранитами, где, наоборот, очень много).
В первый раз, когда магма выплавлялась из мантии, образовывались базальты. Они шли на создание океанской земной коры. Теперь из базальтов выплавляются андезиты.
Андезитовая магма, в отличие от базальтовой, во-первых, более густая, а, во-вторых, она поднимается не по широкой открытой трещине. Над ней находится цельная литосферная плита. Магма скапливается на глубине, создаёт магматические резервуары, частично раздвигая породы вокруг, а частично расплавляя их. В этом «паровом котле» создаётся огромное давление от растворённых в магме газов и водяного пара. Рано или поздно магма находит слабую точку в крышке «котла» и вырывается наружу. Очень часто это сопровождается мощнейшими взрывами. Такая застывшая лава называется андезит.
Та магма, которая остаётся и застывает на глубине, создаёт массивы диоритового состава (порода, очень похожая на гранит, но с несколько меньшим содержанием кварца).
А то, что вырывается на поверхность в виде потоков лавы и вулканического пепла, слагает вулканические острова. Эти острова вытягиваются в цепочки, а иногда смыкаются в линии, чётко маркируя зону, под которой из погружающейся плиты выплавляется магма.
Линия погружения плиты, спроецированная на сферическую земную поверхность, образует широкую дугу. Их так и называют - островные дуги. Достаточно посмотреть на карту Тихого океана, чтоб увидеть их ярких представителей. Например, Алеутские и Курильские острова.
Там, где происходит перегиб плиты, на океанском дне образуется глубоководный желоб. Они всегда идут в связке с островной дугой.
В итоге у нас получается линейная зона утолщённой земной коры, состоящей из океанической коры, интегрированной в неё части из застывшей на глубине и излившейся андезитовой магмы, ну и аккреционной призмы осадков, скопившихся в глубоководном желобе.
Позже, когда это всё сминается в складки и сталкивается с другими аналогичными зонами или примыкает к уже устоявшемуся массиву материковой коры, мы получаем новый кусок континента.
Так мы получили Островодужный (или Марианский) тип активной континентальной окраины, с глубоководными жёлобами, окраинными морями между дугами и континентом и собственно островными дугами.
Если же зона субдукции ((от суб... и лат. ductio – ведение), взаимодействие литосферных плит на конвергентных границах, где при встречном перемещении одна из плит пододвигается под другую и погружается в мантию Земли.) примыкает непосредственно к материку, как в Южной Америке, мы получим Чилийский тип. Где вместо цепочки островов в океане будут высоченные горы вдоль окраины материка.
Как всегда, из простой, в общем-то, схемы в реальности получается огромное разнообразие разных затейливых вариантов!
Например, кусок материковой коры может затянуть в мантию!
Потом, конечно же, выплюнет, как край пенопласта, заведённый под лёд. Но бесследно такое не проходит – горные породы, испытавшие огромные давления, изменятся. В них появятся новые минералы. Доходит даже до того, что графит из сланцев может превращаться в мелкие алмазики. Такую редкую ситуацию можно увидеть на одном из массивов древних пород в Казахстане.
С океанской корой тоже бывает интересно: Пластина может не нырнуть, а встопорщиться и надвинуться на встречную плиту.
В таком случае у нас получится залегание чужеродной пластины пород базальтового и габбрового состава среди или прямо на породах, слагающих местные геологические структуры. Такое нередко встречается на Урале.
Раньше, до появления теории тектоники плит, это сильно озадачивало геологов.
Не нужно думать, что вот выросли островные дуги, слиплись друг с другом и на на этом всё – получите континент и тушите свет. Нет!
Дальнейшая эволюция материковой коры захватывающе интересна, полна драматических моментов и загадочных эпизодов. Становление и изменение материков напрямую связано с эволюцией планеты в целом. И напрямую влияет на процесс развития жизни на Земле.
Список источников
- «Земля. Введение в общую геологию». Дж. Ферхуген, Ф. Тернер, Л. Вейс, К. Вархафтиг, У. Файф. (Перевод с английского Ю. П. Алешко-Ожевского, Р. М. Минеевой, Г. Н. Мухитдинова, П. П. Смолина. «МИР» 1974
- «Общая и полевая геология» Одесский И. А. Недра, Ленинград, 1991
- Энциклопедия для детей. Том 4. «Геология» Аванта+, Москва, 1995
- «Океанический рифтогенез» Е.П. Дубинин, С.А. Ушаков. Москва, ГЕОС, 2001
- «Геодинамика» Аплонов С.В. Издательство С.-Петербургского университета, 2001
- «Геотектоника с основами геодинамики» Издание 2. Ломизе М.Г., Хаин В.Е. КДУ, Москва, 2005
- «Кратко и просто про геологию от геолога. Строение Земли» Пешков С.В. Habr.com (https://vk.com/wall-130222883_10213) 2022
- «Как появилась Луна и что из этого вышло» Пешков С.В. Habr.com (https://habr.com/ru/users/Bodiagnik/publications/articles/) 2022
- «Каменные лбы геологов» Пешков С.В. Dzen.ru (https://dzen.ru/media/catx22/6668459bf6305078679c0d31) 2024
- «Земля - как вообще это работает» Пешков С.В. VK_CatScience (https://dzen.ru/media/catx22/6671bdf58e821a6e3566c2bc) 2024
Все иллюстрации из открытых источников и принадлежат авторам.
Автор: Сергей Пешков.