Из каких компонентов состоит литосфера. Что мы узнали? Что собой представляет литосфера

Равнины, низменности, горы, овраги – все мы ходим по земле, но редко задумываемся, как же называется верхняя оболочка нашей планеты со всеми ее рельефами и ландшафтами. А имя ей – литосфера.


В ее состав входит не только земная кора, видимая глазом, но и целый пласт твердых земных пород, а также верхняя часть мантии, до сих пор не достигнутая глубинным бурением.

Что означает слово «литосфера»?

Впервые топоним «литосфера» появился в словаре древних греков, соединивших воедино два слова: λίθος , что означает «камень» , и φαίρα , переводимое как «сфера» или «шар» . Вплотную к изучению этого понятия приступили только в 1911 году, когда ученый А. Е. Лав выпустил монографию «Некоторые проблемы геодинамики».


Его идея была подхвачена в 1940 году гарвардским геологом Реджинальдом Дейли, написавшим плодотворный труд «Сила и строение Земли». Эта работу приняли многие геологи и геофизики, и уже к 1960-му была сформирована так называемая теория тектонических плит, подтвердившая существование литосферы.

Какова толщина литосферы?

Под материками и океанами литосфера имеет различный состав. Под морской гладью за миллионы лет своей истории она прошла ряд этапов частичного плавления, поэтому сейчас имеет толщину около 5–10 км и включает в себя в основном горные породы гарцбургиты и дуниты. При этом в ее составе напрочь отсутствует гранитный слой. Под континентами находится несколько твердых слоев, толщина которых обычно определяется по скорости сейсмических волн .

На равнинах пласт литосферы достигает около 35 км, в горах несколько больше – до 70 км, а в Гималаях высота верхнего слоя Земли составляет свыше 90 км.

Сколько слоев в литосфере?

Литосфера охватывает всю поверхность земного шара, но, несмотря на большой вес твердой оболочки, имеет массу всего около 1 % от общей массы нашей планеты.


Согласно исследованиям, литосфера под континентами состоит из трех слоев, различающихся по способу формирования и типу пород. В большей их части присутствуют кристаллические вещества, образованные вследствие охлаждения магмы – по мере ее остывания горячие растворы выделяют минералы, которые либо сохраняются в своем первоначальном виде, либо под давлением и температурой распадаются и образуют новые вещества.

Верхний осадочный слой, представляющий собой рыхлые континентальные отложения, появился в силу химического разрушения породы, выветривания и вымывания водами. Со временем на нем образовалась почва, оказывающая важнейшее влияние на взаимодействие живых организмов и земной коры. По сравнению с общей толщиной литосферы толщина грунта сравнительно небольшая – в разных местах она составляет от 20–30 см до 2–3 метров.

Как говорилось выше, промежуточный гранитный слой имеется только под материками. Он сложен преимущественно из изверженных и метаморфических пород, появившихся после кристаллизации базальтовой магмы. Это, в первую очередь, полевые шпаты, количество которых достигает 65 % от общей массы гранита, а также кварц и всевозможные темноцветные минералы – биотит, мусковит. Наибольшие объемы гранитного слоя присутствуют на стыках континентальных плит, где их глубина составляет от 10 до 20 км.


Нижний базальтовый слой характеризуется высоким содержанием магматических горных пород габбро, железа, цветных минералов. Основная их масса формирует океаническую кору и сосредоточена преимущественно в горных хребтах на дне океана. Тем не менее большие залежи базальта можно найти и на континентах. В частности, в СНГ они занимают более 44 % всей территории.

Где скорости сейсмических волн понижаются, свидетельствуя об изменении пластичности пород. В строении литосферы выделяют подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.

Литосфера под океанами и континентами значительно различается. Литосфера под континентами состоит из осадочного, гранитного и базальтового слоев общей мощностью до 80 км. Литосфера под океанами претерпела множество этапов частичного плавления в результате образования океанической коры, она сильно обеднена легкоплавкими редкими элементами, в основном состоит из дунитов и гарцбургитов , её толщина составляет 5-10 км, а гранитный слой полностью отсутствует.

Для обозначения внешней оболочки литосферы применялся ныне устаревший термин сиаль , происходящий от названия основных элементов горных пород Si (лат. Silicium - кремний) и Al (лат. Aluminium - алюминий).

Примечания

Оболочки Земли
Внешние
Внутренние

Wikimedia Foundation . 2010 .

Синонимы :

Смотреть что такое "Литосфера" в других словарях:

Литосфера … Орфографический словарь-справочник

- (от лито... и греч. sphaira шар) верхняя твердая оболочка Земли, ограниченная сверху атмо и гидросферой, а снизу астеносферой. Мощность литосферы колеблется в пределах 50 200 км. До 60 х гг. литосфера понималась как синоним земной коры. Литосфера … Экологический словарь

- [σφαιρα (ρфера) шар] верхняя твердая оболочка Земли, имеющая большую прочность и переходящая без определенной резкой границы в нижележащую астеносферу, прочность вещества которой относительно мала. Л. в… … Геологическая энциклопедия

ЛИТОСФЕРА, верхний слой твердой поверхности Земли, который включает КОРУ и самый наружный слой МАНТИЮ. Литосфера может быть разной толщины от 60 до 200 км в глубину. Жесткая, твердая и хрупкая, она состоит из большого числа тектонических плит,… … Научно-технический энциклопедический словарь

- (от лито... и сфера), внешняя оболочка твердой Земли, включающая земную кору и часть верхней мантии. Толщина литосферы под континентами 25 200 км, под океанами 5 100 км. Сформировалась в основном в докембрии … Современная энциклопедия

- (от лито... и сфера) внешняя сфера твердой Земли, включающая земную кору и верхнюю часть подстилающей ее верхней мантии … Большой Энциклопедический словарь

То же, что земная кора … Геологические термины

Твердая оболочка земного шара. Самойлов К. И. Морской словарь. М. Л.: Государственное Военно морское Издательство НКВМФ Союза ССР, 1941 … Морской словарь

Сущ., кол во синонимов: 1 кора (29) Словарь синонимов ASIS. В.Н. Тришин. 2013 … Словарь синонимов

Верхняя твердая оболочка Земли (50 200 км), постепенно становящаяся с глубиной сферы меньшей прочностью и плотностью вещества горных пород. Л. включает земную кору (мощность до 75 км на континентах и 10 км под дном океанов) и верхнюю мантию Земли … Словарь черезвычайных ситуаций

Литосфера - Литосфера: твердая оболочка Земли, включающая в себя геосферу толщиной около 70 км в виде слоев осадочных пород (гранитного и базальтового) и мантию толщиной до 3000 км... Источник: ГОСТ Р 14.01 2005. Экологический менеджмент. Общие положения и… … Официальная терминология

Книги

• Земля - беспокойная планета. Атмосфера, гидросфера, литосфера. Книга для школьников... и не только , Л. В. Тарасов. Настоящая учебно-популярная книга открывает любознательному читателю мир природных сфер Земли - атмосферы, гидросферы, литосферы. В книге в интересной и доходчивой форме описывается…

Добавить свою цену в базу

Комментарий

Литосфера — это каменная оболочка Земли. От греческого «литос» — камень и «сфера» — шар

Литосфера - внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25 - 200 и 5 - 100 км.

Рассмотрим в общем виде геологическое строение Земли. Третья за отдаленностью от Солнца планета - Земля имеет радиус 6370 км, среднюю плотность - 5,5 г/см3 и состоит из трех оболочек - коры , мантии и и. Мантия и ядро делятся на внутренние и внешние части.

Земная кора — тонкая верхняя оболочка Земли, которая имеет толщину на континентах 40-80 км, под океанами - 5-10 км и составляет всего около 1 % массы Земли. Восемь элементов - кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий - образовывают 99,5 % земной коры.

Согласно научным исследованиям, учёным удалось установить, что литосфера состоит из:

• Кислорода – 49%;
• Кремния – 26%;
• Алюминия – 7%;
• Железа – 5%;
• Кальция – 4%
• В состав литосферы входит немало минералов, самые распространённые – шпат и кварц.

На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического» , двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет. Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море) .

Наибольшую толщину земная кора имеет в горных районах (под Гималаями — свыше 75 км) , среднюю - в районах платформ (под Западно-Сибирской низиной - 35-40, в границах Русской платформы - 30-35), а наименьшую - в центральных районах океанов (5-7 км) . Преобладающая часть земной поверхности - это равнины континентов и океанического дна.

Континенты окружены шельфом- мелководной полосой глубиной до 200 г и средней шириной близко 80 км, которая после резкого обрывчастого изгиба дна переходит в континентальный склон (уклон изменяется от 15-17 до 20-30°). Склоны постепенно выравниваются и переходят в абиссальные равнины (глубины 3,7-6,0 км) . Наибольшие глубины (9-11 км) имеют океанические желоба, подавляющее большинство которых расположенная на северной и западной окраинах Тихого океана.

Основная часть литосферы состоит из изверженных магматических пород (95 %), среди которых на континентах преобладают граниты и гранитоиды, а в океанах-базальты.

Блоки литосферы - литосферные плиты - двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.

Для обозначения внешней оболочки литосферы применялся ныне устаревший термин сиаль, происходящий от названия основных элементов горных пород Si (лат. Silicium - кремний) и Al (лат. Aluminium - алюминий).

Литосферные плиты

Стоит отметить, что самые крупные тектонические плиты очень хорошо различимы на карте и ими являются:

• Тихоокеанская – самая большая плита планеты, вдоль границ которой происходят постоянные столкновения тектонических плит и образуются разломы – это является причиной её постоянного уменьшения;
• Евразийская – покрывает почти всю территорию Евразии (кроме Индостана и Аравийского полуострова) и содержит наибольшую часть материковой коры;
• Индо-Австралийская – в её состав входит австралийский континент и индийский субконтинент. Из-за постоянных столкновений с Евразийской плитой находится в процессе разлома;
• Южно-Американская – состоит из южноамериканского материка и части Атлантического океана;
• Северо-Американская – состоит из североамериканского континента, части северо-восточной Сибири, северо-западной части Атлантического и половины Северного Ледовитого океанов;
• Африканская – состоит из африканского материка и океанической коры Атлантического и Индийского океанов. Интересно, что соседствующие с ней плиты движутся в противоположную от неё сторону, поэтому здесь находится наибольший разлом нашей планеты;
• Антарктическая плита – состоит из материка Антарктида и близлежащей океанической коры. Из-за того, что плиту окружают срединно-океанические хребты, остальные материки от неё постоянно отодвигаются.

Движение тектонических плит в литосфере

Литосферные плиты, соединяясь и разъединяясь, всё время изменяют свои очертания. Это даёт возможность учёным выдвигать теорию о том, что около 200 млн. лет назад литосфера имела лишь Пангею - один-единственный континент, впоследствии расколовшийся на части, которые начали постепенно отодвигаться друг от друга на очень маленькой скорости (в среднем около семи сантиметров в год).

Это интересно! Существует предположение, что благодаря движению литосферы, через 250 млн. лет на нашей планете сформируется новый континент за счёт объединения движущихся материков.

Когда происходит столкновение океанической и континентальной плит, край океанической коры погружается под материковую, при этом с другой стороны океанической плиты её граница расходится с соседствующей с ней плитой. Граница, вдоль которой происходит движение литосфер, называется зоной субдукции, где выделяют верхние и погружающиеся края плиты. Интересно, что плита, погружаясь в мантию, начинает плавиться при сдавливании верхней части земной коры, в результате чего образуются горы, а если к тому же прорывается магма – то и вулканы.

В местах, где тектонические плиты соприкасаются друг с другом, расположены зоны максимальной вулканической и сейсмической активности: во время движения и столкновения литосферы, земная кора разрушается, а когда они расходятся, образуются разломы и впадины (литосфера и рельеф Земли связаны друг с другом). Это является причиной того, что вдоль краёв тектонических плит расположены наиболее крупные формы рельефа Земли – горные хребты с активными вулканами и глубоководные желоба.

Проблемы литосферы

Интенсивное развитие промышленности привело к тому, что человек и литосфера в последнее время стали чрезвычайно плохо уживаться друг с другом: загрязнение литосферы приобретает катастрофические масштабы. Произошло это вследствие возрастания промышленных отходов в совокупности с бытовым мусором и используемыми в сельском хозяйстве удобрениями и ядохимикатами, что негативно влияет на химический состав грунта и на живые организмы. Учёные подсчитали, что за год на одного человека припадает около одной тонны мусора, среди которых – 50 кг трудноразлагаемых отходов.

Сегодня загрязнение литосферы стало актуальной проблемой, поскольку природа не в состоянии справиться с ней самостоятельно: самоочищение земной коры происходит очень медленно, а потому вредные вещества постепенно накапливаются и со временем негативно воздействуют и на основного виновника возникшей проблемы – человека.

И любые негативные литосферные изменения способны усугубить глобальный кризис. Из данной статьи вы узнаете о том, что такое литосфера и литосферные плиты.

Определение понятия

Литосфера представляет собой внешнюю твердую оболочку земного шара, которая состоит из земной коры, части верхней мантии, осадочных и изверженных пород. Определить нижнюю ее границу довольно сложно, но принято считать, что литосфера заканчивается с резким уменьшением вязкости горных пород. Литосфера занимает всю поверхность планеты. Толщина ее слоя не везде одинакова, она зависит от рельефа местности: на континентах - 20-200 километров, а под океанами - 10-100 км.

Литосфера Земли по большей части состоит из магматических изверженных пород (около 95 %). Среди этих пород преобладают гранитоиды (на континентах) и базальты (под океанами).

Некоторые думают, что понятия «гидросфера»/«литосфера» означают одно и тоже. Но это далеко не так. Гидросфера - это своеобразная водная оболочка земного шара, а литосфера - твердая.

Геологическое строение земного шара

Литосфера как понятие включает в себя также геологическое строение нашей планеты, поэтому, чтобы понять, что такое литосфера, его следует детально рассмотреть. Верхняя часть геологического слоя называется земной корой, толщина его варьируется от 25 до 60 километров на континентах, и от 5 до 15 километров - в океанах. Нижний слой называется мантией, отделяется от земной коры разделом Мохоровичича (где резко изменяется плотность вещества).

Земной шар состоит из земной коры, мантии и ядра. Земная кора - твердое вещество, но ее плотность резко меняется на границе с мантией, то есть на линии Мохоровичича. Поэтому плотность земной коры - величина нестойкая, но среднюю плотность данного слоя литосферы можно вычислить, равняется она 5,5223 грамм/см 3 .

Земной шар представляет собой диполь, то есть магнит. Земные магнитные полюса располагаются в южном и северном полушариях.

Слои литосферы Земли

Литосфера на континентах состоит из трех слоев. И ответ на вопрос о том, что такое литосфера, не будет полным без их рассмотрения.

Верхний слой строится из самых разнообразных осадочных пород. Средний условно называется гранитным, но состоит не только из гранитов. Например, под океанами гранитовый слой литосферы вообще отсутствует. Приблизительная плотность среднего слоя составляет 2,5-2,7 грамм/см 3 .

Нижний слой также условно называется базальтовым. Он состоит из более тяжелых пород, его плотность, соответственно, больше - 3,1-3,3 грамм/см 3 . Нижний базальтовый слой располагается под океанами и материками.

Классифицируют также и земную кору. Различают материковый, океанический и промежуточный (переходный) типы земной коры.

Строение литосферных плит

Литосфера сама по себе не является однородной, она состоит из своеобразных блоков, которые называются литосферными плитами. Они включают в себя как океаническую, так и материковую земную кору. Хотя есть случай, который можно считать исключением. Тихоокеанская литосферная плита состоит только из океанической коры. Состоят литосферные блоки из складчатых метамофизованных и магматических пород.

Каждый материк имеет в своем основании древнюю платформу, границы которой определяются горными хребтами. Непосредственно на площади платформы располагаются равнины и только отдельные горные хребты.

На границах литосферных плит довольно часто наблюдается сейсмическая и вулканическая активность. Различают три типа литосферных границ: трансформные, конвергентные и дивергентные. Очертания и границы литосферных плит довольно часто меняются. Мелкие литосферные плиты соединяются между собой, а крупные - наоборот, раскалываются.

Перечень литосферных плит

Принято выделять 13 основных литосферных плит:

• Филиппинская плита.
• Австралийская.
• Евразийская.
• Сомалийская.
• Южно-Американская.
• Индостанская.
• Африканская.
• Антарктическая плита.
• Плита Наска.
• Тихоокеанская;
• Северо-Американская.
• Плита Скотия.
• Аравийская плита.
• Плита Кокос.

Итак, мы дали определение понятия «литосфера», рассмотрели геологическое строение Земли и литосферных плит. С помощью этой информации можно теперь с уверенностью ответить на вопрос о том, что такое литосфера.

Термин литосфера - твердая верхняя оболочка Земли - был предложен Э. Зюссом. Согласно современным представлениям, литосфера - верхняя твердая оболочка Земли, имеющая большую прочность и переходящая без четкой определенной границы в нижележащую астеносферу, прочность материала которой относительно мала.
Астеносфера (термин предложен в 1914 г. Дж. Бареллом) - слой мантии, способный к вязкому и пластическому течению под действием относительно малых напряжений. Пластичность мантии в области астеносферы позволяет литосфере двигаться как по вертикали, так и в горизонтальном направлении. Это приводит к различным деформациям земной коры - горообразованию, складчатости, континентальному дрейфу. В настоящее время можно
считать доказанным, что тектоническое развитие верхних оболочек твердой Земли определяется перемещением и взаимодействием литосферных плит. В связи с этим получает признание новейшая геологическая теория, рассматривающая литосферу Земли как систему подвижных блоков - литосферных плит. При этом процессы дифференциации вещества мантии Земли и образование океанической и континентальной коры связывается с движением литосферных плит. Каждая из литосферных плит перемещается по астеносфере от зон растяжения, где формируются их новые участки с океаническим типом коры, к зонам сжатия, где они сталкиваются и засасываются вглубь мантии. На рис. 10 приведен схематический разрез земной коры и литосферы.

Верхний слой литосферы - земная кора, она является наиболее неоднородной твердой оболочкой Земли. Химический состав земной коры, ее строение неоднородны (табл. 9).
Земная кора сложена горными породами различного типа и происхождения. Их распространение в общем виде может быть представлено следующим образом: осадочные породы - 9,2%; метаморфические породы - 20,0%; магматические породы - 70,8%.

Таблица 8 - Химический состав земной коры (по Вронскому, Войткевичу, 1997)

Компоненты	Тип коры			Земная кора в среднем
	Континентальный	Субконтинентальный	Океанический
Si02	57,23	56,88	48,17	55,24
тю2	0,71	0,73	1,40	0,86
А120з	14,46	14,43	14,90	14,55
Fe203	2,36	2,37	2,64	2,42
FeO	5,41	5,64	7,37	5,86
MnO	0,13	0,13	0,24	0,15
MgO	4,77	4,97	7,:42	5,37
CaO	6,98	7,14	12,19	8,12
Na20	2,40	2,39	2,58	2,44
K20	1,98	1,90	0,33	1,61
p205	0,16	0,16	0,22	0,17
C0pr	0,08	0,07	0,05	0,07
n о ы	1,48	1,37	1,35	1,44
so3	0,12	од	-	0,09
Shup	0,08	0,08	0,05	0,08
Cl	0,04	0,04	-	0,03
F	0,03	0,03	0,02	0,03
H20	1,57	1,56	1,05	1,46
Сумма	100,99	99,99	99,98	99,99
Объем 10 км	6500	1540	2170	10210
Средняя мощность, км	43,6	23,7	7,3	20,0
Средняя плотность, г/см2	2,78	2,79	2,81	2,79
/>Масса 1024 г	18,07	4,30	6,09	28,46

Поверхность континентов на 80% занята осадочными породами, а океаническое дно покрыто почти полностью свежими осадками, как продуктами сноса материала с континентов и деятельности морских организмов.
Распространенность химических элементов в земной коре предопределяет характер ее минерального и петрографического состава (рис. 11).

Минеральный состав

Земная кора - верхний твердый слой нашей планеты - первоначально возникла как продукт выплавления материала мантии, который в дальнейшем ходе геологической истории оказался существенно переработанным в биосфере под влиянием воздуха, воды, деятельности живых организмов. В ходе этого преобразования установилось минеральное и химическое различие между осадочными и магматическими породами, состоящее в следующем (Вронский, Войткевич, 1997): Отношение окисного железа к закисному (РегОз: FeO) в осадочных и изверженных породах имеет противоположное значение. В осадочных породах преобладает окис- ное железо. Это вызвано тем, что осадочные породы формировались в биосфере в присутствии свободного кислорода, который привел к окислению огромных масс железа, а также других поливалентных химических элементов. Содержание натрия в осадочных породах значительно понижено (почти в 3 раза) по сравнению с породами изверженными при почти одинаковом содержании калия. Это, по-видимому, связано с тем, что натрий в условиях биосферы легко выщелачивается природными водами и уносится в океан, где он аккумулируется в пелагических осадках океана. Осадочные породы более обогащены НгО и СО2, которые как компоненты встречаются в изверженных породах в довольно небольших концентрациях. Осадочные породы в разном количестве содержат органический углерод, которого обычно нет в глубинных магматических породах. Органические соединения в осадочных породах - это продукты фотосинтеза и биоминерализации, протекавших в биосфере Земли с незапамятных времен.
В ходе развития Земли осуществляется геологический цикл горных пород (рис. 12).
Рисунок 12 - Геологический цикл горных пород Земли по представлениям Дж. Хеттона (Вронский, Войткевич, 1997)

При длительном пребывании свежих осадков на глубине начинается их уплотнение - переход к типичным горным породам. Переход этот связан с процессом, который обозначается как диагенез. Сам диагенез представляет собой физико-химический этап уравновешивания осадка, бывший первоначально неравновесной физико-химической системой. Эта система была обводнена и обогащена органическим веществом, а также живыми бактериями. В таких условиях организмы поглощают кислород иловых вод и создают восстановительную обстановку. Происходит восстановление окислов поливалентных металлов. Иловые воды часто растворяют твердые фазы и приводят к перераспределению вещества. Возникают вторичные минералы, иногда определяющие цементацию обломочного материала с образованием песчаников, конгломератов, брекчий.
С погружением осадочных толщ в более глубокие горизонты, в область повышенных температур и давлений, происходит перекристаллизация вещества, которая характерна для метаморфизма. Метаморфические процессы весьма разнообразны по форме проявления и характеру преобразования пород. Главными видами метаморфизма являются: региональный, контактовый, динамометаморфизм и метаморфизм гидротермальный. Региональный метаморфизм наиболее распространен. Продуктами его являются сланцеватые породы - кристаллические сланцы и гнейсы. Контактовый метаморфизм обычно проявляется в результате взаимодействия нормальных осадочных пород с горячей магмой и ее выделениями. При этом образуются скарны (на контакте с известняками) и роговики (на контакте с песчаноглинистыми породами), лишенные слоистости.
Особое место в формировании глубинных пород занимает ультраметаморфизм. Это процесс высоких температур, приводящий к возникновению жидкой расплавленной фазы. В этом случае происходит процесс переплавления твердых горных пород, до этого не находящихся в состоянии расплава. С этим процессом связана гранитизация - преобразование химического и минерального состава горных пород в направлении к гранитному. При широком и интенсивном развитии процессов анатексиса возрождается магма, дающая на поверхности те горные породы, которые снова подвергаются выветриванию и таким образом цикл геологического круговорота завершается.