Понятие о расслоенности земной коры, свойства нижней коры, сейсмическая томография и строение верхней мантии

Земная кора ограничивается снизу очень четкой поверхностью скачка скоростейволн Р и S, впервые установленной геофизиком Мохоровичечем и получившей его имя: поверхность Мохоровичича, или Мохо, или, совсем кратко, поверхность М. Вторая глобальная сейсмическая граница раздела находится на глубине 2900 км ибыла выделена немецким геофизиком Гутенбергом и также получила его имя. Эта поверхность отделяет мантию Земли от ядра. На глубине 5120 км снова происходит скачкообразное увеличение скорости волн Р, а путем применения особого метода показано, что там появляются и волны S, т.е. эта часть ядра - твердая. Таким образом, внутри Земли устанавливается 3 глобальные сейсмическиеграницы, разделяющие земную кору и мантию (граница М), мантию и внешнее ядро(граница Гутенберга), внешнее и внутреннее ядро. В последние годы была установлена еще одна глобальная сейсмическая граница на глубине 670 км, отделяющая верхнюю мантию от нижней и являющаяся очень важной для понимания процессов, идущих в верхних оболочках Земли.Ниже поверхности Мохо, скорости сейсмических волн увеличиваются, но нанекотором уровне, различном по глубине под океанами и материками, вновьуменьшаются, хотя и незначительно, причем скорость поперечных волн уменьшаетсябольше. В этом слое отмечено повышение электропроводности что свидетельствует о состоянии вещества, отличающегося от выше и нижележащих слоев верхней мантии. Особенности этого слоя- астеносфера объясняются возможным его плавлением в пределах 1-2%, что обеспечивает понижение вязкости и увеличение электропроводности. Астеносферный слой расположен ближе всего к поверхности под океанами, от 10-20 км до 80-200 км, и глубже, от 80 до 400 км под континентами, причем залеганиеастеносферы глубже под более древними геологическими структурами.Земная кора и часть верхней мантии над астеносферой носит название литосфера. Литосфера холодная, поэтому она жесткая и может выдержатьбольшие нагрузки. Сейсмическая томография позволяет «увидеть» очень незначительные плотностные неоднородности в мантии. Сейсмическая томография базируется на измерении скоростей объемных и поверхностных сейсмических волн, распространение которых направлено таким образом, чтобы «просветить» какое-то непрозрачное тело, например, массив горных пород, который нельзя наблюдать непосредственно. Астеносфера, подстилающая литосферу, также обладает неоднородностью вгоризонтальном направлении и изменчивой мощностью. Пониженные скоростисейсмических волн в астеносфере хорошо объясняется плавлением всего лишь 2-3%вещества. Астеносферный слой по современным представлениям играет важнейшую роль в тектонической и магматической активности литосферных плит и обеспечивает их изостатическое равновесие, несмотря на то, что сам слой может быть прерывистым, например, отсутствуя под древними докембрийскими платформами.

19. Строение офиолитовой ассоциации и ее значение для геодинамических реконструкций (примеры)

Важную роль играет офиолитовая ассоциация пород, широко распространенная в разнообразных эвгеосинклиналях (внутренний прогиб геосинклинальной (противопоставляемой платформе) системы, характеризующийся высокой степенью магматической активности с широким развитием офиолитов, большими мощностями осадочных отложений, их интенсивной складчатостью и метаморфизмом). Нижняя часть разреза такой ассоциации состоит из ультраосновных, часто серпентинизированных пород - гарцбургитов, дунитов; выше располагается так называемый расслоенный или кумулятивный комплекс габброидов и амфиболитов; еще выше - комплекс параллельных даек, сменяющийся подушечными толеитовыми базальтами, перекрываемыми кремнистыми сланцами. Такая последовательность близка разрезу океанской коры. Офиолитовая ассоциация в складчатых областях, залегающая, как правило, в покровных пластинах, является реликтом, следами былого морского бассейна (не обязательно океана!) с корой океанского типа. Кора океанского типа могла располагаться только в его центре, а по периферии это была сложная система островных дуг, окраинных морей, глубоководных желобов и т.д., да и сама кора океанского типа могла быть в окраинных морях. Последующее сокращение океанского пространства приводило к сужению подвижного пояса в несколько раз. Океанская кора в основании эвгеосинклинальных зон может быть как древней, так и новообразованной, сформировавшейся при раскалывании и раздвиге континентальных массивов.

Вопрос о времени появления типичных офиолитов имеет большое значение для понимания истории Земли. Появление таких комплексов означает начало действия механизма тектоники плит. На сегодня самые древние комплексы установлены в Карелии, Вайоминге и Китае. Они имеют архейский возраст.