Океаническое дно, скрытое под толщей воды, представляет собой одну из наименее изученных, но при этом критически важных областей нашей планеты. Изучение коры и верхней мантии под океанами имеет первостепенное значение для понимания тектоники плит, вулканической активности, формирования океанических бассейнов и, в конечном итоге, эволюции Земли. Эта статья посвящена обзору современных знаний о структуре, составе и процессах, протекающих в этих глубинных областях.
Кора океанического типа:
Океаническая кора, в отличие от континентальной, характеризуется меньшей толщиной и более высоким содержанием магматических пород. Ее средняя толщина составляет около 7 км, в то время как континентальная кора может достигать 70 км. Основными компонентами океанической коры являются:
- Слой осадочных пород: Самый верхний слой, толщина которого варьируется в зависимости от удаленности от континентов и возраста океанического дна. Состоит из осадочных отложений, таких как глины, известняки и кремнистые илы.
- Слой вулканических пород (слой 2): Этот слой, также известный как базальтовый слой, образован застывшей лавой, излившейся на дно океана. Он состоит преимущественно из базальтов, богатых магнием и железом.
- Слой габбро (слой 3): Этот слой представляет собой более глубокие, медленно остывающие магматические породы, сформировавшиеся в магматических камерах под вулканами. Габбро имеет более крупнозернистую структуру по сравнению с базальтами.
Состав океанической коры
Основными минералами, составляющими океаническую кору, являются плагиоклаз (полевой шпат), пироксен и оливин. Базальты, характерные для верхних слоев, содержат также небольшое количество других минералов, таких как магнетит и ильменит. Химический состав океанической коры характеризуется высоким содержанием кремнезема (SiO2), оксидов железа (FeO, Fe2O3) и магния (MgO).
Верхняя мантия под океанами
Верхняя мантия, расположенная под корой, является слоем, простирающимся до глубины около 660 км. Она состоит из твердых, но пластичных пород, в основном перидотитов, богатых оливином и пироксеном. Верхняя мантия играет ключевую роль в тектонике плит, являясь источником магмы, поднимающейся к поверхности Земли в зонах спрединга (срединно-океанических хребтах).
Структура верхней мантии
Верхняя мантия состоит из нескольких слоев, различающихся по своим физическим свойствам:
- Литосфера: Самый верхний слой, включающий в себя океаническую кору и верхнюю часть мантии. Литосфера представляет собой жесткую, хрупкую оболочку, которая разделена на тектонические плиты.
- Астеносфера: Расположенная под литосферой, астеносфера представляет собой более пластичный слой, в котором породы находятся в частично расплавленном состоянии. Именно в астеносфере происходит движение тектонических плит.
Процессы в коре и верхней мантии
В океанической коре и верхней мантии происходят различные геологические процессы:
-
- Спрединг: Процесс образования новой океанической коры в срединно-океанических хребтах. Магма, поднимающаяся из верхней мантии, застывает, образуя новую кору, которая постепенно отодвигается от хребта.
- Субдукция: Процесс погружения океанической плиты под другую плиту в зонах субдукции. Погружающаяся плита плавится в мантии, образуя магму, которая может вызывать вулканическую активность.
- Метаморфизм: Процесс изменения горных пород под воздействием высоких температур и давлений. В океанической коре метаморфизм приводит к образованию новых минералов и изменению структуры пород.
- Гидротермальная активность: Взаимодействие морской воды с горячими породами, приводящее к образованию гидротермальных источников, которые выносят в океан различные химические элементы.
Методы исследования
Изучение коры и верхней мантии под океанами осуществляется с помощью различных методов:
- Сейсмические исследования: Использование сейсмических волн для определения структуры и состава пород.
- Гравиметрические исследования: Измерение гравитационного поля Земли для определения плотности пород.
- Магнитные исследования: Изучение магнитного поля для определения намагниченности пород.
- Бурение: Отбор образцов пород с помощью буровых установок.
- Подводные аппараты: Использование подводных аппаратов для непосредственного наблюдения и отбора образцов.
Заключение
Кора и верхняя мантия под океанами представляют собой сложную и динамичную систему, играющую ключевую роль в геологических процессах нашей планеты. Дальнейшие исследования, основанные на применении современных методов, позволят получить более глубокое понимание структуры, состава и эволюции этих глубинных областей, что, в свою очередь, поможет нам лучше понять процессы, формирующие нашу планету.
Проверка статьи: https://www.geologam.ru/digger/7195