Общий взгляд на структуру Земли
Одно из наиболее характерных свойств земного шара — его неоднородность. Он состоит из концентрических оболочек. Оболочки Земли подразделяются на внешние и внутренние. Внешние включают в себя атмосферу и гидросферу; внутренние — земную кору, различные слои мантии и ядра. Земная кора наиболее изучена и представляет собой тонкую, весьма непрочную оболочку. В ней выделяются три слоя. Верхний, осадочный, сложен песками, песчаниками, глинами, известняками, возникшими вследствие механического, химического разрушения более древних пород, или в результате жизнедеятельности организмов. Затем идет гранитный слой, и в основании коры лежит базальтовый слой. Названия второго и третьего слоев даются всегда в кавычках, так как они свидетельствуют только о преобладании в них пород, физические свойства которых близки к базальтам и гранитам.
Наиболее характерный признак современной структуры Земли — ее асимметрия: одно полушарие планеты океаническое, другое — материковое. Материки и впадины океанов — самые крупные тектонические элементы земной коры. Они разграничены материковым склоном. Под океанами земная кора тонкая, там отсутствует «гранитный» слой, и за маломощными осадками находится «базальтовый» слой толщиной до 10 км.
Под континентами толщина земной коры увеличивается за счет «гранитного» слоя, а также роста мощности «базальтового» и осадочного слоев. Наибольшей толщины — 50—70 км — она достигает в местах современных горных систем. В равнинных областях земная кора редко превышает 40 км. Материки обладают более сложным строением. Их можно разделить на древние ядра — платформы с архейско-нижнепротерозойским фундаментом,— и обрамляющие их складчатые пояса, которые отличаются как по структуре, так и по времени формирования земной коры (рис. 3). Древние платформы представляют собой устойчивые и малоподвижные участки земной коры, где выровненная поверхность фундамента покрыта осадочными и вулканогенными породами. На материках выделяют десять древних платформ. Наиболее крупная – Африканская, охватывающая почти весь материк и находящаяся в центре континентального полушария. В Евразии расположены шесть платформ:: Восточно-Европейская, Сибирская, Индостанская, Китайско-Корейская, Южно-Китайская и Индо-Синайская. Остов материка Северной Америки составляет Северо-Американская платформа, включающая Гренландию и Баффинову Землю. В геологическом строении Южной Америки участвует обширная Южно-Американская древняя платформа. Западную половину материка Австралия занимает древняя платформа. Центральная и восточная части Антарктиды являются также платформой. Названные континентальные массивы группируются в меридиональные пояса, разделенные океаническими впадинами. По структуре и истории геологического развития материки обнаруживают большое сходство в широтном направлении. Выделяется северный пояс материков, окаймляющий Северный Ледовитый океан, сюда входят древние ядра континентов Северной Америки и Евразии. Параллельно этому поясу, но в южном полушарии протягивается широтный пояс Южной Америки, Африки, Аравии, Индостана и Австралии. На юге он сменяется океаническим поясом Южного океана, который окаймляет Антарктическую платформу.
Тектоническая карта континентов Земли
Древние платформенные ядра разделены подвижными, геосинклинальными поясами, состоящими из геосинклинальных областей. Ученые выделяют пять крупных поясов: Тихоокеанский, Средиземноморский, Урало-Монгольский, Атлантический и Арктический (см. рис. 3).
Самый крупный из подвижных поясов — Тихоокеанский. Западная его половина протягивается по периферии Азии и Австралии и отличается огромной шириной — до 4000 км. Значительная часть пояса продолжает активно развиваться. В настоящее время именно здесь находятся области интенсивного вулканизма и мощных землетрясений. Восточная половина Тихоокеанского пояса — относительно узкая (шириной до 1600 км), занятая в основном горно-складчатыми сооружениями Кордильер американских континентов и Антарктических Анд. Средиземноморский пояс также один из крупнейших подвижных поясов Земли. Наиболее полно он выражен в Средиземноморье, на Ближнем и Среднем Востоке, где включает горно-складчатые сооружения Крыма, Кавказа, Турции, Ирана, Афганистана, смыкаясь через Гималаи и Индонезию с Тихоокеанским поясом.
Урало-Монгольский пояс образует огромную дугу, выпуклую к югу. В районе Аральского моря и Тянь-Шаня он контактирует со Средиземноморским поясом, на севере, в районе Новой Земли,— с Арктическим, а на востоке, в области Охотского моря,— с Тихоокеанским поясом (см. рис. 3).
Если нанести на карту подвижные пояса континентов и включить в них горные системы океанов, то, за исключением акватории Тихого океана, мы получим сетку широтных поясов, в ячеях которой находятся ядра древних материков. И если бы мы имели возможность посмотреть на нашу Землю в телескоп с другой планеты, то увидели бы крупные изометрические области, разделенные загадочными линейными каналами, т. е. таким совсем недавно нам представлялся Марс. Конечно, и марсианские каналы, и горно-складчатые пояса Земли, и изометричные блоки имеют очень сложное, неоднородное строение и длительную историю развития.
Для геосинклинальных поясов типично накопление мощных толщ осадков (до 25 км), вертикальные и горизонтальные движения, широкое развитие магматических процессов, сейсмическая и вулканическая активность. Породы здесь сильно деформированы, смяты в’ складки, а рельеф резко расчленен. Характерные элементы строения геосинклинальных поясов — разломы, которые разделяют складчатые сооружения. Крупнейшие разломы имеют протяженность в несколько тысяч километров и уходят своими корнями в мантию, на глубины до 700 км. Исследования последних лет показывают, что разломы во многом определяют развитие и платформенных структур.
Помимо линейных образований, в строении земной коры существенное место занимают кольцевые структуры. Они очень разные по своим масштабам и происхождению, например гигантская впадина Тихого океана, занимающая почти половину планеты, и миниатюрные вершины конусов действующих и давно потухших вулканов. Сейчас на Земле известно большое- число различных кольцевых структур. Вероятно, на ранней стадии развития Земли подобных структур было больше, но благодаря интенсивным поверхностным геологическим процессам их следы утеряны. За долгую историю геологического развития, а она насчитывает около 4,5 • 109 лет, постепенно создавался и перестраивался структурный план нашей планеты. Современный лик Земли — это результат геологических процессов относительно недавнего прошлого. Следы древних процессов сохранились в горных породах, минералах, структурах, изучение которых позволяет нам воссоздать летопись геологической истории.