Введение

Внешняя каменистая оболочка Земли

Земная кора — это ее толстая внешняя каменистая оболочка, составляющая менее 1% радиуса и объема планеты. Она является верхним компонентом литосферы, раздела земных слоев, включающего кору и верхнюю часть мантии. Литосфера разделена на тектонические плиты, движение которых обеспечивает выход тепла из недр Земли в космос. Кора располагается над мантией, что является стабильной конфигурацией благодаря тому, что верхняя мантия состоит из перидотита и, следовательно, значительно плотнее коры. Граница между корой и мантией условно проводится по разрыву Мохоровичича — границе, определяемой контрастом в сейсмической скорости. Температура коры возрастает с глубиной, достигая значений, обычно в диапазоне от … до … на границе с нижележащей мантией. Местный градиент температуры в верхней части коры может достигать … градусов на каждый километр. Земная кора, простирающаяся на глубину 40 километров (25 миль) — всего 1% массы Земли — содержит всю известную жизнь во Вселенной.

Формирование и эволюция

Земля образовалась примерно 4,6 миллиарда лет назад из диска пыли и газа, вращавшегося вокруг новообразовавшегося Солнца. Формирование происходило путем аккреции, когда планетезимали и другие небольшие каменистые тела сталкивались и слипались, постепенно наращивая массу до планетарных размеров. Этот процесс генерировал огромное количество тепла, в результате чего ранняя Земля полностью расплавилась. По мере замедления планетарной аккреции Земля начала остывать, формируя свою первую кору, называемую первичной или изначальной корой. Эта кора, вероятно, многократно разрушалась в результате крупных столкновений, а затем восстанавливалась из океана магмы, оставшегося после удара. Никаких фрагментов первичной коры Земли не сохранилось до наших дней; она была полностью уничтожена эрозией, ударами и тектоникой плит за последние несколько миллиардов лет. С тех пор Земля формирует вторичную и третичную кору, соответствующие океанической и континентальной коре соответственно. Вторичная кора образуется в срединно-океанических хребтах, где частичное плавление нижележащей мантии приводит к образованию базальтовых магм и новой океанической коры. Этот "подъем хребта" является одной из движущих сил тектоники плит и постоянно создает новую океаническую кору. Следовательно, старая кора должна уничтожаться, поэтому напротив срединно-океанического хребта обычно находится зона субдукции: глубоководный желоб, где океаническая плита погружается обратно в мантию. Этот непрерывный процесс создания новой океанической коры и уничтожения старой означает, что самой древней океанической коре на Земле сегодня около 200 миллионов лет. В отличие от этого, большая часть континентальной коры значительно старше. Самые древние континентальные породы на Земле имеют возраст от 3,7 до 4,28 миллиардов лет и были обнаружены в Нариерском гнейсовом массиве в Западной Австралии, в гнейсе Акаста на Северо-Западных территориях Канадского щита, а также в других кратонных областях, таких как Фенноскандийский щит. В Нариерском гнейсовом массиве были найдены отдельные зерна циркона возрастом до 4,3 миллиардов лет. Континентальная кора является третичной корой, образованной в зонах субдукции путем переработки субдуцированной вторичной (океанической) коры. Средний возраст современной континентальной коры Земли оценивается примерно в 2,0 миллиарда лет. Большинство пород земной коры, образовавшихся до 2,5 миллиардов лет назад, расположены в кратонах. Такая древняя континентальная кора и подстилающая мантийная астеносфера менее плотны, чем в других местах на Земле, и поэтому не подвержены легкому разрушению в зонах субдукции. Формирование новой континентальной коры связано с периодами интенсивной орогенеза, которые совпадают с образованием суперконтинентов, таких как Родиния, Пангея и Гондвана. Кора формируется частично за счет агрегации островных дуг, включая граниты и метаморфические складчатые пояса, и частично сохраняется за счет истощения нижележащей мантии, что приводит к образованию плавучей литосферной мантии. Движение земной коры на континентах может вызывать землетрясения, а движение под морским дном может приводить к цунами.