Тема 9. Людина і геологічне середовище

1. Літосфера, земна кора. Геологічні процеси, що діють у літосфері

Літосфера-верхня “ тверда “ оболонка Землі, до складу якої входять земна кора і верхня мантія Землі. Потужність літосфери від 50 до 200 км. Потужність верхньої її частини-земної кори- досягає 30-70 км під континентами і 5-20 км під океанами. Під ними на материках лежить гранітний горизонт (породи, що його складають за своїми фізичними властивостями подібні до граніту), а ще глибше- більш твердий базальтовий горизонт, фізичні властивості якого нагадують базальт. Разом вони складають материкову земну кору. (Табл. 7.)

Таблиця 7.

Основні відомості про земну кору. (За Роновим А.Б., Ярошевським А. А.)

Типи земної кори	Обсяг, 106 км3	Середня товщина, км	Середня щільність г/см3	Маса 1024 г
Континента-льний тип	6500	43,6	2,78	18,07
Субконтинен-тальний тип	1540	23,7	2,79	4,30
Океанічний тип	2170	7,3	2,81	6,09
Земна кора в середньому	10210	20,0	2,79	28,46

Під океанами немає гранітного горизонту, або він дуже тонкий-це океанічна кора. Для визначення хімічного складу кори доступні її верхні частини-до глибини найбільше 15-20 км. Вміст хімічних елементів в земній корі (за А Є Ферсманом) такий, що на 8 елементів по вазі припадає 97,24 % від всього складу земної кори (кисень-49,13%, кремній-26%, алюміній-7,45%, залізо-4,2%, кальцій-3,25%, калій-2,35%, магній-2,35%, натрій-2,24%). На інші елементи таблиці Мєнделєєва припадає від десятих до надзвичайно малих долей процента

Рухи земної кори, зумовлені глибинними процесами, викликають порушення земної кори – тектонічні дислокації. Тектонічні дислокації бувають двох видів: складчасті і розривні. До складчастих дислокацій належать антикліналі, синкліналі, монокліналі та флексури. Розривними дислокаціями є тектонічні розриви, які відбуваються зі зміщенням блоків гірських порід. Глибокі розриви, що сягають мантії землі називають глибинними розломами. Блоки гірських порід, що опускаються між двома розломами, іменують грабенами, а блоки, що піднімаються-горстами. Великі грабени та системи грабенів, що простягаються на сотні і тисячі кілометрів, а у глибину-на кілька кілометрів називають рифтами та рифтовими системами. До них належить западина озера Байкал.

Серед тектонічних рухів розрізняють горизонтальні та вертикальні. За гіпотезою німецького геофізика Вегенера, на початку палеозойської ери на Землі існував єдиний велетенський материк Пангея, який потім розтріскався і розповзся по всій земній кулі, утворивши сучасні материки: Північну Америку, Південну Америку, Європу, Азію, Африку, Австралію та Антарктиду. Такі рухи континентальних плит є горизонтальними. За те в геосинклінальних зонах при горотворенні переважають вертикальні рухи, які відзначаються великою амплітудою і порівняно великою (в геологічному розумінні) швидкістю.

Материкові плити можуть зазнавати також коливальних вертикальних рухів значно меншої амплітуди, які називаються епейрогенічними. При цьому вони частково або повністю занурюються під рівень мілкого епіконтинентального моря і вкриваються осадовими морськими відкладами, а потім знову стають суходолами. Один край платформи може опускатися, а інший підніматися. Сучасне опускання узбережжя Голландії має швидкість 0,5-0,7 см/рік.

Від повільних рухів земної кори відрізняються раптові стрибкоподібні зміщення поверхні Землі, що звуться землетрусами. Тектонічні землетруси – це пружні хвильові коливання, що виникли в глибинах земної кори або навіть в мантії і викликають масштабні розривні та складчасті деформації земної кори протягом дуже короткого часу. Багато тектонічних землетрусів призводять до катастрофічних наслідків, величезних руйнувань і загибелі величезної кількості людей. Меншими за масштабами є вулканічні землетруси, що передують виверженню вулканів і викликаються підйомом магми до кратера вулкана.

Отже, у горішніх геосферах Землі-літосфері, гідросфері та атмосфері відбувається безперервний геологічний кругообіг речовин, викликаний внутрішніми (ендогенними) та зовнішніми (екзогенними) геологічними процесами. Внаслідок глибинних ендогенних процесів тектонічні рухи піднімають, опускають і зминають у складки цілі блоки земної кори, формуючи рельєф земної поверхні. Поверхневі екзогенні процеси-геологічна діяльність вітру, текучих вод та льодовиків, а також викликані гравітаційними силами зсуви, обвали та осипи намагаються знівелювати, вирівняти цей рельєф. Виступи рельєфу поступово руйнуються, заглибини заповнюються новоутвореними осадовими відкладами. Крім того, розломами з глибин Землі піднімається розплавлена магма, яка застигає на поверхні або біля поверхні Землі у вигляді магматичних порід. Ці породи, що є нестійкими у поверхневих умовах, вивітрюються, всупають у хімічні реакції з водою, киснем, вуглекислим газом гідросфери та атмосфери, перетворюються на нові осадові породи, що перевідкладаються на поверхні Землі екзогенними процесами.