2 Геохимия геосфер

Земля, по современным данным, со­стоит из ряда концентрических оболочек (атмосфера, гидросфера, литосфера, мантия), облегающих одна дру­гую и отличающихся друг от друга физико-химическими и геохимическими особенностями, и ядра.

Жизнь различных организмов получила развитие только на тон­кой пленочной оболочке Земли. Ее масса меньше 0,1% массы Зем­ли, а составляющие ее химические элементы в основном сгруп­пировались в минералы с кристаллическим строением.

2.1 Литосфера

2.1.1 Общие сведения о строении и составе Земли

Литосфера — каменная оболочка, состоящая из горных пород, к которым относятся граниты, базальты, сланцы, песчаники, из­вестняки и т.д.

Земная кора — неоднородная по агрегатному состоянию и со­ставу верхняя оболочка Земли, включающая литосферу, гидросфе­ру, атмосферу. При определении химического состава земной ко­ры учитывается в основном состав твердой земной коры (литосфе­ры). На долю гидросферы приходятся единицы процентов, а ат­мосферы — сотые доли процента от массы литосферы. Вместе с атмосферой и гидросферой значительная часть земной коры засе­лена различными организмами, поэтому она входит в состав биосферы. Границу между земной корой и верхней мантией проводят по границе Мохоровичича (или Мохо - по имени ученого, изучавшего распространение сейсми­ческих волн), которая устанавливается по относительно резкому изменению скорости сейсмических волн с - 6,7 до 8 км/ч. На материках граница Мохо обычно распола­гается на глубинах от 30 до 80 км, а на дне океанов — от 5 до 15 км. Наибольшая мощность коры до 75—80 км характерна для участ­ков континентальных горных хребтов. В рифтовых зонах граница Мохо практически не выражена.

Основная особенность строения земной коры – асимметричность, что видно уже в рельефе ее поверхности. Выделяются две ее основные структуры – континентальная (материковая) и океаническая, площадь которой значительно превышает суммарную площадь всех материков. Мощности коры материкового и океанического типов чрезвычайно различны, особенно если не учитывать поверхностный слой воды.

Строение и состав океанической коры более просты: верхний слой мантии перекрыт тонким слоем пелагических осадков. Значительную часть осадков, расположенных непосредственно под водной толщей оке­анов, составляют органогенные (карбонатные и кремнистые) осадки. Наиболее крупными структурами рельефа дна океана являются абиссальные котловины глубиной до 6—6,5 км; срединно-океанические хребты (глубины до 2,5 км, а в редких случаях они даже выходят из-под водной поверхнос­ти), расчлененные глубокими рифтовыми долинами; глубоковод­ные (свыше 6 км) желоба. Подводные окраины материков (шельф, континентальный склон, континентальное подножье) испытывают в настоящее время большую техногенную нагруз­ку (которая в дальнейшем, вероятно, будет все возрастать) - загрязнение осадков различ­ными поллютантами, поступающими с континентов, в том числе и техногенными соединениями, не имеющими природных аналогов.

Несколько обособленно в мировом океане располагаются внутриконтинентальные и окраинные моря: плоские (Азовское, Ба­ренцево, Карское, Белое, Балтийское, Северное) и котловинные (Чер­ное, Средиземное, Берингово, Охотское, Японское).

По особенностям строения континентальная кора Земли отличается от океанической. Она исключительно неоднородна, но и ее, как и оке­аническую, можно разделить на три слоя: верхний — осадочный, а средний и нижний состоят из кристаллических пород.

Нижний слой предположительно состоит из метаморфизованных магма­тических пород среднего и основного состава (базальтовый слой).

Средний слой обычно называют гра­нитным (гранитно-метаморфическим). Возраст пород по большей ча­сти докембрийский.

Верхний слой на древних щитах отсутствует, а в краевых про­гибах платформ его мощность может доходить до 15 км. Средняя мощность слоя на платформах 2—3 км. По составу в нем преобла­дают глинистые, песчаные и карбонатные отложения, часто присутствуют химические, в целом хорошо растворимые осад­ки и магматические породы различного состава. Породы верхнего слоя континентальной коры наиболее изучены. Чередование блоков, сложенных разновозрастными и раз­нотипными магматическими, метаморфическими и осадочными породами, представляет собой пеструю мозаику. В це­лом в земной коре резко преобладают магматические породы, однако 3/4 всей пло­щади суши покрыто осадочными толщами.

Мантия — оболочка Земли, располагающаяся между земной ко­рой и ядром. Ее граница с корой проходит по поверхности Мохоровичича. Предполагается, что мантия состоит из тяжелых мине­ралов, богатых магнием и железом.