Земная кора

Земная кора представляет собой поверхностную зону планеты, на глубине условно ограниченную Мохо, т. е. сейсмическим перерывом Мохоровичича. Ниже располагается другая земная оболочка, называемая мантией.

Кора образована из силикатного материала, который представлен такими породами, какими мы их наблюдаем. В зависимости от района ее мощность изменяется от нескольких километров до нескольких десятков километров. Наиболее значительные мощности отмечаются под континентами. В частности, Moxo погружается под молодыми крупными горными хребтами (50—70 км); но это не исключает глубин менее 20 км (например, в центре Европы, в Венгрии). Под крупными океанами мощность коры уменьшается до величины порядка 10 км или еще меньше. Там она кажется более равномерной, чем континентальная кора, за исключением частей вдоль океанических хребтов и по окраинам океанов.

В пределах коры температура возрастает с глубиной таким образом, что в первом приближении можно считать пропорционально. Под континентами в различных районах в настоящее время температурный градиент сильно различается. В среднем порядка 30—40° на 1 км, он может снижаться до 7° или повышаться до 70° и более. Имеются основания думать, что он заметно изменялся в ходе геологического времени, особенно вдоль орогенических зон, где фации метаморфических серий свидетельствуют об особенно повышенных градиентах в течение относительно коротких периодов. Таков случай, например, в герцинских Пиренеях, где М. Фонтей и Г. Гитар установили, что метаморфизм является кратким эпизодом, связанным с термическим притоком, во время которого градиент был высоким, так как «амфиболитовая» фация метаморфизма (приблизительно 600°К) достигалась на глубине всего лишь порядка 5000—6000 м. Под океанами температурный градиент, кажется, в среднем того же порядка, что и под континентами.

Излияния расплавленных вулканических магм на поверхность Земли являются явным следствием нагревания коры на глубине. Прежде полагали, что основание коры отмечается общим плавлением горных пород. Ho данные сейсмики указывают, что это не так, потому что вход в мантию соответствует значительному возрастанию жесткости вещества, которое сохраняет способность проводить упругие волны дисперсии (поперечные) и, таким образом, не аналогично жидкости. Следовательно, вещество мантии не представляет собой состояния расплавленной магмы. Это делает правдоподобной гипотезу, подкрепляемую многими факторами, о том, что в строении мантии могут существовать значительные неоднородности и что в ней могут происходить тектонические явления, как в коре. Однако, мы увидим, что на некоторой глубине в мантии, по-видимому, существует зона более низкой жесткости, называемая астеносферой, где среда могла бы быть в более или менее расплавленном состоянии.

Учитывая жесткость, измеряемую по скорости сейсмических волн, можно думать, что верхняя мантия сложена перидотитом и в меньшей мере, может быть, эклогитом. Присутствие этих ультраосновных пород подтверждается различными геологическими наблюдениями, к которым мы вернемся в следующем параграфе. Здесь же мы возвратимся к старому понятию Зюсса, различавшего сиаль и симу. Сима представляет собой область ультраосновных пород (кремне-магнезиальных): фактически это — мантия. Сиаль (кремне-алюминиевые) представляет собой континентальную кору, составленную из силикатных и глиноземистых пород, сопровождаемых значительно меньшим количеством основных пород (базальты, габбро и их производные). Может быть они более обильны в нижней части континентальной коры; признается, что они могли бы образовывать квази-совокупность океанической коры. Тем не менее они самым явным образом, по сейсмическим данным, противопоставляются нижележащей перидотитовой мантии.