Состав и строение литосферы

Литосфера (от греч. lithos– камень и sphaire– шар) – это верхняя твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Литосфера составляет в среднем от 70 до 250 км.
Термин "литосфера" был предложен в 1916 году Дж. Барреллом и вплоть до 60-х гг. двадцатого столетия выступал синонимом земной коры. Затем было доказано, что в состав литосферы входят также и верхние слои мантии мощностью до нескольких десятков километров.
В литосфере выделяют массив горных пород, земную поверхность и почвы.
2

В земной коре – верхней части литосферы – обнаружено 90 химических элементов, но только 8 из них широко распространены и составляют 97,2 %. По А. Е. Ферсману, они распределяются следующим образом:
кислород – 49 %,
кремний – 26 %,
алюминий – 7,5 %,
железо – 4,2 %,
кальций – 3,3%,
натрий – 2,4%,
калий – 2,4%,
магний – 2,4%.
Из этих элементов наибольшее значение имеют кислород и кремний. Элементы образуют сложные химические соединения – минералы. Общее число минералов приближается к 2000, из них широко распространены всего 400 – 500 видов.
Состав литосферы
3

Земная кора неодинакова по составу, строению и мощности.
Различают:
континентальную,
океаническую,
промежуточную коры.
Континентальная (материковая) кора покрывает третью часть земного шара, она присуща континентам, включая их подводные окраины, имеет толщину 35–70 км и состоит из 3 слоев: осадочного, гранитного и базальтового. Океаническая кора располагается под океанами, имеет толщину 5–15 км и состоит из 3 слоев: осадочного, базальтового и габбросерпентинитового. Промежуточная (переходная) кора имеет черты как континентальной, так и океанической коры
4

Верхняя часть литосферы граничит с атмосферой и гидросферой. Атмосфера, гидросфера и верхний слой литосферы находятся в прочной взаимосвязи и частично проникают друг в друга.
Нижняя граница литосферы располагается над астеносферой – слоем пониженной твёрдости, прочности и вязкости в верхней мантии Земли. Граница между литосферой и астеносферой нерезкая – переход литосферы в астеносферу характеризуется уменьшением вязкости, изменением скорости сейсмических волн и увеличением электропроводности. Все эти изменения происходят вследствие повышения температуры и частичного плавления вещества. Отсюда и основные методы определения нижней границы литосферы – сейсмологический и магнитотеллурический.
5

В строении литосферы выделяются подвижные области (складчатые пояса) и относительно стабильные платформы.
Мощность литосферы варьируется от 5 до 200 км. Под континентами толщина литосферы меняется от 25 км под молодыми горами, вулканическими дугами и континентальными рифтовыми зонами до 200 и более километров под щитами древних платформ. Под океанами литосфера более тонкая и достигает минимальной отметки в 5 км под срединно-океаническими хребтами, на периферии океана, постепенно утолщаясь, доходит до 100-километровой толщины. Наибольшей мощности литосфера достигает в наименее прогретых областях, наименьшей – в наиболее жарких.
6

Литосфера разбита глубинными разломами на крупные блоки – литосферные плиты.
Более 90 % поверхности Земли покрыто 13-ю крупнейшими литосферными плитами.
Австралийская плита — 47 000 000 км²
Антарктическая плита — 60 900 000 км²
Аравийский субконтинент — 5 000 000 км²
Африканская плита — 61 300 000 км²
Евразийская плита — 67 800 000 км²
Индостанская плита — 11 900 000 км²
Плита Кокос — 2 900 000 км²
Плита Наска — 15 600 000 км²
Тихоокеанская плита — 103 300 000 км²
Северо-Американская плита — 75 900 000 км²
Сомалийская плита — 16 700 000 км²
Южно-Американская плита — 43 600 000 км²
Филиппинская плита — 5 500 000 км²
Скорость горизонтального движения литосферных плит в наше время варьируется от 1 до 6 см/год (скорость раздвигания плит - от 2 до 12 см/год). Скорость раздвигания плит от Срединно-Атлантического хребта в северной части его составляет 2,3 см/год, а в южной части - 4 см/год. Наиболее быстро раздвигаются плиты вблизи Восточно-Тихоокеанского хребта у острова Пасхи их скорость 18 см/год. наиболее медленно раздвигаются плиты в Аденском заливе и Красном море - со скоростью 1-1,5 см/год.
7

Литосферные плиты России
Россия расположена на четырех литосферных плитах.
Евроазиатская плита – большая часть западной и северной части страны,
Северо-Американская плита – северо-восточная часть России,
Амурская литосферная плита – юг Сибири,
Охотоморская плита – Охотское море и его побережье.
8

Способы изучения земной коры
9

Верхняя часть литосферы, которая непосредственно выступает как минеральная основа биосферы, в настоящее время подвергается все более возрастающему антропогенному воздействию.
Уже сегодня воздействие человека на литосферу приближается к пределам, переход которых может вызвать необратимые процессы почти по всей поверхностной части земной коры.
Антропогенное воздействие на литосферу
Экологическая функция литосферы выражается в том, что она является «базовой подсистемой биосферы: вся континентальная и почти вся морская биота опирается на земную кору. Техногенное разрушение минимального слоя горных пород на суше или шельфе автоматически уничтожает биоценоз. Но, кроме того, литосфера служит основным поставщиком минерально-сырьевых и в том числе энергетических ресурсов, большая часть которых относится к невозобновимым» .
10

В процессе преобразования литосферы человек (по данным на начало 2000 года ) извлек:
площадь оврагов превысила 25 млн. га.
заболочено и засолено 20 млн. га.
130 млрд. т угля, 35 млрд. т нефти
распахано более 1500 млн. га земель
более 100 млрд. т других полезных ископаемых.
11