Образование первичной Земной коры Плиты располагаются на мягком пластичном слое мантии, по которому происходит скольжение. Внутренние силы вызывают движение плит, при перемещении веществ в верхней мантии Мощные восходящие потоки вещества разрывают земную кору, образуя глубинные разломы. Расплавленное вещество поднимается и заполняет плиты наращивая земную кору. Края разломов отодвигаются друг от друга.

Тектоника литосферных плит и формирование крупных форм рельефа Перемещения литосферных плит и движения земной коры вследствие этих перемещений называют ТЕКТОНИКОЙ. Эти перемещения происходят в результате движения вещества мантии по мантийным каналам в недрах Земли. Восходящие потоки двигают литосферные плиты навстречу друг другу или в разные стороны со скоростью до 6 см в год. Направление движения плит может сохраняться в течение нескольких десятков и даже сотен тысяч лет.

Физик Трубицын Пропустив через себя все известные геологам отрывочные и весьма противоречивые данные о предшественниках Пангеи, модель показала: единые континенты возникали каждые семьсот-восемьсот миллионов лет. Первый по времени -- Моногея -- образовался 2,6 -- 2,4 миллиарда лет тому назад, Мегагея -- 1,8 миллиарда, Мезогея -- 1 миллиард, а до Пангеи подать рукой -- всего 200 миллионов лет. Модель уточнила и очертания суперконтинентов -- они не были повторением, копией друг друга. Спецкор Владимир ЗАСЕЛЬСКИЙ и из журнала «NATIONAL GEOGRAPHIC»

Литосфера — это каменная оболочка Земли. От греческого «литос» — камень и «сфера» — шар

Литосфера - внешняя твердая оболочка Земли, которая включает всю земную кору с частью верхней мантии Земли и состоит из осадочных, изверженных и метаморфических пород. Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется резким уменьшением вязкости пород, изменением скорости распространение сейсмических волн и увеличением электропроводности пород. Толщина литосферы на континентах и под океанами различается и составляет в среднем соответственно 25 - 200 и 5 - 100 км.

Рассмотрим в общем виде геологическое строение Земли. Третья за отдаленностью от Солнца планета - Земля имеет радиус 6370 км, среднюю плотность - 5,5 г/см3 и состоит из трех оболочек - коры , мантии и и. Мантия и ядро делятся на внутренние и внешние части.

Земная кора — тонкая верхняя оболочка Земли, которая имеет толщину на континентах 40-80 км, под океанами - 5-10 км и составляет всего около 1 % массы Земли. Восемь элементов - кислород, кремний, водород, алюминий, железо, магний, кальций, натрий - образовывают 99,5 % земной коры.

Согласно научным исследованиям, учёным удалось установить, что литосфера состоит из:

Кислорода – 49%;
Кремния – 26%;
Алюминия – 7%;
Железа – 5%;
Кальция – 4%
В состав литосферы входит немало минералов, самые распространённые – шпат и кварц.

На континентах кора трехслойная: осадочные породы укрывают гранитные, а гранитные залегают на базальтовых. Под океанами кора «океанического» , двухслойного типа; осадочные породы залегают просто на базальтах, гранитного пласта нет. Различают также переходный тип земной коры (островно-дуговые зоны на окраинах океанов и некоторые участки на материках, например Черное море) .

Наибольшую толщину земная кора имеет в горных районах (под Гималаями — свыше 75 км) , среднюю - в районах платформ (под Западно-Сибирской низиной - 35-40, в границах Русской платформы - 30-35), а наименьшую - в центральных районах океанов (5-7 км) . Преобладающая часть земной поверхности - это равнины континентов и океанического дна.

Континенты окружены шельфом- мелководной полосой глубиной до 200 г и средней шириной близко 80 км, которая после резкого обрывчастого изгиба дна переходит в континентальный склон (уклон изменяется от 15-17 до 20-30°). Склоны постепенно выравниваются и переходят в абиссальные равнины (глубины 3,7-6,0 км) . Наибольшие глубины (9-11 км) имеют океанические желоба, подавляющее большинство которых расположенная на северной и западной окраинах Тихого океана.

Основная часть литосферы состоит из изверженных магматических пород (95 %), среди которых на континентах преобладают граниты и гранитоиды, а в океанах-базальты.

Блоки литосферы - литосферные плиты - двигаются по относительно пластичной астеносфере. Изучению и описанию этих движений посвящен раздел геологии о тектонике плит.

Для обозначения внешней оболочки литосферы применялся ныне устаревший термин сиаль, происходящий от названия основных элементов горных пород Si (лат. Silicium - кремний) и Al (лат. Aluminium - алюминий).

Литосферные плиты

Стоит отметить, что самые крупные тектонические плиты очень хорошо различимы на карте и ими являются:

Тихоокеанская – самая большая плита планеты, вдоль границ которой происходят постоянные столкновения тектонических плит и образуются разломы – это является причиной её постоянного уменьшения;
Евразийская – покрывает почти всю территорию Евразии (кроме Индостана и Аравийского полуострова) и содержит наибольшую часть материковой коры;
Индо-Австралийская – в её состав входит австралийский континент и индийский субконтинент. Из-за постоянных столкновений с Евразийской плитой находится в процессе разлома;
Южно-Американская – состоит из южноамериканского материка и части Атлантического океана;
Северо-Американская – состоит из североамериканского континента, части северо-восточной Сибири, северо-западной части Атлантического и половины Северного Ледовитого океанов;
Африканская – состоит из африканского материка и океанической коры Атлантического и Индийского океанов. Интересно, что соседствующие с ней плиты движутся в противоположную от неё сторону, поэтому здесь находится наибольший разлом нашей планеты;
Антарктическая плита – состоит из материка Антарктида и близлежащей океанической коры. Из-за того, что плиту окружают срединно-океанические хребты, остальные материки от неё постоянно отодвигаются.

Движение тектонических плит в литосфере

Литосферные плиты, соединяясь и разъединяясь, всё время изменяют свои очертания. Это даёт возможность учёным выдвигать теорию о том, что около 200 млн. лет назад литосфера имела лишь Пангею - один-единственный континент, впоследствии расколовшийся на части, которые начали постепенно отодвигаться друг от друга на очень маленькой скорости (в среднем около семи сантиметров в год).

Это интересно! Существует предположение, что благодаря движению литосферы, через 250 млн. лет на нашей планете сформируется новый континент за счёт объединения движущихся материков.

Когда происходит столкновение океанической и континентальной плит, край океанической коры погружается под материковую, при этом с другой стороны океанической плиты её граница расходится с соседствующей с ней плитой. Граница, вдоль которой происходит движение литосфер, называется зоной субдукции, где выделяют верхние и погружающиеся края плиты. Интересно, что плита, погружаясь в мантию, начинает плавиться при сдавливании верхней части земной коры, в результате чего образуются горы, а если к тому же прорывается магма – то и вулканы.

В местах, где тектонические плиты соприкасаются друг с другом, расположены зоны максимальной вулканической и сейсмической активности: во время движения и столкновения литосферы, земная кора разрушается, а когда они расходятся, образуются разломы и впадины (литосфера и рельеф Земли связаны друг с другом). Это является причиной того, что вдоль краёв тектонических плит расположены наиболее крупные формы рельефа Земли – горные хребты с активными вулканами и глубоководные желоба.

Проблемы литосферы

Интенсивное развитие промышленности привело к тому, что человек и литосфера в последнее время стали чрезвычайно плохо уживаться друг с другом: загрязнение литосферы приобретает катастрофические масштабы. Произошло это вследствие возрастания промышленных отходов в совокупности с бытовым мусором и используемыми в сельском хозяйстве удобрениями и ядохимикатами, что негативно влияет на химический состав грунта и на живые организмы. Учёные подсчитали, что за год на одного человека припадает около одной тонны мусора, среди которых – 50 кг трудноразлагаемых отходов.

Сегодня загрязнение литосферы стало актуальной проблемой, поскольку природа не в состоянии справиться с ней самостоятельно: самоочищение земной коры происходит очень медленно, а потому вредные вещества постепенно накапливаются и со временем негативно воздействуют и на основного виновника возникшей проблемы – человека.

Литосфера – наружная твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю часть мантии. Литосфера включает осадочные, изверженные и метаморфические породы.Нижняя граница литосферы нечеткая и определяется по уменьшению вязкости среды, скорости сейсмических волн и повышению теплопроводности. Литосфера охватывает земную кору и верхнюю часть мантии толщиной несколько десятков километров до астеносферы, в которой изменяется пластичность пород. Основные способы определения границы между верхней границей литосферы и астеносферой – магнитотеллурический и сейсмологический.Толщина литосферы под океанами составляет от 5 до 100 км (максимальное значение на периферии океанов, минимальное – под Срединно-океаническими хребтами), под материками – 25-200 км (максимум – под древними платформами, минимум – под сравнительно молодыми горными массивами, вулканическими дугами). Строение литосферы под океанами и континентами имеет существенные различия. Под материками в структуре земной коры литосферы различают осадочный, гранитный и базальтовый слои, толщина которых в целом достигает 80 км. Под океанами земная кора неоднократно подвергалась процессам частичного плавления в ходе формирования океанической коры. Поэтому она обеднена легкоплавкими редкими соединениями, лишена гранитного слоя, а толщина ее значительно меньше, чем континентальной части земной коры. Толщина астеносферы (слоя размягченных, тестообразных горных пород) составляет около 100-150 км.Образование атмосферы, гидросферы и земной корыОбразование произошло в ходе высвобождения веществ из верхнего слоя мантии молодой Земли. В настоящее время на океаническом дне в срединных хребтах продолжается процесс образования земной коры, что сопровождается выделением газов и небольших объемов воды. В составе современной земной коры в большой концентрации присутствует кислород, далее по процентному содержанию следуют кремний и алюминий. В основном, литосферу формируют такие соединения, как диоксид кремния, силикаты, алюмосиликаты. В формировании большей части литосферы принимали участие кристаллические вещества магматического происхождения. Они образовались при остывании вышедшей на поверхность Земли магмы, которая в недрах планеты находится в расплавленном состоянии.В холодных областях мощности литосферы наибольшие, а в теплых – наименьшие. Мощность литосферы может повышаться при общем понижении плотности теплового потока. Верхний слой литосферы упругий, а нижний пластичный по характеру реакции на постоянно воздействующие нагрузки. В тектонически активных участках литосферы выделяют горизонты сниженной вязкости, где сейсмические волны проходят с более низкой скоростью. По мнению ученых, по данным горизонтам одни слои по отношению к другим «проскальзывают». Этот феномен называют расслоением литосферы. В структуре литосферы различают подвижные участки (складчатые пояса) и сравнительно стабильные области (платформы). По относительно пластичной астеносфере передвигаются блоки литосферы (литосферные плиты), достигающие в поперечнике размеров от 1 до 10 тысяч километров. В настоящее время литосфера делится на семь главных и ряд малых плит. Границами, отделяющими плиты друг от друга, являются зоны максимальной вулканической и сейсмической активности.

Рельеф и геологические процессы.

Понятие о рельефе, его классификация. Факторы рельефообразования.
Морфоскульптурный мезорельеф.

Береговой рельеф.

Рельеф дна мирового океана

Литосфера – это твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхний слой мантии до астеносферы.

До 60-х гг. XX в. понятия «литосфера» и «земная кора» считались тождественными. В настоящее время взгляд на литосферу изменился.

Литосферу изучает геология (вещественный состав литосферы, ее строение, происхождение, развитие) и физическая география (или общее землеведение), а точнее – геоморфология – наука о генезисе (возникновении и развитии) рельефа. Геоморфология как наука о рельефе земной поверхности возникла в начале XX в. за рубежом (во Франции), а затем и в России. Основы геоморфологии в России были заложены В.В. Докучаевым, П.Н. Кро-поткиным, И.Д. Черским, В.А. Обручевым, П.П. Семеновым-Тян-Шанским, А.А. Борзовым, И.С. Щукиным.

Рельеф и геологические процессы

Рельеф – это совокупность всех неровностей поверхности Земного шара (от выступов материков и впадин океанов вплоть до болотных кочек и кротовин). Слово «рельеф» было заимствовано из французского языка, в котором оно восходит к латинскому «поднимаю».

Рельеф – это трехмерное тело, занимающее объем в земной коре. Рельеф может иметь следующие формы:

– положительную (выше окружающей поверхности – горы, возвышенности, холмы и т.п.);

– отрицательную (ниже окружающей поверхности – впадины, овраги, низменности и т.п.);

– нейтральную.

Все многообразие форм рельефа на Земле создано геологическими процессами . Геологические процессы – это процессы, изменяющие земную кору. К ним относят процессы эндогенные , происходящие внутри земной коры (т.е. внутренние процессы – дифференциация вещества в недрах Земли, переход твердого вещества в жидкое, радиоактивный распад и др.), и экзогенные , происходящие на поверхности земной коры (т.е. внешние процессы – они связаны с деятельностью Солнца, воды, ветра, льда, живых организмов).

Эндогенные процессы стремятся создать преимущественные крупные формы рельефа: горные хребты, межгорные впадины и т.п.; под их воздействием происходят извержения вулканов и землетрясения. Эндогенные процессы создают так называемые морфоструктуры – горы, горные системы, обширные и глубокие впадины и др. Экзогенные процессы стремятся сгладить, выровнять рельеф, созданный эндогенными процессами. Экзогенные процессы создают так называемые морфоскульптуры – овраги, холмы, речные долины и др. Таким образом, эндогенные и экзогенные процессы развиваются одновременно, взаимосвязанно и разнонаправленно. В этом проявляется диалектический закон единства и борьбы противоположностей.

К эндогенным процессам относят магматизм, метаморфизм, тектонические движения.

Магматизм. Принято различать интрузивный магматизм – внедрение магмы в земную кору (плутонизм) – и эффузивный магматизм – извержение, излияние магммы на поверхность Земли. Эффузивный магматизм называют еще вулканизмом. Изливающаяся на поверхность и застывшая магма называется лавой . При извержении вулкана на поверхность выбрасываются твердые, жидкие и газообразные продукты вулканической деятельности. В зависимости от путей поступления лавы вулканы делятся на вулканы центрального типа – имеют конусообразную форму (Ключевская сопка на Камчатке, Везувий, Этна в Средиземноморье и др.) – и вулканы трещинного типа (их много в Исландии, Новой Зеландии, а в прошлом такие вулканы были на плоскогорье Декан, в средней части Сибири и некоторых других местах).

В настоящее время на суше находится более 700 действующих вулканов, на дне океана их еще больше. Вулканическая деятельность приурочена к тектонически активным зонам Земного шара, к сейсмическим поясам (сейсмические пояса имеют большую протяженность, чем зоны вулканизма). Выделяют четыре зоны вулканизма:

1. Тихоокеаническое «огненное кольцо» – на него приходится ¾ всех действующих вулканов (Ключевская сопка, Фудзияма, Сан-Педро, Чимборасо, Орисаба, Эребус и др.).

2. Средиземноморско-Индонезийский пояс, в том числе Везувий, Этна, Эльбрус, Кракатау и др.

3. Срединно-Атлантический пояс, включая о.Исландия, Азорские и Канарские острова, о.Св.Елены.

4. Восточно-Африканский пояс, включая Килиманджаро и др.

Одно из проявлений поздних стадий вулканизма – гейзеры – горячие источники, периодически выбрасывающие фонтаны горячей воды и пара на высоту в несколько метров.

Метаморфизм . Под метаморфизмом понимают изменение горных пород под воздействием температуры, давления, химически активных веществ, выделяющихся из недр Земли. При этом, например, известняк превращается в мрамор, песчанник в кварцит, мергель в амфиболит и т.д.

Тектонические движения (процессы) подразделяются на колебательные (эпейрогенические – от греч. «эпейрогенез» – рождение материков) и горообразующие (орогенические – от греч. «орос» – гора) – это складкообразовательные и разрывные движения.

К экзогенным процессам относятся выветривание, геологическая деятельность ветра, поверхностных и подземных вод, ледников, волноветровая деятельность.

Выветривание – это процесс разрушения горных пород. Оно может быть: 1) физическим – термальное и мерзлотное, 2) химическим – растворение веществ водой, т.е. карст, окисление, гидролиз, 3) биологическим – деятельность живых организмов. Остаточные продукты выветривания называются элювий (кора выветривания).

Физическое выветривание . Основными факторами физического выветривания являются: колебания температуры в течение суток, замерзающая вода, рост кристаллов в трещинах горных пород. К образованию новых минералов физическое выветривание не приводит, и основной его результат - физическое разрушение горных пород на обломки. Различают мерзлотное и термальное выветривания. Мерзлотное (морозное) выветривание протекает при участии воды, периодически замерзающей в трещинах горных пород. Образующийся лед вследствие увеличения объема оказывает на стенки трещин огромное давление. Трещины при этом расширяются, и породы постепенно распадаются на обломки. Мерзлотное выветривание особенно проявляет себя в полярных, приполярных и высокогорных областях. Термальное выветривание происходит на суше постоянно и почти повсеместно под воздействием колебаний температур в течение суток. Наиболее активно протекает термальное выветривание в пустынях, где особенно велика суточная амплитуда температур. Вследствие чего образуются каменистые и щебнистые пустыни.

Химическое выветривание . Основными агентами (факторами) химического выветривания являются кислород, вода, углекислый газ. Химическое выветривание приводит к образованию новых горных пород и минералов. Различают следующие виды химического выветривания: окисление, гидратация, растворение и гидролиз. Реакции окисления протекают в пределах верхней части земной коры, расположенной выше грунтовых вод. В атмосферной воде может находиться до 3% (от объема воды) растворенного воздуха. Растворенный в воде воздух содержит большее количество кислорода (до 35%), чем воздух атмосферы. Поэтому циркулирующие в верхней части земной коры атмосферные воды оказывают на минералы большее окисляющее воздействие, чем атмосферный воздух. Гидратацией называется процесс соединения минералов с водой, ведущий к образованию новых соединений устойчивых к выветриванию (например, переход ангидрита в гипс). Растворение и гидролиз протекают при совместным воздействии на породы и минералы воды и углекислого газа. В результате гидролиза происходят сложные процессы разложения минералов с выносом некоторых элементов (главным образом в виде солей угольной кислоты).

Биологическое выветривание – это процессы разрушения горных пород под воздействием организмов: бактерий, растений и животных. Корни растений могут механически разрушать и химически изменять породу. Велика роль организмов в разрыхлении горных пород. Но главная роль в биологическом выветривании принадлежит микроорганизмам.

Фактически именно под воздействием микроорганизмов горная порода превращается в почву.

Процессы, связанные с деятельностью ветра, называют эоловыми . Разрушающая работа ветра состоит в дефляции (выдувание) и корразии (обтачивание). Ветер производит также транспортировку и аккумуляцию (накопление) вещества. В аккумуляции вещества состоит созидательная деятельность ветра. При этом образуются барханы и дюны – в пустынях, на побережьях морей.

Процессы, связанные с деятельностью вод, называют флювиальными .

Геологическая деятельность поверхностных вод (рек, дождей, талых вод) также состоит в эрозии (разрушении), транспортировке и аккумуляции. Дождевые и талые воды производят плоскостной смыв рыхлого осадочного материала. Отложения такого материала называются делювием . В горных районах временными водотоками (ливневые дожди, таяние ледника) могут образовываться конусы выноса материала при выходе в предгорную равнину. Такие отложения называются пролювием .

Постоянные водотоки (реки) тоже производят различную геологическую работу (разрушение, транспортировка, аккумуляция). Разрушительная деятельность рек состоит в глубинной (донной) и боковой эрозии, созидательная – в накоплении аллювия . Аллювиальные отложения отличаются от элювия и делювия хорошей сортированностью.

Разрушительная деятельность подземных вод состоит в образовании карста, оползней; созидательная – в образовании сталактитов (сосульки из кальцита) и сталагмитов (наросты породы, направленные вверх).

Процессы, связанные с деятельностью льда, называются гляциальными . В геологической деятельности льда следует различать деятельность сезонного льда, мерзлоты и ледников (гор и материков). С сезонным льдом связано физическое мерзлотное выветривание. С многолетней мерзлотой связаны явления солифлюкции (медленное течение, сползание оттаивающих грунтов) и термокарста (просадка грунта в результате таяния мерзлоты). Горные ледники образуются в горах и характеризуются небольшими размерами. Часто они протягиваются по долине в виде ледяной реки. Такие долины имеют обычно специфическую корытообразную форму и называются трогами . Скорость движения горных ледников обычно от 0,1 до 7 метров в сутки. Материковые ледники достигают очень больших размеров. Так, на территории Антарктиды ледяной покров занимает около 13 млн. км 2 , на территории Гренландии - около 1,9 млн. км 2 . Характерной чертой ледников этого типа является растекание льда во все стороны от области питания.

Разрушительная работа ледника называется экзарацией . При движении ледника образуются курчавые скалы, бараньи лбы, троги и т.д. Созидательная работа ледника заключается в накоплении морены . Мореновые отложения – это обломочный материал, образующийся в результате деятельности ледников. К созидательной работе ледников относится и накопление флювиогляциальных отложений, которые возникают при таянии ледника и имеют направление потока (т.е. вытекают из-под ледника). При таянии ледника образуются и покровные отложения – отложения мелководных приледниковых, разливов талых вод. Они хорошо отсортированы, и носят название зандровых полей .

Геологическая деятельность болот состоит в накоплении торфа.

Разрушительная работа волн называется абразией (разрушение берегов). Созидательная работа этого процесса состоит в осадконакоплении и их перераспределении.

Тема «Литосфера»

в 7-м классе

К.С. ЛАЗАРЕВИЧ

Как провести грамотные,
интересные и содержательные уроки
по предстоящим темам

Границы литосферы

Курс географии в 7-м классе начинается с того, что ученики возвращаются к темам, казалось бы, изученным в 6-м классе, - литосфера, атмосфера, гидросфера. Такое начало курса уже показывает, насколько ненадежны, зыбки знания, полученные в первый год обучения географии. И для 7-го класса эти темы достаточно сложны, о 6-м же и говорить не приходится. Постараемся проанализировать те трудности, которые встречаются в первых темах 7-го класса. При этом будем возвращаться к учебникам предыдущего года обучения, уточнять и исправлять некоторые положения, встречающиеся там.

Термин литосфера употребляется в науке давно - вероятно, с середины XIX в. Но современное значение он приобрел менее полувека назад. Еще в геологическом словаре издания 1955 г. сказано:
ЛИТОСФЕРА - то же, что земная кора .
В словаре издания 1973 г. и в последующих уже читаем:
ЛИТОСФЕРА... в современном понимании включает земную кору... и жесткую верхнюю часть верхней мантии Земли.

Обращаем внимание читателей на формулировку: верхнюю часть верхней мантии . Между тем в одном из учебников на рисунке указано: «Литосфера (земная кора и верхняя мантия)», а согласно рисунку получается, что вся мантия, которая не входит в состав литосферы, - нижняя (Крылова 6, с. 50, рис. 30). Кстати, в том же учебнике в тексте (с. 49) и в учебнике для 7-го класса (Крылова 7, с. 9) все верно: сказано о верхней части мантии. Верхняя мантия - это геологический термин, обозначающий очень большой слой; верхняя мантия имеет мощность (толщину) до 500, по некоторым классификациям - свыше 900 км, а в состав литосферы входят лишь верхние от нескольких десятков до двух сотен километров. Всё это трудно не только для учеников, но и для учителей. Лучше было бы вообще отказаться в школе от термина литосфера , ограничившись упоминанием земной коры; но тут возникают литосферные плиты, и без литосферы уже никак. Возможно, поможет рис. 1, его нетрудно перечертить в увеличенном виде. Говоря о литосфере, нужно твердо помнить, что в ее состав входят земная кора и верхний, сравнительно тонкий слой мантии, но не верхняя мантия - последний термин гораздо шире.

Слои литосферы

Земную кору с упорством, достойным лучшего применения, во всех учебниках продолжают делить на три слоя - осадочный, гранитный и базальтовый. А пора бы уже и сменить пластинку.
Бо’льшая часть сведений о глубинном строении Земли получена по косвенным, геофизическим данным - по скоростям распространения сейсмических волн, по изменениям величины и направления силы тяжести (ничтожным, уловимым только очень точными приборами), по магнитным свойствам и величине электропроводности пород. Масса плотных пород в одном и том же объеме больше, чем пород менее плотных, они создают увеличенное поле тяготения. В плотных породах ударные волны проходят быстрее (вспомните, что в воде звук распространяется заметно быстрее, чем в воздухе). Проходя через породы с разными физическим свойствами, волны отражаются, преломляются, поглощаются. Волны бывают поперечные и продольные, скорости их распространения различны. Исследуют прохождение природных ударных волн при землетрясениях, создают эти волны искусственно, производя взрывы .
Из всех этих данных складывается картина распределения по площади и в глубину пород с разными физическими свойствами. На ее основе создают модель строения недр Земли: подбирают горные породы, физические свойства которых более или менее совпадают со свойствами, определенными при помощи косвенных методов, и мысленно помещают эти породы на соответствующую глубину. Когда удается пробурить скважину до глубины, прежде недоступной, или получить какие-нибудь другие достоверные данные, эта модель подтверждается полностью или частично. Бывает же, что и не подтверждается вообще, приходится строить новую. Ведь отнюдь не исключено, что на глубине залегают породы, каких мы на поверхности вообще не встречаем, или что на глубине, при высоких температуре и давлении, до неузнаваемости изменятся свойства хорошо известных нам пород.
В 1909 г. сербский геофизик Андрей Мохоро’вичич заметил, что на глубине 54 км резко, скачкообразно возрастают скорости сейсмических волн. В дальнейшем этот скачок был прослежен по всему земному шару на глубинах от 5 до 90 км и известен ныне как граница (или поверхность) Мохоровичича, короче - граница Мохо, еще короче - граница М. Поверхность М считают нижней границей земной коры. Важная особенность этой поверхности состоит в том, что она в общих чертах представляет собой как бы зеркальное отражение рельефа земной поверхности: под океанами она выше, под континентальными равнинами ниже, под наиболее высокими горами опускается ниже всего (это так называемые корни гор ).
Эту особенность земной коры, наверное, нетрудно будет объяснить школьникам, пустив плавать в прозрачном сосуде с водой несколько разных по форме деревяшек, желательно тяжелых, чтобы уходили в воду на 2 / 3 - 3 / 4 ; те из них, которые выше выступают над водой, окажутся и глубже погруженными (рис. 2).

Рис. 2.
Опыт, объясняющий соотношение
между верхней и нижней границами земной коры

Согласно традиционному представлению о строении земной коры, о котором можно прочитать в любом учебнике, в составе земной коры принято выделять три основных слоя. Верхний из них сложен преимущественно осадочными породами и называется осадочным. Два нижних слоя носят названия «гранитный» и «базальтовый». Соответственно, выделяют и два типа земной коры. Континентальная кора содержит все три слоя и имеет мощность 35-50 км, под горами до 90 км. В океанической коре осадочный слой имеет значительно меньшую мощность, а средний, «гранитный» слой отсутствует; мощность океанической коры - 5-10 км (рис. 3). Между «гранитным» и «базальтовым» слоями лежит граница Конрада, названная по фамилии открывшего ее австрийского геофизика; в школьных учебниках ее не упоминают.

Но исследования последних двух десятилетий показали, что эта стройная, легко запоминающаяся схема плохо согласуется с действительностью. «Гранитный» и «базальтовый» слои состоят преимущественно из магматических и метаморфических пород. На границе Конрада происходит скачкообразное увеличение скоростей сейсмических волн. Такого увеличения скоростей можно ожидать при переходе волн из пород с плотностью 2,7 в породы с плотностью 3 г/см 3 , что примерно соответствует плотностям гранита и базальта. Поэтому вышележащий слой назвали «гранитным», а нижележащий «базальтовым». Но обратите внимание: эти названия везде в кавычках. Геофизики не считали эти слои состоящими из гранита и базальта, они лишь говорили о некоторой аналогии. Однако даже многие геологи не удержались от соблазна счесть, что «гранитный» слой - действительно из гранита, а «базальтовый» - из базальта. Что уж говорить об авторах школьных учебников!
Коринская, с. 20, рис. 8. Подписи к условным знакам: «Слой осадочных пород. Слой гранита. Слой базальта».
Петрова, с. 47-48. «Мы входим в гранитный слой Земли. Гранит... образовался из магмы в толще земной коры... Вступаем в слой базальта - горной породы глубинного происхождения». (Кстати, это неверно: базальт не глубинная, а излившаяся порода.)
Финаров, с. 15 и Крылова 7, с. 10, рис. 1 - гранитный и базальтовый слои названы без кавычек, и ученик ясно видит, что они состоят из этих горных пород.
Необходимая оговорка сделана лишь в одном учебнике, но достаточна ли она, чтобы на нее обратили внимание?
«В материковой [коре] залегает слой, который называется гранитным . Он сложен магматическими и метаморфическими породами, близкими по составу и плотности к гранитам... Нижним слоем земной коры является слой, условно названный базальтовым ; он... состоит из пород, плотность которых близка к базальтам» (Крылова, Герасимова, с. 10).
Одной из задач Кольской сверхглубокой скважины было достижение границы Конрада, которая, согласно геофизическим данным, залегает в этом месте на глубине 7-8 км. И пожалуй, важнейшим геологическим результатом бурения оказалось доказательство отсутствия границы Конрада в ее геологическом понимании: в каких породах скважина шла выше установленной геофизиками границы, в таких же прошла она и несколькими километрами ниже ее.

Да и геофизическая судьба у границы Конрада оказалась не такая славная, как у границы Мохоровичича. Кое-где ее выделили уверенно, в других местах - менее уверенно (то ли она одна, то ли не одна), где-то вообще не нашли. Появилась необходимость отказаться от терминов «гранитный слой» и «базальтовый слой», хотя бы и в кавычках, и признать, что границы Конрада не существует. Современная модель строения земной коры выглядит гораздо сложнее, чем классическая трехслойная (рис. 4). В ней по-прежнему выделяются континентальная кора и океаническая. Характерными признаками континентальной коры можно считать значительную (десятки километров) толщину, увеличение плотности книзу - постепенное или скачкообразное; осадочный слой в пределах континентальной коры обычно более мощен, чем в пределах океанической. Океаническая кора гораздо тоньше, более однородна по составу; применительно к ней можно говорить о базальтовом слое и без кавычек, так как океаническое дно сложено преимущественно базальтами.

Подробнее см.: И.Н. Галкин. В океан за корой//География, № 42/97, с. 6-7, 13.
** Подробнее см.: Т.С. Минц, М.В. Минц. Кольская сверхглубокая//География, № 33/99, с. 1-4.

Теория литосферных плит

Эта теория обычно очень привлекательна для учеников. Она изящна и, казалось бы, все объясняет. Многие недоумения, которые возникают у ученых в связи с ней, касаются вопросов столь сложных, что в школе даже говорить о них не стоит (например, кто из неспециалистов сумеет оценить правомерность сомнений, возникающих в связи с перераспределением теплового потока из недр Земли к поверхности?). Но нужно сказать ученикам о том, что есть в этой теории нерешенные проблемы, которые, возможно, еще заставят пересмотреть ее - скорее всего не целиком, а в некоторых деталях.
По текстам учебников школьники могут сделать вывод, что тектоника плит - это уточнение гипотезы Альфреда Вегенера, мирно пришедшее ей на смену. На самом деле это не так. У Вегенера материки, сложенные сравнительно легким веществом, которое он называл сиаль (силициум-алюминий), как бы плавали по поверхности вещества более тяжелого - сима (силициум-магния). Поначалу гипотеза покорила чуть не всех, ее приняли с восторгом. Но через 2-3 десятилетия выяснилось, что физические свойства пород не допускают такого плавания, и на теории дрейфа материков был поставлен жирный крест. И как это часто бывает, вместе с водой выплеснули дитя: теория плоха, значит, материки двигаться вообще не могут. Лишь к 60-м годам, то есть всего 40-45 лет назад, когда уже была открыта общемировая система срединно-океанических хребтов, построили практически новую теорию, в которой от гипотезы Вегенера осталось только изменение взаимного расположения материков, в частности объяснение сходства очертаний континентов по обе стороны Атлантики.
Важнейшее отличие современной тектоники плит от гипотезы Вегенера состоит в том, что у Вегенера материки двигались по веществу, которым сложено океаническое дно , в современной же теории в движении участвуют плиты, в состав которых входят участки и суши, и дна океана ; границы между плитами могут проходить и по дну океана, и по суше, и по границам материков и океанов.
Движение литосферных плит происходит по астеносфере - слою верхней мантии, который подстилает литосферу и обладает вязкостью, пластичностью. Упоминания астеносферы в текстах учебников найти не удалось, но в одном учебнике на рисунке подписаны не только астеносфера, но и «слой мантии над астеносферой» (Финаров, с. 16, рис. 4). Не стоит упоминать астеносферу на уроках, строение верхних слоев Земли и без того достаточно сложно.
В учебниках объяснено, что вдоль осей срединно-океанических хребтов площади литосферных плит постепенно увеличиваются. Этот процесс получил название спрединг (английское spreading - расширение, распространение). Но поверхность земного шара не может увеличиваться. Возникновение новых участков земной коры по сторонам от срединно-океанических хребтов должно где-то компенсироваться ее исчезновением. Если мы считаем, что литосферные плиты достаточно устойчивы, естественно предположить, что исчезновение коры, как и образование новой, должно происходить на границах сближающихся плит. При этом могут быть три различных случая:
- сближаются два участка океанической коры;
- участок континентальной коры сближается с участком океанической;
- сближаются два участка континентальной коры.
Процесс, происходящий при сближении участков океанической коры, может быть схематически описан так: край одной плиты несколько поднимается, образуя островную дугу; другой уходит под него, здесь уровень верхней поверхности литосферы понижается, формируется глубоководный океанический желоб. Таковы Алеутские острова и обрамляющий их Алеутский желоб, Курильские острова и Курило-Камчатский желоб, Японские острова и Японский желоб, Марианские острова и Марианский желоб и т. д.; все это в Тихом океане. В Атлантическом - Антильские острова и желоб Пуэрто-Рико, Южные Сандвичевы острова и Южно-Сандвичев желоб. Движение плит относительно друг друга сопровождается значительными механическими напряжениями, поэтому во всех этих местах наблюдаются высокая сейсмичность, интенсивная вулканическая деятельность. Очаги землетрясений располагаются в основном на поверхности соприкосновения двух плит и могут быть на большой глубине. Край плиты, ушедший вглубь, погружается в мантию, где постепенно превращается в мантийное вещество. Погружающаяся плита подвергается разогреву, из нее выплавляется магма, которая изливается в вулканах островных дуг (рис. 5).

Процесс погружения одной плиты под другую носит название субдукция (буквально - поддвигание ). Этот латинский термин, как и приведенное выше английское слово «спрединг», широко распространен, оба встречаются в популярной литературе, поэтому учителям знать их нужно, но вводить в школьном курсе едва ли имеет смысл.
Когда движутся друг другу навстречу участки континентальной и океанической коры, процесс идет примерно так же, как в случае встречи двух участков океанической коры, только вместо островной дуги образуется мощная цепь гор вдоль берега материка. Так же погружается океаническая кора под материковый край плиты, образуя глубоководные желоба, так же интенсивны вулканические и сейсмические процессы. Магма, которая не достигает земной поверхности, кристаллизуется, образуя гранитные батолиты (рис. 6). Типичный пример - Кордильеры Центральной и Южной Америки и идущая вдоль берега система желобов - Центральноамериканский, Перуанский и Чилийский.

При сближении двух участков континентальной коры край каждого из них испытывает складкообразование, разломы, формируются горы, интенсивны сейсмические процессы. Наблюдается и вулканизм, но меньше, чем в первых двух случаях, так как земная кора в таких местах очень мощная (рис. 7). Так образовался Альпийско-Гималайский горный пояс, протянувшийся от Северной Африки и западной оконечности Европы через всю Евразию до Индокитая; в его состав входят самые высокие горы на Земле, по всему его протяжению наблюдается высокая сейсмичность, на западе пояса есть действующие вулканы.
В нескольких учебниках помещены схемы положения материков столько-то миллионов лет назад.

В одной книге (Крылова 7, с. 21, рис. 12) приведено расположение материков через 50 млн лет. Если используется этот учебник, стоило бы прокомментировать схему, сказав предварительно, что это только прогноз, очень приблизительный, который оправдается лишь в том случае, если сохранится общее направление движения плит, не произойдет какой-то крупной их перестройки. Согласно прогнозу, значительно расширятся Атлантический океан, Восточно-Африканские рифты (они заполнятся водами Мирового океана) и Красное море, которое напрямую соединит Средиземное море с Индийским океаном.

Таким образом, проверяя, хорошо ли школьники помнят тему «Литосфера» по 6-му классу, нужно одновременно рассеять некоторые заблуждения, которые могли возникнуть. Если вы хотите дать ученикам основы знаний на современном уровне, придется, объясняя новый, более сложный материал, отказаться от изложения устаревших сведений, приведенных в учебниках.
Вот основные тезисы, которые нужно изложить и объяснить.
1. Литосфера включает земную кору и верхнюю, сравнительно небольшую часть мантии.
2. Земная кора бывает двух типов - континентальная и океаническая.
3. Континентальная земная кора имеет значительную (десятки километров) толщину, ее плотность увеличивается книзу. Кора состоит из осадочных пород (обычно наверху), ниже идут магматические и метаморфические породы различного состава.
4. Толщина океанической коры 5-10 км, она сложена преимущественно базальтами.
(При объяснении строения континентальной и океанической коры «гранитный» и «базальтовый» слои и тем более границу Конрада не упоминать.)
5. Теория тектоники плит пришла на смену гипотезе Вегенера лишь после того, как гипотеза была полностью отвергнута.
6. Согласно гипотезе Вегенера, материки передвигались по более плотному веществу, слагающему океаническое дно.
7. По теории литосферных плит, в движении участвуют большие участки литосферы с континентальной корой, либо с океанической, либо с той и другой.
Различные типы взаимодействия литосферных плит с разными типами земной коры учитель может рассматривать или не рассматривать в зависимости от степени подготовленности класса. Примеры эти интересны, они могут быть проиллюстрированы на физической карте мира, но в обязательную программу они не входят.

Спонсор публикации статьи: Московская Коллегия адвокатов “Шеметов и партнеры” предоставляет услуги профессиональной юридической помощи в Москве. Если Вам требуется адвокат в СЗАО , то обратившись в Коллегию адвокатов “Шеметов и партнеры”, Вы получите услуги высококвалифицированного специалиста с большим опытом успешной работы, который обеспечит защиту Ваших интересов в судах любых уровней. Подробнее ознакомиться с предложением и записаться на консультацию онлайн, можно на сайте Коллегии адвокатов “Шеметов и партнеры” по адресу http://www.shemetov.ru/

Коринская - В.А. Коринская, И.В. Душина, В.А. Щенев. География материков и океанов: Учеб. для 7 кл. сред. шк. - М.: Просвещение, 1993. - 287 с.
Крылова 6 - О.В. Крылова. Физическая география: Нач. курс: Учеб. для 6 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Просвещение, 1999 (и последующие издания). - 192 с.
Крылова 7 - О.В. Крылова. Материки и океаны: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений. М.: Просвещение, 1999 (и последующие издания). - 304 с.
Крылова, Герасимова - О.В. Крылова, Т.П. Герасимова. География материков и океанов: Проб. учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Просвещение, 1995. - 318 с.
Петрова - Н.Н. Петрова. География. Начальный курс. 6 кл.: Учеб. для общеобразоват. учеб. заведений. - М.: Дрофа; ДиК, 1997. - 256 с.
Финаров - Д.П. Финаров, С.В. Васильев, З.И. Шипунова, Е.Я. Чернихова. География материков и океанов: Учеб. для 7 кл. общеобразоват. учреждений. - М.: Просвещение, 1996. - 302 с.