Литосфера представляет собой твердую внешнюю оболочку нашей планеты, которая включает в себя земную кору и самую верхнюю часть мантии. Эта каменная оболочка постепенно переходит в более пластичный и вязкий слой, называемый астеносферой. Существуют различные научные подходы к определению границ литосферы, поэтому оценки её толщины варьируются от 50 до 200 километров. Верхняя часть литосферы — это земная кора, мощность которой значительно различается: под континентами она достигает 30–70 км, а под океанами составляет всего 5–20 км.
Строение земной коры
Земная кора имеет сложное слоистое строение. Самый верхний слой представлен осадочными горными породами, мощность которых может достигать 10–15 км. Под материками (континентальная кора) ниже залегает так называемый гранитный слой, породы которого по своим физическим свойствам схожи с гранитом. Ещё глубже находится более плотный базальтовый слой. Под океанами океаническая кора устроена иначе: гранитный слой в ней отсутствует или имеет очень малую мощность, а базальтовый слой залегает непосредственно под осадочными породами.
Химический состав коры
Изучить химический состав всей земной коры напрямую невозможно, так как доступны для анализа лишь её верхние 15–20 километров. Согласно данным академика А. Е. Ферсмана, на восемь основных химических элементов приходится подавляющая часть массы коры — около 97.24%. Лидерами являются кислород (49.13%) и кремний (26%). За ними следуют алюминий (7.45%), железо (4.2%), кальций (3.25%), калий (2.35%), магний (2.35%) и натрий (2.24%). На долю всех остальных элементов таблицы Менделеева приходятся лишь десятые или даже сотые доли процента.
Крупнейшие структурные элементы
В строении земной коры выделяют три основных типа крупных структурных элементов: геосинклинальные области, платформы и краевые прогибы.
Геосинклинальные области
Это обширные, вытянутые на тысячи километров, тектонически активные зоны земной коры. Их развитие проходит несколько стадий. Сначала образуются глубокие прогибы (геосинклинали), которые заполняются мощными толщами осадочных и вулканических пород. На этой стадии преобладают погружения, и на месте прогибов возникают моря. Затем наступает стадия интенсивных поднятий (орогенез), когда прогибы сминаются в складки, формируя горные хребты. Для геосинклинальных областей характерны высокая сейсмичность и активный вулканизм. Со временем тектоническая деятельность затухает, горы разрушаются, и на их месте образуется равнина. Геосинклинали являются частями более крупных структур — геосинклинальных поясов, например, Тихоокеанского.
Платформы
Платформы — это противоположность геосинклиналям. Это обширные, тектонически спокойные участки земной коры, для которых характерны медленные вертикальные движения. Платформы имеют двухъярусное строение. Нижний ярус, или фундамент, сложен сильно смятыми в складки, метаморфизованными и гранитизированными породами, сформировавшимися в предыдущие геологические эпохи. Верхний ярус, или осадочный чехол, состоит из горизонтально залегающих осадочных пород сравнительно небольшой мощности. На участках, где фундамент выходит на поверхность, образуются щиты (например, Балтийский или Алданский).
Краевые прогибы
Краевые (или предгорные) прогибы — это крупные линейные понижения, которые формируются на границе между молодой горной страной (бывшей геосинклиналью) и устойчивой платформой. Они вытянуты на сотни километров и заполнены огромными массами осадочных пород, сносимых с растущих гор. Эти структуры часто бывают богаты полезными ископаемыми, такими как нефть, уголь и каменная соль. Аналогичные процессы накопления осадков происходят и в глубоководных желобах у окраин современных материков, которые можно считать океаническими краевыми прогибами.
Важно отметить, что литосфера не является монолитной и неподвижной. Отдельные её блоки и плиты медленно, со скоростью несколько сантиметров в год, перемещаются в горизонтальном направлении на сотни и тысячи километров. Этот процесс, известный как дрейф континентов или тектоника плит, продолжается миллионы лет и является предметом активных современных исследований.