§ 23. Породи, що складають земну кору

ІЗ ЧОГО СКЛАДАЄТЬСЯ ЗЕМНА КОРА. Земна кора складається з мінералів і гірських порід. Їх є кілька тисяч видів. Деякі з них відомі й вам. Мінерали й гірські породи різняться між собою кольором, твердістю, будовою, температурою плавлення, розчинністю у воді та іншими властивостями. Багато з них людина широко використовує, наприклад, як паливо, будівельні матеріали, хімічну сировину, для одержання кольорових і чорних металів.

Різноманітність мінералів і порід

Розмаїття мінералів і гірських порід зумовлене головним чином різними умовами їх утворення. За цією ознакою їх поділяють на магматичні, осадові й метаморфічні (мал. 83).

Мал. 83. Утворення гірських порід та мінералів

МАГМАТИЧНІ ПОРОДИ. Магматичними називають породи, утворені з магми. Як ви вже знаєте, магма — вогненний рідкий розплав, що формується в мантії. Із надр у земну кору або на її поверхню розплавлена магма потрапляє через глибокі тріщини. Піднімаючись, розпечена до 1000°С магма повільно застигає. На великих глибинах застигання триває сотні й навіть тисячі років!

У товщі земної кори магма може затверднути на глибині, як вода підчас замерзання. Унаслідок цього утворюються такі породи, як граніти. Якщо ж магма досягає поверхні й виливається, то вона позбувається розчинених у ній газів. Під час її застигання утворюються інші породи — базальти, які дуже поширені на нашій планеті. Магматичні породи здебільшого тверді, важкі й щільні.

Диво-камінь базальт

Здавна з базальту, зважаючи на його велику щільність, виготовляли пам’ятники і бруківку, якою вимощували проїжджі частини міст. Це єдиний матеріал, який стійкий до дуже високих температур. Тому на його основі виготовляють одяг для вогнеборців і теплозахисне покриття космічних кораблів. Цікаво, що з нього також можна отримати папір і картон.

ОСАДОВІ ПОРОДИ. На відміну від магматичних, осадові породи виникають на поверхні земної кори. Вони утворюються в результаті осідання речовин на дні водойм або нагромадження їх на суходолі. Цими породами вкрито 3/4 поверхні материків. Осадові породи бувають уламкового, органічного та хімічного походження.

Уламкові осадові породи утворюються з уламків різних порід унаслідок їх руйнування (наприклад, розмивання). Текучі води, льодовики, вітер зносять їх у моря, озера, зниження суходолу. При цьому уламки різної величини і форми розбиваються, подрібнюються, згладжуються. Так утворюються валуни, щебінь, галька, гравій, пісок, глина. На дні океанів і морів, де уламкового матеріалу осідає найбільше, під тиском дедалі нових і нових пластів він ущільнюється і перетворюється на значно твердіші осадові породи. Так пісок стає пісковиком, глина — глинистим сланцем.

Мал. 84. Крейда — осадова порода

Органічні осадові породи складаються в основному з решток відмерлих рослин і тварин, що нагромадилися за мільйони років на дні водойм. Наприклад, крейда і вапняк утворилися з мушель і панцирів морських організмів. Кам’яне вугілля — це рештки скам’янілих деревних рослин, що пролежали в землі мільйони років. А торф і нині утворюється в болотах із трав’яних рослин. Органічне походження мають і нафта, горючі гази, бурштин.

Мал. 85. Відклади гальки вздовж гірських річок

Хімічні осадові породи — це результат випадання речовин в осад із водних розчинів. Так скупчуються на дні водойм (морів, озер) кам’яна і калійні солі. З водних розчинів утворюються також гіпс, кремній, доломіт та інші породи.

Космічні осадові прибульці

Цікаво, що частина осадових порід на Землі має космічне походження. За підрахунками вчених, щодоби на поверхню нашої планети з космосу осідає від 1 до 10 тис тонн космічного пилу. Так постійно відбувається поповнення земної кори твердою речовиною з космосу.

МЕТАМОРФІЧНІ ПОРОДИ. Магматичні й осадові породи зазнають перетворення. Воно відбувається тоді, коли змінюються умови їх залягання порівняно з тими, за яких вони утворилися. Так, унаслідок по вільного прогинання земної кори осадовій магматичні породи опиняються під товщею нових нашарувань. На великій глибині вони нагріваються, стискуються і перетворюються — метаморфізуються, тобто набувають нових властивостей. Наприклад, пухкий пісок стає твердим кварцитом, вапняк — мармуром, граніт — гнейсом. Гірські породи, що зазнали таких змін, називають метаморфічними.

ПОДОРОЖ У СЛОВО

Метаморфізм у перекладі з грецької означає перетворення

Якщо ж земна кора піднімається, метаморфічні й магматичні породи опиняються на поверхні. Тоді вони руйнуються і знову стають осадовими уламковими породами.

ПІДЗЕМНІ «ПОВЕРХИ» ЗЕМНОЇ КОРИ. Різні за походженням гірські породи залягають шарами й утворюють ніби «поверхи» земної кори. Проте їх співвідношення в ній неоднакове. Тому розрізняють два типи земної кори: материкову та океанічну (мал. 86).

Мал. 86. Типи земної кори

Материкова земна кора має «триповерхову» будову: осадовий, гранітний і базальтовий шари. Осадовий шар (потужністю від кількох міліметрів до 20 км) — це поверхня, по якій ми ходимо. Породи в ньому залягають пластами, змінюючи один одного. Гранітний шар, крім магматичних порід (гранітів), складається й з метаморфічних (гнейсу, мармуру та ін.). У базальтовому шарі переважають магматичні породи (базальт, лабрадорит, габро).

Океанічну земну кору утворюють лише два шари — осадовий і базальтовий. Гранітного шару в ній майже немає, а осадовий менш потужний. Такий тип кори є лише під западинами океанів.

Залягання порід у земній корі

Отже, будова земної кори досить складна й різноманітна. Це пов’язано з різними умовами її формування та процесами, що в ній відбуваються. Земна кора є джерелом різноманітних корисних копалин.

ЗАПАМ’ЯТАЙТЕ

• Земна кора складається з різних за походженням мінералів і гірських порід: магматичних, осадових і метаморфічних.

• Магматичні — це породи, що утворилися з розплавленої магми.

• Осадові — це породи, утворені внаслідок руйнування інших порід і нагромадження їх уламків на суходолі або осідання речовин на дні водойм.

• Метаморфічні — це породи, що зазнали змін під дією високих температур і тиску в надрах Землі.

• Розрізняють два основних типи земної кори: материкову (осадовий, гранітний, базальтовий шари) й океанічну (осадовий, базальтовий шари).

ЗАПИТАННЯ І ЗАВДАННЯ

• 1. Які розрізняють групи порід і мінералів за способом утворення?
• 2. Як утворюються магматичні породи? Наведіть приклади таких порід.
• 3. Які бувають за утворенням осадові породи?
• 4. Які породи називають метаморфічними?
• 5*. Назвіть дві основні ознаки, за якими материкова земна кора відрізняється від океанічної.

ПОПРАЦЮЙТЕ В ГРУПІ

Розгляньте зразки гірських порід і мінералів. Охарактеризуйте їх за такими ознаками: 1) колір; 2) твердість (щільна / пухка); 3) розчинність у воді (розчинна / нерозчинна):

Наведіть приклади використання людиною мінералів і порід, які ви описували.

Будова материкової і океанічної кори

Найбільш характерна особливість рельєфу нашої планети – наявність материкових масивів і океанічних западин, які визначають зовнішній вигляд Землі. Пояснюють цю особливість відмінностями в будові земної кори.

Утворення виступів материків і западин океанів відбувалося в результаті вертикальних і горизонтальних рухів земної кори. На початкових стадіях розвитку поверхні Землі утворилися « ядра » материків – древні платформи.

Материкова кора товщі океанічної, і вона неоднорідна. У її складі виділяють відносно стійкі великі області зі складчастою основою і осадовим чохлом (платформи) і більш рухливі складчасті пояса. Щоб відповісти на питання, як утворилися відмінності в будові земної кори, треба знати устрій материкової і океанічної кори. Встановіть його, відповівши на питання:

• Які три шари складають земну кору ?
• Яка товщина кори під материками; під океанами ?
• Виділіть дві ознаки, що відрізняють материкову кору від океанічної.
• Опишіть тепер будову материкової і океанічної кори.

Як же пояснюють відмінності в будові земної кори ?

Більшість вчених вважають, що спочатку на Землі утворилася кора океанічного типу. Під впливом процесів, що відбуваються усередині планети, на її поверхні з’явилися складки, тобто гірські ділянки і жолоби. Товщина кори збільшувалася, утворилися виступи материків.

Існує кілька наукових припущень про розвиток земної кори, які можна об’єднати в два основні напрями. Прихильники першого напряму вважають материки нерухомими, інші, навпаки, говорять про їх постійний рух у складі літосферних плит.

Ідея руху материків вперше була висловлена ще в епоху відкриття Америки, коли було виявлено схожість в обрисах Африки і Південної Америки. Однак найбільш правдоподібна гіпотеза походження материків і океанів пов’язана з ім’ям німецького вченого А. Вегенера.

Він перший заявив про рух материків (їх дрейф) і на початку 20-го століття опублікував свою працю. Суть гіпотези дрейфу материків по А. Вегенера полягає в тому, що багато мільйонів років тому на поверхні Землі в Світовому океані був розташований один материк – Пангея (або два материка – Лавразія і Гондвана). Потім єдиний материк розколовся і окремі його частини стали переміщатися. Однак у той час, коли А. Вегенер створював свою гіпотезу, він не міг знайти відповіді на питання про походження сил, які переміщують континенти.

До кінця 20-го століття наука збагатилася новими даними про процеси, що відбуваються в надрах планети, була створена теорія будови земної кори, заснована на уявленні про літосферні плити.