ZEMLJANA KORA, gornji čvrsti omotač Zemlje, odozdo omeđen Mohorovičićevom granicom. Termin „zemljina kora“ pojavio se u 18. veku u delima M. V. Lomonosova i u 19. veku u delima Čarlsa Lajela; razvojem hipoteze kontrakcije u 19. veku, dobila je određeno značenje u skladu sa idejom ​​hlađenja Zemlje do formiranja kore (J. Dana). Osnova za ideje o sastavu, strukturi i fizičkim svojstvima zemljine kore su geofizički podaci o brzinama prostiranja seizmičkih talasa (uglavnom uzdužnih, V p), koji na Mohorovičićevoj granici, prilikom prelaska na stene Zemljine plašt, naglo se povećava sa 7,5-7,8 km/s na 8,1-8,2 km/s. Priroda donje granice zemljine kore je očito posljedica promjena u hemijskom sastavu stijena (bazične stijene - ultrabazične) ili faznih prijelaza (u sistemu gabro - eklogit).

Zemljinu koru karakteriše horizontalna heterogenost (anizotropija), izražena u razlikama u sastavu, strukturi, debljini i drugim karakteristikama kore unutar njenih pojedinačnih strukturnih elemenata: kontinenata i okeana, platformi i naboranih pojaseva, udubljenja i izdizanja itd. su dva glavna tipa zemljine kore - kontinentalna i okeanska.

Kontinentalna kora, raspoređena unutar kontinenata i mikrokontinenata u okeanima, ima prosječnu debljinu od 35-40 km, koja se smanjuje na 25-30 km na kontinentalnim rubovima (na šelfu) i u područjima riftinga i povećava se na 45-75 km. u područjima planinske gradnje. U kontinentalnoj kori razlikuju se sedimentni (V p do 4,5 km/s), "granitni" (V p 5,1-6,4 km/s) i "bazaltni" (V p 6,1-7,5 km/s). c) slojevi . Sedimentnog sloja nema na štitovima i manjim uzvišenjima temelja antičkih platformi, kao i u aksijalnim zonama naboranih konstrukcija. U depresijama mladih i drevnih platformi, prednjim i međuplaninskim koritima naboranih struktura, debljina sedimentnog sloja doseže 10 km (rijetko 20-25 km). Sastoji se uglavnom od kontinentalnih i plitkovodnih sedimentnih stijena, koje su starije od 1,7 milijardi godina, kao i visoravni bazalta (trapova), silova osnovnih magmatskih stijena i tufova. Nazivi slojeva „granita“ i „bazaltnih“ su proizvoljni i istorijski su povezani sa identifikacijom Conradove granice (V p 6,2 km/s), odvajajući slojeve u kojima brzine uzdužnih seizmičkih talasa odgovaraju brzinama u granitu. i bazalt. Naknadna istraživanja (uključujući ultra-duboka bušenja) dovode u sumnju postojanje jasne seizmičke granice, pa su oba ova sloja spojena u konsolidovanu koru. Sloj „granita“ strši na površinu unutar štitova i nizova platformi i u aksijalnim zonama naboranih konstrukcija; u njega su takođe prodrle ultra-duboke bušotine (uključujući ultra-duboku bušotinu Kola do dubine od preko 12 km). Njegova debljina na platformama je 15-20 km, u preklopljenim konstrukcijama 25-30 km. U okviru štitova drevnih platformi ovaj sloj uključuje gnajsove, razne kristalne škriljce, amfibolite, mermere, kvarcite i granitoide, pa se često naziva granit-gnajs (V p 6-6,4 km/s). U osnovi mladih platformi i unutar mladih naboranih struktura, gornji sloj konsolidirane kore je sastavljen od manje metamorfoziranih stijena i sadrži manje granita, pa se stoga naziva i granit metamorfnim (V p 5,1-6 km/s). Direktno proučavanje "bazaltnog" sloja kontinentalne kore je nemoguće. Vrijednosti brzina seizmičkih valova po kojima se razlikuje mogu zadovoljiti i magmatske stijene osnovnog sastava (mafičke stijene) i stijene koje su doživjele visok stepen metamorfizma (granuliti), pa je donji sloj konsolidirane kore ponekad se naziva granulit-mafic. Dodjeljivanje stijena s uzdužnim seizmičkim brzinama talasa većim od 7 km/s zemljinoj kori ili gornjem plaštu je kontroverzno. Starost najstarijih stijena konsolidirane kore dostiže 4 milijarde godina.

Glavne razlike između okeanske i kontinentalne kore su odsustvo „granitnog” sloja, znatno manja debljina (u prosjeku 5-7 km), mlađa starost (jura, kreda, kenozoik; manje od 170 miliona godina), veća bočna homogenost. Okeanska kora, čija je struktura proučavana dubokomorskim bušenjem, jaružanjem i posmatranjem iz podvodnih vozila u zidovima rasjeda, sastoji se od tri sloja. Prvi sloj, ili sedimentni, čine pelagični silicijumski, karbonatni i glinoviti sedimenti (V p 1,6-5,4 km/s). U pravcu kontinentalnog podnožja njegova debljina se povećava na 10-15 km. Sedimentni sloj može biti odsutan u aksijalnim zonama srednjeokeanskih grebena. U dubokomorskim basenima zalučnih basena, od kojih su neki pod okeanskom korom, debljina sedimentnog sloja, obično uključujući turbidite, može doseći 15-20 km. Drugi sloj (V p 4,5-5,5 km/s) u gornjem dijelu sačinjavaju bazalti (često sa jastučastim odvajanjem - jastučasti bazalti) sa rijetkim međuslojevima pelagičnih sedimenata; u donjem dijelu sloja nalazi se kompleks paralelnih doleritnih nasipa (ukupne debljine 1,2-2 km). Treći sloj (V p 6-7,5 km/s) u gornjem dijelu čine masivni gabri, u donjem dijelu slojeviti kompleks u kojem se gabri izmjenjuju sa ultrabazičnim stijenama (ukupne debljine 2-5 km). Unutar unutrašnjih uspona okeana, zemljina kora je zadebljana na 25-30 km zbog povećanja debljine drugog i trećeg sloja. Drevni analog okeanske kore na kontinentima su ofioliti.

Oceanska kora se formira na divergentnim granicama litosfernih ploča (protežu se duž aksijalnih dijelova srednjeokeanskih grebena), na kojima se bazaltna magma izdiže na površinu i stvrdnjava. Kontinentalna kora nastaje tokom prerade okeanske kore na aktivnim kontinentalnim rubovima.

Pored dva glavna tipa zemljine kore, razlikuju se prijelazni tipovi. Suboceanska kora je kontinentalna kora istanjena kao rezultat riftinga do 15-20 km, probijena nasipima i pragovima osnovnih magmatskih stijena; razvijena duž kontinentalnih padina i podnožja, a takođe leži u podlozi dubokomorskih depresija nekih zalučnih basena. Subkontinentalna kora (slabo konsolidirana, debljine manje od 25 km) uočena je u vulkanskim ostrvskim lukovima, gdje okeanska kora prelazi u kontinentalnu koru.

Zemljina kora doživljava horizontalna i vertikalna tektonska kretanja. Sadrži žarišta potresa, formiraju se magmatske komore, a stijene lokalno ili na velikim površinama podliježu metamorfizaciji. Tektonska kretanja zemljine kore i endogeni procesi koji se u njoj odvijaju uzrokovani su postojanjem djelomično rastopljene astenosfere u utrobi Zemlje. Pod utjecajem tektonskih kretanja i deformacija, magmatske aktivnosti, metamorfizma, egzogenih procesa (glacijalno kretanje, klizišta, krš, riječna erozija itd.), stijene zemljine kore su uključene u naborane i rasedne tektonske dislokacije. Uticaj atmosfere, hidro i biosfere na stene zemljine kore dovodi do njihovog trošenja.

Za informacije o evoluciji zemljine kore kroz geološku istoriju, pogledajte članak Zemlja.

Lit.: Khain V. E., Lomise M. G. Geotektonika s osnovama geodinamike. 2nd ed. M., 2005; Khain V. E., Koronovsky N. V. Planeta Zemlja od jezgra do jonosfere. M., 2007.


Plan:

Uvod 2

1. Opći podaci o građi Zemlje i sastavu zemljine kore 3

2. Vrste stijena koje čine zemljinu koru 4

2.1. Sedimentne stijene 4

2.2. Magmatske stijene 5

2.3. Metamorfne stene 6

3. Struktura zemljine kore 6

4. Geološki procesi koji se odvijaju u zemljinoj kori 9

4.1. Egzogeni procesi 10

4.2. Endogeni procesi 10

Zaključak 12

Reference 13

Uvod

Sva znanja o strukturi i istoriji razvoja zemljine kore čine predmet koji se zove geologija. Zemljina kora je gornja (stjenovita) ljuska Zemlje, koja se još naziva i litosfera (na grčkom "cast" znači kamen).

Geologija kao nauka podijeljena je na više samostalnih odjela koji proučavaju određena pitanja strukture, razvoja i historije zemljine kore. To uključuje: opštu geologiju, strukturnu geologiju, geološko mapiranje, tektoniku, mineralogiju, kristalografiju, geomorfologiju, paleontologiju, petrografiju, litologiju, kao i mineralnu geologiju, uključujući geologiju nafte i gasa.

Osnovni principi opće i strukturne geologije su temelj za razumijevanje problematike geologije nafte i plina. Zauzvrat, osnovni teorijski principi o poreklu nafte i gasa, migraciji ugljovodonika i formiranju njihovih akumulacija leže u osnovi potrage za naftom i gasom. U geologiji nafte i gasa razmatraju se i obrasci lociranja različitih tipova akumulacija ugljovodonika u zemljinoj kori, koji služe kao osnova za predviđanje naftnog i gasnog potencijala proučavanih područja i područja i koriste se u istraživanju i istraživanje nafte i gasa.

Ovaj rad će razmotriti pitanja koja se odnose na zemljinu koru: njen sastav, strukturu, procese koji se u njoj odvijaju.

1. Opći podaci o strukturi Zemlje i sastavu zemljine kore

Generalno, planeta Zemlja ima oblik geoida, ili elipsoida spljoštenog na polovima i ekvatoru, i sastoji se od tri ljuske.

U centru je jezgro(radijus 3400 km), oko koje se nalazi mantle u rasponu dubina od 50 do 2900 km. Pretpostavlja se da je unutrašnji dio jezgra čvrstog sastava željezo-nikl. Plašt je u rastopljenom stanju, u čijem se gornjem dijelu nalaze magmatske komore.

Na dubini od 120 - 250 km ispod kontinenata i 60 - 400 km ispod okeana leži sloj omotača tzv. astenosfera. Ovdje je tvar u stanju blizu topljenja, njen viskozitet je znatno smanjen. Čini se da sve litosferske ploče lebde u polutečnoj astenosferi, poput ledenih ploča u vodi.

Iznad plašta je Zemljina kora, čija snaga naglo varira na kontinentima i okeanima. Osnova kore (Mohorovičićeva površina) ispod kontinenata je na prosečnoj dubini od 40 km, a ispod okeana na dubini od 11 - 12 km. Stoga je prosječna debljina kore ispod okeana (minus vodeni stupac) oko 7 km.

Zemljina kora je sastavljena planinski porosda, odnosno zajednice minerala (polimineralnih agregata) koje su nastale u zemljinoj kori kao rezultat geoloških procesa. Minerali- prirodna hemijska jedinjenja ili prirodni elementi koji imaju određena hemijska i fizička svojstva i nastaju u zemlji kao rezultat hemijskih i fizičkih procesa. Minerali se dijele u nekoliko klasa, od kojih svaka uključuje desetine i stotine minerala. Na primjer, sumporna jedinjenja metala čine klasu sulfida (200 minerala), soli sumporne kiseline formiraju 260 minerala klase sulfata. Postoje klase minerala: karbonati, fosfati, silikati, od kojih su potonji najrasprostranjeniji u zemljinoj kori i formiraju više od 800 minerala.

2. Vrste stijena koje čine zemljinu koru

Dakle, stijene su prirodni agregati minerala manje-više konstantnog mineraloškog i kemijskog sastava, koji tvore nezavisna geološka tijela koja čine Zemljinu koru. Oblik, veličina i relativni položaj mineralnih zrna određuju strukturu i teksturu stijena.

Prema uslovima obrazovanja (postanak) razlikovati: sedimentni,magmatskih i metamorfnih stijena.

2.1. Sedimentne stijene

Genesis sedimentnih stijena- ili rezultat razaranja i ponovnog taloženja već postojećih stijena, ili taloženja iz vodenih otopina (razne soli), ili - rezultat vitalne aktivnosti organizama i biljaka. Karakteristična karakteristika sedimentnih stijena je njihova slojevitost, koja odražava promjenjive uslove taloženja geoloških sedimenata. Oni čine oko 10% mase zemljine kore i pokrivaju 75% Zemljine površine. Povezana sa sedimentnim stijenama je St. 3/4 mineralnih resursa (ugalj, nafta, gas, soli, željezne rude, mangan, aluminijum, placer zlato, platina, dijamanti, fosforiti, građevinski materijali). U zavisnosti od izvornog materijala, sedimentne stene se dele na klastično (terrigenetski), hemogeni, organogeni (biogeni) i mješoviti.

Klastične stene nastaju zbog nagomilavanja fragmenata uništenih stijena, tj. To su stijene sastavljene od fragmenata starijih stijena i minerala. Na osnovu veličine fragmenata razlikuju se grubo klastične (blokovi, lomljeni kamen, šljunak, šljunak), pješčane (pješčari), muljeviti (aljevci, alevci) i glinovite stijene. Najrasprostranjenije klastične stene u zemljinoj kori su peskovi, peščari, alevrit i gline.

Hemogene stijene su hemijska jedinjenja koja nastaju kao rezultat taloženja iz vodenih rastvora. Tu spadaju: krečnjaci, dolomiti, kamene soli, gips, anhidrit, rude željeza i mangana, fosforiti itd.

Organogene stijene akumuliraju se kao rezultat uginuća i sahranjivanja životinja i biljaka, tj. organogene stijene (od organa i grčkih gena - rađanje, rođenje) (biogene stijene) - sedimentne stijene koje se sastoje od ostataka životinjskih i biljnih organizama ili njihovih metaboličkih proizvoda (vapnenac-školjke, kreda, fosilni ugljevi, uljni škriljci itd. ) .

Pasmine mešovitog porekla, po pravilu, nastaju zbog različitih kombinacija svih faktora o kojima smo gore govorili. Među ovim stenama su peskoviti i glinoviti krečnjaci, laporci (visoko krečnjačke gline) itd.

2.2. Magmatske stijene

Genesis magmatskih stijena- rezultat očvršćavanja magme u dubini ili na površini. Magma, rastopljena i zasićena gasovitim komponentama, izlijeva se iz gornjeg dijela plašta.

Sastav magme uglavnom uključuje sledeće elemente: kiseonik, silicijum, aluminijum, gvožđe, kalcijum, magnezijum, natrijum, kalijum, vodonik. Magma sadrži male količine ugljika, titana, fosfora, hlora i drugih elemenata.

Magma, koja prodire u zemljinu koru, može se stvrdnuti na različitim dubinama ili izliti na površinu. U prvom slučaju se formiraju intruzivnih stijena, u drugom - efuzivan. Prilikom hlađenja vruće magme u slojevima zemljine kore dolazi do stvaranja minerala različite strukture (kristalne, amorfne, itd.). Ovi minerali formiraju stijene. Na primjer, na velikim dubinama, kada se magma stvrdne, formiraju se graniti, na relativno malim dubinama - kvarcni porfiri itd.

Ekstruzivne stijene nastaju kada se magma brzo stvrdne na površini Zemlje ili na morskom dnu. Primjeri uključuju tufove i vulkansko staklo.

Intrusive rocks- magmatske stijene nastale kao rezultat stvrdnjavanja magme u debljini zemljine kore.

Magmatske stijene, na osnovu sadržaja SiO 2 (kvarc i druga jedinjenja), dijele se na: kisele (SiO 2 više od 65%), srednje - 65-52%, bazične (52-40%) i ultrabazične (manje od 40). % SiO 2). Boja stijena se mijenja u zavisnosti od sadržaja kvarca u stijenama. Kiseli su obično svijetle boje, dok su bazični i ultrabazni tamni do crni. Kisele stijene uključuju: granite, kvarcne porfire; do srednjih: sijeniti, dioriti, nefelinski sijeniti; glavni: gabro, dijabaz, bazalti; do ultrabazičnih: pirokseni, peridotiti i duniti.

2.3. Metamorfne stijene

Metamorfne stijene nastaju kao rezultat uticaja visokih temperatura i pritisaka na stene druge primarne geneze (sedimentne ili magmatske), odnosno usled hemijskih transformacija pod uticajem metamorfizma. Metamorfne stene uključuju: gnajsove, kristalne škriljce, mermer. Na primjer, mramor nastaje zbog metamorfizma primarne sedimentne stijene - krečnjaka.

3. Struktura zemljine kore

Zemljina kora je konvencionalno podijeljena u tri sloja: sedimentni, granit i bazalt. Struktura zemljine kore prikazana je na sl. 1.

1 – voda, 2 – sedimentni sloj, 3 – granitni sloj, 4 – bazaltni sloj, 5 – duboki rasjedi, magmatske stijene, 6 – plašt, M – Mohorovičićeva površina (Moho), K – Conradova površina, OD – otočni luk, SH - srednjeokeanski greben

Rice. 1. Shema strukture zemljine kore (prema M.V. Muratovu)

Svaki od slojeva je heterogen po sastavu, međutim, naziv sloja odgovara dominantnoj vrsti stijena, koju karakteriziraju odgovarajuće brzine seizmičkih valova.

Predstavljen je gornji sloj sedimentnih stijena, gdje je brzina prolaska longitudinalnih seizmičkih valova manja od 4,5 km/s. Srednji sloj granita karakteriziraju brzine valova reda 5,5-6,5 km/s, što eksperimentalno odgovara granitima.

Sedimentni sloj je tanak u oceanima, ali ima značajnu debljinu na kontinentima (na primjer, u kaspijskoj regiji, prema geofizičkim podacima, pretpostavlja se da iznosi 20-22 km).

granitni sloj nema u okeanima, gdje sedimentni sloj direktno prekriva bazalt. Bazaltni sloj je donji sloj zemljine kore koji se nalazi između površine Conrad i površine Mohorovičića. Karakterizira ga brzina prostiranja uzdužnih valova od 6,5 do 7,0 km/s.

Na kontinentima i okeanima, Zemljina kora varira u sastavu i debljini. Kontinentalna kora ispod planinskih struktura doseže 70 km, na ravnicama - 25-35 km. U ovom slučaju gornji sloj (sedimentni) je obično 10-15 km, sa izuzetkom kaspijskog regiona itd. Ispod je sloj granita debljine do 40 km, a u podnožju kore nalazi se bazaltni sloj. takođe debljine do 40 km.

Granica između kore i plašta se naziva Mohorovičić površina. U njemu se brzina širenja seizmičkih valova naglo povećava. Uopšteno govoreći, oblik Mohorovičićeve površine je zrcalna slika reljefa vanjske površine litosfere: ispod okeana je viši, ispod kontinentalnih ravnica niži.

Conrad surface(nazvan po austrijskom geofizičaru W. Conradu, 1876-1962) - granica između "granitnih" i "bazaltnih" slojeva kontinentalne kore. Brzina longitudinalnih seizmičkih valova pri prolasku kroz Conradovu površinu naglo raste od približno 6 do 6,5 km/sec. Na više mjesta, Conradova površina je odsutna, a brzine seizmičkih valova postepeno rastu sa dubinom. Ponekad se, naprotiv, uočava nekoliko površina naglog povećanja brzina.

Okeanska kora je tanja od kontinentalne kore i ima dvoslojnu strukturu (sedimentni i bazaltni slojevi). Sedimentni sloj je obično labav, debeo nekoliko stotina metara, bazaltni - od 4 do 10 km.

U prijelaznim područjima, gdje se nalaze rubna mora i postoje otočni lukovi, tzv tranzicijatip kore. U takvim područjima, kontinentalna kora se pretvara u okeansku koru i karakteriziraju je prosječne debljine slojeva. Istovremeno, ispod rubnog mora, u pravilu, nema granitnog sloja, ali se ispod otočnog luka može pratiti.

Ostrvski luk- podvodni planinski lanac čiji se vrhovi uzdižu iznad vode u obliku lučnog arhipelaga. Ostrvski lukovi su dio prijelazne zone od kontinenta do oceana; karakteriziraju seizmička aktivnost i vertikalna kretanja zemljine kore.

Srednjookeanski grebeni- najveći oblici reljefa dna svetskih okeana, koji čine jedinstven sistem planinskih struktura dužine preko 60 hiljada km, sa relativnim visinama od 2-3 hiljade m i širinom od 250-450 km (u nekim područja do 1000 km). To su uzdizanja zemljine kore, sa visoko raščlanjenim grebenima i padinama; u Tihom i Arktičkom okeanu, srednjeokeanski grebeni nalaze se u rubnim dijelovima okeana, u Atlantiku - u sredini.

4. Geološki procesi koji se odvijaju u zemljinoj kori

Kroz geološku istoriju dešavali su se i odvijaju se različiti geološki procesi na površini zemlje i unutar zemljine kore, koji utiču na formiranje mineralnih naslaga.

Sedimentni slojevi i minerali kao što su ugalj, nafta, plin, uljni škriljci, fosforiti i drugi rezultat su djelovanja živih organizama, vode, vjetra, sunčeve svjetlosti i svega ostalog što je s njima povezano.

Da bi nafta nastala, na primjer, potrebno je prije svega akumulirati ogromnu količinu fosilnih ostataka u sedimentnim slojevima, ponirući na značajnu dubinu, gdje se pod utjecajem visokih temperatura i pritisaka ova biomasa pretvara u nafte ili prirodnog gasa.

Svi geološki procesi se dijele na egzogeni (površinski) i endogeni (unutrašnji).

4.1. Egzogeni procesi

Egzogeni procesi- to je uništavanje stijena na površini Zemlje, prijenos njihovih fragmenata i nakupljanje u morima, jezerima i rijekama. Izdignuta područja terena (planine, brda) su podložna većoj destrukciji, a nakupljanje fragmenata uništenih stijena dolazi, naprotiv, u nižim područjima (depresije, akumulacije).

Egzogeni procesi nastaju pod utjecajem atmosferskih pojava (padavine, vjetar, otapanje glečera, život životinja i biljaka, kretanje rijeka i drugih tokova vode itd.).

Površinski procesi povezani s uništavanjem stijena nazivaju se i trošenje ili denudacija. Pod uticajem vremenskih uslova dolazi do svojevrsnog izravnavanja reljefa, usled čega su egzogeni procesi oslabljeni, a na nizu mesta (na ravnici) praktično izumiru.

4.2. Endogeni procesi

Takođe su važne u stvaranju ulja endogeni procesi, koji uključuju različita pomeranja delova zemljine kore (horizontalna i vertikalna tektonska kretanja), potrese, vulkanske erupcije i izlivanja magme (tekuće vatrene lave) na površini Zemlje, na dnu mora i okeana, kao i duboke rasjedi u zemljinoj kori, tektonski poremećaji, naboranost i sl. tj. Endogeni procesi uključuju procese koji se odvijaju unutar Zemlje.

Tokom geološke istorije, Zemljina kora je bila podložna i vertikalnim oscilatornim kretanjima i horizontalnim pomeranjima litosfernih ploča. Ove globalne promjene u kamenoj ljusci Zemlje nesumnjivo su utjecale na procese stvaranja akumulacija nafte i plina.

Uslijed vertikalnih pomjeranja nastale su velike udubine i korita u kojima su se nakupljali debeli slojevi sedimenta.

Potonji bi, zauzvrat, mogli proizvoditi ugljikovodike (naftu i plin). U drugim područjima, naprotiv, nastala su velika izdizanja, koja su takođe interesantna u pogledu nafte i gasa, jer su u njima mogla akumulirati ugljovodonike.

Horizontalnim pomicanjem litosfernih ploča došlo je do spajanja nekih kontinenata, a drugih rascjepa, što je utjecalo i na procese stvaranja i akumulacije nafte i plina. Istovremeno, u pojedinim područjima zemljine kore nastali su povoljni uslovi za akumulaciju značajnih koncentracija ugljovodonika.

Endogeni procesi takođe uključuju metamorfizam, odnosno rekristalizacija stijena pod utjecajem visokih temperatura i pritisaka. Metamorfizam se dijeli na tri tipa.

Regionalni metamorfizam- ovo je promjena sastava stijena koje su uronjene na velike dubine i izložene visokoj temperaturi i pritisku.

Druga vrsta - dinamometamorfizam nastaje kada tektonski bočni pritisak djeluje na stijene, koje se drobe, cijepaju na pločice i poprimaju izgled škriljca.

Tokom procesa prodiranja magme u stijene, kontaktni metamorfizam, zbog čega dolazi do djelomičnog ponovnog topljenja i prekristalizacije potonjeg u blizini kontaktne zone magmatskih talina sa stenama domaćinima.

Zaključak

Predviđanje potencijala nafte i gasa, prospekcija i istraživanje nafte i gasa zasnivaju se na poznavanju geologije nafte i gasa, koja se, opet, oslanja na čvrste temelje - opštu i strukturnu geologiju.

Pitanja opšte geologije uključuju proučavanje geološke starosti slojeva zemljine kore, sastava stena koje čine koru, geološke istorije Zemlje i geoloških procesa koji se dešavaju u unutrašnjosti i na površini zemlje. planeta.

Strukturna geologija proučava strukturu, kretanje i razvoj zemljine kore, pojavu stijena, razloge njihovog nastanka i razvoja.

Neophodno je poznavati uslove pojave stijena kako bi se pravilno pristupilo identifikaciji mineralnih ležišta, uključujući otkrivanje ležišta i akumulacija nafte i plina. Poznato je da se većina akumulacija nafte i gasa nalazi u antiklinalama, koje su zamke ugljikovodika. Stoga se traženje strukturnih zamki nafte i plina provode na osnovu proučavanja strukturnih karakteristika zemljine kore u istraživanim područjima.

Spisak korišćene literature:

    Mstislavskaja L.P., Pavlinich M.F., Filippov V.P., „Osnove proizvodnje nafte i gasa”, Izdavačka kuća „Nafta i gas”, Moskva, 2003.

    Mikhailov A.E., „Strukturna geologija i geološko kartiranje“, Moskva, „Nedra“, 1984.

    GRADNJA Zemlje...

  1. Interni struktura Zemljišta (4)

    Sažetak >> Geologija

    Mantle. Ona, kao zemaljski kora, ima kompleks struktura.Još u 19. veku su postale... spoljašnje i unutrašnje sile Zemlje. Struktura zemaljski kora heterogena (slika 19). Gornji... talasi su mali. Rice. 19. Struktura zemaljski kora Ispod, ispod kontinenata, nalazi se granit...

Proučavanje unutrašnje strukture planeta, uključujući i našu Zemlju, izuzetno je težak zadatak. Ne možemo fizički da „bušimo“ u zemljinu koru sve do samog jezgra planete, tako da je svo znanje koje smo stekli u ovom trenutku znanje dobijeno „opipom“, i to na najbukvalniji način.

Kako funkcionira seizmičko istraživanje na primjeru istraživanja naftnih polja. “Zovemo” zemlju i “slušamo” šta će nam reflektovani signal donijeti

Činjenica je da je najjednostavniji i najpouzdaniji način da saznate šta se nalazi ispod površine planete i što je dio njene kore proučavanje brzine širenja seizmički talasi u dubinama planete.

Poznato je da se brzina longitudinalnih seizmičkih valova povećava u gušćim medijima i, naprotiv, smanjuje u rastresitim tlima. U skladu s tim, poznavajući parametre različitih vrsta stijena i proračunate podatke o pritisku itd., "slušajući" primljeni odgovor, možete razumjeti kroz koje slojeve zemljine kore je prošao seizmički signal i koliko su duboko ispod površine. .

Proučavanje strukture zemljine kore pomoću seizmičkih talasa

Seizmičke vibracije mogu biti uzrokovane dvije vrste izvora: prirodno I vještački. Prirodni izvori vibracija su potresi, čiji valovi nose potrebnu informaciju o gustoći stijena kroz koje prodiru.

Arsenal umjetnih izvora vibracija je opsežniji, ali prije svega, umjetne vibracije nastaju običnom eksplozijom, ali postoje i "suptilniji" načini rada - generatori usmjerenih impulsa, seizmički vibratori itd.

Izvođenje miniranja i proučavanje brzina seizmičkih talasa seizmičko istraživanje- jedna od najvažnijih grana moderne geofizike.

Šta je dalo proučavanje seizmičkih talasa unutar Zemlje? Analiza njihove distribucije otkrila je nekoliko skokova u promjeni brzine prilikom prolaska kroz utrobu planete.

Zemljina kora

Zabilježen je prvi skok, u kojem se brzine povećavaju sa 6,7 ​​na 8,1 km/s, kažu geolozi osnove zemljine kore. Ova površina se nalazi na različitim mjestima na planeti na različitim nivoima, od 5 do 75 km. Granica između zemljine kore i donje ljuske, plašta, naziva se "Mohorovičićeve površine", nazvan po jugoslovenskom naučniku A. Mohorovičiću koji ga je prvi ustanovio.

Mantle

Mantle leži na dubinama do 2.900 km i dijeli se na dva dijela: gornji i donji. Granica između gornjeg i donjeg plašta također je zabilježena skokom brzine širenja longitudinalnih seizmičkih valova (11,5 km/s) i nalazi se na dubinama od 400 do 900 km.

Gornji plašt ima složenu strukturu. U njegovom gornjem dijelu nalazi se sloj koji se nalazi na dubinama od 100-200 km, gdje poprečni seizmički valovi slabe za 0,2-0,3 km/s, a brzine uzdužnih valova se suštinski ne mijenjaju. Ovaj sloj je imenovan talasovod. Njegova debljina je obično 200-300 km.

Deo gornjeg plašta i kore koji leži iznad talasovoda naziva se litosfera, i sam sloj smanjenih brzina - astenosfera.

Dakle, litosfera je kruta, čvrsta ljuska pod kojom se nalazi plastična astenosfera. Pretpostavlja se da se u astenosferi odvijaju procesi koji uzrokuju kretanje litosfere.

Unutrašnja struktura naše planete

Zemljino jezgro

U podnožju plašta dolazi do naglog smanjenja brzine širenja longitudinalnih talasa sa 13,9 na 7,6 km/s. Na ovom nivou nalazi se granica između plašta i Zemljino jezgro, dublje od koje se poprečni seizmički talasi više ne šire.

Poluprečnik jezgra dostiže 3500 km, njegova zapremina: 16% zapremine planete, a masa: 31% mase Zemlje.

Mnogi naučnici vjeruju da je jezgro u rastopljenom stanju. Njegov vanjski dio karakteriziraju naglo smanjene vrijednosti brzina longitudinalnih valova; u unutrašnjem dijelu (s radijusom od 1200 km) brzine seizmičkih valova ponovno rastu na 11 km/s. Gustoća stijena jezgra je 11 g/cm 3, a određena je prisustvom teških elemenata. Tako težak element može biti gvožđe. Najvjerovatnije je željezo sastavni dio jezgra, jer jezgro čistog željeza ili sastava željezo-nikl treba imati 8-15% veću gustinu od postojeće gustine jezgra. Stoga se čini da su kisik, sumpor, ugljik i vodonik vezani za željezo u jezgru.

Geohemijska metoda za proučavanje strukture planeta

Postoji još jedan način da se proučava duboka struktura planeta - geohemijska metoda. Identifikacija različitih omotača Zemlje i drugih zemaljskih planeta prema fizičkim parametrima nalazi sasvim jasnu geohemijsku potvrdu zasnovanu na teoriji heterogene akrecije, prema kojoj je sastav jezgara planeta i njihovih vanjskih omotača, uglavnom, u početku različiti i zavise od najranije faze njihovog razvoja.

Kao rezultat ovog procesa, oni najteži su koncentrisani u jezgru ( gvožđe-nikl) komponente, au vanjskim omotačima - lakši silikat ( chondritic), obogaćen u gornjem plaštu isparljivim tvarima i vodom.

Najvažnija karakteristika zemaljskih planeta (Zemlje) je to što je njihova vanjska ljuska, tzv. kora, sastoji se od dvije vrste tvari: " kopno" - feldspatski i " oceanic" - bazalt.

Kontinentalna kora Zemlje

Kontinentalna (kontinentalna) kora Zemlje sastoji se od granita ili stijena sličnih njima po sastavu, odnosno stijena s velikom količinom feldspata. Formiranje "granitnog" sloja Zemlje je posljedica transformacije starijih sedimenata u procesu granitizacije.

Granitni sloj treba posmatrati kao specifično ljuska Zemljine kore - jedina planeta na kojoj su naširoko razvijeni procesi diferencijacije materije uz učešće vode i hidrosfere, atmosfere kiseonika i biosfere. Na Mjesecu i, vjerovatno, na zemaljskim planetama, kontinentalna kora je sastavljena od gabro-anortozita - stijena koje se sastoje od velike količine feldspata, iako nešto drugačijeg sastava nego u granitima.

Najstarije (4,0-4,5 milijardi godina) površine planeta su sastavljene od ovih stijena.

Oceanska (bazaltna) kora Zemlje

Okeanska (bazaltna) kora Zemlja je nastala kao rezultat rastezanja i povezana je sa zonama dubokih rasjeda, što je dovelo do prodora bazaltnih centara gornjeg plašta. Bazaltni vulkanizam se naslanja na prethodno formiranu kontinentalnu koru i relativno je mlađa geološka formacija.

Manifestacije bazaltnog vulkanizma na svim zemaljskim planetama su očigledno slične. Široki razvoj bazaltnih "mora" na Mjesecu, Marsu i Merkuru očito je povezan s rastezanjem i formiranjem, kao rezultat ovog procesa, zona propusnosti duž kojih su bazaltne taline plašta izjurile na površinu. Ovaj mehanizam ispoljavanja bazaltnog vulkanizma je manje-više sličan za sve zemaljske planete.

Zemljin satelit, Mjesec, također ima strukturu školjke koja generalno replicira Zemljinu, iako ima upečatljivu razliku u sastavu.

Toplotni tok Zemlje. Najtoplije je u područjima rasjeda u zemljinoj kori, a najhladnije u područjima drevnih kontinentalnih ploča

Metoda za mjerenje toplotnog toka za proučavanje strukture planeta

Drugi način proučavanja duboke strukture Zemlje je proučavanje njenog toplotnog toka. Poznato je da se Zemlja, vruća iznutra, odriče svoje toplote. O zagrijavanju dubokih horizonata svjedoče vulkanske erupcije, gejziri i topli izvori. Toplina je glavni izvor energije Zemlje.

Povećanje temperature sa dubinom od Zemljine površine u prosjeku iznosi oko 15°C po 1 km. To znači da bi na granici litosfere i astenosfere, koja se nalazi na približno 100 km dubine, temperatura trebala biti blizu 1500 °C. Utvrđeno je da na toj temperaturi dolazi do topljenja bazalta. To znači da astenosferska školjka može poslužiti kao izvor magme bazaltnog sastava.

Sa dubinom, temperatura se mijenja prema složenijem zakonu i ovisi o promjeni tlaka. Prema proračunskim podacima, na dubini od 400 km temperatura ne prelazi 1600 °C, a na granici jezgra i plašta procjenjuje se na 2500-5000 °C.

Utvrđeno je da se oslobađanje toplote stalno dešava na celoj površini planete. Toplina je najvažniji fizički parametar. Neka od njihovih svojstava zavise od stepena zagrijavanja stijena: viskoznost, električna provodljivost, magnetizam, fazno stanje. Stoga se termičko stanje može koristiti za procjenu dubinske strukture Zemlje.

Mjerenje temperature naše planete na velikim dubinama tehnički je težak zadatak, jer su samo prvi kilometri zemljine kore dostupni za mjerenja. Međutim, unutrašnja temperatura Zemlje može se proučavati indirektno putem mjerenja toplotnog toka.

Unatoč činjenici da je glavni izvor topline na Zemlji Sunce, ukupna snaga toplotnog toka naše planete je 30 puta veća od snage svih elektrana na Zemlji.

Mjerenja su pokazala da je prosječni protok toplote na kontinentima i okeanima isti. Ovaj rezultat se objašnjava činjenicom da u okeanima većina topline (do 90%) dolazi iz plašta, gdje je proces prijenosa materije pokretnim tokovima intenzivniji - konvekcija.

Konvekcija je proces u kojem se zagrijani fluid širi, postaje lakši i diže se, dok hladniji slojevi tonu. Budući da je materija plašta po svom stanju bliža čvrstom tijelu, konvekcija u njoj nastaje pod posebnim uvjetima, pri malim brzinama protoka materijala.

Kakva je termalna istorija naše planete? Njegovo početno zagrijavanje vjerojatno je povezano s toplinom koja nastaje sudarom čestica i njihovim sabijanjem u vlastitom gravitacijskom polju. Toplina je tada nastala kao rezultat radioaktivnog raspada. Pod utjecajem topline nastala je slojevita struktura Zemlje i zemaljskih planeta.

Radioaktivna toplota se i dalje oslobađa u Zemlji. Postoji hipoteza prema kojoj se na granici rastaljenog jezgra Zemlje procesi cijepanja materije nastavljaju do danas uz oslobađanje ogromne količine toplinske energije, zagrijavajući plašt.

Zemljina kora u naučnom smislu je najgornji i najtvrđi geološki dio ljuske naše planete.

Naučno istraživanje nam omogućava da ga temeljito proučimo. To je olakšano ponovljenim bušenjem bušotina kako na kontinentima tako i na dnu oceana. Struktura zemlje a zemljina kora u različitim dijelovima planete razlikuje se i po sastavu i po karakteristikama. Gornja granica zemljine kore je vidljivi reljef, a donja zona razdvajanja dvije sredine, koja je poznata i kao Mohorovičićeva površina. Često se naziva jednostavno "M granica". Ovo ime dobila je zahvaljujući hrvatskom seizmologu Mohorovičiću A. Dugi niz godina promatrao je brzinu seizmičkih kretanja ovisno o dubini. Godine 1909. ustanovio je postojanje razlike između zemljine kore i vrućeg Zemljinog omotača. M granica leži na nivou gdje se brzina seizmičkih valova povećava sa 7,4 na 8,0 km/s.

Hemijski sastav Zemlje

Proučavajući školjke naše planete, naučnici su došli do zanimljivih, pa čak i zapanjujućih zaključaka. Strukturne karakteristike zemljine kore čine je sličnom istim područjima na Marsu i Veneri. Više od 90% njegovih sastavnih elemenata predstavlja kiseonik, silicijum, gvožđe, aluminijum, kalcijum, kalijum, magnezijum i natrijum. Kombinirajući se jedni s drugima u raznim kombinacijama, formiraju homogena fizička tijela - minerale. Mogu se uključiti u stijene u različitim koncentracijama. Struktura zemljine kore je veoma heterogena. Dakle, stijene u generaliziranom obliku su agregati manje ili više konstantnog kemijskog sastava. To su nezavisna geološka tijela. Oni označavaju jasno definisano područje zemljine kore, koje ima isto porijeklo i starost unutar svojih granica.

Stijene po grupama

1. Magmatski. Ime govori za sebe. Nastaju iz ohlađene magme koja teče iz ušća drevnih vulkana. Struktura ovih stijena direktno ovisi o brzini skrućivanja lave. Što je veći, to su manji kristali supstance. Granit je, na primjer, nastao u debljini zemljine kore, a bazalt se pojavio kao rezultat postepenog izlivanja magme na njegovu površinu. Raznolikost takvih pasmina je prilično velika. Gledajući strukturu zemljine kore, vidimo da se ona sastoji od 60% magmatskih minerala.

2. Sedimentni. Riječ je o stijenama koje su nastale postupnim taloženjem na kopno i okeansko dno fragmenti određenih minerala. To mogu biti ili rastresite komponente (pijesak, šljunak), cementirane komponente (pješčanik), ostaci mikroorganizama (ugalj, krečnjak), proizvodi hemijske reakcije(kalijumova so). Oni čine do 75% ukupne zemljine kore na kontinentima.
Prema fiziološkom načinu formiranja, sedimentne stijene se dijele na:

  • Clastic. To su ostaci raznih stijena. Uništeni su pod uticajem prirodnih faktora (zemljotres, tajfun, cunami). To uključuje pijesak, šljunak, šljunak, drobljeni kamen, glinu.
  • Hemijski. Postupno nastaju iz vodenih otopina određenih mineralnih tvari (soli).
  • Organski ili biogeni. Sastoje se od ostataka životinja ili biljaka. Ovo uljni škriljac, gas, nafta, ugalj, krečnjak, fosforiti, kreda.

3. Metamorfne stijene. Druge komponente se mogu pretvoriti u njih. Ovo se dešava pod uticajem promene temperature, visokog pritiska, rastvora ili gasova. Na primjer, možete dobiti mramor od krečnjaka, gnajs od granita i kvarcit od pijeska.

Minerali i stijene koje čovječanstvo aktivno koristi u svom životu nazivaju se minerali. Šta su oni?

To su prirodne mineralne formacije koje utiču na strukturu zemlje i zemljine kore. Mogu se koristiti u poljoprivredi i industriji, kako u prirodnom obliku, tako i kroz preradu.

Vrste korisnih minerala. Njihova klasifikacija

U zavisnosti od fizičkog stanja i agregacije, minerali se mogu podijeliti u kategorije:

  1. Čvrsta (ruda, mermer, ugalj).
  2. Tečnost (mineralna voda, ulje).
  3. Gasovito (metan).

Karakteristike pojedinih vrsta minerala

Prema sastavu i karakteristikama primjene razlikuju se:

  1. Goriva (ugalj, nafta, gas).
  2. Ore. Uključuju radioaktivne (radijum, uranijum) i plemenite metale (srebro, zlato, platina). Postoje rude crnih (gvožđe, mangan, hrom) i obojenih metala (bakar, kalaj, cink, aluminijum).
  3. Nemetalni minerali igraju značajnu ulogu u takvom konceptu kao što je struktura zemljine kore. Njihova geografija je ogromna. To su nemetalne i nezapaljive stijene. To su građevinski materijali (pijesak, šljunak, glina) i hemikalije (sumpor, fosfati, kalijeve soli). Poseban odjeljak posvećen je dragocjenim i ukrasno kamenje.

Raspodjela minerala na našoj planeti direktno ovisi o vanjskim faktorima i geološkim obrascima.

Dakle, gorivni minerali se prvenstveno kopaju u naftnim, gasnim i ugljenim basenima. Oni su sedimentnog porijekla i formiraju se na sedimentnim pokrivačima platformi. Nafta i ugalj rijetko se javljaju zajedno.

Rudni minerali najčešće odgovaraju podrumu, prevjesima i naboranim površinama platformskih ploča. Na takvim mjestima mogu stvoriti ogromne pojaseve.

Core


Zemljina školjka, kao što je poznato, je višeslojna. Jezgro se nalazi u samom centru, a radijus mu je oko 3.500 km. Njegova temperatura je mnogo viša od Sunčeve i iznosi oko 10.000 K. Tačni podaci o hemijskom sastavu jezgra nisu dobijeni, ali se pretpostavlja da se sastoji od nikla i gvožđa.

Vanjsko jezgro je u rastopljenom stanju i ima još veću snagu od unutrašnjeg. Potonje je podložno ogromnom pritisku. Supstance od kojih se sastoji su u trajnom čvrstom stanju.

Mantle

Zemljina geosfera okružuje jezgro i čini oko 83 posto ukupne površine naše planete. Donja granica plašta nalazi se na ogromnoj dubini od skoro 3000 km. Ova ljuska je konvencionalno podijeljena na manje plastičan i gust gornji dio (iz njega se formira magma) i donji kristalni, čija je širina 2000 kilometara.

Sastav i struktura zemljine kore

Da bismo govorili o tome koji elementi čine litosferu, moramo dati neke koncepte.

Zemljina kora je najudaljeniji omotač litosfere. Njegova gustina je manja od polovine prosječne gustine planete.

Zemljina kora je odvojena od plašta granicom M, koja je već spomenuta gore. Budući da procesi koji se odvijaju u oba područja međusobno utječu jedni na druge, njihova se simbioza obično naziva litosfera. To znači "kamena školjka". Njegova snaga se kreće od 50-200 kilometara.

Ispod litosfere je astenosfera, koja ima manje gustu i viskoznu konzistenciju. Njegova temperatura je oko 1200 stepeni. Jedinstvena karakteristika astenosfere je sposobnost kršenja njenih granica i prodiranja u litosferu. To je izvor vulkanizma. Ovdje se nalaze rastopljeni džepovi magme, koja prodire u zemljinu koru i izlijeva se na površinu. Proučavajući ove procese, naučnici su uspjeli doći do mnogih nevjerovatnih otkrića. Ovako je proučavana struktura zemljine kore. Litosfera je nastala prije mnogo hiljada godina, ali i sada se u njoj odvijaju aktivni procesi.

Strukturni elementi zemljine kore

U poređenju sa plaštom i jezgrom, litosfera je tvrd, tanak i vrlo krhak sloj. Sastoji se od kombinacije supstanci, u kojoj je do danas otkriveno više od 90 hemijskih elemenata. Distribuirani su heterogeno. 98 posto mase zemljine kore sastoji se od sedam komponenti. To su kiseonik, gvožđe, kalcijum, aluminijum, kalijum, natrijum i magnezijum. Najstarije stijene i minerali stari su preko 4,5 milijardi godina.

Proučavanjem unutrašnje strukture zemljine kore mogu se identifikovati različiti minerali.
Mineral je relativno homogena tvar koja se može naći i unutar i na površini litosfere. To su kvarc, gips, talk, itd. Stene se sastoje od jednog ili više minerala.

Procesi koji formiraju zemljinu koru

Struktura okeanske kore

Ovaj dio litosfere uglavnom se sastoji od bazaltnih stijena. Struktura okeanske kore nije proučena tako temeljito kao kontinentalna kora. Tektonska teorija ploča objašnjava da je okeanska kora relativno mlada, a njeni najnoviji dijelovi mogu se datirati u kasnu juru.
Njegova debljina se praktički ne mijenja s vremenom, jer je određena količinom taline koje se oslobađa iz plašta u zoni srednjeokeanskih grebena. Na njega značajno utiče dubina sedimentnih slojeva na dnu okeana. U najopsežnijim područjima kreće se od 5 do 10 kilometara. Ova vrsta zemljine ljuske pripada okeanskoj litosferi.

Kontinentalna kora

Litosfera je u interakciji sa atmosferom, hidrosferom i biosferom. U procesu sinteze formiraju najsloženiju i najreaktivniju ljusku Zemlje. U tektonosferi se dešavaju procesi koji mijenjaju sastav i strukturu ovih školjki.
Litosfera na zemljinoj površini nije homogena. Ima nekoliko slojeva.

  1. Sedimentno. Uglavnom je formirana od stijena. Ovdje prevladavaju gline i škriljci, a rasprostranjene su i karbonatne, vulkanske i pješčane stijene. U sedimentnim slojevima možete pronaći minerale kao što su gas, nafta i ugalj. Svi su organskog porijekla.
  2. Granitni sloj. Sastoji se od magmatskih i metamorfnih stijena koje su po prirodi najbliže granitu. Ovaj sloj se ne nalazi svuda, najizraženiji je na kontinentima. Ovdje njegova dubina može biti desetine kilometara.
  3. Bazaltni sloj formiraju stijene bliske istoimenom mineralu. Gušće je od granita.

Promene dubine i temperature u zemljinoj kori

Površinski sloj se zagrijava sunčevom toplinom. Ovo je heliometrijska školjka. Doživljava sezonske temperaturne fluktuacije. Prosječna debljina sloja je oko 30 m.

Ispod je sloj koji je još tanji i krhkiji. Njegova temperatura je konstantna i približno jednaka prosječnoj godišnjoj temperaturi karakterističnoj za ovo područje planete. U zavisnosti od kontinentalne klime, dubina ovog sloja se povećava.
Još dublje u zemljinoj kori je drugi nivo. Ovo je geotermalni sloj. Struktura zemljine kore dozvoljava njeno prisustvo, a njena temperatura je određena unutrašnjom toplotom Zemlje i raste sa dubinom.

Do porasta temperature dolazi zbog raspadanja radioaktivnih tvari koje su dio stijena. Prije svega, to su radijum i uranijum.

Geometrijski gradijent - veličina porasta temperature u zavisnosti od stepena povećanja dubine slojeva. Ovaj parametar ovisi o različitim faktorima. Na to utiče struktura i tipovi zemljine kore, sastav stena, nivo i uslovi njihovog nastanka.

Toplota zemljine kore je važan izvor energije. Njegovo proučavanje danas je veoma relevantno.