Народ.Ру: Континентальная литосфера

Континентальная литосфера

КОНТИНЕНТАЛЬНЫЕ ПЛАТФОРМЫ
http://plate-tectonic.narod.ru/platformphotoalbum.html

North American cratons and basement rocks.
North American craton
North American craton

Deformed craton

Accretionary beltCanadian Shield (or Laurentian Shield or Precambrian Shield)
Churchill craton
Hearne craton
North American craton
Rae craton
Sask craton
Sclavia craton
Slave craton, Northwest Territory, Canada (4.03-3.5 Ga)
Superior craton, Canada and northern United States (3.7-2.7 Ga)
Wyoming craton

Kонтинентальная кора
http://plate-tectonic.narod.ru/continentcrustphotoalbum.html
Kонтинентальная кора, если не брать во внимание механизм плюмовой тектоники, происходит от океанической коры, от ее фракционного дифференцирования, связанного с зонами субдукции и вулканизма. Процесс наращивания коры – дело многочисленных эпох. На ранней стадии корообразования, кора континентов составляла только 10% сегодняшнего объема, но уже к средине возраста Земли около 2.000 Ма этот объем вырос до 60%.
В отличие от постоянства состава континентальной коры, размеры, форма, и число континентов постоянно изменяются. Разные части расходятся от зоны рифта, сталкиваются и повторно соединяются как часть великого цикла образования суперконтинента. На сегодня существует примерно 7 миллиардов кубических километров континентальной коры, но это количество меняется из-за природы вовлеченных сил. Относительное постоянство континентальной коры контрастирует с короткой жизнью океанской коры. Поскольку континентальная корка менее плотна чем океанская корка, когда активные края этих двух кор встречаются, возникает зона субдукции и океанская кора ныряет назад в мантию.

Континентальная кора может погрузиться в мантию только в случае ее чрезмерного утолщения (как в Гималаях или Альпах) что вызывает ее расплавление. По этой причине самые древние породы Земли в пределах кратонов, а не в пределах неоднократно перепабатываемой океанической коре; самые старые континентальные породы Acasta Gneiss в 4.01Ga, в то время как самая старая океанская кора (расположенная на Тихоокеанской плите по траверзу Камчатки не старше юры 180 Ма. Таким образом только континентальная кора может быть лучшим архивом истории Земли. Высоты горных цепей обычно коррелируются с толщиной континентальной коры. Это следует из принципа изостазии: кора утолщается сжимающими силами континентального столкновения или из-за субдукции. Это формирует киль или корень гор. Континентальная кора утонщается в ходе рифтинга и разломов типа detachment fault и в конце концов разъединяется и происходит ее замена океанической корой. Грани континентальных фрагментов, сформированные этим путем (обе стороны Атлантического Океана, например) называются пассивными границами.

Высокие температуры и давления в глубине, часто объединяемой с длинной историей сложных деформаций приводят к метаморфизации низких слоев континентальной коры. Нижняя часть коры также может быть пронизана интрузиями и вулканитами.

Континентальная кора произведена, и часто нарушена тектоникой плит, особенно в районе сходящихся границ. Дополнительно континентальный материал может быть добавлен к океанской коре путем отложения осадков. Новый материал добавляется к континентам частичным плавлением океанской коры в зонах субдукции, формируя вулканы и плутоны. Также материал может срастись "горизонтально", когда вулканические дуги или подводные горы сталкиваются с континентом при движении плит.

Континентальная кора также несет потери из-за эрозии и частичной субдукции осадков, тектоническую эрозию в зоне forearc, процессов delamination и глубинной субдукции континентальной коры в зонах коллизии.
Континентообразование
Континентальная кора создается в ходе плавления и дифференциации мантии. Малый процент мантийного материала постепенно тает и более плавучая ее часть, как накипь, поднимается к поверхности.

Главное место, где новая кора создает плиту – это срединно-океанические хребты (рифты). Это всегда океанская кора, но за геологическое время почти вся она будет возвращена назад в мантию в ходе субдукции. Континентальная кора слишком отличается от океанической. Однажды возникнув, она будет выступать над общим уровнем поверхности и только малая ее часть вернется в мантию, так как слой осадочных пород в океане слишком тонкий. Континентальная кора продолжает формироваться и сегодня и покрывает сегодня около 40 % поверхности Земли.

Так как формирование континентальной коры вовлекает постепенное таюние малых порций мантии, плотностную дифференциацию и затем их медленную перекристаллизацию у поверхности Земли, важно знать в каких местах планеты процесс расплавления случается. Здесь есть два ключевых участка. Первый – мантийные плюмы, глубокая структура "горячих точек" являются местом активного таяния и эти плюмы не связаны с тектоникой плит. Они извергают потоки базальта прямо на поверхность Земли. Примеры включают базальты Западного Декана, базальты Параны в Бразилии и Парагвае, Сибирские траппы и т.п. Такие излияния занимают области больше чем 50 000 - 750 000 кв. км. Гораздо большее количество материала плюма может остаться в глубине (так называемый "underplate"), дифференцируясь и затвердевая на в основе старой континентальной коры.

Плюмы - это только один из способов образования континентальной коры, к тому же не ординарный. Главный путь, которым новая континентальная кора формируется – это ее образование в зонах субдукции. Хотя зона субдукции – это участки разрушения плит, они также являются фабриками формирования новой континентальной коры. Это получается потому, что вода проникает в нижележащие слои тающей мантии. А эта магма – строительный материал для островных вулканических дуг и кордильер. Островные дуги формируются в случае подныривания океанской коры, расстояние от глубоководного желоба до дуги может быть показателем крутизны зоны субдукции. Под островной дугой возникает целый набор новых вулканических пород, создающих новую кору, которая является слишком плавучей, чтобы быть субдуцированной. В конечном счете за геологическое время эта островная дуга острова припаивается к континенту (процесс аккреции), добавляя его объем. Все геологические карты континентальной геологии – свидетели именно этого процесса. Когда субдукция происходит под существующим континентом, изверженные породы утолщают его кору, создавая горные цепи типа кордильев. Классический тому пример - Анды.

Современные континенты составлены из коры всех видов и возрастов. Самой старой коре более 4.0 миллиардов лет (в южной Африке, Канаде и Австралии). К старой корке добавилась новая кора, возникшая в ходе тектоники плит. Интересно то, что создание новой континентальной корки не является устойчивым процессом: есть периоды земной истории, когда континентальная корка активно формировалась, и есть периоды затишья. Так что остается вопрос, почему тектоника плит работает спорадически.

ТЕРРЕЙН
http://plate-tectonic.narod.ru/terranephotoalbum.html

ТЕРРЕЙН
Первоначально это слово было жаргонным в научном сообществе и использовалось для обозначения группы пластов и автохтонных массивов, но теперь этот термин очень широко распространен и используется в интерпретации геологических отношений во многих частях мира применительно к породам различных возрастов. Он указывает на тектонику плит и ее возможность перемещать доли континентальной или океанической коры(например океанские плато) на много тысяч километров только за несколько десятков миллионов лет (Му), а поскольку плиты могут изменить свое направление движения (наглядный пример –петля в Гавайской цепи), это может привести к состыковке частей коры с абсолютно разной геологической историей. Так что за этим стоит не только столкновение главных континентов (например Индии и Азии) но также и явления много меньшего масштаба. В частности большие трансформные разломы могут транспортировать разные доли коры на расстояния более 1000-и км (например разлом Сан Андреас). Конечно террейны обычно ограничены разломами или трастом.

В разное время под террейнами понимали следующее:

"Ограниченный разломами пакет страт, который имеет геологическую историю, отличную от смежных геологических единиц"

Howell, 1989, разделил террейны на:
(1)Стратиграфические - фрагменты континентов
(2) фрагменты отпавших континентальных краев
(3) фрагменты вулканической дуги
(4) фрагменты океанских бассейнов

Metamorphic core complex
http://plate-tectonic.narod.ru/mccphotoalbum.html
Ядерные комплексы – участки выхода на поверхность пластов средней и нижней коры в местах экстенсиональной тектоники.

Extensional tectonics

Коллизия
http://plate-tectonic.narod.ru/collizioncontphotoalbum.html

Sial

Conrad discontinuity

Moho
http://en.wikipedia.org/wiki/Mohorovi%C4%8Di%C4%87_discontinuity

Brittle-ductile transition zone

Cейсмогеничный слой (seismogenic layer)

Lehmann discontinuity

Континентальная кора

Ramp Anticlines ( моделирование)
http://www.scielo.br/scielo.php?script=sci_arttext&pid=S0001-37652000000200008

Stress field

Rifting