Kontinentální kůra - Continental crust

Tloušťka zemské kůry (km)
Kontinentální a oceánská kůra na horním zemském plášti

Kontinentální kůra je vrstva vyvřelých , sedimentárních a metamorfovaných hornin, která tvoří geologické kontinenty a oblasti mělkého mořského dna poblíž jejich břehů, známé jako kontinentální šelfy . Tato vrstva se někdy nazývá sial, protože její objemové složení je bohatší na hlinitokřemičitany a má nižší hustotu ve srovnání s oceánskou kůrou , nazývanou sima, která je bohatší na minerály křemičitanu hořečnatého a je hustší. Změny rychlostí seismických vln ukázaly, že v určité hloubce ( Conradova diskontinuita ) existuje přiměřeně ostrý kontrast mezi felsičtější horní kontinentální kůrou a spodní kontinentální kůrou, která má charakter mafičtějšího charakteru.

Kontinentální kůra se skládá z různých vrstev s objemovým složením, které je meziproduktem (SiO 2 hm.% = 60,6). Průměrná hustota kontinentální kůry je asi 2,83 g / cm 3 , méně hutné než ultramafic materiálu, které tvoří plášť , který má hustotu asi 3,3 g / cm 3 . Kontinentální kůra je také menší hustotu než oceánské kůry, jehož hustota je přibližně 2,9 g / cm 3 . Na 25 až 70 km je kontinentální kůra výrazně silnější než oceánská kůra, která má průměrnou tloušťku kolem 7–10 km. Asi 40% zemského povrchu a asi 70% objemu zemské kůry tvoří kontinentální kůra.

Většina kontinentální kůry je suchá země nad hladinou moře. 94% oblasti kontinentální kůry Zealandia je však ponořeno pod Tichým oceánem , přičemž Nový Zéland tvoří 93% části nad vodou.

Důležitost

Protože povrch kontinentální kůry leží převážně nad hladinou moře, její existence umožnila pozemskému životu vyvinout se z mořského života. Jeho existence také poskytuje široké rozlohy mělké vody známé jako epeirická moře a kontinentální šelfy, kde by mohl být zaveden komplexní metazoanský život v časném paleozoiku , v čem se nyní nazývá kambrijský výbuch .

Původ

Veškerá kontinentální kůra je nakonec odvozena z tavenin odvozených od pláště (hlavně čediče ) prostřednictvím frakční diferenciace čedičové taveniny a asimilace (přetavení) již existující kontinentální kůry. Relativní příspěvky těchto dvou procesů k vytváření kontinentální kůry jsou diskutovány, ale dominantní roli hraje frakční diferenciace. Tyto procesy se vyskytují především na magmatických obloucích spojených se subdukcí .

Existuje jen málo důkazů o kontinentální kůře před 3,5 Ga . Asi 20% současného objemu kontinentální kůry bylo tvořeno 3,0 Ga. V oblastech štítů sestávajících z kontinentální kůry mezi 3,0 a 2,5 Ga došlo k poměrně rychlému vývoji . Během tohoto časového intervalu se vytvořilo asi 60% současného objemu kontinentální kůry. Zbývajících 20% se vytvořilo během posledních 2,5 Ga. Existují vědecké důvody (viz Armstrong 1991) se domnívat, že celkový objem kontinentální kůry zůstal po vzniku Země víceméně stejný a že v současné době zjištěné rozdělení věku je jen výsledek procesů vedoucích k tvorbě cratonů (části kůry seskupené v cratonech jsou méně pravděpodobné, že budou přepracovány deskovou tektonikou).

Síly v práci

Na rozdíl od přetrvávání kontinentální kůry se velikost, tvar a počet kontinentů v geologickém čase neustále mění. Různé trakty se rozdělují, srazí a znovu spojí v rámci velkého superkontinentálního cyklu . V současné době existuje asi 7 miliard kubických kilometrů kontinentální kůry, ale toto množství se liší v závislosti na povaze příslušných sil. Relativní stálost kontinentální kůry kontrastuje s krátkým životem oceánské kůry. Protože kontinentální kůra je méně hustá než oceánská, když se aktivní okraje obou setkají v subdukčních zónách , oceánská kůra je obvykle subdukována zpět do pláště. Kontinentální kůra je zřídka subdukována (k tomu může dojít tam, kde se kontinentální bloky kůry srazí a zesílí, což způsobí hluboké tání pod horskými pásy, jako jsou Himaláje nebo Alpy ). Z tohoto důvodu se nejstarší horniny na Zemi nacházejí uvnitř kráterů nebo jader kontinentů, nikoli v opakovaně recyklované oceánské kůře ; nejstarší neporušené kůry fragment je Acasta Gneiss v 4.01 Ga , zatímco nejstarší velkém měřítku oceánská kůra (nachází se na Pacific deska pobřežní Kamčatce ) je z Jurassic (≈180 Ma ), i když by mohlo být malé a starší zbytky v Středozemní moře asi 340 Ma. Kontinentální kůra a vrstvy hornin, které na ní leží, jsou tedy nejlepším archivem historie Země.

Výška pohoří obvykle souvisí s tloušťkou kůry. To vyplývá z isostasy spojené s orogeny (tvorba hor). Kůra je zesílena tlakovými silami souvisejícími se subdukcí nebo kontinentální kolizí. Vztlak kůry ji tlačí vzhůru, síly srážkového napětí jsou vyváženy gravitací a erozí. To vytváří kýl nebo horský kořen pod pohořím, kde se nachází nejtlustší kůra. Nejtenčí kontinentální kůra se nachází v puklinových zónách, kde je kůra ztenčována chybným oddělením a nakonec odříznuta, nahrazena oceánskou kůrou. Okraje kontinentálních fragmentů vytvořených tímto způsobem (například obě strany Atlantského oceánu ) se nazývají pasivní okraje .

Vysoké teploty a tlaky v hloubce, často v kombinaci s dlouhou historií komplexního zkreslení, způsobují, že většina spodní kontinentální kůry je metamorfovaná - hlavní výjimka z toho jsou nedávné magmatické průniky . Vyvřelá hornina může být také „podložena“ na spodní stranu kůry, tj. Přidání do kůry vytvořením vrstvy bezprostředně pod ní.

Kontinentální kůra se produkuje a (daleko méně často) se ničí většinou deskovými tektonickými procesy, zejména na konvergentních hranicích desek . Kromě toho je materiál kontinentální kůry přenesen do oceánské kůry sedimentací. Nový materiál může být přidán na kontinenty částečným roztavením oceánské kůry v subdukčních zónách, což způsobí, že lehčí materiál stoupne jako magma a vytvoří sopky. Materiál může být také akumulován horizontálně, když se vulkanické ostrovní oblouky , podmořské hory nebo podobné struktury srazí se stranou kontinentu v důsledku deskových tektonických pohybů. Kontinentální kůra se ztrácí také subdukcí eroze a sedimentu, tektonickou erozí předloktí, delaminací a hlubokým subdukcí kontinentální kůry v kolizních zónách. Mnoho teorií růstu kůry je kontroverzních, včetně míry růstu a recyklace kůry, zda je spodní kůra recyklována odlišně od horní kůry a jak velká část tektoniky historie desek Země fungovala, a tak by mohla být dominantním způsobem tvorby kontinentální kůry a zničení.

Je předmětem diskuse, zda se množství kontinentální kůry v geologickém čase zvyšovalo, snižovalo nebo zůstávalo konstantní. Jeden model naznačuje, že před 3,7 Ga před kontinentální kůrou tvořila méně než 10% současného množství. Před 3,0 Ga bylo toto množství asi 25% a po období rychlého vývoje kůry to bylo asi 60% současného množství před 2,6 Ga. Zdá se, že k růstu kontinentální kůry došlo ve spurtech zvýšené aktivity odpovídající pěti epizodám zvýšené produkce v geologickém čase.

Viz také

Reference

Bibliografie

externí odkazy