Земная кора — это верхняя часть литосферы, ограниченная снизу поверхностью резкого изменения скоростей продольных или поперечных сейсмических волн — так называемой поверхностью Мохоровичича.
Земная кора составляет по мощности 1/160 радиуса Земли. На континентах и в океанах ее плотность и мощность различны. Континентальная земная кора имеет трехслойное строение.
Верхний, осадочно-вулканогенный слой характеризуется переменной мощностью от 0 на щитах платформ до 25 км в глубоких впадинах.
Платформа — крупный стабильный участок земной коры, например, Восточно-Европейская, или Русская, платформа.
Средний слой сложен различными метаморфическими породами: кристаллическими сланцами и гнейсами, гранитными интрузиями.
Интрузия — магматическое тело, образовавшееся при застывании магмы.
Мощность слоя изменяется от 15 до 30 км. Нижний слой образован метаморфизованными, преимущественно основными породами.
Все вещества земной коры представлены минералами, которые разнообразны по форме, строению, составу, свойствам и распространению. Минерал в виде кристалла — это твердое вещество, в котором атомы или ионы (молекулы) расположены в строго определенном геометрическом порядке. По происхождению минералы подразделяются на эндогенные и экзогенные. Эндогенные минералы образуются в недрах Земли и связаны с земной корой и мантией. Экзогенные минералы образуются на поверхности земной коры в результате действия процессов выветривания.
В настоящее время выделено более 3 000 минералов, из которых только 50 являются главными породообразующими минералами, наиболее распространенными в земной коре. Среди них преобладают полевые шпаты, кварц, слюды, глинистые минералы. Подчиненное значение имеют пироксены и роговые обманки. На основе структурных признаков и химических свойств выделяется восемь основных классов минералов.
Силикаты широко распространены в России. Самый важный химический элемент класса силикатов — кремний (IV). Он находится в окружении четырех атомов кислорода, расположенных в вершинах тетраэдра. Силикаты являются главными почвообразующими породами.
Тетраэдры способны группироваться друг с другом и образовывать сложные структуры — кластеры. Выделяют пять типов структур силикатов: островная, цепочечная, ленточная, листовая, каркасная.
Разнообразие минералов в природе связано с распространенностью химических элементов в земной коре.
Наиболее распространены восемь химических элементов, на долю которых приходится 98% массы земной коры. Доля всех других элементов (водород, марганец, фосфор, хлор, сера, титан и др.) составляет 2 %.
В ходе различных геологических процессов в литосфере и на поверхности Земли образуются минеральные агрегаты, из которых сложены горные породы. Строение горных пород характеризуется структурой и текстурой. Структура определяется состоянием Минерального вещества (кристаллическое, аморфное, обломочное), размером и формой кристаллов или обломков, текстура — взаимным закономерным расположением минералов. По происхождению выделяют магматические, осадочные и метаморфические горные породы.
Магматические, или изверженные, горные породы. Они составляют основную массу земной коры, но на современной поверхности материков занимают небольшую площадь. По содержанию оксида кремния (SiO2) магматические горные породы делятся на три группы:
- основные (содержание SiO2 менее 45—52%) — габбро и базальты;
- средние (52—65 % SiO2) — диориты и андезиты;
- кислые (более 65 % SiO2) — прежде всего граниты, состоящие из минералов кварца, калиевых полевых шпатов, кислых плагиоклазов и небольшого количества биотита (мусковит).
Осадочные горные породы. Они покрывают около 75 % поверхности континентов. Это самые распространенные почвообразующие породы на земном шаре. Осадочные горные породы подразделяются на три группы: обломочные, глинистые и химические (хемогенные и органогенные).
Обломочные породы возникли в результате механических разрушений разных пород. По размерам обломков они делятся на три группы.
Глинистые породы, состоящие из мельчайших кристаллических (или аморфных) зерен минералов, — самые распространенные из осадочных пород.
Химические и органогенные породы образовались преимущественно в водных бассейнах. Среди них наиболее распространены карбонатные породы, на долю которых приходится около 14 % осадочных пород Земли.
Метаморфические породы. Это продукты переработки магматических и осадочных горных пород при воздействии высоких температур и давлений в глубинах Земли. В числе метаморфических пород наиболее распространены гнейсы, близкие по химическому и минералогическому составу к гранитам, а также глинистые сланцы, мрамор, кварциты.
Круговорот горных пород (по Н.В. Короновскому, 2006)
Земная кора находится в процессе непрерывного развития. Магматические породы, поступающие на поверхность земли в результате процессов вулканизма, денудации, сноса и переотложения, становятся источниками осадочных пород. Последние, в свою очередь, при погружении вглубь Земли под действием температуры и давления превращаются в метаморфические породы, которые далее плавятся, погружаются в магму и вновь извергаются на поверхность. Таким образом осуществляется непрерывный круговорот горных пород на Земле.