При рассмотрении мегарельефа океанов и материков, то есть крупнейших форм рельефа созданных тектоническими процессами, необходимо уделить внимание строению земной коры и ее отдельных элементов.
Земная кора – наружная твердая оболочка Земли – от ее поверхности до сейсмического раздела Мохоровичича. Литосфера включает в себя помимо земной коры верхнюю мантию.
Мощность земной коры от 0 на некоторых участках срединно-океанских хребтов до 70 – 75 км под высокими горными сооружениями. Состав и строение коры очень различны под континентами и под океанами, что дало основание для выделения двух главных ее типов, но имеются и промежуточные.
Океанская кора занимает на Земле несколько большую площадь, чем континентальная, — 56% земной поверхности, но обладает значительно меньшей мощностью, обычно не превышающей 5—6 км и возрастающей лишь к подножию континентов. В ее строении достаточно отчетливо выделяются три слоя. Первый, или осадочный, слой мощностью не более 1 км — в центральной части океанов, вплоть до полного отсутствия местами в осевых зонах срединно-океанских хребтов, и до 10—15 км — на периферии океанов, близ континентальных подножий. В состав 1-го слоя входят глинистые, кремнистые и карбонатные глубоководные осадки, причем карбонаты распространяются лишь до некоторой глубины, а ниже исчезают вследствие растворения. Ближе к континенту появляется примесь обломочного материала, снесенного с суши. Возраст осадков этого слоя не превышает 180 млн лет.
Второй слой океанской коры в своей основной верхней части сложен базальтами с редкими и тонкими прослоями пелагических осадков. В нижней части 2-го слоя развиты параллельные дайки долеритов. Общая мощность 2-го слоя 1,5—2 км.
Строение 1-го и 2-го слоев океанской коры хорошо изучено глубоководным бурением, наблюдениями со спускаемых подводных аппаратов и драгированием.
Третий слой океанской коры состоит из полнокристаллических магматических пород основного и подчиненно ультраосновного состава. В его верхней части обычно развиты породы типа габбро, а нижнюю часть составляет «полосчатый комплекс», состоящий из чередования габбро и ультрамафитов. Мощность 3-го слоя 5 км.
Океанская кора, вернее кора океанского типа, не ограничивается в своем распространении ложем океанов, а развита также в глубоководных котловинах окраинных морей, таких как Японское море, Южно-Охотская (Курильская) котловина Охотского моря, Филиппинское, Карибское и многие другие моря.
Континентальная кора распространена не только в пределах собственно континентов, т. е. суши, за возможным исключением наиболее глубоких впадин, но и в пределах шельфовых зон континентальных окраин и отдельных участков внутри океанских бассейнов — микроконтинентов. Тем не менее, общая площадь развития континентальной коры меньше, чем океанской, и составляет 41% земной поверхности. Средняя мощность континентальной коры 35—40 км; она уменьшается к окраинам континентов и в пределах микроконтинентов и возрастает под горными сооружениями до 70—75 км.
В общем, континентальная кора, так же как и океанская, имеет трехслойное строение, но состав слоев, особенно двух нижних, существенно отличается от наблюдаемых в океанской коре. Слои эти следующие.
1. Осадочный слой, обычно именумый осадочным чехлом. Его мощность изменяется от нуля на щитах и менее крупных поднятиях фундамента платформ и осевых зон складчатых сооружений до 10 и даже 20 км во впадинах платформ, передовых и межгорных прогибах горных поясов. Правда, в этих впадинах кора, подстилающая осадки и обычно называемая консолидированной, может уже быть ближе по своему характеру к океанской, чем к континентальной. В состав осадочного слоя входят различные осадочные породы преимущественно континентального или мелководного морского, реже батиального (опять-таки в пределах глубоких впадин) происхождения, а также, далеко не повсеместно, покровы и силлы основных магматических пород, образующие трапповые поля. Возрастной диапазон пород осадочного чехла—до 1,7 млрд лет, т. е. на порядок выше, чем осадочного слоя современных океанов.
2. Верхний слой консолидированной коры выступает на дневную поверхность на щитах и массивах платформ и в осевых зонах складчатых сооружений; он вскрыт на глубину 12 км в Кольской скважине и на значительно меньшую глубину в скважинах в Волго-Уральской области на Русской плите. Поэтому состав этого слоя, по крайней мере его верхней части, в общем хорошо известен—главную роль в его сложении играют различные кристаллические сланцы, гнейсы, амфиболиты и граниты, в связи с чем он нередко именуется гранитогнейсовым. В фундаменте молодых платформ, имеющем рифейско-палеозойский или даже мезозойский возраст, а частично и во внутренних зонах молодых складчатых сооружений этот же слой сложен менее сильнометаморфизованными (зеленосланцевая фация вместо амфиболитовой) породами и содержит меньше гранитов; поэтому здесь его часто называют гранитно-метаморфическим слоем. Мощность данного слоя коры достигает 15—20 км на платформах и 25—30 км в горных сооружениях.
3. Нижний слой консолидированной коры. Первоначально предполагалось, что между двумя слоями консолидированной коры существует четкая сейсмическая граница, получившая по имени ее первооткрывателя—немецкого геофизика—название границы Конрада. Бурение только что упоминавшихся скважин поставило под сомнение существование такой четкой границы; иногда вместо нее сейсмика обнаруживает (в коре не одну, а две границы, что дало основание выделить в нижней коре два слоя. Состав пород, слагающих нижнюю кору, как отмечалось, недостаточно известен, так как скважинами она не достигнута, а на поверхности обнажается фрагментарно. Исходя из общих соображений в нижней коре должны преобладать, с одной стороны, породы, находящиеся на более высокой ступени метаморфизма и, с другой стороны, породы более основного состава, чем в верхней коре.
Между двумя крайними типами земной коры—океанским и континентальным — существуют переходные типы. Один из них — субокеанская кора — развит вдоль континентальных склонов и подножий и, возможно; подстилает дно котловин некоторых не очень глубоких и широких окраинных и внутренних морей. Субокеанская кора представляет собой утоненную до 15—20 км и пронизанную дайками и силлами основных магматических пород континентальную кору.
Другой тип переходной коры — субконтинентальный — образуется в том случае, когда океанская кора в энсиматических вулканических дугах превращается в континентальную, но еще не достигает полной «зрелости», обладая пониженной, менее 25 км, мощностью и более низкой степенью консолидированности, что отражается в пониженных скоростях сейсмических волн.