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地球の地殻は厚い岩石の外殻で、地球の半径と体積の1%未満を占めています。地殻は岩石圏の最上部を占め、岩石圏は地殻とマントルの上部を含む地球の層の固まった区分です。[1]岩石圏は構造プレートに分割されており、その動きによって地球内部の熱が宇宙に逃げていきます。
地殻はマントルの上にあり、上部マントルがペリドタイトでできているため地殻よりもかなり密度が高く、安定した構成となっています。地殻とマントルの境界は、通常、地震波速度の差によって定義される境界であるモホロビチッチ不連続面に置かれます。
地殻の温度は深さとともに上昇し、[2]典型的には、その下のマントルとの境界で約100 °C (212 °F) から600 °C (1,112 °F) の範囲の値に達します。地殻の上部では、局所的に1キロメートルごとに温度が30 °C (54 °F) も上昇します。 [3]
地球の深さ40キロメートル（25マイル）の地殻（地球の質量のわずか1パーセント）には、宇宙で知られているすべての生命が含まれています。[4]
構成
地球の地殻には 2 つの異なる種類があります。
- 大陸性地殻: 厚さ25～70km（約15～44マイル）で、主に花崗岩などの密度の低い珪長質岩で構成されています。チベット高原、アルティプラーノ、バルト楯状地東部など、一部の地域では大陸地殻はより厚く（50～80km（30～50マイル））、
- 海洋性：厚さ5～10km（3～6マイル）[5]で、主に玄武岩、輝緑岩、斑れい岩などのより密度が高く、より塩基性が高い岩石で構成されています。
地殻の平均厚さは約15～20km（9～12マイル）である。[6]
大陸地殻と海洋地殻はどちらもその下のマントルよりも密度が低いため、どちらの地殻もマントルの上に「浮いている」。大陸地殻の表面は、より厚く密度の低い大陸地殻の浮力が大きいため、海洋地殻の表面よりもかなり高い（アイソスタシーの一例）。その結果、大陸は深海盆に囲まれた高地を形成する。[7]
大陸地殻の平均組成は安山岩に似ていますが[ 8]、組成は均一ではなく、上部地殻は平均してデイサイトに近い珪長質の組成で、下部地殻は平均して玄武岩に似た苦鉄質の組成です。[9]地球の大陸地殻で最も豊富な鉱物は長石で、重量で地殻の約41%を占め、次いで石英が12%、輝石が11%となっています。[10]
水以外の他の成分は微量しか存在せず、合計でも1%未満である。[12]
大陸地殻は玄武岩質海洋地殻に比べて不適合元素が豊富であり、その下にあるマントルに比べてはるかに豊富である。最も不適合な元素は、原始マントル岩石に比べて大陸地殻では50～100倍に濃縮されているが、海洋地殻では不適合元素が約10倍に濃縮されている。[13]
大陸地殻の推定平均密度は2.835 g/cm 3で、地殻の最上部の平均2.66 g/cm 3から地殻の底部では3.1 g/cm 3まで深さとともに密度が増加します。 [14]
大陸地殻とは対照的に、海洋地殻は主に枕状溶岩と中央海嶺玄武岩からなる岩脈で構成され、上層は薄い堆積物、下層は斑れい岩で構成されています。[15]
形成と進化
地球は、約46億年前、新しく形成された太陽の周りを回る塵とガスの円盤から形成されました。地球は、微惑星やその他の小さな岩石の天体が衝突してくっつき、徐々に惑星に成長する集積によって形成されました。このプロセスで大量の熱が発生し、初期の地球は完全に溶けました。惑星の集積が遅くなると、地球は冷え始め、一次地殻または原始地殻と呼ばれる最初の地殻が形成されました。[16]この地殻は、おそらく大きな衝突によって繰り返し破壊され、その後、衝突によって残されたマグマの海から再形成されました。地球の一次地殻は今日まで残っておらず、すべて過去数十億年の間に浸食、衝突、プレートテクトニクスによって破壊されました。[17]
それ以来、地球は海洋地殻と大陸地殻に相当する二次地殻と三次地殻を形成してきた。二次地殻は海洋中央拡大中心で形成され、そこでは下層のマントルが部分的に溶融して玄武岩質マグマが生まれ、新しい海洋地殻が形成される。この「海嶺の押し上げ」はプレートテクトニクスの原動力の 1 つであり、常に新しい海洋地殻を生み出している。その結果、古い地殻は破壊されなければならないため、拡大中心の反対側には通常、沈み込み帯、つまり海洋プレートがマントルに沈み込む溝がある。新しい海洋地殻を生み出し、古い海洋地殻を破壊するこの絶え間ないプロセスにより、今日地球上で最も古い海洋地殻は約 2 億年前のものである。[18]
対照的に、大陸地殻の大部分ははるかに古い。地球上で最も古い大陸地殻の岩石は、約37億年から42億8千万年前のものである[ 19] [20]。西オーストラリアのナリアー片麻岩地帯、カナダ楯状地のノースウェスト準州のアカスタ片麻岩、フェノスカンジア楯状地などの他のクラトン地域で発見されている。ナリアー片麻岩地帯では、43億年前のジルコンも見つかっている。大陸地殻は第三紀の地殻であり、沈み込んだ二次（海洋）地殻のリサイクルによって沈み込み帯で形成される。[18]
地球の現在の大陸地殻の平均年齢は約20億年と推定されている。[21] 25億年前より前に形成された地殻岩石のほとんどはクラトン内に存在する。このような古い大陸地殻とその下のマントルアセノスフェアは地球上の他の場所よりも密度が低いため、沈み込みによって容易に破壊されることはない。新しい大陸地殻の形成は激しい造山運動の期間と関連しており、これはロディニア、パンゲア、ゴンドワナなどの超大陸の形成と一致する。地殻は花崗岩や変成褶曲帯を含む島弧の凝集によって部分的に形成され、下層のマントルが枯渇して浮力のあるリソスフェアマントルを形成することによって部分的に保存されている。大陸の地殻変動は地震を引き起こす可能性があり、海底下の運動は津波につながる可能性がある。
参照
参考文献
- ^ Robinson, Eugene C. (2011年1月14日). 「地球の内部」.米国地質調査所. 2013年8月30日閲覧。
- ^ ピール、ロバート (1911)。。ヒュー・チザム(編) 著。ブリタニカ百科事典第 4 巻 (第 11 版)。ケンブリッジ大学出版局。251 ページ。
- ^ Philpotts, Anthony R.; Ague, Jay J. (2009). Principles of igneous and metamorphic petrology (第2版). ケンブリッジ、イギリス: Cambridge University Press. p. 14. ISBN 978-0-521-88006-0。
- ^ ナショナルジオグラフィック：地殻
- ^ 地球の構造。地球百科事典。2010年3月3日
- ^ 米国地質調査所（1999年5月5日）地球の地殻
- ^ レビン、ハロルド L. (2010)。『地球の歴史』（第 9 版）。ニュージャージー州ホーボーケン: J. ワイリー。pp. 173–174。ISBN 978-0-470-38774-0。
- ^ RL Rudnick および S. Gao、2003、「大陸地殻の構成」。The Crust（RL Rudnick 編）第 3 巻、Treatise on Geochemistry（HD Holland および KK Turekian 編）の 1 ～ 64 ページ、Elsevier-Pergamon、オックスフォードISBN 0-08-043751-6
- ^ Philpotts & Ague 2009、2ページ。
- ^ アンダーソン、ロバート S.; アンダーソン、スザンヌ P. (2010)。地形学：景観の力学と化学。ケンブリッジ大学出版局。p. 187。ISBN 978-1-139-78870-0。
- ^ 地殻と海中の元素の存在量、CRC化学物理ハンドブック、第97版（2016–2017）、p. 14–17
- ^ クライン、コーネリス; ハールバット、コーネリアス S. ジュニア (1993)。鉱物学マニュアル: (ジェームズ D. ダナに倣って) (第 21 版)。ニューヨーク: ワイリー。pp. 221–224。ISBN 0-471-57452-X。
- ^ Hofmann, Albrecht W. (1988年11月). 「地球の化学的分化：マントル、大陸地殻、海洋地殻の関係」.地球惑星科学レター. 90 (3): 297–314. Bibcode :1988E&PSL..90..297H. CiteSeerX 10.1.1.464.5698 . doi :10.1016/0012-821X(88)90132-X. S2CID 3211879.
- ^ Christensen, Nikolas I.; Mooney, Walter D. (1995 年 6 月 10 日)。「大陸地殻の地震速度構造と組成: 地球規模の視点」。Journal of Geophysical Research: Solid Earth。100 ( B6 ): 9761–9788。Bibcode : 1995JGR ...100.9761C。doi :10.1029/95JB00259。
- ^ Philpotts & Ague 2009、370-371ページ。
- ^ エリックソン、ジョン (2014)。歴史地質学：地球の過去を理解する。インフォベース出版。p. 8。ISBN 978-1-4381-0964-0. 2017年9月28日閲覧。
- ^ Taylor, S. Ross; McLennan, Scott M. (1996). 「大陸地殻の進化」. Scientific American . 274 (1): 76–81. Bibcode :1996SciAm.274a..76T. doi :10.1038/scientificamerican0196-76. JSTOR 24989358.
- ^テイラー＆マクレナン 1996より。
- ^ 「チームが地球最古の岩石を発見」BBCニュース2008年9月26日2010年3月27日閲覧。
- ^ PJ Patchett および SD Samson、2003 年、「放射性同位元素による大陸地殻の年代と成長」。The Crust (編集 RL Rudnick) 第 3 巻、Treatise on Geochemistry (編集 HD Holland および KK Turekian) の 321 ～ 348 ページ、Elsevier-Pergamon、オックスフォードISBN 0-08-043751-6
- ^ AIS Kemp および CJ Hawkesworth、2003 年、「花崗岩の視点から見た大陸地殻の生成と永年進化」。The Crust (編集 RL Rudnick) 第 3 巻、Treatise on Geochemistry (編集 HD Holland および KK Turekian) の 349 ～ 410 ページ、Elsevier-Pergamon、オックスフォードISBN 0-08-043751-6
外部リンク
ウィキブック歴史地質学には、地球の構造に関するページがあります。
- 。アメリカーナ百科事典。1920年。