Образование континентальной коры

Рост континетальной коры сопровождался удалением из мантии большей части сильно несовместимых элементов и следствием этого являются особенности изотопного и редкоэлементного состава базальтов СОХ. Из рассмотрения ионных радиусов очевидно, что такие элементы как никель, кобальт, марганец, скандий, хром не обогащают континентальную кору, а остаются в мантии. Это является следствием близости их ионных радиусов к ионным радиусам главных элементов образующих минералы мантии. В то же время элементы с большим отклонением ионного радиуса или заряда в той или иной степени обогащают земную кору.

Модель экстракции континентальной коры и повторного плавления деплетированного остатка также согласуется с изотопными отношениями между континетальной корой и деплитированной мантией. Изотопный состав деплитированнй мантии представлен в СОХ.

Континентальная кора имеет высокие отношения Rb/Sr и Re/Os но низкие Sm/Nd Lu/Hf. Как следствие со временем будут генерироваться более высокие, чем первоначальные значения ⁸⁷Sr/ ⁸⁶Sr и ¹⁸⁷Os/¹⁸⁸Os и низкие ¹⁴³Nd/¹⁴⁴Nd и ¹⁷⁶Hf/¹⁷⁷Hf. Противоположная картина будет наблюдаться в мантии.

Более сложная картина наблюдается для изотопов свинца, для которых среднее значение родительские- дочерние изотопы мантии и коры аналогичны. Это не согласуется с простой моделью магматического образования коры , поскольку валовый коэффициент распределения для свинца в ходе частичного плавления лишь немного меньше чем у стронция, но значительно выше чем коэффициент распределения для сильно несовместимых урана и тория. Однако обогащение свинцом континентальной коры немного выше чем обогащение торием и ураном и изотопные отношения ²⁰⁶Pb/²⁰⁴Pb ²⁰⁸Pb/²⁰⁴Pb аналогичны в континентальной коре и СОХ. Это известно как парадокс свинца.

Структура континентальной коры свидетельствует о двух стадиях формирования- экстракцию мафических магм из мантии и их дифференциацию в пределах коры. Внутрикоровая дифференциация включает переправление или фракционную кристаллизацию мантийного материала. Добавочный вклад вносят процессы выветривания и эрозии.

Начальная стадия развития континентальной коры включает частичное плавление примитивного гранатового или шпинелевого перидотита. При этом образуются мафические магмы равновесные с оливином. Первичны магмы мантийного происхождения имеющие низкие отношения Nb/La и Ce/Pb могут образовываться только в субдукционных обстановках.

Состав континентальной коры не может моделироваться, как простая смесь между базальтами океанических островов и базальтами островных дуг.

Гранитные плутоны могут рассматриваться как составные части новой коры если они содержат ювенильный (НОВООБРАЗОВАННЫЙ) мантийный материал.

Фракционная кристаллизация первичной базальтовой магмы

Смесь между расплавами мантийного происхождения и расплавами образовавшимися при частичном плавлении коровых пород.

Частичное плавление молодых мафических протолитов в коре.

Несмотря на повышенные содержания кремния и калия в земной коре в сравнении с примитивной мантией она имеет относительно высокую магнезиальность (Mg#). Из этого следует, что континентальная кора не может образоваться при фракционировании толеитов.

ТОЛЕИТ - афировая разнов. базальтов или долеритов, состоящая из основного плагиоклаза (Лабрадора), пироксенов (пижонит, авгит, гиперстен), базальтической роговой обманки иногда оливина. Характерной чертой Т. является присутствие в них в виде небольших обособленных участков стекла.

В качестве родоначальной магмы может также рассматриваться высокомагнезиальный андезит, который образуется при частичном плавлении субдуцированной океанической коры.