Самая внешняя зона литосферы, состоящая по преимуществу из пород, состав которых характеризуется преобладанием алюмосиликатов и кварца, получила, по предложению Зюсса, наименование саль, или, как теперь охотнее говорят, сиаль (Sial). В её сложении главную роль играют породы осадочные и кристаллические, характера гранитов и гнейсов. Средний удельный вес её равен приблизительно 2,7. Она не образует сплошной оболочки вокруг всего земного шара: сиалевыми массами слагаются, главным образом, выступы земной коры (континентальные массивы), между тем как на дне океанов они или совершенно отсутствуют (например, на дне Тихого океана), или же залегают лишь сравнительно тонким слоем (как можно предполагать на основании сейсмических данных, на дне Атлантического океана). Средняя мощность сиаль около 16-20 км; под континентами она, возможно, местами сильно утолщена, до нескольких десятков километров.

Под сиалевой оболочкой залегает образующая сплошную зону вокруг всей земли симатическая зона, названная так Зюссом по преобладанию в её составе горных пород, богатых содержанием магнезиальных (и железистых) силикатов (Sima). Она представлена до глубины около 120 км, главным образом, базальтами (базальтовая зона, по Дэли). Граница между симатической и выше лежащей сиалевой (гранитной, по Дэли) зонами весьма неправильна: в пределах океанов она образует выступы, под континентами, наоборот, местами глубоко опускается вниз. Плотность её в среднем около 3-3,2. Ниже 120 км она переходит в уже упоминавшуюся эклогитовую оболочку Гольшмидта, идущую до глубины 1200 км(1).

В смысле физико-химических условий, в которых находятся минеральные массы, литосфера, по Ван-Хайзу, распадается на следующие зоны:

1. Верхняя зона катаморфизма, или распада. Она характеризуется умеренными температурами и умеренными давлениями; этим определяется и направление совершающихся в ней химических реакций. Последние идут, главным образом, в направлении превращения более сложных соединений в более простые, ведут к увеличению молекулярного объема вновь образующихся молекулярных соединений и сопровождаются выделением тепла. Типичными для этой зоны являются реакции гидратации, окисления и вытеснения кремнекислоты из её соединений углекислотой.

Зона катаморфизма в свою очередь подразделяется на две подзоны или пояса:

а) пояс выветривания (кора выветривания), где только что указанные реакции окисления, гидратации и карбонизации идут наиболее интенсивно; этот пояс простирается вниз до уровня грунтовых вод;

б) пояс цементации, в котором реакции окисления отступают на задний план и где происходит цементация горных пород минеральными соединениями, выпадающими из растворов, притекающих сверху.

Благодаря умеренному давлению и умеренной температуре, горные породы в зоне катаморфизма реагируют на динамические напряжения, как хрупкие тела (за исключением таких по сути своему характера пластичных пород, как, например, глины); поэтому данной оболочке Ван-Хайз предложил присвоить название зоны хрупкости.

2. Ниже зоны катаморфизма идет зона анаморфизма, или образования сложных силикатных соединений. Она характеризуется большими давлениями и высокими, доходящими до точки плавления горных пород, температурами. Направление химических реакций противоположно тому, что имеет место в зоне катаморфизма, т. е. здесь из окислов, карбонатов и гидратов образуются силикаты, почти всегда безводные и обладающие меньшими молекулярными объёмами, чем те, из которых они произошли.

Толщи горных пород, находящиеся в зоне анаморфизма, по причине отмеченных условий, подвергаются региональному метаморфизму и находятся, кроме того, в состоянии пластичности, почему Ван-Хайз и дал ей название зоны пластичности, или зоны текучести, горных пород.

В результате регионального метаморфизма горные породы в зоне анаморфизма превращаются в кристаллические сланцы.

Само собой разумеется, что эти процессы идут тем интенсивнее, чем глубже залегают толщи горных пород. Поэтому Бекке и Грубенманн предложили всю зону анаморфизма подразделить в свою очередь на три подзоны или пояса: верхнюю (эпизону), среднюю (мезозону) и нижнюю (катазону).

Для верхней характерно преобладание филлитов, кварцитов, порфироидов, конгломератовых сланцев, серпентинов, эпидотовых, хлоритовых и других сланцев.

Для средней - слюдяных сланцев , гранатовых сланцев, эпидозитов, гранулитов, амфиболитов, слюдяных гнейсов, роговообманковых гнейсов, ставролитовых сланцев, нефритов, мраморов, кварцитов и т. п.

Для нижней - биотитовых, кордиеритовых силлиманитовых, пироксеновых, гранатовых гнейсов, гранатово-слюдяных сланцев, жадеитов, авгитовых пород, эклогитов и т. п.

На одностороннее давление породы в пределах этой зоны реагируют, как пластичные тела. В зоне анаморфизма ещё возможно существование пустот до глубины около 30 км.

Залегающая ниже магматическая зона находится не в жидком, а в твёрдом и сильно нагретом, а потому (принимая во внимание также тяготеющее над ней высокое давление, пластическом состоянии.

То обстоятельство, что подкоровые массы внутри земли находятся хотя и в твёрдом, но в то же время в сильно нагретом пластическом состоянии, обусловливает способность литосферы совершать медленные вертикальные положительные и отрицательные движения, так называемые эпейрогенические движения, имеющие огромное значение в развитии рельефа, как всего земного шара, так и отдельных его частей. Дело в том, что такие сильно нагретые, находящиеся под громадным давлением массы реагируют на быстрые механические удары, как твёрдые тела, а на медленные механические усилия - как вязкие жидкости. Неровности рельефа земной поверхности (горные возвышенности и впадины) с течением времени меняют свой вид: горы, денудируясь, снижаются, впадины заполняются аккумулятивным материалом. В результате вес тяготеющих над подкоровыми массами отдельных отрезков литосферы с течением времени меняется, а это имеет своим следствием возникновение медленных перемещений в подкоровых массах.

Ниже мы ещё вернёмся к рассмотрению вытекающих из этих перемещений изменений рельефа земной поверхности. Кроме того, нельзя упускать из вида, что в местах, где подкоровые массы внезапно или вообще быстро освобождаются от тяготеющего над ними давления, они переходят в расплавленное, жидкое состояние, производя в благоприятных для того частях земной коры вулканические извержения, следовательно, также оказывают и таким путём непосредственное влияние на морфологию земли.

______________

1. В схеме Гольшмидта название "сима" прилагается и к этой эклогитовой зоне.

_____________