Сиаль — земная кора материкового типа¶

Сиаль — устаревшее, но сохраняющееся в геологической литературе название верхней оболочки земной коры материкового типа, сложенной преимущественно силикатными породами, обогащёнными кремнием и алюминием. Термин образован от первых слогов латинских названий основных химических элементов этой оболочки — silicium (кремний) и aluminium (алюминий). Понятие возникло в начале XX века в рамках представлений о внутреннем строении Земли и долгое время использовалось для противопоставления лёгкой «гранитной» оболочки материков более тяжёлой «базальтовой» оболочке океанического типа, называвшейся сима (кремний и магний).

¶Происхождение понятия

Представление о сиале сформировалось в период становления геофизики и сейсмологии. Австрийский геолог Эдуард Зюсс в конце XIX века предложил модель строения Земли, в которой выделялись оболочки, различающиеся составом. Югославский геофизик Андрия Мохоровичич в 1909 году обнаружил сейсмическую границу, разделяющую земную кору и мантию (впоследствии названную поверхностью Мохоровичича). Дальнейший анализ скоростей распространения сейсмических волн показал, что в пределах коры существует несколько слоёв с разными свойствами.

Термин «сиаль» ввёл в оборот норвежский исследователь Виктор Мориц Гольдшмидт, а широкое распространение он получил благодаря работам австрийского геолога Леопольда Кобера. В первой половине XX века модель «сиаль над сима» была общепринятой и вошла в учебники геологии многих стран, включая СССР.

¶Состав и строение

Сиаль соответствует так называемому «гранитному» слою материковой земной коры. Его средняя мощность в пределах континентов составляет от 15 до 30 километров, а в горных областях увеличивается. Основные породы — граниты, гранодиориты, гнейсы и разнообразные метаморфические и осадочные образования.

По химическому составу сиаль характеризуется преобладанием кислорода, кремния и алюминия. Среднее содержание кремнезёма (SiO₂) в породах этого слоя превышает 60 %, что позволяет относить их к кислым и средним магматическим породам. Плотность вещества сиаля составляет примерно 2,6–2,8 г/см³, что заметно меньше плотности нижележащих оболочек.

¶Сиаль в теории изостазии

Понятие сиаля тесно связано с учением об изостазии — равновесном состоянии блоков земной коры. Поскольку сиаль легче подстилающего вещества, материковые блоки как бы «плавают» в более плотной мантии, подобно айсбергам в воде. Эта аналогия, предложенная американским геологом Кларенсом Дэттоном, объясняла, почему горные массивы имеют «корни», уходящие на большую глубину.

Согласно этой модели, чем выше горная система, тем глубже её корень, погружённый в подкоровый субстрат. Такое объяснение позволило связать рельеф поверхности с мощностью коры и стало важным шагом в развитии геофизики.

¶Пересмотр представлений

Во второй половине XX века с развитием сейсмологии, глубоководного бурения и теории тектоники плит классическая модель «сплошного сиаля» была существенно пересмотрена. Выяснилось, что резкой непрерывной границы между «гранитным» и «базальтовым» слоями не существует: переход носит постепенный характер, а сам «базальтовый» слой не всегда имеет базальтовый состав.

Оказалось также, что гранитный слой отсутствует под океанами, а материковая кора имеет сложное блоковое строение. Термин «сиаль» постепенно вышел из активного научного употребления, уступив место более точным понятиям: «континентальная земная кора», «гранитно-метаморфический слой», «литосфера». Тем не менее в историко-геологической литературе и в учебных курсах он продолжает встречаться.

¶Значение термина

Несмотря на устаревание, понятие сиаля сыграло важную роль в истории наук о Земле. Оно помогло сформулировать первые количественные модели распределения масс в недрах планеты, стимулировало развитие сейсмологических методов исследования и подготовило почву для современной теории литосферных плит.

В российской геологической традиции термин использовался в работах Владимира Вернадского, Александра Ферсмана и других исследователей, занимавшихся изучением состава земной коры. Концепция сиаля также повлияла на формирование учения о геосферах и на развитие геохимии как самостоятельной дисциплины.

¶Связанные понятия

Помимо сиаля и симы, в геологии первой половины XX века применялись и другие производные термины: «сиальсфера» — для обозначения всей оболочки в целом, а также «литосфера» и «тектоносфера» для более широких понятий. Некоторые из них сохранились до настоящего времени, другие вышли из употребления вместе с уточнением строения Земли.

Источники: учебники по общей геологии и геофизике, работы по истории геологических наук, энциклопедические геологические словари.