A földkéreg egy rendkívül vékony sziklaréteg, amely a bolygónk legkülső szilárd héját alkotja. Relatív szempontból vastagsága megegyezik egy alma bőrének vastagságával. Ez a bolygó teljes tömegének 1% -ának kevesebb mint felét teszi ki, ám létfontosságú szerepet játszik a Föld legtöbb természetes ciklusában.
A kéreg egyes helyeken vastagabb lehet, mint 80 kilométer, másutt pedig kevesebb, mint egy kilométer vastag. Alatta fekszik a köpenyt, egy kb. 2700 kilométer vastag szilikátköves réteg. A köpeny a Föld nagy részét teszi ki.
A kéreg sokféle típusú kőből áll, amelyek három fő kategóriába sorolhatók: tüzes, metamorf és üledékes. A legtöbb ilyen kőzet gránitból vagy bazaltból származik. Az alatti köpeny peridotitból készül. Bridgmanite, a leggyakoribb ásvány a Földön, megtalálható a mély köpenyben.
Honnan tudjuk, hogy a Földnek van kéreg?
A 1900-as évek elejéig nem tudtuk, hogy a Földnek kéreg van-e. Addig csak annyit tudtunk, hogy bolygónk az ég felé hullámzik, mintha lenne nagy, sűrű mag
- legalább a csillagászati megfigyelések ezt mondták nekünk. Aztán jött a szeizmológia, amely fentről új típusú bizonyítékokat hozott nekünk: szeizmikus sebesség.
A szeizmikus sebesség azt a sebességet méri, amellyel a földrengés hullámai terjednek a felszín alatti különféle anyagokon (azaz sziklákon). Néhány fontos kivételtől eltekintve, a szeizmikus sebesség a Földön a mélységgel növekszik.
1909-ben Andrija Mohorovicic szeizmológus tanulmánya hirtelen megváltoztatta a szeizmikus sebességet - valamilyen folytonosságot -, körülbelül 50 kilométer mélyen a Földön. A szeizmikus hullámok lepattannak (visszatükröződnek) és hajlanak (törés), amikor átmennek rajta, ugyanúgy, ahogy a fény a víz és a levegő közötti folytonosság mellett viselkedik. Ez a folytonosság, amelyet Mohorovicic folytonosságra vagy "Moho" -nak neveznek, a kéreg és a köpeny közötti elfogadott határ.
Héjak és tányérok
A kéreg és tektonikus lemezek nem ugyanazok. A lemezek vastagabbak, mint a kéreg, és a kéregből, valamint a közvetlenül alatta lévő sekély köpenyből állnak. Ezt a merev és törékeny kétrétegű kombinációt nevezzüklitoszféra ("köves réteg" tudományos latinul). A litoszféra lemezek egy lágyabb, műanyag köpenyrégen helyezkednek el, az úgynevezett asztenoszféra ("gyenge réteg"). Az asztenoszféra lehetővé teszi, hogy a lemezek lassan mozoghassanak rajta, mint egy tutaj vastag sárban.
Tudjuk, hogy a Föld külső rétege két nagy kategóriájú kőből áll: bazaltos és granitos. A bazaltos kőzetek a tengerfenék alapját képezik, és a gránitos kőzetek alkotják a kontinenseket. Tudjuk, hogy ezen kőzet típusok szeizmikus sebessége, a laboratóriumban mérve, megegyezik a kéregben látható sebességgel, egészen a Moho-ig. Ezért bízunk benne, hogy a Moho valódi változást jelent a sziklakémiában. A Moho nem tökéletes határ, mert néhány kéreg és köpeny kőzet maszkolódhat, mint a másik. Mindazonáltal mindenki, aki a kéregről beszél, szeizmológiai vagy petrológiai szempontból, szerencsére ugyanazt jelenti.
Általában tehát kétféle kéreg létezik: óceáni kéreg (bazaltikus) és kontinentális kéreg (gránit).
Óceáni kéreg
Az óceáni kéreg a Föld felszínének mintegy 60% -át lefedi. Az óceáni kéreg vékony és fiatal - legfeljebb 20 km vastag és nem idősebb, mint körülbelül 180 millió év. Mindent, ami idősebb, a kontinensek alá vonta szubdukciós. Az óceáni kéreg az óceán középfenékén keletkezik, ahol a lemezeket széthúzzák. Amint ez megtörténik, a mögöttes köpenyre nyomás felszabadul, és az ott levő peridotit az olvadás megkezdésével reagál. Az olvadó frakció bazaltos lávává válik, amely felemelkedik és kitör, miközben a fennmaradó peridotit kimerül.
Az óceán közepén fekvő gerincek Roombashoz hasonlóan vándorolnak a Földön, kivonva ezt a bazaltikus komponenst a köpeny peridotitjából, ahogy mennek. Ez úgy működik, mint egy kémiai finomítási folyamat. A bazaltos kőzetek több szilíciumot és alumíniumot tartalmaznak, mint a hátrahagyott peridotit, amelyben több vas és magnézium van. A bazaltos kőzetek szintén kevésbé sűrűek. Az ásványi anyagokat tekintve a bazaltban több földpát és amfibol van, kevesebb olivin és piroxén, mint peridotitban. A geológus rövidítése szerint az óceáni kéreg mafikus, az óceáni köpeny ultramaga.
Az óceáni kéreg, oly vékony, a Föld nagyon kis része - körülbelül 0,1 százaléka -, de élettartama A ciklus arra szolgál, hogy a felső köpeny tartalmát nehéz maradékokra és könnyebb bazaltikus halmazra különítsék el sziklákat. Ezenkívül kivonja az úgynevezett összeférhetetlen elemeket is, amelyek nem illeszkednek a köpeny ásványokba, és bejutnak a folyékony olvadékba. Ezek viszont a kontinentális kéregbe mozognak, amikor a lemeztektonika folytatódik. Eközben az óceáni kéreg reagál a tengervízzel, és egy részét a köpenybe viszi.
Kontinentális kéreg
A kontinentális kéreg vastag és régi - átlagosan körülbelül 50 km vastag és körülbelül 2 milliárd éves -, és a bolygó körülbelül 40% -át lefedi. Míg az óceáni kéreg szinte az összes víz alatti, a kontinentális kéreg nagy részét a levegő teszi ki.
A földrészek során a kontinensek lassan növekednek, mivel az óceáni kéreg és a tengerfenék üledékei subdukcióval húzzák őket alá. A leereszkedő basszusokból kiürül a víz és az összeférhetetlen elemek, és ez az anyag növeli az olvadást az úgynevezett szubdukciós gyárban.
A kontinentális kéreg granitkövekből készül, amelyekben még több szilícium és alumínium van, mint a bazaltos óceáni kéregben. A légkörnek köszönhetően több oxigénük van. A gránit kőzet még kevésbé sűrű, mint a bazalt. Az ásványok tekintetében gránit még több földpátot és kevesebb amfibolt tartalmaz, mint a bazalt, és szinte nincs piroxén vagy olivin. Bőséges is kvarc. Geológus szerint a kontinentális kéreg felzikus.
A kontinentális kéreg a Föld kevesebb, mint 0,4 százalékát teszi ki, ám ez egy kettős finomítási folyamat eredményét képviseli, először az óceán közepén, a második pedig a szubdukciós zónákon. A kontinentális kéreg teljes mennyisége lassan növekszik.
A kontinenseken végbemenő összeférhetetlen elemek fontosak, mivel tartalmazzák a fő radioaktív elemeket uránium, tórium és kálium. Ezek hőt termelnek, ami miatt a kontinentális kéreg úgy viselkedik, mint egy elektromos takaró a köpeny tetején. A hő enyhíti a kéreg vastag részeit is, pl a tibeti fennsík, és eloszlatja őket oldalra.
A kontinentális kéreg túl lendületes ahhoz, hogy visszatérjen a köpenybe. Ezért átlagosan olyan öreg. A földrészek összeomlásakor a kéreg majdnem 100 km-re megvastagodhat, de ez ideiglenes, mert hamarosan újra elterjed. A mészkő és más üledékes kőzet viszonylag vékony héja inkább a földrészen vagy az óceánban marad, és nem tér vissza a köpenybe. Még a tengerbe mosott homok és agyag visszatér a földrészekre az óceáni kéreg szállítószalagján. A kontinensek valóban állandó, önfenntartó tulajdonságai a Föld felületének.
Mit jelent a kéreg?
A kéreg egy vékony, de fontos zóna, ahol a mély Föld száraz, forró kőzete reagál a felület vízével és oxigénnel, újfajta ásványokat és kőzeteket képezve. Ezenkívül a lemez-tektonikus aktivitás keveredik és összekeverik ezeket az új kőzeteket, és kémiailag aktív folyadékokkal fecskendezik be őket. Végül, a kéreg az élet otthona, amely erőteljesen befolyásolja a kőkémiát, és rendelkezik saját ásványi újrahasznosítási rendszerével. A geológia összes érdekes és értékes változatossága, a fémércétől a vastag agyag- és kőágyig, a kéregben és sehol másutt található.
Meg kell jegyezni, hogy a Föld nem az egyetlen bolygószerv, amelynek kéreg van. A Vénusznak, a higanynak, a Marsnak és a Föld holdjának is van egyet.
Szerkesztette Brooks Mitchell