Ons planeet bestaan uit drie hoofdele (geosfere). Die kern is in die middel geleë, 'n digte en viskeuse mantel strek bokant dit uit, en die taamlik dun kors is die boonste laag van die aarde se soliede liggaam. Die grens tussen die kors en die mantel word die Mohorovichic-oppervlak genoem. Die diepte van sy voorkoms is nie dieselfde in verskillende streke nie: onder die kontinentale kors kan dit 70 km bereik, onder die oseaan - slegs sowat 10. Wat is hierdie grens, wat weet ons daarvan en wat weet ons nie, maar kan ons aanneem?
Kom ons begin met die geskiedenis van die uitgawe.
Opening
Die begin van die 20ste eeu is gekenmerk deur die ontwikkeling van wetenskaplike seismologie.’n Reeks kragtige aardbewings wat verwoestende gevolge gehad het, het bygedra tot die sistematiese studie van hierdie formidabele natuurverskynsel. Die katalogisering en kartering van die bronne van instrumenteel aangetekende aardbewings het begin, en die kenmerke van seismiese golwe begin aktief bestudeer word. Die spoed van hul voortplanting hang af van die digtheid en elastisiteitomgewing, wat dit moontlik maak om inligting oor die eienskappe van gesteentes in die ingewande van die planeet te bekom.
Openings was nie lank om te kom nie. In 1909 het die Joego-Slawiese (Kroatiese) geofisikus Andrija Mohorovichic data oor 'n aardbewing in Kroasië verwerk. Daar is gevind dat die seismogramme van sulke vlak aardbewings, verkry by stasies ver van die episentrum af, twee (of selfs meer) seine van een aardbewing dra - direk en gebreek. Laasgenoemde het getuig van 'n skielike (van 6,7-7,4 tot 7,9-8,2 km/s vir longitudinale golwe) toename in spoed. Die wetenskaplike het hierdie verskynsel geassosieer met die teenwoordigheid van 'n sekere grens wat die lae van die ondergrond met verskillende digthede skei: die mantel wat dieper geleë is, wat digte rotse bevat, en die kors - die boonste laag, saamgestel uit ligter gesteentes.
Ter ere van die ontdekker is die raakvlak tussen die kors en die mantel na hom vernoem en staan al meer as 'n honderd jaar bekend as die Mohorovichic (of bloot Moho) grens.
Die digtheid van die rotse wat deur die Moho geskei word, verander ook skielik - van 2,8-2,9 tot 3,2-3,3 g/cm3. Daar is min twyfel dat hierdie verskille 'n aanduiding is van verskillende chemiese samestellings.
Pogings om direk na die bodem van die aardkors te kom, het egter tot dusver misluk.
Mohole Project - Begin oor die see
Die eerste poging om die mantel te bereik is deur die VSA in 1961-1966 gemaak. Die projek is Mohole genoem - van die woorde Moho en gat "gat, gat." Dit was veronderstel om die doel te bereik deur die seebodem te boor,vervaardig vanaf 'n drywende toetsplatform.
Die projek het ernstige probleme ondervind, fondse is oorbestee, en na die voltooiing van die eerste fase van werk, is Mohol gesluit. Resultate van die eksperiment: vyf putte is geboor, rotsmonsters is verkry uit die bas altlaag van die oseaniese kors. Ons kon in die bodem boor op 183 m.
Kola Superdeep – boor deur die kontinent
Tot vandag toe is haar rekord nie gebreek nie. Die diepste navorsing en diepste vertikale put is in 1970 gelê, werk daaraan is met tussenposes uitgevoer tot 1991. Die projek het baie wetenskaplike en tegniese take gehad, sommige van hulle is suksesvol opgelos, unieke monsters van rotse van die kontinentale kors is ontgin (die totale lengte van die kerns was meer as 4 km). Daarbenewens is tydens die boor 'n aantal nuwe onverwagte data verkry.
Om die aard van Moho uit te klaar en die samestelling van die boonste lae van die mantel vas te stel was van die take van die Kola Superdeep, maar die put het nie die mantel bereik nie. Boorwerk het op 'n diepte van 12 262 m gestop en is nie hervat nie.
Moderne projekte is steeds oorkant die see
Ondanks die bykomende uitdagings van diepsee-boor, beplan huidige programme om die Moho-grens deur die seebodem te bereik, aangesien die aardkors hier baie dunner is.
Tans kan geen land so 'n grootskaalse projek soos ultra-diep boorwerk uitvoer om die dak van die mantel op sy eie te bereik nie. Sedert 2013 binne die raamwerk van die Internasionale ProgramIODP (International Ocean Discovery Program: Exploring the Earth Under the Sea) implementeer die Mohole to Mantle-projek. Van sy wetenskaplike doelwitte is om monsters van mantelmateriaal te verkry deur 'n ultra-diep put in die Stille Oseaan te boor. Die hoofwerktuig in hierdie projek is die Japannese boorskip "Tikyu" - "Earth", wat in staat is om 'n boordiepte van tot 10 km te verskaf.
Ons kan net wag, en as alles goed gaan, sal die wetenskap in 2020 uiteindelik 'n stukkie van die mantel laat ontgin uit die mantel self.
Afstandwaarneming sal die eienskappe van die Mohorovicic-grens verduidelik
Aangesien dit steeds onmoontlik is om die ondergrond direk te bestudeer op dieptes wat ooreenstem met die voorkoms van die korsmantelgedeelte, is idees daaroor gebaseer op data verkry deur geofisiese en geochemiese metodes. Geofisika voorsien navorsers van diep seismiese klank, diep magnetotelluriese klank, gravimetriese studies. Geochemiese metodes maak dit moontlik om fragmente van mantelgesteentes te bestudeer - xenoliete wat na die oppervlak gebring is, en rotse wat tydens verskeie prosesse in die aardkors binnegedring het.
Dus, daar is vasgestel dat die Mohorovichic-grens twee media met verskillende digtheid en elektriese geleidingsvermoë skei. Dit word algemeen aanvaar dat hierdie kenmerk die chemiese aard van Moho weerspieël.
Bo die koppelvlak is daar relatief ligte rotse van die onderste kors, wat die hoof hetsamestelling (gabbroids), - hierdie laag word konvensioneel "bas alt" genoem. Onder die grens is gesteentes van die boonste mantel - ultramafiese peridotiete en duniete, en in sommige gebiede onder die kontinente - eklogiete - diep gemetamorfoseerde mafiese gesteentes, moontlik oorblyfsels van die antieke seebodem, wat in die mantel gebring is. Daar is 'n hipotese dat Moho op sulke plekke die grens is van die fase-oorgang van 'n stof met dieselfde chemiese samestelling.
'n Interessante kenmerk van Moho is dat die vorm van die grens verbind word met die reliëf van die aarde se oppervlak, wat dit weerspieël: onder die depressies word die grens verhef, en onder die bergreekse buig dit dieper. Gevolglik word die isostatiese ewewig van die kors hier gerealiseer, asof dit in die boonste mantel gedompel is (laat ons vir duidelikheid dink aan 'n ysberg wat in water dryf). Die aarde se swaartekrag "stem" ook vir hierdie gevolgtrekking: die Mohorovichic-grens word nou wêreldwyd in diepte gekarteer danksy die resultate van swaartekragwaarnemings vanaf die Europese GOCE-satelliet.
Dit is nou bekend dat die grens mobiel is, dit kan selfs ineenstort tydens groot tektoniese prosesse. Op 'n sekere vlak van druk en temperatuur word dit weer gevorm, wat die stabiliteit van hierdie verskynsel van die aarde se binneland aandui.
Hoekom is dit nodig
Wetenskaplikes se belangstelling in Moho is nie toevallig nie. Benewens die groot belang vir fundamentele wetenskap, is dit baie belangrik om hierdie kwessie op te klaar vir toegepaste kennisareas, soos gevaarlike natuurlike prosesse van 'n geologiese aard. Die interaksie van materie aan beide kante van die kors-mantel gedeelte, die komplekse lewe van die mantel self, het 'n deurslaggewende invloed op alles wat op die oppervlak van ons planeet gebeur - aardbewings, tsoenami's, verskeie manifestasies van vulkanisme. En om hulle beter te verstaan, beteken om meer akkuraat te voorspel.
