Skorupa ziemska jest niezwykle cienką warstwą skały, która stanowi najbardziej zewnętrzną stałą powłokę naszej planety. W ujęciu względnym jego grubość jest podobna do skórki jabłka. Wynosi mniej niż połowę 1 procenta całkowitej masy planety, ale odgrywa istotną rolę w większości naturalnych cykli Ziemi.
Skórka może być grubsza niż 80 kilometrów w niektórych miejscach i mniejsza niż jeden kilometr w innych. Pod nim leży płaszcz, warstwa skały krzemianowej o grubości około 2700 kilometrów. Płaszcz stanowi większość Ziemi.
Skorupa składa się z wielu różnych rodzajów skał, które dzielą się na trzy główne kategorie: ogniowy, metamorficzny i osadowy. Jednak większość tych skał pochodzi z granitu lub bazaltu. Płaszcz pod spodem jest wykonany z perydotytu. Bridgmanit, najczęstszy minerał na Ziemi, znajduje się w głębokim płaszczu.
Skąd wiemy, że Ziemia ma skorupę
Nie wiedzieliśmy, że Ziemia ma skorupę dopiero na początku XX wieku. Do tego czasu wiedzieliśmy tylko, że nasza planeta kołysze się w stosunku do nieba, jakby miała
duży, gęsty rdzeń - przynajmniej tak mówiły nam obserwacje astronomiczne. Potem pojawiła się sejsmologia, która przyniosła nam nowy rodzaj dowodów od dołu: prędkość sejsmiczna.
Prędkość sejsmiczna mierzy prędkość, z jaką fale trzęsienia ziemi rozprzestrzeniają się przez różne materiały (tj. Skały) pod powierzchnią. Z kilkoma ważnymi wyjątkami prędkość sejsmiczna w obrębie Ziemi zwykle rośnie wraz z głębokością.
W 1909 r. W artykule sejsmologa Andriji Mohorovicica stwierdzono nagłą zmianę prędkości sejsmicznej - jakąś nieciągłość - około 50 kilometrów w głąb Ziemi. Fale sejsmiczne odbijają się od niego (odbijają) i wyginają się (załamują), gdy przez nie przechodzą, w ten sam sposób, w jaki światło zachowuje się przy nieciągłości między wodą a powietrzem. Ta nieciągłość zwana nieciągłością Mohorovica lub „Moho” jest akceptowaną granicą między skórką a płaszczem.
Skorupy i Talerze
Skórka i płyty tektoniczne nie są takie same. Talerze są grubsze niż skorupa i składają się ze skorupy oraz płytkiego płaszcza tuż pod nią. Ta sztywna i krucha dwuwarstwowa kombinacja nazywa sięlitosfera („warstwa kamienista” w łacinie naukowej). Płytki litosferyczne leżą na warstwie bardziej miękkiej, bardziej plastycznej skały płaszcza zwanej astenosferą („słaba warstwa”). Astenosfera pozwala płytom poruszać się po niej powoli jak tratwa w gęstym błocie.
Wiemy, że zewnętrzna warstwa Ziemi składa się z dwóch głównych kategorii skał: bazaltowej i granitowej. Skały bazaltowe leżą u podstaw dna morskiego, a skały granitowe tworzą kontynenty. Wiemy, że prędkości sejsmiczne tych rodzajów skał, mierzone w laboratorium, odpowiadają prędkościom obserwowanym w skorupie aż do Moho. Dlatego jesteśmy przekonani, że Moho oznacza prawdziwą zmianę w chemii skał. Moho nie jest idealną granicą, ponieważ niektóre skały skorupowe i skały płaszczowe mogą maskować się podobnie jak inne. Jednak każdy, kto mówi o skorupie, czy to w kategoriach sejsmologicznych, czy petrologicznych, na szczęście znaczy to samo.
Ogólnie rzecz biorąc, istnieją dwa rodzaje skorupy: skorupa oceaniczna (bazaltowa) i skorupa kontynentalna (granitowa).
Skórka oceaniczna
Skorupa oceaniczna pokrywa około 60 procent powierzchni Ziemi. Skorupa oceaniczna jest cienka i młoda - nie więcej niż około 20 km grubości i nie starszy niż około 180 milionów lat. Wszystko starsze zostało wyciągnięte przez kontynenty subdukcja. Skorupa oceaniczna rodzi się na grzbietach oceanu środkowego, gdzie płyty są rozkładane. Gdy tak się dzieje, nacisk na leżący poniżej płaszcz zostaje uwolniony, a perydotyt tam reaguje, zaczynając się topić. Frakcja, która topi się, staje się lawą bazaltową, która unosi się i wybucha, podczas gdy pozostały perydotyt ulega wyczerpaniu.
Grzbiety środkowego oceanu migrują nad Ziemią jak Roombas, wydobywając ten bazaltowy składnik z perydotytu płaszcza podczas ich podróży. To działa jak proces rafinacji chemicznej. Skały bazaltowe zawierają więcej krzemu i aluminium niż pozostawiony perydotyt, który zawiera więcej żelaza i magnezu. Skały bazaltowe są również mniej gęste. Pod względem minerałów bazalt ma więcej skalenia i amfibolu, mniej oliwinu i piroksenu niż perydotyt. W skrócie geologicznym skorupa oceaniczna jest maficzna, podczas gdy płaszcz oceaniczny jest ultramaficzny.
Skórka oceaniczna, ponieważ jest tak cienka, stanowi bardzo małą część Ziemi - około 0,1 procent - ale jej życie cykl służy do rozdzielenia zawartości górnego płaszcza na ciężką pozostałość i lżejszy zestaw bazaltowy skały Wydobywa także tak zwane niekompatybilne pierwiastki, które nie pasują do minerałów płaszczowych i przemieszczają się do ciekłego stopu. Te z kolei przemieszczają się do skorupy kontynentalnej w miarę postępu tektoniki płyt. Tymczasem skorupa oceaniczna reaguje z wodą morską i przenosi część jej do płaszcza.
Skórka Kontynentalna
Skorupa kontynentalna jest gruba i stara - średnio ma około 50 km grubości i około 2 miliardów lat - i obejmuje około 40 procent planety. Podczas gdy prawie cała skorupa oceaniczna jest podwodna, większość skorupy kontynentalnej jest wystawiona na działanie powietrza.
Kontynenty powoli rosną w czasie geologicznym, gdy skorupa oceaniczna i osady dna morskiego są wyciągane pod nimi przez subdukcję. Zstępujące bazalty mają wyciśniętą z nich wodę i niekompatybilne elementy, a ten materiał unosi się, aby wywołać dalsze topienie w tak zwanej fabryce subdukcji.
Skorupa kontynentalna wykonana jest ze skał granitowych, które mają jeszcze więcej krzemu i aluminium niż bazaltowa skorupa oceaniczna. Mają też więcej tlenu dzięki atmosferze. Skały granitowe są jeszcze mniej gęste niż bazalt. Jeśli chodzi o minerały, granit ma jeszcze więcej skalenia i mniej amfibolu niż bazalt i prawie nie ma piroksenu ani oliwinu. Ma również obfite kwarc. Skrót geologa mówi, że skorupa kontynentalna jest felią.
Skorupa kontynentalna stanowi mniej niż 0,4 procent Ziemi, ale stanowi produkt podwójnego procesu rafinacji, najpierw na grzbietach oceanu środkowego, a drugi w strefach subdukcji. Całkowita ilość skorupy kontynentalnej powoli rośnie.
Niezgodne pierwiastki, które kończą się na kontynentach, są ważne, ponieważ obejmują one główne pierwiastki radioaktywne uran, tor i potas. Tworzą one ciepło, przez co skorupa kontynentalna działa jak koc elektryczny na płaszczu. Ciepło zmiękcza również grube miejsca w skorupie płaskowyż tybetańskii sprawia, że rozprzestrzeniają się na boki.
Skorupa kontynentalna jest zbyt wyporna, aby powrócić do płaszcza. Właśnie dlatego jest tak stary. Kiedy kontynenty zderzają się, skorupa może gęstnieć do prawie 100 km, ale jest to tymczasowe, ponieważ wkrótce się rozprzestrzenia. Względnie cienka wapień i inne skały osadowe zwykle pozostają na kontynentach lub w oceanie, a nie wracają do płaszcza. Nawet piasek i glina, które są zmywane do morza, wracają na kontynenty na taśmie przenośnika skorupy oceanicznej. Kontynenty są naprawdę trwałymi, samowystarczalnymi cechami powierzchni Ziemi.
Co oznacza skorupa
Skorupa jest cienką, ale ważną strefą, w której sucha, gorąca skała z głębokiej Ziemi reaguje z wodą i tlenem z powierzchni, tworząc nowe rodzaje minerałów i skał. To tutaj aktywność płyt-tektoniczna miesza i koduje te nowe skały i wstrzykuje je chemicznie aktywnymi płynami. Wreszcie skorupa jest domem życia, który wywiera silny wpływ na chemię skał i ma własne systemy recyklingu minerałów. Cała interesująca i cenna różnorodność geologiczna, od rud metali po grube złoża gliny i kamienia, znajduje swój dom w skorupie i nigdzie indziej.
Należy zauważyć, że Ziemia nie jest jedynym ciałem planetarnym ze skorupą. Wenus, Merkury, Mars i Księżyc Ziemi również mają jeden.
Edytowany przez Brooks Mitchell