Jordskorpen: Alt hvad du behøver at vide

Jordskorpen er et ekstremt tyndt lag med sten, der udgør den yderste faste skal på vores planet. I relative termer er dens tykkelse som huden på et æble. Det udgør mindre end halvdelen af ​​1 procent af planetens samlede masse, men spiller en vital rolle i de fleste af Jordens naturlige cyklusser.

Skorpen kan være tykkere end 80 kilometer på nogle steder og mindre end en kilometer tyk i andre. Under det ligger kappen, et lag silikatgrund, der er ca. 2700 kilometer tykt. Mantelen tegner sig for størstedelen af ​​Jorden.

Skorpen er sammensat af mange forskellige klippetyper, der falder i tre hovedkategorier: igneous, metamorfe og sedimentære. De fleste af disse klipper stammer imidlertid som enten granit eller basalt. Mantelen nedenunder er lavet af peridotit. Bridgmanite, det mest almindelige mineral på Jorden, findes i den dybe kappe.

Vi vidste ikke, at Jorden havde en skorpe før i begyndelsen af ​​1900'erne. Indtil da var alt, hvad vi vidste, at vores planet vingler i forhold til himlen, som om den havde en

Seismisk hastighed måler den hastighed, hvormed jordskælvbølger spreder sig gennem de forskellige materialer (dvs. klipper) under overfladen. Med nogle få vigtige undtagelser har seismisk hastighed inden for Jorden en tendens til at stige med dybden.

I 1909 etablerede et papir fra seismologen Andrija Mohorovicic en pludselig ændring i seismisk hastighed - en diskontinuitet af en eller anden art - omkring 50 kilometer dyb i Jorden. Seismiske bølger spretter fra det (reflekterer) og bøjes (brydes), når de går gennem det, på samme måde som lys opfører sig ved diskontinuiteten mellem vand og luft. Denne diskontinuitet, der hedder Mohorovicic diskontinuitet eller "Moho", er den accepterede grænse mellem skorpen og kappen.

Skorpen og tektoniske plader er ikke ens. Pladerne er tykkere end skorpen og består af skorpen plus den lave mantel lige under den. Denne stive og sprøde to-lags kombination kaldes thelithosfæren ("stenet lag" på videnskabelig latin). De litosfæriske plader ligger på et lag af blødere, mere plastisk mantelklippe kaldet asthenosfæren ("svagt lag"). Asthenosfæren giver pladerne mulighed for at bevæge sig langsomt hen over den som en flåde i tyk mudder.

Vi ved, at Jordens ydre lag er lavet af to store kategorier af klipper: basaltisk og granitisk. Basaltiske klipper ligger bag havbunden og granitiske klipper udgør kontinenterne. Vi ved, at seismiske hastigheder for disse klippetyper, målt i laboratoriet, matcher dem, der ses i skorpen ned til Moho. Derfor er vi overbeviste om, at Moho markerer en reel ændring i rockkemi. Moho er ikke en perfekt grænse, fordi nogle skorpe klipper og mantel klipper kan maskere som den anden. Dog alle, der taler om skorpen, hvad enten det drejer sig om seismologiske eller petrologiske termer, betyder heldigvis den samme ting.

Generelt er der så to slags skorpe: oceanisk skorpe (basaltisk) og kontinental skorpe (granitisk).

Oceanisk skorpe dækker omkring 60 procent af jordoverfladen. Oceanisk skorpe er tynd og ung - højst 20 km tyk og ikke ældre end omkring 180 millioner år. Alt ældre er trukket ind under kontinenterne forkastningszone. Oceanisk skorpe fødes ved midterhavsryggene, hvor plader trækkes fra hinanden. Når det sker, frigøres trykket på den underliggende mantel, og peridotitten der reagerer ved at begynde at smelte. Fraktionen, der smelter, bliver basaltisk lava, som stiger og bryder ud, mens den resterende peridotit bliver udtømt.

Midt-havsrygterne vandrer over jorden som Roombas og udtrækker denne basaltiske komponent fra mantelens peridotit, når de går. Dette fungerer som en kemisk raffineringsproces. Basaltiske klipper indeholder mere silicium og aluminium end peridotitten, der er tilbage, som har mere jern og magnesium. Basaltiske klipper er også mindre tætte. Med hensyn til mineraler har basalt mere feltspat og amfibol, mindre olivin og pyroxen end peridotit. I geologens korthed er oceanisk skorpe mafisk, mens oceanisk mantel er ultramafisk.

Oceanisk skorpe, der er så tynd, er en meget lille brøkdel af Jorden - ca. 0,1 procent - men dens levetid cyklus tjener til at adskille indholdet af den øvre mantel i en tung rest og et lettere sæt basaltisk klipper. Det udtrækker også de såkaldte inkompatible elementer, som ikke passer ind i mantelmineraler og flytter ind i væskesmelten. Disse flytter igen ind i den kontinentale skorpe, når pladetektonik fortsætter. I mellemtiden reagerer den oceaniske skorpe med havvand og fører noget af det ned i mantlen.

Kontinental skorpe er tyk og gammel - i gennemsnit ca. 50 km tyk og ca. 2 milliarder år gammel - og den dækker omkring 40 procent af planeten. Mens næsten hele den oceaniske skorpe er under vand, udsættes det meste af den kontinentale skorpe for luften.

Kontinenterne vokser langsomt over geologisk tid, når oceanisk skorpe og havbunden sedimenter trækkes under dem ved subduktion. De faldende basalter har vandet og uforenelige elementer presset ud af dem, og dette materiale stiger for at udløse mere smeltning i den såkaldte subduktionsfabrik.

Den kontinentale skorpe er lavet af granitiske klipper, der har endnu mere silicium og aluminium end den basaltiske oceaniske skorpe. De har også mere ilt takket være atmosfæren. Granitiske klipper er endnu mindre tæt end basalt. Med hensyn til mineraler, granit har endnu mere feltspat og mindre amfibol end basalt og næsten ingen pyroxen eller olivin. Det har også rigeligt kvarts. I geologens stenografi er kontinentale skorpe felsisk.

Kontinental skorpe udgør mindre end 0,4 procent af jorden, men den repræsenterer produktet af en dobbelt raffineringsproces, først ved midthavsryge og derefter ved subduktionszoner. Den samlede mængde kontinental skorpe vokser langsomt.

De uforenelige elementer, der ender på kontinenterne, er vigtige, fordi de inkluderer de vigtigste radioaktive elementer uran, thorium og kalium. Disse skaber varme, der får den kontinentale skorpe til at fungere som et elektrisk tæppe på toppen af ​​mantlen. Varmen blødgør også tykke steder i skorpen, som det tibetanske plateau, og får dem til at sprede sig sidelæns.

Kontinental skorpe er for opdrift til at vende tilbage til kappen. Derfor er den i gennemsnit så gammel. Når kontinenter kolliderer, kan skorpen blive tykkere til næsten 100 km, men det er midlertidigt, fordi den snart spreder sig ud igen. Den relativt tynde hud af kalksten og andre sedimentære klipper har en tendens til at forblive på kontinenterne eller i havet, snarere end at vende tilbage til kappen. Selv sand og ler, der vaskes af i havet, vender tilbage til kontinenterne på transportbåndet i den oceaniske skorpe. Kontinenter er virkelig permanente, selvbærende træk ved jordoverfladen.

Skorpen er en tynd, men vigtig zone, hvor tør, varm klippe fra den dybe jord reagerer med overfladen vand og ilt, hvilket skaber nye slags mineraler og klipper. Det er også her, platetektonisk aktivitet blander og blander disse nye klipper og indsprøjter dem med kemisk aktive væsker. Endelig er skorpen livets hjem, der har stærke effekter på stenkemi og har sine egne systemer til genanvendelse af mineraler. Al den interessante og værdifulde variation i geologi, fra metalmalme til tykke bed af ler og sten, finder sit hjem i skorpen og intet andet sted.

Det skal bemærkes, at Jorden ikke er det eneste planetariske legeme med en skorpe. Venus, Merkur, Mars og Jordens måne har også en.

Redigeret af Brooks Mitchell