Gezegenimiz üç ana bölümden (jeosferler) oluşur. Çekirdek merkezde bulunur, üzerinde yoğun ve viskoz bir manto uzanır ve oldukça ince kabuk, Dünya'nın katı gövdesinin en üst tabakasıdır. Kabuk ve manto arasındaki sınıra Mohorovichik yüzey denir. Oluşumunun derinliği farklı bölgelerde aynı değildir: kıta kabuğunun altında, okyanusun altında 70 km'ye ulaşabilir - sadece yaklaşık 10. Bu sınır nedir, onun hakkında ne biliyoruz ve ne bilmiyoruz, ancak varsayabiliriz?
Sorunun geçmişiyle başlayalım.
Açılış
20. yüzyılın başlangıcına bilimsel sismolojinin gelişimi damgasını vurdu. Yıkıcı sonuçları olan bir dizi güçlü deprem, bu müthiş doğal fenomenin sistematik olarak incelenmesine katkıda bulundu. Aletli olarak kaydedilen depremlerin kaynaklarının kataloglanması ve haritalanması başladı ve sismik dalgaların özellikleri aktif olarak incelenmeye başlandı. Yayılma hızları yoğunluğa ve esnekliğe bağlıdır.gezegenin bağırsaklarındaki kayaların özellikleri hakkında bilgi edinmeyi mümkün kılan çevre.
Açılışların gelmesi uzun sürmedi. 1909'da Yugoslav (Hırvat) jeofizikçi Andrija Mohorovichic, Hırvatistan'daki bir depremle ilgili verileri işledi. Merkez üssünden uzak istasyonlarda elde edilen bu tür sığ depremlerin sismogramlarının, bir depremden iki (veya daha fazla) sinyal - doğrudan ve kırılmış - taşıdığı bulundu. İkincisi, hızdaki ani bir artışa tanıklık etti (uzunlamasına dalgalar için 6.7-7.4'ten 7.9-8.2 km/s'ye). Bilim adamı bu fenomeni, farklı yoğunluktaki alt toprak katmanlarını ayıran belirli bir sınırın varlığıyla ilişkilendirdi: daha derinde bulunan, yoğun kayalar içeren manto ve kabuk - daha hafif kayalardan oluşan üst katman.
Keşfeden onuruna, kabuk ve manto arasındaki arayüze onun adı verildi ve yüz yıldan fazla bir süredir Mohorovichic (veya sadece Moho) sınırı olarak biliniyor.
Moho tarafından ayrılan kayaların yoğunluğu da aniden değişir - 2,8-2,9'dan 3,2-3,3 g/cm'ye3. Bu farklılıkların farklı kimyasal bileşimlerin göstergesi olduğuna dair çok az şüphe vardır.
Ancak, doğrudan yer kabuğunun dibine inme girişimleri şimdiye kadar başarısız oldu.
Mohole Projesi - Okyanusun Ötesinden Başlamak
Mantoya ulaşmak için ilk girişim 1961-1966'da ABD tarafından yapıldı. Projeye Mohole adı verildi - Moho ve delik "delik, delik" kelimelerinden. Okyanus tabanını delerek amaca ulaşması gerekiyordu,yüzen bir test platformundan üretilmiştir.
Proje ciddi zorluklarla karşılaştı, fonlar fazla harcandı ve işin ilk aşamasının tamamlanmasının ardından Mohol kapatıldı. Deneyin sonuçları: Beş kuyu açıldı, okyanus kabuğunun baz alt tabakasından kaya örnekleri alındı. 183 m'de dibi delebildik.
Kola Superdeep – kıtayı delin
Bugüne kadar rekoru kırılmadı. En derin araştırma ve en derin dikey kuyu 1970 yılında atılmış, 1991 yılına kadar aralıklı olarak üzerinde çalışmalar yapılmıştır. Projenin birçok bilimsel ve teknik görevi vardı, bazıları başarıyla çözüldü, kıtasal kabuğun benzersiz kaya örnekleri çıkarıldı (çekirdeklerin toplam uzunluğu 4 km'nin üzerindeydi). Ayrıca sondaj sırasında bir takım yeni beklenmedik veriler elde edildi.
Moho'nun doğasını açıklamak ve mantonun üst katmanlarının kompozisyonunu oluşturmak Kola Superdeep'in görevleri arasındaydı, ancak kuyu mantoya ulaşmadı. 12.262 m derinlikte sondaj durduruldu ve devam edilmedi.
Modern projeler hala okyanusun ötesinde
Derin deniz sondajının ek zorluklarına rağmen, mevcut programlar Moho sınırına okyanus tabanından ulaşmayı planlıyor, çünkü burada Dünya'nın kabuğu çok daha ince.
Şu anda hiçbir ülke, manto çatısına ulaşmak için ultra derin sondaj gibi büyük ölçekli bir projeyi tek başına gerçekleştiremez. 2013 yılından bu yana Uluslararası Program çerçevesindeIODP (International Ocean Discovery Program: Exploring the Earth Under the Sea), Mohole to Mantle projesini hayata geçiriyor. Bilimsel hedefleri arasında Pasifik Okyanusu'nda ultra derin bir kuyu açarak manto maddesi örnekleri elde etmek var. Bu projedeki ana araç, 10 km'ye kadar sondaj derinliği sağlayabilen Japon sondaj gemisi "Tikyu" - "Dünya"dır.
Sadece bekleyebiliriz ve her şey yolunda giderse, 2020'de bilim sonunda mantonun kendisinden çıkarılan bir manto parçasına sahip olacak.
Uzaktan algılama, Mohorovicic sınırının özelliklerini netleştirecektir
Kabuk-manto bölümünün oluşumuna karşılık gelen derinliklerde toprağı doğrudan incelemek hala imkansız olduğundan, bunlarla ilgili fikirler jeofizik ve jeokimyasal yöntemlerle elde edilen verilere dayanmaktadır. Jeofizik, araştırmacılara derin sismik sondaj, derin manyetotellürik sondaj, gravimetrik çalışmalar sağlar. Jeokimyasal yöntemler, yüzeye getirilen ksenolitler ve çeşitli işlemler sırasında yerkabuğuna giren kayalar gibi manto kayaçlarının parçalarını incelemeyi mümkün kılar.
Yani, Mohorovichik sınırın farklı yoğunluk ve elektrik iletkenliğine sahip iki ortamı birbirinden ayırdığı tespit edilmiştir. Bu özelliğin Moho'nun kimyasal yapısını yansıttığı genel olarak kabul edilir.
Arayüzün üstünde, alt kabuğun nispeten hafif kayaları vardır, bunlar anabileşim (gabbroidler), - bu katmana geleneksel olarak "baz alt" denir. Sınırın altında, üst manto kayaları - ultramafik perido titler ve dünitler ve kıtaların altındaki bazı bölgelerde - eklojitler - derinden metamorfozlanmış mafik kayalar, muhtemelen eski okyanus tabanının kalıntıları, mantoya getirildi. Bu tür yerlerde Moho'nun aynı kimyasal bileşime sahip bir maddenin faz geçişinin sınırı olduğuna dair bir hipotez vardır.
Moho'nun ilginç bir özelliği, sınırın şeklinin dünya yüzeyinin kabartmasıyla bağlantılı olması ve onu yansıtmasıdır: girintilerin altında sınır yükselir ve sıradağların altında daha derine eğilir. Sonuç olarak, kabuğun izostatik dengesi, sanki üst mantoya dalmış gibi burada gerçekleşir (açıklık için, suda yüzen bir buzdağını hatırlayalım). Dünyanın yerçekimi de bu sonuca "oy veriyor": Avrupa GOCE uydusundan yapılan yerçekimi gözlemlerinin sonuçları sayesinde Mohoroviç sınırı artık küresel olarak derinlemesine haritalanıyor.
Sınırın hareketli olduğu artık biliniyor, hatta büyük tektonik süreçler sırasında çökebilir. Belli bir basınç ve sıcaklıkta tekrar oluşur, bu da dünyanın iç kısmının bu fenomeninin kararlılığını gösterir.
Neden gerekli
Bilim adamlarının Moho'ya olan ilgisi tesadüfi değil. Temel bilim için büyük önemine ek olarak, jeolojik nitelikteki tehlikeli doğal süreçler gibi uygulamalı bilgi alanları için bu konuyu açıklığa kavuşturmak çok önemlidir. Maddenin kabuk-manto bölümünün her iki tarafındaki etkileşimi, mantonun kendisinin karmaşık yaşamı, gezegenimizin yüzeyinde meydana gelen her şey - depremler, tsunamiler, volkanizmanın çeşitli tezahürleri üzerinde belirleyici bir etkiye sahiptir. Ve onları daha iyi anlamak, daha doğru tahmin etmek demektir.
