6 Fascinantne činjenice o Zemljinom plaštu

Ogrtač je debeli sloj vruće, čvrste stijene između Zemljina kora i rastaljenog željeza srž. On čini najveći dio Zemlje, koji čini dvije trećine mase planeta. Plašt počinje oko 30 kilometara dolje i debela je oko 2900 kilometara.

Zemlja ima isti recept elemenata kao i Sunce i drugi planeti (zanemarujući vodik i helij, koji su izbjegli Zemljinu gravitaciju). Oduzimajući željezo u jezgri, možemo izračunati da je plašt mješavina magnezija, silicija, željeza i kisika koja približno odgovara sastavu granat.

Ali, točno što je mješavina minerala prisutna na određenoj dubini zamršeno je pitanje koje nije čvrsto riješeno. Pomaže to što imamo uzorke iz plašta, komadiće stijena izneseni u određenim vulkanskim erupcijama, iz dubina poput 300 kilometara i šire. Oni pokazuju da se gornji dio plašta sastoji od stijena peridotit i eklogit. Ipak, najuzbudljivije što imamo od plašta je dijamant.

Gornji dio plašta polako se miješa kretanjem ploče koji se nad njim odvija. To je uzrokovano dvije vrste aktivnosti. Prvo, postoji gibanje silaznih ploča koje silaze jedna ispod druge. Drugo, postoji gibanje stijena plašta nagore koje se događa kada se dvije tektonske ploče odvoje i rašire jedna na drugu. Sve to, međutim, gornji plašt ne miješa temeljito, a geokemičari gornji plašt smatraju kamenitom verzijom mramornog kolača.

instagram viewer

svjetski obrasci vulkanizma odražavaju djelovanje tektonika ploča, osim na nekoliko područja planeta koja se nazivaju žarišne točke. Točne točke mogu biti trag za uspon i pad materijala mnogo dublje u plaštu, možda od samog dna. Ili možda neće. Ovih dana vodi se burna znanstvena rasprava o žarišnim mjestima.

Naša najmoćnija tehnika istraživanja plašta je nadzor seizmičkih valova iz svjetskih potresa. Njih dvije različite vrste seizmičkog vala, P valovi (analogni zvučnim valovima) i S valovi (poput valova u uzdrmanom užetu), odgovaraju fizičkim svojstvima stijena kroz koje prolaze. Ti se valovi odbijaju od nekih vrsta površina i prelažu se (savijaju) kada udaraju o druge vrste površina. Koristimo ove efekte za mapiranje unutrašnjosti Zemlje.

Naši alati su dovoljno dobri za liječenje Zemljinog plašta na način na koji liječnici prave ultrazvučne slike svojih pacijenata. Nakon stoljeća skupljanja zemljotresa, u mogućnosti smo napraviti nekoliko impresivnih karata plašta.

Minerali i stijene mijenjaju se pod velikim pritiskom. Na primjer, uobičajeni mineral iz plašta olivina mijenja se u različite kristalne oblike na dubinama oko 410 kilometara, a opet na 660 kilometara.

Proučavamo ponašanje minerala u uvjetima plašta s dvije metode: računalni modeli temeljeni na jednadžbama fizike minerala i laboratorijski eksperimenti. Dakle, suvremene studije o plaštima provode seizmolozi, računalni programeri i laboratorijski istraživači koji to mogu sada reproducirajte uvjete bilo gdje u plaštu laboratorijskom opremom visokog pritiska poput dijamantskog nakovnja stanica.

Stoljeće istraživanja pomoglo nam je da ispunimo neke praznine u plaštu. Ima tri glavna sloja. Gornji plašt se proteže od baze kore (Moho) do dubine od 660 kilometara. Prijelazna zona smještena je između 410 i 660 kilometara, na kojoj se dubine događaju velike fizičke promjene minerala.

Donji plašt se proteže od 660 kilometara dolje na oko 2700 kilometara. U ovom trenutku seizmički valovi utječu toliko snažno da većina istraživača vjeruje da su stijene ispod različite u svojoj kemiji, a ne samo u kristalografiji. Ovaj kontroverzni sloj na dnu plašta, debeo oko 200 kilometara, ima neobično ime "D-double-prime".

Budući da je plašt najveći dio Zemlje, njegova je priča od temeljne važnosti za geologiju. Za vrijeme Zemljinog rođenja, plašt je počeo kao ocean tekućine magma na vrhu željezna jezgra. Kako se učvršćivao, elementi koji se nisu uklapali u glavne minerale sakupljene kao otpad na vrhu - kore. Nakon toga plašt je započeo spor promet koji je imao u posljednje četiri milijarde godina. Gornji dio plašta ohladio se jer se miješa i hidrira tektonskim pokretima površinskih ploča.

U isto vrijeme, naučili smo mnogo o strukturi planeta Zemlje sestre Merkura, Venere i Marsa. U usporedbi s njima, Zemlja ima aktivni podmazani plašt koji je poseban zahvaljujući vodi, istom sastojku koji odlikuje njegovu površinu.