დედამიწის ქერქი

ცოდნა სინათლეა - Knowledge is light - Знание свет -

                    დედამიწის ქერქი

                                                                  ფირფიტები(პლიტები) დედამიწის ქერქში

დედამიწის ქერქი არის დედამიწის გარე მყარი გარსი (ქერქი), ლითოსფეროს ზედა ნაწილი . გარეგნულად, ქერქის უმეტესი ნაწილი დაფარულია ჰიდროსფეროთი, ხოლო მცირე ნაწილი ექვემდებარება ატმოსფეროს.

აღწერა

დედამიწის ქერქი აგებულებით მსგავსია ხმელეთის პლანეტების უმეტესობის ქერქთან, გარდა მერკურის. გარდა ამისა, მსგავსი ტიპის ქერქი გვხვდება მთვარეზე და გიგანტური პლანეტების ბევრ თანამგზავრზე. უფრო მეტიც, დედამიწა უნიკალურია იმით, რომ მას აქვს ორი სახის ქერქი: კონტინენტური და ოკეანეური. დედამიწის ქერქი ხასიათდება მუდმივი მოძრაობებით: ჰორიზონტალური და რხევითი.

ქერქის უმეტესი ნაწილი ბაზალტებისაგან შედგება. დედამიწის ქერქის მასა შეფასებულია 2,8⋅1019 ტონად (აქედან 21% არის ოკეანის ქერქი და 79% კონტინენტური). ქერქი დედამიწის მთლიანი მასის მხოლოდ 0,473%-ს შეადგენს. კონტინენტური ქერქის საშუალო სიმკვრივეა 2,835 გ/სმ3, ხოლო მისი სიმკვრივე იზრდება სიღრმესთან ერთად - ზედაპირზე 2,66 გ/სმ3-დან ძირში 3,1 გ/სმ3-მდე[2].

ქერქის ქვემოთ მოთავსებულია მანტია, რომელიც განსხვავდება შემადგენლობითა და ფიზიკური თვისებებით - ის უფრო მკვრივია და შეიცავს ძირითადად ცეცხლგამძლე ელემენტებს. ქერქი და მანტია გამოყოფილია მოჰოროვიჩის საზღვრით, სადაც მკვეთრად იზრდება სეისმური ტალღების სიჩქარე.

ოკეანის ქერქი

ოკეანის ქერქი ძირითადად ბაზალტებისგან შედგება. ფირფიტების ტექტონიკის თეორიის მიხედვით, ის განუწყვეტლივ ყალიბდება შუა ოკეანის ქედებზე, განსხვავდება მათგან და შეიწოვება მანტიაში სუბდუქციის ზონებში. მაშასადამე, ოკეანის ქერქი შედარებით ახალგაზრდაა და მისი უძველესი მონაკვეთები გვიან იურული ხანით თარიღდება.

ოკეანის ქერქის სისქე დროთა განმავლობაში პრაქტიკულად უცვლელი რჩება, რადგან ის ძირითადად განისაზღვრება მანტიის მასალისგან გამოთავისუფლებული დნობის რაოდენობით შუა ოკეანის ქედის ზონებში. გარკვეულწილად გავლენას ახდენს ოკეანის ფსკერზე ნალექის ფენის სისქე. სხვადასხვა გეოგრაფიულ რაიონში ოკეანის ქერქის სისქე მერყეობს 5-10 კილომეტრში (9-12 კილომეტრი წყლის ჩათვლით).

დედამიწის მექანიკური თვისებებით სტრატიფიკაციის ფარგლებში, ოკეანის ქერქი ეხება ოკეანის ლითოსფეროს. ოკეანის ლითოსფეროს სისქე, ქერქისგან განსხვავებით, ძირითადად დამოკიდებულია მის ასაკზე. შუა ოკეანის ქედების ზონებში ასთენოსფერო ძალიან უახლოვდება ზედაპირს და ლითოსფერული ფენა თითქმის მთლიანად არ არის. როდესაც ადამიანი შორდება შუა ოკეანის ქედების ზონებს, ლითოსფეროს სისქე ჯერ იზრდება მისი ასაკის პროპორციულად, შემდეგ კი ზრდის ტემპი მცირდება. სუბდუქციის ზონებში ოკეანის ლითოსფეროს სისქე აღწევს უდიდეს მნიშვნელობებს, რაც შეადგენს 130-140 კილომეტრს.

იხ. ვიდეო - video - Layers of the Earth based on chemical composition and physical properties -დედამიწის ფენები ქიმიური შემადგენლობისა და ფიზიკური თვისებების მიხედვით

დედამიწა ქიმიური შემადგენლობის მიხედვით შეიძლება დაიყოს სამ ფენად: ქერქი, მანტია,

და ბირთვი.

დედამიწა ასევე იყოფა ფენებად ფიზიკურად

თვისებები, როგორიცაა მყარია თუ თხევადი ფენა.

ხუთი ფიზიკური ფენა არის ლითოსფერო, ასთენოსფერო,

მეზოსფერო, გარე ბირთვი და შიდა ბირთვი.

 

კონტინენტური ქერქი

კონტინენტურ (მატერიკზე) ქერქს აქვს სამშრიანი სტრუქტურა (ნალექი, გრანიტის და ბაზალტის ფენები). ზედა ფენა წარმოდგენილია დანალექი ქანების უწყვეტი საფარით, რომელიც ფართოდ არის განვითარებული, მაგრამ იშვიათად აქვს დიდი სისქე. ქერქის უმეტესი ნაწილი შედგება ზედა ქერქისგან, ფენისგან, რომელიც ძირითადად შედგება გრანიტებისა და გნაისებისგან, რომლებიც დაბალი სიმკვრივისა და უძველესია ისტორიაში. კვლევებმა აჩვენა, რომ ამ ქანების უმეტესობა წარმოიქმნა ძალიან დიდი ხნის წინ, დაახლოებით 3 მილიარდი წლის წინ. ქვემოთ არის ქვედა ქერქი, რომელიც შედგება მეტამორფული ქანებისგან - გრანულები და მსგავსი.

კონტინენტური ქერქის შემადგენლობა

დედამიწის ქერქი შედგება ელემენტების შედარებით მცირე რაოდენობით. დედამიწის ქერქის მასის დაახლოებით ნახევარი ჟანგბადია, 25%-ზე მეტი სილიციუმია. სულ 18 ელემენტი: O, Si, Al, Fe, Ca, Na, K, Mg, H, Ti, C, Cl, P, S, N, Mn, F, Ba - შეადგენს მასის 99.8%-ს. დედამიწის ქერქი (სმ ცხრილი ქვემოთ).

ელემენტების გავრცელება

ელემენტი რიგითი რიცხვი შინაარსი, % მასა მოლური მასის შემცველობა, % at.

ჟანგბადი 8 49.13 16 53.52

სილიკონი 14 26.0 28.1 16.13

ალუმინი 13 7.45 27 4.81

რკინა 26 4.2 55.8 1.31

კალციუმი 20 3.25 40.1 1.41

ნატრიუმი 11 2.4 23 1.82

კალიუმი 19 2,35 39,1 1,05

მაგნიუმი 12 2,35 34,3 1,19

წყალბადი 1 1.00 1 17.43

Titanium 22 0.61 47.9 0.222

ნახშირბადი 6 0,35 12 0,508

ქლორი 17 0,2 35,5 0,098

ფოსფორი 15 0,125 31,0 0,070

გოგირდი 16 0,1 32,1 0,054

მანგანუმი 25 0,1 54,9 0,032

ფტორი 9 0,08 19,0 0,073

ბარიუმი 56 0,05 137,3 0,006

აზოტი 7 0,04 14,0 0,050

სხვა - ~ 0.2 - -

ზედა კონტინენტური ქერქის შემადგენლობის განსაზღვრა იყო ერთ-ერთი პირველი პრობლემა, რომლის გადაჭრასაც ახალგაზრდა გეოქიმიის მეცნიერება აიღო. ფაქტობრივად, გეოქიმია წარმოიშვა ამ პრობლემის გადაჭრის მცდელობიდან. ეს ამოცანა ძალიან რთულია, რადგან დედამიწის ქერქი შედგება სხვადასხვა შემადგენლობის მრავალი ქანისგან. იმავე გეოლოგიურ სხეულშიც კი, ქანების შემადგენლობა შეიძლება მნიშვნელოვნად განსხვავდებოდეს. სრულიად განსხვავებული ტიპის ჯიშები შეიძლება მოიძებნოს სხვადასხვა ადგილებში. ამ ყველაფრის გათვალისწინებით, დადგა ამოცანა, განესაზღვრათ დედამიწის ქერქის იმ ნაწილის ზოგადი, საშუალო შემადგენლობის განსაზღვრა, რომელიც ზედაპირზე ამოდის კონტინენტებზე. მეორე მხრივ, მაშინვე გაჩნდა კითხვა ამ ტერმინის მნიშვნელოვნების შესახებ.

ზედა ქერქის შემადგენლობის პირველი შეფასება ფრენკ კლარკმა გააკეთა. კლარკი იყო აშშ-ს გეოლოგიური სამსახურის თანამშრომელი და მონაწილეობდა ქანების ქიმიურ ანალიზში. მრავალწლიანი ანალიტიკური მუშაობის შემდეგ მან შეაჯამა ანალიზების შედეგები და გამოთვალა ქანების საშუალო შემადგენლობა. მან შესთავაზა, რომ ათასობით ნიმუში, არსებითად შემთხვევით შერჩეული, ასახავდა დედამიწის ქერქის საშუალო შემადგენლობას (იხ. ელემენტების კლარკსი). კლარკის ნაშრომმა აჟიოტაჟი გამოიწვია სამეცნიერო საზოგადოებაში. მას მწვავე კრიტიკა მოჰყვა, რადგან ბევრმა მკვლევარმა ეს მეთოდი შეადარა „საავადმყოფოში, მათ შორის მორგში საშუალო ტემპერატურის“ მიღებას. სხვა მკვლევარები თვლიდნენ, რომ ეს მეთოდი შესაფერისი იყო ისეთი ჰეტეროგენული ობიექტისთვის, როგორიც არის დედამიწის ქერქი. კლარკის მიერ მიღებული დედამიწის ქერქის შემადგენლობა გრანიტთან ახლოს იყო.

დედამიწის ქერქის საშუალო შემადგენლობის განსაზღვრის შემდეგი მცდელობა განხორციელდა ვიქტორ გოლდშმიდტის მიერ. მან გამოთქვა ვარაუდი, რომ მყინვარი, რომელიც მოძრაობს კონტინენტური ქერქის გასწვრივ, შლის ყველა კლდეს, რომელიც ზედაპირზე ამოდის და ურევს მათ. შედეგად, მყინვარული ეროზიით დეპონირებული ქანები ასახავს შუა კონტინენტური ქერქის შემადგენლობას. გოლდშმიდტმა გააანალიზა ბოლო გამყინვარების დროს ბალტიის ზღვაში დეპონირებული ლენტიანი თიხის შემადგენლობა. მათი შემადგენლობა საოცრად ახლოს იყო კლარკის მიერ მიღებულ საშუალო კომპოზიციასთან. ასეთი განსხვავებული მეთოდებით მიღებული შეფასებების დამთხვევა გეოქიმიური მეთოდების მტკიცე დადასტურება იყო.

შემდგომში ბევრი მკვლევარი მონაწილეობდა კონტინენტური ქერქის შემადგენლობის დადგენაში. ვინოგრადოვის, ვედეპოლის, რონოვისა და იაროშევსკის შეფასებებმა ფართო მეცნიერული აღიარება მიიღო.

კონტინენტური ქერქის შემადგენლობის განსაზღვრის ზოგიერთი ახალი მცდელობა ეფუძნება მის დაყოფას სხვადასხვა გეოდინამიკურ პარამეტრებში წარმოქმნილ ნაწილებად. 

საზღვარი ზედა და ქვედა ქერქს შორის

დედამიწის ქერქის სტრუქტურის შესასწავლად გამოიყენება არაპირდაპირი გეოქიმიური და გეოფიზიკური მეთოდები, მაგრამ პირდაპირი მონაცემების მიღება შესაძლებელია ღრმა ბურღვის შედეგად. სამეცნიერო ღრმა ბურღვის ჩატარებისას ხშირად ჩნდება კითხვა ზედა (გრანიტი) და ქვედა (ბაზალტიური) კონტინენტური ქერქის საზღვრის ბუნების შესახებ. ამ საკითხის შესასწავლად სსრკ-ში საათლის ჭა გაბურღეს. საბურღი ზონაში დაფიქსირდა სიმძიმის ანომალია, რომელიც დაკავშირებული იყო სარდაფის გადახურვასთან. მაგრამ ბურღვამ აჩვენა, რომ ჭაბურღილის ქვეშ არის ინტრუზიული მასივი. კოლას სუპერღრმა ჭაბურღილის ბურღვისას, კონრადის საზღვარი ასევე არ იყო მიღწეული. 2005 წელს პრესამ განიხილა მოჰოროვიჩის საზღვრამდე და ზედა მანტიაში შეღწევის შესაძლებლობა თვითჩაღრმავებული ვოლფრამის კაფსულების გამოყენებით, რომლებიც გაცხელებულია დაშლის რადიონუკლიდების სითბოთი.

იხ.ვიდეო - ჩვენი სახლი - დედამიწა.რა არის დედამიწის შიგნით და რა სტრუქტურა აქვს მას?!Science and Nature Georgia