Planeettamme koostuu kolmesta pääosasta (geosfääristä). Ydin sijaitsee keskellä, sen yläpuolelle ulottuu tiheä ja viskoosi vaippa, ja melko ohut kuori on Maan kiinteän kappaleen ylin kerros. Kuoren ja vaipan välistä rajaa kutsutaan Mohorovichic-pinnaksi. Sen esiintymissyvyys ei ole sama eri alueilla: mannerkuoren alla se voi olla 70 km, v altameren alla - vain noin 10. Mikä tämä raja on, mitä tiedämme siitä ja mitä emme tiedä, mutta voimme olettaa?
Aloitetaan ongelman historiasta.
Avautuminen
1900-luvun alkua leimasi tieteellisen seismologian kehitys. Sarja voimakkaita maanjäristyksiä, joilla oli tuhoisat seuraukset, auttoivat tämän v altavan luonnonilmiön systemaattista tutkimusta. Instrumentaalisesti tallennettujen maanjäristysten lähteiden luettelointi ja kartoitus aloitettiin ja seismisten a altojen ominaisuuksia alettiin aktiivisesti tutkia. Niiden etenemisnopeus riippuu tiheydestä ja elastisuudestaympäristö, jonka avulla on mahdollista saada tietoa planeetan suolistossa olevien kivien ominaisuuksista.
Avaukset eivät odottaneet kauan. Vuonna 1909 jugoslavialainen (kroatialainen) geofyysikko Andrija Mohorovichic käsitteli tietoja Kroatiassa tapahtuneesta maanjäristyksestä. Havaittiin, että tällaisten matalien maanjäristysten seismogrammit, jotka on saatu episentrumista kaukana olevilta asemilla, kuljettavat kaksi (tai jopa useampaa) signaalia yhdestä maanjäristyksestä - suoria ja taitettuja. Jälkimmäinen todisti äkillisen (6,7-7,4-7,9-8,2 km/s pitkittäisa altojen) nopeuden nousun. Tiedemies liitti tämän ilmiön tiettyyn rajaan, joka erottaa eri tiheydet omaavia pohjamaan kerroksia: syvemmällä sijaitseva vaippa, joka sisältää tiheitä kiviä, ja kuori - ylempi kerros, joka koostuu kevyemmistä kivistä.
Löytäjän kunniaksi kuoren ja vaipan välinen rajapinta nimettiin hänen mukaansa, ja se on tunnettu Mohorovichic- (tai yksinkertaisesti Moho) rajana yli sadan vuoden ajan.
Mohon erottamien kivien tiheys muuttuu myös äkillisesti - 2,8-2,9 g/cm 3,2-3,3 g/cm3. Ei ole epäilystäkään siitä, että nämä erot viittaavat erilaisiin kemiallisiin koostumuksiin.
Yritykset päästä suoraan maankuoren pohjalle ovat kuitenkin toistaiseksi epäonnistuneet.
Mohole-projekti - Alkaa v altameren toisella puolella
Yhdysvallat yritti ensimmäisen kerran päästä vaippaan vuosina 1961-1966. Projekti sai nimen Mohole - sanoista Moho ja hole "reikä, reikä". Sen piti saavuttaa tavoite poraamalla merenpohjaa,tuotettu kelluv alta testialust alta.
Hanke joutui vakaviin vaikeuksiin, varoja käytettiin liikaa, ja ensimmäisen työvaiheen päätyttyä Mohol suljettiin. Kokeen tulokset: porattiin viisi kaivoa, kivinäytteitä saatiin v altameren kuoren bas alttikerroksesta. Pystyimme poraamaan pohjaan 183 metrin korkeudessa.
Kola Superdeep – poraa mantereen läpi
Hänen ennätystä ei ole rikottu tähän päivään mennessä. Syvin tutkimus- ja syvin pystykaivo laitettiin vuonna 1970, ja sitä tehtiin jaksoittain vuoteen 1991 asti. Hankkeessa oli monia tieteellisiä ja teknisiä tehtäviä, joista osa ratkaistiin onnistuneesti, louhittiin ainutlaatuisia näytteitä mannerkuoren kivistä (ytimien kokonaispituus oli yli 4 km). Lisäksi porauksen aikana saatiin useita uusia odottamattomia tietoja.
Mohon luonteen selvittäminen ja vaipan yläkerrosten koostumuksen selvittäminen kuuluivat Kuolan supersyvän tehtäviin, mutta kaivo ei yltänyt vaippaan. Kairaus lopetettiin 12 262 metrin syvyydessä, eikä sitä ole jatkettu.
Modernit projektit ovat edelleen meren takana
Syvänmeren porauksen lisähaasteista huolimatta nykyisten ohjelmien tarkoituksena on saavuttaa Mohon raja merenpohjan kautta, koska maankuori on täällä paljon ohuempaa.
Tällä hetkellä mikään maa ei voi yksin toteuttaa niin laajaa hanketta kuin erittäin syväporaus vaipan katolle pääsemiseksi. Vuodesta 2013 kansainvälisen ohjelman puitteissaIODP (International Ocean Discovery Program: Exploring the Earth Under the Sea) toteuttaa Mohole to Mantle -projektia. Hänen tieteellisiin tavoitteisiinsa kuuluu näytteiden saaminen vaippaaineesta poraamalla erittäin syvä kaivo Tyyneen v altamereen. Tämän projektin päätyökalu on japanilainen porausalus "Tikyu" - "Earth", joka pystyy tarjoamaan poraussyvyyden jopa 10 km.
Emme voi kuin odottaa, ja jos kaikki menee hyvin, vuonna 2020 tiede saa vihdoin louhia palan vaippaa itse vaipasta.
Kaukokartoitus selventää Mohorovicin rajan ominaisuuksia
Koska pohjamaata on edelleen mahdotonta tutkia suoraan kuorivaippaosuuden esiintymistä vastaavissa syvyyksissä, käsitykset niistä perustuvat geofysikaalisilla ja geokemiallisilla menetelmillä saatuihin tietoihin. Geofysiikka tarjoaa tutkijoille syvän seismisen luotauksen, syvän magnetotelluurisen luotauksen ja gravimetrisiä tutkimuksia. Geokemialliset menetelmät antavat mahdollisuuden tutkia vaippakiven fragmentteja - pintaan tuotuja ksenoliitteja ja eri prosessien aikana maankuoreen tunkeutuneita kiviä.
Joten, on todettu, että Mohorovichic-raja erottaa kaksi väliainetta, joilla on eri tiheys ja sähkönjohtavuus. On yleisesti hyväksyttyä, että tämä ominaisuus kuvastaa Mohon kemiallista luonnetta.
Rajapinnan yläpuolella on suhteellisen kevyitä alemman kuoren kiviä, joilla onkoostumus (gabbroids), - tätä kerrosta kutsutaan perinteisesti "bas altiksi". Rajan alapuolella ovat ylemmän vaipan kivet - ultramafisia peridotiitteja ja duniiteja, ja joillakin alueilla mantereiden alla - eklogiitteja - syvään metamorfoituneita mafillisia kiviä, mahdollisesti muinaisen v altameren pohjan jäänteitä, jotka on tuotu vaippaan. On olemassa hypoteesi, että sellaisissa paikoissa Moho on saman kemiallisen koostumuksen omaavan aineen faasisiirtymän raja.
Mielenkiintoinen Mohon piirre on, että rajan muoto liittyy maanpinnan kohokuvioon, heijastaen sitä: painaumien alla raja kohoaa ja vuorijonojen alla se taipuu syvemmälle. Näin ollen kuoren isostaattinen tasapaino toteutuu tässä ikään kuin upotettuna ylempään vaippaan (selvyyden vuoksi muistakaamme vedessä kelluva jäävuori). Myös Maan painovoima "äänestää" tämän johtopäätöksen puolesta: Mohorovichic-raja on nyt maailmanlaajuisesti kartoitettu syvällisesti eurooppalaisen GOCE-satelliitin painovoimahavaintojen tulosten ansiosta.
Nyt tiedetään, että raja on liikkuva, se voi jopa romahtaa suurten tektonisten prosessien aikana. Tietyllä paineen ja lämpötilan tasolla se muodostuu uudelleen, mikä osoittaa tämän maan sisäpuolen ilmiön vakauden.
Miksi sitä tarvitaan
Tutkijoiden kiinnostus Mohoa kohtaan ei ole sattumaa. Sen lisäksi, että se on erittäin tärkeää perustieteen kann alta, on erittäin tärkeää selvittää tämä kysymys sovellettaville tiedon alueille, kuten geologisille vaarallisille luonnonprosesseille. Aineen vuorovaikutus kuori-vaippa-osan molemmilla puolilla, itse vaipan monimutkainen elämä vaikuttavat ratkaisevasti kaikkeen, mitä planeettamme pinnalla tapahtuu - maanjäristyksiä, tsunameja, erilaisia tulivuoren ilmenemismuotoja. Ja ymmärtää niitä paremmin tarkoittaa ennustamista tarkemmin.
