Sayari yetu ina sehemu kuu tatu (geospheres). Msingi iko katikati, vazi mnene na mnato huenea juu yake, na ukoko nyembamba ni safu ya juu zaidi ya mwili mgumu wa Dunia. Mpaka kati ya ukoko na vazi huitwa uso wa Mohorovichic. Ya kina cha tukio lake si sawa katika mikoa tofauti: chini ya ukanda wa bara inaweza kufikia kilomita 70, chini ya bahari - tu kuhusu 10. Mpaka huu ni nini, tunajua nini kuhusu hilo na nini hatujui, lakini tunaweza kudhani?
Hebu tuanze na historia ya suala hilo.
Inafunguliwa
Mwanzo wa karne ya 20 iliadhimishwa na maendeleo ya seismolojia ya kisayansi. Msururu wa matetemeko ya ardhi yenye nguvu ambayo yalikuwa na matokeo mabaya yalichangia uchunguzi wa kimfumo wa jambo hili la kutisha la asili. Uorodheshaji na uchoraji ramani wa vyanzo vya matetemeko ya ardhi yaliyorekodiwa kwa njia ilianza, na sifa za mawimbi ya seismic zilianza kuchunguzwa kikamilifu. Kasi ya uenezi wao inategemea wiani na elasticitymazingira, ambayo huwezesha kupata taarifa kuhusu sifa za miamba kwenye matumbo ya sayari hii.
Mafunguzi hayakuchelewa kuja. Mnamo 1909, mwanajiofizikia wa Yugoslavia (Kikroeshia) Andrija Mohorovicic alichakata data juu ya tetemeko la ardhi huko Kroatia. Ilibainika kuwa seismograms ya tetemeko la ardhi kama hilo, lililopatikana katika vituo vya mbali na kitovu, hubeba ishara mbili (au hata zaidi) kutoka kwa tetemeko la ardhi moja - moja kwa moja na iliyokataliwa. Mwisho huo ulishuhudia kuongezeka kwa kasi (kutoka 6.7-7.4 hadi 7.9-8.2 km / s kwa mawimbi ya longitudinal) kwa kasi. Mwanasayansi alihusisha jambo hili na kuwepo kwa mpaka fulani unaotenganisha tabaka za udongo wenye minene tofauti tofauti: vazi lililo ndani zaidi, lililo na miamba minene, na ukoko - safu ya juu, inayojumuisha miamba nyepesi.
Kwa heshima ya mvumbuzi, kiolesura kati ya ukoko na vazi lilipewa jina lake na imekuwa ikijulikana kama mpaka wa Mohorovichic (au kwa kifupi Moho) kwa zaidi ya miaka mia moja.
Msongamano wa miamba iliyotenganishwa na Moho pia hubadilika ghafula - kutoka 2.8-2.9 hadi 3.2-3.3 g/cm3. Kuna shaka kidogo kwamba tofauti hizi ni dalili za utunzi tofauti wa kemikali.
Hata hivyo, majaribio ya kufika moja kwa moja chini kabisa ya ukanda wa dunia yameshindwa kufikia sasa.
Mradi wa Mohole - Unaoanzia Baharini
Jaribio la kwanza la kufikia joho lilifanywa na Marekani mnamo 1961-1966. Mradi huo uliitwa Mohole - kutoka kwa maneno Moho na shimo "shimo, shimo." Ilitakiwa kufikia lengo kwa kuchimba sakafu ya bahari,imetolewa kutoka kwa jukwaa la majaribio la kuelea.
Mradi uliingia katika matatizo makubwa, fedha zilitumika kupita kiasi, na baada ya kukamilika kwa awamu ya kwanza ya kazi, Mohol ilifungwa. Matokeo ya jaribio: visima vitano vilichimbwa, sampuli za miamba zilipatikana kutoka kwa safu ya bas alt ya ukoko wa bahari. Tuliweza kutoboa hadi chini kwa mita 183.
Kola Superdeep – pitia bara zima
Hadi leo, rekodi yake haijavunjwa. Utafiti wa kina zaidi na kisima kirefu zaidi cha wima kiliwekwa mnamo 1970, kazi juu yake ilifanywa mara kwa mara hadi 1991. Mradi huo ulikuwa na kazi nyingi za kisayansi na kiufundi, zingine zilitatuliwa kwa mafanikio, sampuli za kipekee za miamba ya ukoko wa bara zilichimbwa (urefu wa jumla wa cores ulikuwa zaidi ya kilomita 4). Aidha, wakati wa uchimbaji, idadi ya data mpya isiyotarajiwa ilipatikana.
Kufafanua asili ya Moho na kuanzisha muundo wa tabaka za juu za vazi zilikuwa miongoni mwa kazi za Kola Superdeep, lakini kisima hakikufikia vazi. Uchimbaji ulisimamishwa kwa kina cha mita 12,262 na haujaendelea.
Miradi ya kisasa bado iko ng'ambo ya bahari
Licha ya changamoto za ziada za uchimbaji wa visima kwenye kina kirefu cha bahari, programu za sasa zinapanga kufikia mpaka wa Moho kupitia sakafu ya bahari, kwani ukoko wa Dunia ni mwembamba zaidi hapa.
Kwa sasa, hakuna nchi inayoweza kutekeleza mradi mkubwa kama uchimbaji wa kina sana kufikia paa la vazi peke yake. Tangu 2013 ndani ya mfumo wa Mpango wa KimataifaIODP (Mpango wa Kimataifa wa Ugunduzi wa Bahari: Kuchunguza Dunia Chini ya Bahari) inatekeleza mradi wa Mohole to Mantle. Miongoni mwa malengo yake ya kisayansi ni kupata sampuli za mantle kwa kuchimba kisima chenye kina kirefu katika Bahari ya Pasifiki. Chombo kikuu katika mradi huu ni meli ya kuchimba visima ya Kijapani "Tikyu" - "Earth", yenye uwezo wa kutoa kina cha kuchimba hadi kilomita 10.
Tunaweza tu kusubiri, na ikiwa kila kitu kitaenda sawa, katika 2020 sayansi hatimaye itakuwa na kipande cha vazi kuchimbwa kutoka kwa vazi lenyewe.
Hisi ya mbali itafafanua sifa za mpaka wa Mohorovicic
Kwa kuwa bado haiwezekani kusoma moja kwa moja udongo kwenye vilindi unaolingana na kutokea kwa sehemu ya ganda la ukoko, mawazo kuihusu yanatokana na data iliyopatikana kwa mbinu za kijiofizikia na kijiokemia. Jiofizikia huwapa watafiti sauti ya kina ya seismic, sauti ya kina ya magnetotelluric, masomo ya gravimetric. Mbinu za kijiografia hufanya iwezekane kusoma vipande vya miamba ya vazi - xenoliths inayoletwa juu ya uso, na miamba iliyoingia kwenye ukoko wa dunia wakati wa michakato mbalimbali.
Kwa hivyo, imethibitishwa kuwa mpaka wa Mohorovichic hutenganisha midia yenye msongamano tofauti na upitishaji umeme. Inakubalika kwa ujumla kuwa kipengele hiki kinaonyesha asili ya kemikali ya Moho.
Juu ya kiolesura, kuna mawe mepesi kiasi ya ukoko wa chini, ambayo yana sehemu kuu.utungaji (gabbroids), - safu hii inaitwa kawaida "bas alt". Chini ya mpaka ni miamba ya vazi la juu - peridotites ultramafic na dunites, na katika baadhi ya maeneo chini ya mabara - eclogites - kwa undani metamorphosed miamba mafic, uwezekano wa masalio ya sakafu ya kale ya bahari, kuletwa ndani ya vazi. Kuna dhana kwamba katika sehemu kama hizo Moho ni mpaka wa mpito wa awamu ya dutu ya utungaji sawa wa kemikali.
Kipengele cha kuvutia cha Moho ni kwamba umbo la mpaka limeunganishwa na unafuu wa uso wa dunia, ukiakisi: chini ya miteremko mpaka umeinuliwa, na chini ya safu za milima huinama zaidi. Kwa hivyo, usawa wa isostatic wa ukoko hugunduliwa hapa, kana kwamba imeingizwa kwenye vazi la juu (kwa uwazi, tukumbuke jiwe la barafu linaloelea ndani ya maji). Nguvu ya uvutano ya Dunia pia "hupiga kura" kwa hitimisho hili: mpaka wa Mohorovichic sasa umechorwa kwa kina kimataifa kutokana na matokeo ya uchunguzi wa mvuto kutoka kwa setilaiti ya GOCE ya Ulaya.
Sasa inajulikana kuwa mpaka ni wa kuhama, unaweza hata kuporomoka wakati wa michakato mikubwa ya tectonic. Kwa kiwango fulani cha shinikizo na joto, huundwa tena, ambayo inaonyesha utulivu wa jambo hili la mambo ya ndani ya dunia.
Kwa nini inahitajika
Nia ya wanasayansi kwa Moho si ya bahati mbaya. Mbali na umuhimu mkubwa kwa sayansi ya kimsingi, ni muhimu sana kufafanua suala hili kwa maeneo yanayotumika ya maarifa, kama vile michakato hatari ya asili ya kijiolojia. Mwingiliano wa mambo katika pande zote za sehemu ya ukoko-mantle, maisha magumu ya vazi yenyewe, yana ushawishi wa maamuzi juu ya kila kitu kinachotokea kwenye uso wa sayari yetu - matetemeko ya ardhi, tsunami, maonyesho mbalimbali ya volkano. Na kuzielewa vyema kunamaanisha kutabiri kwa usahihi zaidi.
