Ang ating planeta ay binubuo ng tatlong pangunahing bahagi (geospheres). Ang core ay matatagpuan sa gitna, ang isang siksik at malapot na mantle ay umaabot sa itaas nito, at ang medyo manipis na crust ay ang pinakamataas na layer ng solidong katawan ng Earth. Ang hangganan sa pagitan ng crust at mantle ay tinatawag na Mohorovichic surface. Ang lalim ng paglitaw nito ay hindi pareho sa iba't ibang mga rehiyon: sa ilalim ng continental crust maaari itong umabot sa 70 km, sa ilalim ng karagatan - mga 10 lamang. Ano ang hangganan na ito, ano ang alam natin tungkol dito at kung ano ang hindi natin alam, ngunit maaari nating ipagpalagay?
Magsimula tayo sa kasaysayan ng isyu.
Pagbubukas
Ang simula ng ika-20 siglo ay minarkahan ng pag-unlad ng siyentipikong seismology. Ang isang serye ng malalakas na lindol na nagkaroon ng mapangwasak na mga kahihinatnan ay nag-ambag sa sistematikong pag-aaral ng kakila-kilabot na natural na pangyayaring ito. Nagsimula ang pag-catalog at pagmamapa ng mga pinagmumulan ng mga instrumental na naitala na lindol, at ang mga tampok ng mga seismic wave ay nagsimulang aktibong pag-aralan. Ang bilis ng kanilang pagpapalaganap ay nakasalalay sa density at pagkalastikokapaligiran, na ginagawang posible na makakuha ng impormasyon tungkol sa mga katangian ng mga bato sa bituka ng planeta.
Hindi nagtagal ang mga pagbubukas. Noong 1909, ang Yugoslav (Croatian) geophysicist na si Andrija Mohorovichic ay nagproseso ng data sa isang lindol sa Croatia. Napag-alaman na ang mga seismogram ng naturang mababaw na lindol, na nakuha sa mga istasyon na malayo sa sentro ng lindol, ay nagdadala ng dalawa (o higit pa) na mga senyales mula sa isang lindol - direkta at refracted. Ang huli ay nagpatotoo sa isang biglaang (mula 6.7-7.4 hanggang 7.9-8.2 km/s para sa mga longitudinal wave) na pagtaas ng bilis. Iniugnay ng siyentipiko ang hindi pangkaraniwang bagay na ito sa pagkakaroon ng isang tiyak na hangganan na naghihiwalay sa mga layer ng subsoil na may iba't ibang densidad: ang mantle ay matatagpuan sa mas malalim, na naglalaman ng mga siksik na bato, at ang crust - ang itaas na layer, na binubuo ng mas magaan na mga bato.
Bilang karangalan sa nakatuklas, ang interface sa pagitan ng crust at ng mantle ay ipinangalan sa kanya at nakilala bilang hangganan ng Mohorovichic (o simpleng Moho) sa loob ng mahigit isang daang taon.
Ang density ng mga batong pinaghihiwalay ng Moho ay bigla ding nagbabago - mula 2.8-2.9 hanggang 3.2-3.3 g/cm3. Walang alinlangan na ang mga pagkakaibang ito ay nagpapahiwatig ng iba't ibang komposisyon ng kemikal.
Gayunpaman, ang mga pagtatangka na direktang makarating sa ilalim ng crust ng lupa ay nabigo sa ngayon.
Mohole Project - Simula sa Karagatan
Ang unang pagtatangka na maabot ang mantle ay ginawa ng US noong 1961-1966. Ang proyekto ay pinangalanang Mohole - mula sa mga salitang Moho at hole na "hole, hole." Ito ay dapat na makamit ang layunin sa pamamagitan ng pagbabarena sa sahig ng karagatan,ginawa mula sa isang pagsubok na lumulutang na platform.
Ang proyekto ay nagkaroon ng malubhang kahirapan, ang mga pondo ay labis na nagastos, at pagkatapos ng pagkumpleto ng unang yugto ng trabaho, ang Mohol ay isinara. Mga resulta ng eksperimento: limang balon ang na-drill, ang mga sample ng bato ay nakuha mula sa bas alt layer ng oceanic crust. Nagawa naming mag-drill sa ibaba sa 183 m.
Kola Superdeep – mag-drill sa buong kontinente
Hanggang ngayon, hindi pa nasira ang kanyang record. Ang pinakamalalim na pananaliksik at pinakamalalim na patayong balon ay inilatag noong 1970, ang gawain dito ay isinagawa nang paulit-ulit hanggang 1991. Ang proyekto ay may maraming mga gawaing pang-agham at teknikal, ang ilan sa mga ito ay matagumpay na nalutas, ang mga natatanging sample ng mga bato ng crust ng kontinental ay mina (ang kabuuang haba ng mga core ay higit sa 4 km). Bilang karagdagan, sa panahon ng pagbabarena, ilang bagong hindi inaasahang data ang nakuha.
Paglilinaw sa kalikasan ng Moho at pagtatatag ng komposisyon ng mga itaas na layer ng mantle ay kabilang sa mga gawain ng Kola Superdeep, ngunit hindi umabot sa mantle ang balon. Huminto ang pagbabarena sa lalim na 12,262 m at hindi na natuloy.
Ang mga modernong proyekto ay nasa kabila pa rin ng karagatan
Sa kabila ng mga karagdagang hamon ng deep sea drilling, pinaplano ng mga kasalukuyang programa na maabot ang hangganan ng Moho sa pamamagitan ng karagatan, dahil mas manipis ang crust ng Earth dito.
Sa kasalukuyan, walang bansa ang maaaring magsagawa ng ganoong kalaking proyekto gaya ng ultra-deep drilling upang maabot ang bubong ng mantle nang mag-isa. Mula noong 2013 sa loob ng balangkas ng International ProgramAng IODP (International Ocean Discovery Program: Exploring the Earth Under the Sea) ay nagpapatupad ng proyektong Mohole to Mantle. Kabilang sa kanyang mga layuning pang-agham ay ang pagkuha ng mga sample ng mantle matter sa pamamagitan ng pagbabarena ng isang napakalalim na balon sa Karagatang Pasipiko. Ang pangunahing tool sa proyektong ito ay ang Japanese drilling ship na "Tikyu" - "Earth", na may kakayahang magbigay ng drilling depth na hanggang 10 km.
Maaari lang tayong maghintay, at kung magiging maayos ang lahat, sa 2020 ang agham ay sa wakas ay magkakaroon ng isang piraso ng mantle na mina mula sa mantle mismo.
Malilinaw ng remote sensing ang mga katangian ng hangganan ng Mohorovicic
Dahil imposible pa ring direktang pag-aralan ang subsoil sa kalaliman na tumutugma sa paglitaw ng seksyon ng crust-mantle, ang mga ideya tungkol sa mga ito ay batay sa data na nakuha ng geophysical at geochemical na pamamaraan. Nagbibigay ang geophysics sa mga mananaliksik ng malalim na tunog ng seismic, malalim na tunog ng magnetotelluric, mga pag-aaral ng gravimetric. Ginagawang posible ng mga geochemical method na pag-aralan ang mga fragment ng mantle rock - mga xenolith na dinadala sa ibabaw, at mga batong nakapasok sa crust ng lupa sa iba't ibang proseso.
Kaya, itinatag na ang hangganan ng Mohorovichic ay naghihiwalay sa dalawang media na may magkaibang density at electrical conductivity. Karaniwang tinatanggap na ang tampok na ito ay nagpapakita ng kemikal na katangian ng Moho.
Sa itaas ng interface, may mga medyo magaan na bato sa ibabang crust, na may pangunahingkomposisyon (gabbroids), - ang layer na ito ay karaniwang tinatawag na "bas alt". Sa ibaba ng hangganan ay mga bato sa itaas na mantle - ultramafic peridotite at dunites, at sa ilang lugar sa ilalim ng mga kontinente - eclogites - malalim na metamorphosed mafic rock, posibleng mga labi ng sinaunang sahig ng karagatan, na dinala sa mantle. May hypothesis na sa mga ganitong lugar ang Moho ay ang hangganan ng phase transition ng isang substance na may parehong komposisyon ng kemikal.
Ang isang kawili-wiling tampok ng Moho ay ang hugis ng hangganan ay konektado sa kaluwagan ng ibabaw ng lupa, na sumasalamin dito: sa ilalim ng mga depression ay nakataas ang hangganan, at sa ilalim ng mga bulubundukin ay yumuko ito nang mas malalim. Dahil dito, ang isostatic equilibrium ng crust ay natanto dito, na parang nakalubog sa itaas na mantle (para sa kalinawan, alalahanin natin ang isang iceberg na lumulutang sa tubig). Ang gravity ng Earth ay "bumoto" din para sa konklusyong ito: ang hangganan ng Mohorovichic ay nakamapa na ngayon sa buong mundo nang malalim salamat sa mga resulta ng mga obserbasyon ng gravity mula sa European GOCE satellite.
Alam na ngayon na ang hangganan ay mobile, maaari pa itong gumuho sa panahon ng mga pangunahing tectonic na proseso. Sa isang tiyak na antas ng presyon at temperatura, ito ay nabuo muli, na nagpapahiwatig ng katatagan ng hindi pangkaraniwang bagay na ito ng loob ng mundo.
Bakit kailangan
Ang interes ng mga siyentipiko sa Moho ay hindi sinasadya. Bilang karagdagan sa malaking kahalagahan para sa pangunahing agham, napakahalaga na linawin ang isyung ito para sa mga inilapat na lugar ng kaalaman, tulad ng mga mapanganib na natural na proseso na may likas na geological. Ang pakikipag-ugnayan ng bagay sa magkabilang panig ng seksyon ng crust-mantle, ang kumplikadong buhay ng mantle mismo, ay may mapagpasyang impluwensya sa lahat ng nangyayari sa ibabaw ng ating planeta - mga lindol, tsunami, iba't ibang mga pagpapakita ng bulkan. At para mas maunawaan ang mga ito ay nangangahulugan ng mas tumpak na hula.
