Žemės pluta: kas tai, sandara, tipai ir temperatūra
Sužinokite apie Žemės plutą: sandarą, žemyninę ir vandenyninę plutą, uolienas bei temperatūros kitimą su gyliu — aiškiai, glaustai ir moksliškai.
Žemės pluta yra kietas išorinis Žemės sluoksnis. Ji sudaro mažiau nei 1 % Žemės tūrio. Žemės plutą sudaro įvairių rūšių uolienos: magminės, metamorfinės ir nuosėdinės. Plutos masyvus dengia dirvožemis ir nuosėdos, o pačios uolienos sudaro sudėtingą sluoksniuotą kombinaciją, kurioje gali būti sedimentinių kepenų, granitinių intruzijų ir bazaltinių sluoksnių.
Po pluta yra mantija. Pluta ir viršutinė mantija sudaro litosferą. Litosfera suskaidyta į tektonines plokštes, kurios gali judėti. Šių plokščių sąveika lemia žemės drebėjimus, ugnikalnių veiklą ir kalnų grandinių kilimą.
Sandara
Žemės pluta nėra vientisas sluoksnis – ją sudaro keli komponentai:
- Viršutinis plutos sluoksnis: dažnai sudarytas iš nuosėdinių uolienų ir ištuštėjusių magminių uolienų.
- Viršutinė ir apatinė pluta: kontinentinėje plutoje aiškiai skiriama viršutinė (dažnai felsinė) ir apatinė (dažniau intermediari arba mafinė) dalys.
- Moho discontinuitas: plutos ir mantijos riba, kurią pirmą kartą aptiko A. Mohorovičićas, nustatoma pagal seisminių bangų greičio pokyčius.
Plutos mineralų sudėtis priklauso nuo tipo: felsinės uolienos (pvz., granitas) turi daugiau silicio ir aliuminio, o mafinės (pvz., bazaltas) – daugiau geležies ir magnio.
Tipai
Pluta yra dviejų skirtingų tipų. Viena iš jų - žemyninė pluta (po sausuma), kita - vandenynų pluta (po vandenynais). Kontinentinė pluta yra storesnė - nuo 30 km iki 50 km storio, tačiau ji gali būti žymiai storesnė kalnų juostose (pvz., Himalajai siekia ~70 km). Ji daugiausia sudaryta iš mažiau tankių, daugiau felsinių uolienų, pavyzdžiui, granito. Vandenyno pluta yra plonesnė, nuo 5 km iki 10 km storio, dažnai sudaryta iš sluoksnių – nuosėdos viršuje, bazaltiniai vamzdžiai ir gaburoidinė apačia. Ji sudaryta iš tankesnių, mafinių uolienų, pavyzdžiui, bazalto.
Skirtumai tarp plutų matuojami ne tik storiu, bet ir tankiu: kontinentinės plutos tankis dažniausiai apie 2,6–2,9 g/cm³, o vandenyninės – apie 2,9–3,1 g/cm³. Vandenyno pluta yra geologiškai „jaunesnė“ (jos amžius dažniausiai <200 mln. metų), tuo tarpu kai kurios kontinentinės dalys saugo žymiai senesnes – net>4 mlrd. metų – uolienas.
Temperatūra ir geoterminė energija
Dėl geoterminėsenergijos plutos temperatūra didėja su gyliu. Geoterminis gradientas nėra vienodas visame Žemės plote: tipiniai vidutiniai vertinimai yra apie 25–30 °C/km kontinentinėje plutoje, tačiau stabiliuose kratonuose gradientas gali būti mažesnis (~10–15 °C/km), o tektoniškai aktyviose zonose – žymiai didesnis (>30 °C/km).
Dėl to temperatūra plutos apačioje (prie Moho) gali labai skirtis: šaltose, storose litosferos dalyse ji gali siekti tik kelis šimtus laipsnių, o šiltose, plonos plutos arba arti mantijos gyvenamose zonose temperatūra gali viršyti kelis šimtus ar net tūkstančius laipsnių. Pavyzdžiui, esant 25 °C/km gradientui, ties 10 km gyliu temperatūra būtų apie 250 °C, o ties 30 km – apie 750 °C (pridėjus paviršinę temperatūrą).
Žemės pluta yra šalčiausias kietas sluoksnis išorėje, nes ją veikia atmosfera ir vandenynai, kurie vėsina paviršių. Tačiau giliau plutoje šiluma kaupiasi ir per amžius palaiko lėtą uolienų kaitą bei magmos susidarymą.
Vaidmuo ir reikšmė
- Tektonika: plutos plokščių judėjimas formuoja žemės drebėjimus, ugnikalnius ir kalnų grandines.
- Ištekliai: pluta yra pagrindinis mineralinių išteklių, naudingųjų iškasenų ir gruntinių vandenų šaltinis.
- Gyvenimo palaikymas: dirvožemis ir atmosferos sąveika plutoje sudaro sąlygas augalams ir gyvybei.
- Isostazė: storos plutos dalys „skęsta“ giliau į mantiją, o plonesnės kyla – tai paaiškina kalnų ir žemynų pusiausvyrą.
Svarbiausi faktai:
- Plutos storių diapazonas: ~5–70 km (vidutiniškai kontinentinė 30–50 km, vandenyninė 5–10 km).
- Sudėtis: kontinentinėje dominuoja felsinės uolienos (pvz., granitas), vandenyninėje – mafinės (pvz., bazaltas).
- Amžius: vandenyninė pluta jauna ir nuolat atsinaujina; kontinentinė gali turėti labai senas uolienas.
- Temperatūra: priklauso nuo geoterminio gradiento; gali svyruoti nuo kelių dešimčių laipsnių prie paviršiaus iki šimtų ar tūkstančių laipsnių prie plutos ir mantijos ribos.
Šis trumpas aprašymas supažindina su pagrindinėmis Žemės plutos savybėmis, jos sandara, tipais ir temperatūros bruožais. Jei norite, galiu pateikti scheminį plutos skerspjūvį arba išsamiau paaiškinti konkrečias temas (pvz., tektonines plokštes, mantiją ar geoterminę energiją).
Žemės pjūvis nuo branduolio iki egzosferos
Sudėtis
Igninės uolienos pagal tūrį sudaro daugiau kaip 90 % Žemės plutos. 47 psl. Tai nepastebima, nes jas dažniausiai dengia nuosėdinės ir metamorfinės uolienos.
Viena silikatų šeima - feldšpatai - sudaro apie pusę plutos medžiagos (60 % masės), o likusią dalį sudaro kvarcas. Kiti paplitę mineralai yra žėrutis ir raugerškis.
Tik 8 % Žemės plutos sudaro nesilikatiniai mineralai, įskaitant karbonatus, sulfidus, chloridus ir oksidus.
Plutos formavimas
Žemės mantija ir pluta susiformavo praėjus maždaug 100 mln. metų po planetos susiformavimo, maždaug prieš 4,6 mlrd. metų. Iš pradžių pluta buvo labai plona ir tikriausiai dažnai keitėsi, nes tektoninės plokštės judėjo daug dažniau nei dabar. Plutą galėjo daug kartų suardyti į Žemę atsitrenkę asteroidai, kurie vėlyvuoju sunkiojo bombardavimo laikotarpiu buvo daug dažnesni.
Seniausiai vandenynų bazaltų plutai šiandien yra tik apie 200 mln. metų. Didžioji dalis žemyninės plutos yra daug senesnė. Seniausios Žemėje esančios žemyninės plutos uolienos yra 3,7-4,28 mlrd. metų senumo kratonai. Jų rasta Narerio gneiso terrane Vakarų Australijoje, Akastos gneise Šiaurės Vakarų teritorijose Kanados skyde ir Fenoskandijos skyde. Keletas mažiausiai 4,3 mlrd. metų senumo cirkonų rasta Narryer gneiso terrane Vakarų Australijoje.
Vidutinis Žemės žemyninės plutos amžius yra apie 2,0 mlrd. metų. Dauguma plutos uolienų, susidariusių iki 2,5 mlrd. metų, yra kratonuose. Tokia sena žemyninė pluta ir po ja esanti mantija yra mažiau tanki nei kitose Žemės vietose. Pasislinkus plokštėms jos nesunkiai suyra. Naujos žemyninės plutos susidarymas susijęs su didelių orogenijų arba kalnų statybos laikotarpiais. Tai vyksta tuo pačiu metu, kai susiformuoja superkontinentai, tokie kaip Rodinija, Pangėja ir Gondvana. Žemės pluta iš dalies formuojasi susijungiant salų lankams, įskaitant granito ir metamorfinių raukšlių juostas. Iš dalies juos kartu išlaiko po pluta esančios mantijos subdukcija, dėl kurios susidaro mantija, ant kurios pluta gali plūduriuoti.
Klausimai ir atsakymai
K: Kas yra Žemės pluta?
A: Žemės pluta yra kietas išorinis Žemės sluoksnis.
K: Kokia yra Žemės plutos sudėtis?
A: Žemės pluta sudaryta iš įvairių uolienų, pavyzdžiui, magminių, metamorfinių ir nuosėdinių uolienų.
K: Kas yra litosfera?
A: Litosfera - tai Žemės pluta ir viršutinė mantija kartu.
K: Kas yra tektoninės plokštės?
A: Tektoninės plokštės yra litosferos dalys, kurios gali judėti.
K: Kuo žemyninė pluta skiriasi nuo vandenynų plutos?
A: Žemyninė pluta yra storesnė (30-50 km) ir sudaryta iš ne tokių tankių, daugiau felsinių uolienų, pavyzdžiui, granito. Vandenynų pluta yra plonesnė (nuo 5 iki 10 km) ir sudaryta iš tankesnių, mafinių uolienų, tokių kaip bazaltas.
K: Kokia yra plutos temperatūra?
A: Dėl geoterminės energijos plutos temperatūra didėja su gyliu. Ten, kur pluta susilieja su mantija, temperatūra gali būti nuo 200 °C iki 400 °C.
K: Kodėl pluta laikoma šalčiausiu sluoksniu?
A.: Pluta yra veikiama atmosferos, todėl ji laikoma šalčiausiu sluoksniu.
Ieškoti