Oceánská kůra -Oceanic crust

Barvy označují věk oceánské kůry, přičemž červenější označuje mladší věk a modřejší označuje starší věk. Čáry představují hranice tektonických desek.
Kontinentální a oceánská kůra na svrchním plášti Země

Oceánská kůra je nejvyšší vrstva oceánské části tektonických desek . Skládá se z horní oceánské kůry s polštářovými lávami a hrázovým komplexem a spodní oceánské kůry , složené z troktolitu , gabra a ultramafických kumulací . Kůra překrývá tuhou horní vrstvu pláště . Kůra a tuhá horní vrstva pláště společně tvoří oceánskou litosféru .

Oceánská kůra je primárně složena z mafických hornin neboli sima , která je bohatá na železo a hořčík. To je tenčí než kontinentální kůra nebo sial , obecně méně než 10 kilometrů tlustý; je však hustší a má střední hustotu asi 3,0 gramů na centimetr krychlový na rozdíl od kontinentální kůry, která má hustotu asi 2,7 gramů na centimetr krychlový.

Kůra nahoře je výsledkem ochlazování magmatu získaného z materiálu pláště pod deskou. Magma je vstřikováno do rozšiřujícího se centra, které sestává hlavně z částečně ztuhlé krystalové kaše získané z dřívějších injekcí, tvořících magmatické čočky, které jsou zdrojem pokrytých hrází , které živí překrývající se lávové polštáře. Jak se lávy ochlazují, jsou ve většině případů chemicky upravovány mořskou vodou. Tyto erupce se vyskytují většinou ve středooceánských hřbetech, ale také na rozptýlených horkých místech a také ve vzácných, ale silných jevech známých jako záplavové čedičové erupce. Ale většina magmatu krystalizuje v hloubce, ve spodní oceánské kůře . Tam se nově vniknuté magma může mísit a reagovat s již existující křišťálovou kaší a horninami.

Složení

Přestože ještě nebyla provrtána kompletní část oceánské kůry, geologové mají několik důkazů, které jim pomáhají porozumět dnu oceánu. Odhady složení jsou založeny na analýzách ofiolitů (části oceánské kůry, které jsou nasunuty na kontinentech a uchovány na nich), srovnání seismické struktury oceánské kůry s laboratorním stanovením seismických rychlostí ve známých typech hornin a na vzorcích získaných z mořské dno ponory , hloubením (zejména z hřebenů a zlomových zón ) a vrtáním. Oceánská kůra je výrazně jednodušší než kontinentální kůra a obecně ji lze rozdělit do tří vrstev. Podle experimentů minerální fyziky se při nižším tlaku v plášti oceánská kůra stává hustší než okolní plášť.

  • Vrstva 1 je v průměru tlustá 0,4 km. Skládá se z nezpevněných nebo polokonsolidovaných sedimentů , obvykle tenkých nebo dokonce nepřítomných v blízkosti středooceánských hřbetů , ale houstne dále od hřbetu. U kontinentálních okrajů je sediment terigenní , tedy odvozený z pevniny, na rozdíl od hlubinných sedimentů, které jsou tvořeny drobnými schránkami mořských organismů, obvykle vápenatých a křemičitých, nebo mohou být tvořeny vulkanickým popelem a pozemskými sedimenty transportovanými zákalovými proudy .
  • Vrstvu 2 lze rozdělit na dvě části: vrstvu 2A – 0,5 km silná nejsvrchnější vulkanická vrstva skelného až jemně krystalického čediče obvykle ve formě polštářového čediče a vrstvu 2B – 1,5 km silná vrstva složená z diabasových hrází .
  • Vrstva 3 vzniká pomalým ochlazováním magmatu pod povrchem a skládá se z hrubozrnného gabra a nahromaděných ultramafických hornin . Tvoří více než dvě třetiny objemu oceánské kůry o tloušťce téměř 5 km.

Geochemie

Nejobjemnější vulkanické horniny dna oceánu jsou středooceánské hřebenové bazalty, které pocházejí z tholeitického magmatu s nízkým obsahem draslíku . Tyto horniny mají nízké koncentrace velkých iontových litofilních prvků (LILE), lehkých prvků vzácných zemin (LREE), těkavých prvků a dalších vysoce nekompatibilních prvků . Lze zde nalézt čediče obohacené o nekompatibilní prvky, ale jsou vzácné a spojují se s horkými místy středooceánských hřbetů , jako je okolí Galapág , Azor a Islandu .

Před neoproterozoickým obdobím před 1000 miliony let byla světová oceánská kůra více mafická než současná. Více mafická povaha kůry znamenala, že vyšší množství molekul vody ( OH ) mohla být uložena ve změněných částech kůry. V subdukčních zónách byla tato mafická kůra náchylná k metamorfóze do zeleno -břidlice místo na blueschist u běžných blueschist facies .

Životní cyklus

Na středooceánských hřbetech se nepřetržitě vytváří oceánská kůra. Jak se kontinentální desky rozcházejí na těchto hřbetech, magma stoupá do svrchního pláště a kůry. Jak se kontinentální desky vzdalují od hřebene, nově vytvořené horniny se ochlazují a začínají erodovat s usazeninami, které se na nich postupně hromadí. Nejmladší oceánské horniny jsou u oceánských hřbetů a od hřbetů postupně stárnou.

Jak se plášť zvedá, ochlazuje a taje, jak klesá tlak a přechází přes solidus . Množství produkované taveniny závisí pouze na teplotě pláště při jeho stoupání. Většina oceánské kůry má tedy stejnou tloušťku (7±1 km). Velmi pomalu se rozšiřující hřbety (< 1 cm·r −1 poloviční rychlost) vytvářejí tenčí kůru (4–5 km tlustou), protože plášť má šanci se při vztlaku ochladit, a tak prochází solidem a taje v menší hloubce, čímž vytváří méně taví a tenčí kůrka. Příkladem toho je hřeben Gakkel pod Severním ledovým oceánem . Silnější než průměrná kůra se nachází nad vlečky , protože plášť je teplejší, a proto prochází solidem a taje ve větší hloubce, vytváří více taveniny a silnější kůru. Příkladem toho je Island , který má kůru o tloušťce ~20 km.

Stáří oceánské kůry lze použít k odhadu (tepelné) tloušťky litosféry, kde mladá oceánská kůra neměla dostatek času na ochlazení pláště pod ní, zatímco starší oceánská kůra má pod sebou tlustší plášťovou litosféru. Oceánská litosféra subdukuje na tom, co je známé jako konvergentní hranice . Tyto hranice mohou existovat mezi oceánskou litosférou na jedné desce a oceánskou litosférou na jiné nebo mezi oceánskou litosférou na jedné desce a kontinentální litosférou na jiné. Ve druhé situaci oceánská litosféra vždy subdukuje, protože kontinentální litosféra je méně hustá. Proces subdukce spotřebovává starší oceánskou litosféru, takže oceánská kůra je málokdy stará více než 200 milionů let. Proces formování a ničení superkontinentu prostřednictvím opakovaných cyklů vytváření a ničení oceánské kůry je známý jako Wilsonův cyklus .

Nejstarší rozsáhlá oceánská kůra je v západním Pacifiku a severozápadním Atlantiku  — obě jsou staré asi 180–200 milionů let. Části východního Středozemního moře by však mohly být pozůstatky mnohem staršího oceánu Tethys , stáří asi 270 až 340 milionů let.

Magnetické anomálie

Oceánská kůra zobrazuje vzor magnetických čar, rovnoběžných s oceánskými hřbety, zamrzlých v čediči . Ze středooceánského hřbetu vychází symetrický vzor pozitivních a negativních magnetických čar. Nová hornina je tvořena magmatem na středooceánských hřbetech a oceánské dno se šíří od tohoto bodu. Když se magma ochladí a vytvoří skálu, jeho magnetická polarita se vyrovná s aktuálními polohami magnetických pólů Země. Nové magma pak vytlačí starší ochlazené magma pryč od hřebene. Výsledkem tohoto procesu jsou paralelní úseky oceánské kůry se střídavou magnetickou polaritou.

Viz také

Poznámky

Reference