Tại sao lớp vỏ Trái đất lại quan trọng?

Lớp vỏ Trái đất là gì?

Lớp vỏ Trái đất là một lớp đá cực kỳ mỏng tạo nên lớp vỏ rắn chắc ngoài cùng của hành tinh chúng ta. Nói một cách tương đối, độ dày của nó giống như da của một quả táo. Nó chiếm chưa đến một nửa của 1 phần trăm tổng khối lượng của hành tinh nhưng đóng vai trò quan trọng trong hầu hết các chu kỳ tự nhiên của Trái đất.

Lớp vỏ có thể dày hơn 80 km ở một số điểm và dày chưa đến một km ở những điểm khác. Bên dưới nó là lớp phủ, một lớp đá silicat dày khoảng 2700 km. Lớp phủ chiếm phần lớn Trái đất.

Lớp vỏ bao gồm nhiều loại đá khác nhau thuộc ba loại chính: đá lửa, biến chất và trầm tích. Tuy nhiên, hầu hết các loại đá này có nguồn gốc là đá granit hoặc đá bazan. Lớp phủ bên dưới được làm bằng peridotite. Bridgmanite, khoáng chất phổ biến nhất trên Trái đất, được tìm thấy trong lớp phủ sâu.

Làm thế nào chúng ta biết trái đất có một lớp vỏ?

Chúng ta không biết Trái đất có lớp vỏ cho đến đầu những năm 1900. Cho đến lúc đó, tất cả những gì chúng ta biết là hành tinh của chúng ta chao đảo liên quan đến bầu trời như thể nó có một lõi lớn, dày đặc – ít nhất, các quan sát thiên văn đã nói với chúng ta như vậy. Rồi đến địa chấn, mang đến cho chúng ta một loại bằng chứng mới từ bên dưới: vận tốc địa chấn.

Phòng máy địa chấn

Vận tốc địa chấn đo tốc độ mà sóng động đất truyền qua các vật liệu khác nhau (tức là đá) bên dưới bề mặt. Với một vài ngoại lệ quan trọng, vận tốc địa chấn trong Trái đất có xu hướng tăng theo độ sâu. Vào năm 1909, một bài báo của nhà địa chấn học Andrija Mohorovicic đã thiết lập một sự thay đổi đột ngột về vận tốc địa chấn – một sự gián đoạn của một loại nào đó – sâu khoảng 50 km trên Trái đất. Sóng địa chấn bật ra khỏi nó (phản xạ) và uốn cong (khúc xạ) khi chúng đi qua nó, giống như cách ánh sáng hành xử tại sự gián đoạn giữa nước và không khí. Sự gián đoạn đó được đặt tên là sự gián đoạn Mohorovicic hay “Moho” là ranh giới được chấp nhận giữa lớp vỏ và lớp phủ.

Lớp vỏ và tấm

Các lớp vỏ và mảng kiến ​​tạo không giống nhau. Các tấm dày hơn lớp vỏ và bao gồm lớp vỏ cộng với lớp phủ nông ngay bên dưới nó. Sự kết hợp hai lớp cứng và giòn này được gọi là thạch quyển (“lớp đá” trong tiếng Latin khoa học). Các tấm thạch quyển nằm trên một lớp đá mantle mềm hơn, dẻo hơn gọi là asthenosphere (“lớp yếu”). Asthenosphere cho phép các mảng di chuyển chậm trên nó như một chiếc bè trong bùn dày.

Chúng ta biết rằng lớp ngoài của Trái đất được tạo thành từ hai loại đá lớn: đá bazan và đá granit. Đá bazan làm nền cho đáy biển và đá granit tạo nên các lục địa. Chúng ta biết rằng vận tốc địa chấn của các loại đá này, như được đo trong phòng thí nghiệm, phù hợp với những gì nhìn thấy trong lớp vỏ xuống đến tận Moho. Do đó, chúng tôi tin tưởng rằng Moho đánh dấu một sự thay đổi thực sự trong hóa học đá. Moho không phải là một ranh giới hoàn hảo bởi vì một số loại đá vỏ và đá mantle có thể giả trang thành cái khác. Tuy nhiên, tất cả những người nói về lớp vỏ, dù là về mặt địa chấn hay thiên thạch, may mắn thay, có nghĩa là điều tương tự. Nói chung, sau đó, có hai loại vỏ: vỏ đại dương (bazan) và vỏ lục địa (granit).

Lớp vỏ đại dương

Lớp vỏ đại dương bao phủ khoảng 60% bề mặt Trái đất. Lớp vỏ đại dương mỏng và trẻ – dày không quá 20 km và không già hơn khoảng 180 triệu năm. Tất cả mọi thứ cũ hơn đã được kéo xuống bên dưới các lục địa bằng cách hút chìm. Lớp vỏ đại dương được sinh ra ở các rìa giữa đại dương, nơi các mảng được kéo ra. Khi điều đó xảy ra, áp lực lên lớp phủ bên dưới được giải phóng và peridotite ở đó phản ứng bằng cách bắt đầu tan chảy. Các phần tan chảy trở thành dung nham bazan, tăng lên và phun trào trong khi peridotite còn lại trở nên cạn kiệt.

Các rặng núi giữa đại dương di cư trên Trái đất như Roombas, trích xuất thành phần bazan này từ peridotite của lớp phủ khi chúng đi. Điều này hoạt động như một quá trình tinh chế hóa học. Đá bazan chứa nhiều silic và nhôm hơn so với peridotit còn lại, có nhiều sắt và magiê. Đá bazan cũng ít đậm đặc hơn. Về mặt khoáng chất, bazan có nhiều fenspat và amphibole, ít olivin và pyroxene hơn so với peridotite. Trong tốc ký của nhà địa chất, lớp vỏ đại dương là maff trong khi lớp phủ đại dương là siêu mric.

Lớp vỏ đại dương, rất mỏng, là một phần rất nhỏ của Trái đất – khoảng 0,1 phần trăm – nhưng vòng đời của nó phục vụ để tách nội dung của lớp phủ trên thành một cặn nặng và một khối đá bazan nhẹ hơn. Nó cũng trích xuất các yếu tố được gọi là không tương thích, không phù hợp với khoáng chất lớp phủ và chuyển sang dạng lỏng. Sau đó, chúng di chuyển vào lớp vỏ lục địa khi tiến hành kiến ​​tạo mảng. Trong khi đó, lớp vỏ đại dương phản ứng với nước biển và mang một phần của nó xuống lớp phủ.

Lớp vỏ lục địa

Lớp vỏ lục địa dày và cũ – trung bình dày khoảng 50 km và khoảng 2 tỷ năm tuổi – và nó chiếm khoảng 40% hành tinh. Trong khi hầu hết tất cả các lớp vỏ đại dương là dưới nước, hầu hết các lớp vỏ lục địa được tiếp xúc với không khí.

Các lục địa chậm phát triển theo thời gian địa chất khi lớp vỏ đại dương và trầm tích đáy biển bị kéo xuống dưới chúng bởi sự hút chìm. Các bazan giảm dần có nước và các yếu tố không tương thích vắt ra khỏi chúng, và vật liệu này tăng lên để kích hoạt sự tan chảy nhiều hơn trong cái gọi là nhà máy hút chìm. Lớp vỏ lục địa được làm từ đá granit, thậm chí có nhiều silicon và nhôm hơn lớp vỏ đại dương bazan. Họ cũng có nhiều oxy hơn nhờ vào bầu không khí. Đá granit thậm chí còn ít đậm đặc hơn đá bazan. Về mặt khoáng chất, đá granit thậm chí còn có nhiều fenspat và ít amphibole hơn đá bazan và hầu như không có pyroxene hoặc olivine. Nó cũng có thạch anh phong phú. Trong tốc ký của nhà địa chất, lớp vỏ lục địa là felsic.

Lớp vỏ lục địa chiếm chưa đến 0,4 phần trăm Trái đất, nhưng nó đại diện cho sản phẩm của quá trình tinh chế kép, lần đầu tiên ở các rặng giữa đại dương và thứ hai tại các khu vực hút chìm. Tổng lượng vỏ lục địa đang tăng chậm. Các nguyên tố không tương thích kết thúc ở các lục địa rất quan trọng vì chúng bao gồm các nguyên tố phóng xạ chính là urani, thori và kali. Những thứ này tạo ra nhiệt, làm cho lớp vỏ lục địa hoạt động giống như một tấm chăn điện trên đỉnh của lớp phủ. Hơi nóng cũng làm mềm những nơi dày trong lớp vỏ, như cao nguyên Tây Tạng, và khiến chúng lan sang một bên.

Lớp vỏ lục địa quá nổi để trở lại lớp phủ. Đó là lý do tại sao, trung bình, rất cũ. Khi các lục địa va chạm, lớp vỏ có thể dày tới gần 100 km, nhưng đó chỉ là tạm thời vì nó sớm lan ra một lần nữa. Lớp da tương đối mỏng của đá vôi và các loại đá trầm tích khác có xu hướng ở lại trên các lục địa, hoặc trong đại dương, thay vì quay trở lại lớp phủ. Ngay cả cát và đất sét bị cuốn trôi ra biển cũng quay trở lại các lục địa trên vành đai băng tải của lớp vỏ đại dương. Các lục địa thực sự là những đặc điểm tự duy trì vĩnh viễn trên bề mặt Trái đất.

Ý nghĩa của lớp vỏ Trái đất

Lớp vỏ là một khu vực mỏng nhưng quan trọng, nơi đá khô, nóng từ Trái đất sâu phản ứng với nước và oxy của bề mặt, tạo ra các loại khoáng chất và đá mới. Đó cũng là nơi mà hoạt động kiến ​​tạo mảng trộn lẫn và xáo trộn những tảng đá mới này và tiêm chúng vào chất lỏng hoạt động hóa học. Cuối cùng, lớp vỏ là ngôi nhà của sự sống, nơi tác động mạnh mẽ đến hóa học đá và có hệ thống tái chế khoáng sản riêng. Tất cả sự đa dạng thú vị và có giá trị trong địa chất, từ quặng kim loại đến lớp đất sét và đá dày, tìm thấy ngôi nhà của nó trong lớp vỏ và không nơi nào khác. Cần lưu ý rằng Trái đất không phải là cơ thể hành tinh duy nhất có lớp vỏ. Sao Kim, Sao Thủy, Sao Hỏa và Mặt Trăng của Trái Đất cũng có một.

Domin Võ

Dành ra 12 tiếng/ngày cho công việc tẻ nhạt ở ngân hàng, chỉ khi viết bài cho Mingeek, anh ấy mới thật sự là chính mình. Anh muốn cho mọi người thấy rằng, khoa học không nhàm chán như trong SGK đâu! Nếu các bạn phát hiện sai sót gì trong bài, có thể liên hệ với anh ấy qua Facebook bên dưới. Hoặc nếu bạn muốn trò chuyện về Khoa học, hãy kết bạn luôn nào <3

Related Articles

Back to top button

Adblock Detected

Please consider supporting us by disabling your ad blocker