Разрыв Мохоровича - Википедия - Mohorovičić discontinuity

Земная кора и мантия, разрыв Мохо между основанием коры и твердой верхней мантией

В Разрыв Мохоровича /мoʊчасoʊˈрoʊvяtʃɪtʃ/, мох-хох-ROHзуд, (Хорватское произношение:[moxorôʋiːt͡ʃit͡ɕ]),[1] обычно называют Разрыв Мохо или Мохо, - граница между земной шар с корка и мантия. Это определяется отчетливым изменением скорости сейсмологических волн, когда они проходят через изменяющуюся плотность горных пород.[2]

Мохо почти полностью находится внутри литосфера.[3] Только под срединно-океанические хребты определяет ли он литосферу -астеносфера граница. Разрыв Мохоровичич находится на 5–10 км (3–6 миль) ниже дно океана, и от 20 до 90 километров (10-60 миль) под типичными континентальными корками, с средний 35 километров (22 миль).

Названный в честь первопроходца хорватский сейсмолог Андрия Мохоровичич, Мохо разделяет оба океаническая кора и Континентальный разлом из нижней мантии. Разрыв Мохоровича был впервые обнаружен в 1909 году Мохоровичем, когда он заметил, что сейсмограммы из мелкофокусный землетрясения было два набора Зубцы P и S-волны, один из которых следовал по прямому пути у поверхности Земли, а другой преломленный высокоскоростной средой.[4]

Природа и сейсмология

Два пути P-волны, один прямой и один преломленный, когда она пересекает Мохо[4]
Ордовик офиолит в Национальный парк Грос-Морн, Ньюфаундленд. Эта скала, которая сформировала ордовикский Мохо, обнажена на поверхности.

Мохо знаменует переход по составу между скалистой внешней корой Земли и более пластичной мантией. Сразу над Мохо скорости первичных сейсмических волн (P-волны) согласуются с базальт (6,7–7,2 км / с), а ниже аналогичны таковым через перидотит или же дунит (7,6–8,6 км / с).[5] Это увеличение примерно на 1 км / с соответствует отчетливому изменению материала при прохождении волн через Землю и обычно принимается как нижний предел земной коры.[6] Мохо характеризуется переходной зоной до 500 метров.[7] Зоны древнего Мохо обнажены над землей в многочисленных офиолиты во всем мире.[8]

Как показано на рисунке, Мохо поддерживает относительно стабильную среднюю глубину 10 км под дном океана, но может варьироваться более чем на 70 км под континентальными массивами суши.

История

Хорватскому сейсмологу Андрию Мохоровичу приписывают первое открытие и определение Мохо.[9] В 1909 году он изучал данные местного землетрясения в Загреб когда он наблюдал два различных набора P-волн и S-волн, распространяющихся из очага землетрясения. Мохорович знал, что волны, вызванные землетрясениями, распространяются со скоростью, пропорциональной плотности несущего их материала. В результате этой информации он предположил, что второй набор волн может быть вызван только резким переходом плотности в земной коре, который может объяснить такое резкое изменение скорости волны. Используя данные о скорости землетрясения, он смог вычислить глубину Мохо примерно 54 км, что позже было подтверждено будущими сейсмологическими исследованиями.[10]

Мохо сыграл большую роль в геология и наука о Земле уже более века. Наблюдая за преломляющей природой Мохо и тем, как она влияет на скорость продольных волн, ученые смогли составить теории о составе Земли. Эти ранние исследования привели к появлению современных сейсмология.[10]

В начале 1960-х гг. Проект Мохол была попыткой пробурить Мохо из глубоководных районов океана.[11] После первоначального успеха в освоении глубоководного бурения проект пострадал от политического и научного противодействия, бесхозяйственности и перерасход средств, и он был отменен в 1966 году.[12]

Исследование

Достижение разрыва путем бурения остается важной научной задачей. Советский ученые в Кольская сверхглубокая скважина преследовали эту цель с 1970 по 1992 год. Они достигли глубины 12 260 метров (40 220 футов), самой глубокой скважины в мире, прежде чем отказаться от проекта.[13] Одно предложение рассматривает плавление породы радионуклидный капсула с тяжелым вольфрам игла, которая может продвигаться вниз к разрыву Мохо и исследовать Недра земли около него и в верхней мантии.[14] Японский проект Chikyu Hakken («Открытие Земли») также стремится исследовать эту общую область с помощью бурового корабля, Тикю, построенный для Комплексная программа морского бурения (IODP).

Планы требовали буровое судно JOIDES Резолюция отплыть от Коломбо в Шри-Ланка в конце 2015 года и направиться в Атлантис Банк, перспективное расположение на юго-западе Индийский океан на Юго-Западный Индийский хребет, чтобы попытаться пробурить начальную скважину на глубину примерно 1,5 км.[15]Попытка не достигла даже 1,3 км, но исследователи надеются продолжить свои исследования позже.[16]

Смотрите также

Примечания

  1. ^ Мангольд, Макс (2005). Aussprachewörterbuch (на немецком языке) (6-е изд.). Мангейм: Dudenverlag. п. 559. ISBN  9783411040667.
  2. ^ Rudnick, R.L .; Гао, С. (01.01.2003), Голландия, Генрих Д.; Турекян, Карл К. (ред.), «3.01 - Состав континентальной коры», Трактат по геохимии, Пергам, 3: 659, Bibcode:2003TrGeo ... 3 .... 1R, Дои:10.1016 / b0-08-043751-6 / 03016-4, ISBN  978-0-08-043751-4, получено 2019-11-21
  3. ^ Джеймс Стюарт Монро; Рид Викандер (2008). Изменяющаяся Земля: изучение геологии и эволюции (5-е изд.). Cengage Learning. п. 216. ISBN  978-0-495-55480-6.
  4. ^ а б Эндрю Маклиш (1992). Геологическая наука (2-е изд.). Томас Нельсон и сыновья. п. 122. ISBN  978-0-17-448221-5.
  5. ^ РБ Кэткарт и М.М. Жиркович (2006). Виорел Бадеску; Ричард Брук Кэткарт И Рулоф Д. Шуилинг (ред.). Макроинженерия: вызов на будущее. Springer. п. 169. ISBN  978-1-4020-3739-9.
  6. ^ Rudnick, R.L .; Гао, С. (2003), «Состав континентальной коры», Трактат по геохимии, Эльзевьер, 3: 659, Bibcode:2003TrGeo ... 3 .... 1R, Дои:10.1016 / b0-08-043751-6 / 03016-4, ISBN  978-0-08-043751-4
  7. ^ Д.П. Маккензи - Прерывистость Мохоровича
  8. ^ Коренага, июн; Келемен, Питер Б. (1997-12-10). «Происхождение силлов габбро в переходной зоне Мохо офиолита Омана: последствия для переноса магмы в нижней части океанической коры». Журнал геофизических исследований: твердая Земля. 102 (B12): 27729–27749. Bibcode:1997JGR ... 10227729K. Дои:10.1029 / 97JB02604.
  9. ^ Braile, L.W .; Chiangl, C. S. (1986), Баразанги, Муавиа; Браун, Ларри (ред.), «Континентальный разрыв Мохоровичичей: результаты исследований почти вертикальных и широкоугольных сейсмических отражений», Серия геодинамики, Американский геофизический союз, 13, стр. 257–272, Дои:10.1029 / gd013p0257, ISBN  978-0-87590-513-6
  10. ^ а б Продель, Клаус; Муни, Уолтер Д. (2012). Изучение земной коры - история и результаты сейсмологии с контролируемым источником. Дои:10.1130 / mem208. ISBN  9780813712086.
  11. ^ Зимовщик, Эдвард Л. (2000). "Научное морское бурение, от AMSOC до COMPOST". 50 лет открытия океана: Национальный научный фонд 1950–2000 гг.. Вашингтон, округ Колумбия: National Academies Press (США).
  12. ^ Mohole, LOCO, CORE и JOIDES: краткая хронология Бетти Шор, Институт океанографии Скриппса, август 1978 г., 7 стр. Дата обращения 25 июня 2019 г.
  13. ^ «Как Советы пробурили самую глубокую дыру в мире». Проводной. 2008-08-25. Получено 2008-08-26.
  14. ^ Ожован, М .; Ф. Гибб; Полуэктов П., Емец Э. (август 2005 г.). «Исследование внутренних слоев Земли самозатухающими капсулами». Атомная энергия. 99 (2): 556–562. Дои:10.1007 / s10512-005-0246-y. S2CID  918850.
  15. ^ Витце, Александра (декабрь 2015 г.). "Квест по исследованию мантии Земли возобновляется". Новости природы. 528 (7580): 16–17. Bibcode:2015 Натур.528 ... 16Вт. Дои:10.1038 / 528016a. PMID  26632566.
  16. ^ Кавана, Лукас (27 января 2016). "Оглядываясь назад на" Экспедицию 360 ". JOIDES Резолюция. Архивировано из оригинал на 2016-07-09. Получено 2016-09-21. Возможно, мы не достигли нашей цели - 1300 м, но мы пробурили самую глубокую скважину с одной опорой в твердой породе (789 м), которая в настоящее время является пятой по глубине, когда-либо пробуренной в твердой океанской коре. Мы также получили как самые длинные (2,85 м), так и самые широкие (18 см) отдельные куски твердой породы, когда-либо обнаруженные Международной программой по исследованию океана и ее предшественниками! [...] Мы очень надеемся вернуться на этот сайт в недалеком будущем.

Рекомендации

внешняя ссылка