Сохтори дохилии сайёраи Замин
Замин аксар вақт аз рӯи сатҳ "оддӣ" ба назар мерасад: қитъаҳо, уқёнусҳо, қаторкӯҳҳо ва атмосфераи пӯшида. Аммо, дар зери пои мо як сохтори дохилии хеле мураккаб пинҳон аст, ки дар тӯли миллиардҳо сол дар зери таъсири равандҳои геологӣ қабат-қабат ва доимо тағйир меёбад. Дарки сохтори дохилии Замин на танҳо барои илми геология, балки барои шарҳ додани он, ки чаро заминларзаҳо ба амал меоянд, чӣ гуна вулқонҳо ба вуҷуд меоянд, чӣ гуна қитъаҳо ҳаракат мекунанд ва чаро Замин майдони магнитӣ дорад, ки ҳаётро аз радиатсияи зараровар муҳофизат мекунад, муҳим аст.
Умуман, сохтори дохилии Замин ба се қабати асосӣ тақсим мешавад: қишри Замин, мантия ва ядро. Ин тақсимот ба таркиби кимиёвӣ ва хосиятҳои физикии сангҳо асос ёфтааст. Олимон инчунин қабатҳоро дар асоси рафтори механикии маводҳо, ба монанди литосфераи сахт ва астеносфераи пластикӣ, ҷудо мекунанд. Маълумот дар бораи дохилии Замин тавассути усулҳои гуногун, асосан таҳлили мавҷҳои сейсмикӣ аз заминларзаҳо, таҷрибаҳои лаборатории фишори баланд ва мушоҳидаҳои майдонҳои ҷозиба ва магнитӣ ба даст оварда мешавад.
1. Қишри Замин: қабати тунук, вале динамикии берунӣ
Қишр қабати берунии Замин аст, ки мо дар он зиндагӣ мекунем. Дар муқоиса бо андозаи умумии Замин, қишр хеле тунук аст - мисли пӯсти себ. Ғафсии қишр гуногун аст: қишри уқёнусӣ ба ҳисоби миёна тақрибан 5-10 км, дар ҳоле ки қишри қитъавӣ одатан 30-70 км аст ва метавонад дар зери қаторкӯҳҳои калон ба монанди Ҳимолой ғафстар бошад.
Қишри уқёнусӣ асосан аз сангҳои базалтӣ, ки аз оҳан ва магний бой мебошанд, иборат буда, зичтар аст. Қишри қитъавӣ майл ба "сабуктар" дорад, зеро он дорои сангҳои гранитии бештар аст, ки аз кремний ва алюминий бой мебошанд. Ин фарқият дар таркиб ва зичӣ дар тектоникаи плитаҳо муҳим аст: қишри зичи уқёнусӣ нисбат ба қишри қитъавӣ ба осонӣ зери об мемонад (ба поён лағжида).
Гарчанде ки қишри замин тунук аст, он қисматест, ки мо онро ба осонӣ мушоҳида карда метавонем. Тағйирёбии обу ҳаво, эрозия, таҳшиншавӣ ва фаъолияти тектоникӣ пайваста қишри заминро аз нав шакл медиҳанд. Қишри замин инчунин таърихи геологии Заминро дар шакли сангшудаҳо, қабатҳои таҳшинӣ ва сохторҳои сангӣ нигоҳ медорад.
2. Литосфера ва астеносфера: асоси механикии ҳаракати плитаҳо
Дар зери қишри Замин, тақсимот дар асоси хосиятҳои механикӣ хеле муфид мегардад. Қишри Замин, дар баробари қисми болоии мантия, литосфераро ташкил медиҳад - қабати сахте, ки ба плитаҳои тектоникӣ "шикаста" мешавад. Ин литосфера оҳиста-оҳиста аз болои қабати пластикии бештар, астеносфера, ҳаракат мекунад.
Астеносфера дар чуқурии тақрибан 100-350 км ҷойгир аст (вобаста ба макон фарқ мекунад). Гарчанде ки он сахт боқӣ мемонад, сангҳои астеносфера метавонанд дар миқёси вақти геологӣ аз сабаби ҳарорати баланд ва шароити фишори мушаххас хеле суст ҷараён гиранд. Ин ҷараёни суст ба плитаҳои тектоникӣ имкон медиҳад, ки ҳаракат кунанд, бархӯранд, аз ҳам ҷудо шаванд ё аз паҳлӯи якдигар лағжанд. Натиҷаҳо дар сатҳ ҳамчун ташаккули кӯҳҳо, хандақҳои уқёнусӣ, қаторкӯҳҳои миёнаи уқёнусӣ ва заминларзаҳо намоёнанд.
3. Мантияи Замин: қабати калонтарин, муҳаррики асосии геодинамика
Мантия ғафстарин қабат аст, ки аз пояи қишр то чуқурии тақрибан 2.900 км тӯл мекашад. Мантия қисми зиёди ҳаҷми Заминро ташкил медиҳад ва ҳамчун "муҳаррик" амал мекунад, ки бисёр равандҳои геологиро тавассути конвексияи гармӣ танзим мекунад. Мантия асосан аз минералҳои силикати бой аз магний ва оҳан, ба монанди перидотит, иборат аст. Гарчанде ки аксар вақт ҳамчун моеъ тасаввур карда мешавад, қисми зиёди мантия сахт аст. Аммо, ин ҷисмҳои сахт метавонанд деформатсияи пластикиро аз сар гузаронанд ва оҳиста ҷорист.
Мантия ба мантияи болоӣ ва мантияи поёнӣ тақсим мешавад. Мантияи болоӣ астеносфера ва минтақаи гузаришро дар бар мегирад; дар ҳоле ки мантияи поёнӣ амиқтар буда, фишор ва часпакии баландтар дорад.
а. Минтақаи гузариш: марзи муҳими минералогӣ
Дар умқи аз 410 км то 660 км, минтақаи гузариш мавҷуд аст, ки дар он минералҳо сохтори кристаллии худро аз сабаби фишори баланд тағйир медиҳанд. Ин тағйирот дар фазаи минералӣ ба суръати мавҷҳои сейсмикӣ таъсир мерасонад ва минтақаро тавассути маълумоти сейсмологӣ муайян мекунад. Минтақаи гузариш аксар вақт ҳамчун "марз" баррасӣ мешавад, ки ба чӣ гуна боло ё поён ҳаракат кардани маводи мантия таъсир мерасонад.
б. Конвексияи мантия ва тектоникаи плитаҳо
Гармии дохилии Замин аз гармии боқимондаи ташаккули сайёра ва пӯсидани унсурҳои радиоактивӣ ба вуҷуд меояд. Ин гармӣ ҷараёнҳои конвексияро дар мантия ба вуҷуд меорад: маводи гармтар майл ба боло рафтан доранд, дар ҳоле ки маводи хунуктар ғарқ мешаванд. Ин конвексия омили асосии ҳаракати дарозмуддати плитаҳои тектоникӣ мебошад. Дар баъзе ҷойҳо, маводи гарм боло рафта, лойҳои мантияро ташкил медиҳанд, ки метавонанд фаъолияти вулқонии бузургро, ба монанди вулқонҳои нуқтаҳои гарм ба монанди Ҳавайӣ, ба вуҷуд оранд.
4. Ядрои Замин: манбаи майдони магнитӣ ва асрори динамикаи ботинии он
Дар зери мантия ядрои Замин ҷойгир аст, ки ба ядрои беруна ва ядрои дохилӣ тақсим мешавад. Ғафсии умумии ядро аз сарҳади мантия ва ядро то маркази Замин тақрибан 3.480 км аст. Дар асл, ядро "қалби" сайёра аст ва аз қабатҳои болоии он ҳам аз ҷиҳати таркиб ва ҳам аз ҷиҳати рафтори физикӣ хеле фарқ мекунад.
а. Ядрои беруна: генератори геодинамои охан-никели моеъ
Ҳастаи берунӣ дар чуқурии тақрибан 2.900–5.150 км ҷойгир буда, моеъ аст. Таркиби он аз оҳан ва никел иборат буда, миқдори ками унсурҳои сабуктар (масалан, сулфур, оксиген ё кремний) мавҷуданд, ки ба зичӣ ва нуқтаи обшавии он таъсир мерасонанд. Азбаски он моеъ ва ноқил аст, ҳастаи берунӣ ба ҷараёнҳои конвексияи қавӣ дучор мешавад.
Ҳаракати моеъҳои ноқилӣ дар ядрои берунӣ, ки таҳти таъсири гардиши Замин қарор дорад, майдони магнитии Заминро тавассути механизме бо номи геодинамо ба вуҷуд меорад. Ин майдони магнитӣ магнитосфераро ташкил медиҳад, ки ба дур кардани зарраҳои заряднок аз Офтоб мусоидат мекунад ва бо ин васила атмосфера ва мавҷудоти зиндаро муҳофизат мекунад. Тағйирот дар ҷараёни ядрои берунӣ инчунин бо тағйирот дар майдони магнитӣ, аз ҷумла падидаи гардиши қутбҳои магнитӣ дар миқёси геологӣ алоқаманд аст.
б) Ҳастаи дохилӣ: маркази зич ва хеле гарми Замин
Ҳастаи дохилӣ дар чуқурии тақрибан 5.150 км то маркази Замин (6.371 км) ҷойгир аст ва сахт аст. Гарчанде ки ҳарорати он хеле баланд (ҳазорҳо дараҷа Селсий) ҳисоб карда мешавад, фишори шадид маводи оҳан-никелро сахт нигоҳ медорад. Гумон меравад, ки ҳастаи дохилӣ бо хунук шудани Замин, зеро маводи оҳан аз ҳастаи берунӣ сахт мешавад, оҳиста афзоиш меёбад.
Афзоиши ядрои дохилӣ гармии ниҳониро хориҷ мекунад ва инчунин метавонад таркиби ядрои беруниро тағйир диҳад (зеро баъзе унсурҳо афзалтар медонанд, ки дар фазаи моеъ боқӣ монанд). Ин раванд ба нигоҳ доштани конвексия дар ядрои берунӣ мусоидат мекунад ва бо ин васила ба устувории дарозмуддати майдони магнитӣ мусоидат мекунад.
5. Чӣ тавр олимон дохили Заминро «мебинанд»?
Азбаски мо наметавонем то маркази Замин парма кунем (чуқуртарин чоҳи инсонӣ танҳо чанд даҳ километр аст), илм ба равишҳои ғайримустақим такя мекунад:
1. Сейсмология: Мавҷҳои P (аввалин) ва мавҷҳои S (дуюмдараҷа) аз заминларзаҳо вобаста ба зичӣ ва ҳолати мавод бо суръати гуногун дар Замин ҳаракат мекунанд. Мавҷҳои S наметавонанд аз моеъҳо гузаранд, аз ин рӯ набудани мавҷҳои S дар баъзе минтақаҳо ба исботи он мусоидат мекунад, ки ядрои берунӣ моеъ аст.
2. Таҷрибаҳои фишори баланд: Минералҳо дар дастгоҳҳои махсус гарм ва фишурда мешаванд, то шароити мантия ва ядроро тақлид кунанд, то олимон рафтори маводҳоро дар умқи ниҳоят баланд дарк кунанд.
3. Ҷозиба ва геодезия: Тағйирот дар майдони ҷозиба нишонаҳоеро барои тақсимоти масса дар дохили Замин фароҳам меорад.
4. Геомагнетизм: Мушоҳидаҳои майдони магнитӣ барои моделсозии динамикаи ядрои берунӣ мусоидат мекунанд.
6. Хулоса: системаи қабатии ба ҳам пайвастшуда
Сохтори дохилии Замин на танҳо як маҷмӯи статикии қабатҳост. Қишри Замин ҳаётро дар бар мегирад ва таърихи геологиро сабт мекунад, литосфера ҳамчун плитаҳои тектоникӣ ҳаракат мекунад, астеносфера "пойгоҳи" пластикиро барои ин ҳаракат фароҳам меорад, мантия ҷараёни гармиро, ки динамикаи сатҳро ба вуҷуд меорад, танзим мекунад ва ядро - бахусус ядрои берунӣ - майдони магнитии муҳофизатиро ба вуҷуд меорад. Ҳамаи ин қабатҳо ба якдигар таъсир мерасонанд ва системаи сайёраи фаъол ва таҳаввулёбандаро ташкил медиҳанд.
Дарки сохтори дохилии Замин ба мо кӯмак мекунад, ки аломатҳои табииро бихонем, хатарҳои геологиро пешгӯӣ кунем, захираҳоро пайдо кунем ва ҳатто шароитеро, ки Заминро барои зиндагӣ мувофиқ мегардонанд, арзёбӣ кунем. Дар зери сатҳи ороми худ, Замин сайёраи аз ҷиҳати геологӣ зинда аст ва сохтори дохилии он муҳаррики асосии ин ҳаёти динамикӣ мебошад.
