Lớp phủ Trái Đất
Đăng ngày 09/05/2016 bởi admin





      Lp ph ca Trái Đt

Ging như mi hành tinh đt đá khác (Thy tinh, Kim tinh, và Ha tinh), Trái đt được cu to bi nhiu lp. Đây là vì nó tri qua s phân lp hành tinh, trong đó vt cht đc hơn chìm xung tâm to thành nhân, còn vt cht nh hơn to thành lp ph bên ngoài. Trong khi nhân ch yếu gm st và nickel, thì lp trên ca Trái đt được cu to bi đá silicate và các khoáng cht.

Vùng này được gi là lp ph (lp manti), và chiếm phn ln th tích ca Trái đt. Chuyn đng, hay đi lưu, trong lp này còn gây ra mi hot đng núi la và đa chn ca Trái đt. Thông tin v cu trúc và thành phn ca lp ph hoc là kết qu ca nghiên cu đa vt lí hoc được thu t phân tích trc tiếp đt đá ly t lp ph, hoc lp ph phơi ra trên thm đi dương.


Các lp ca Trái đt: nhân trong, nhân ngoài, lp ph, và lp v. nh: discovermagazine.com

Đnh nghĩa

Gm vt liu đá silicate vi b dày trung bình 2886 km (1793 dm), lp ph nm gia lp v ca Trái đt và nhân ngoài ca nó. Lp ph chiếm 84% th tích Trái đt, so vi 15% ca lp nhân và phn còn li ca lp v. Trong khi phn ln là cht rn, lp ph hành x ging như mt cht lng nht do thc tế nhit đ lp này gn vi đim nóng chy.

Hiu biết ca chúng ta v lp ph ngoài, bao gm c các mng kiến to, được thu t các phân tích ca sóng đng đt; các nghiên cu dòng nhit, t trường, và lc hp dn; và các thí nghim trong phòng lab v đá và các khoáng cht. Nm sâu t 100 đến 200 km bên dưới mt đt, nhit đ ca đá gn vi đim nóng chy; đá nóng chy phun trào bi mt s núi la có ngun gc trong vùng này ca lp ph.

Các lớp của Trái đất

Các lp ca Trái đt. nh: Wikipedia Commons

Cu trúc và thành phn

Lp ph được chia thành nhiu phân lp da trên kết qu nghiên cu đa chn. Nhng phân lp này là lp bao ngoài, bt đu t khong 7 đến 35 km (4,3 đến 21,7 dm) dưới mt đt cho ti đ sâu 410 km (250 dm); vùng chuyn tiếp, t 410 đến 660 km (250 đến 410 dm); lp ph trong, t 660 km đến đ sâu 2891 km (410 đến 1796 dm); và ranh gii nhân-lp ph có b dày biến thiên (trung bình khong 200 km).

Trong lp ph ngoài, có hai vùng chính phân bit rch ròi. Vùng phía dưới là quyn suy trong, gm đá chy b dày trung bình khong 200 km (120 dm). Vùng phía trên là phn dưới ca thch quyn, gm đá rn và dày khong 50 đến 120 km (31 đến 75 dm).

Phn trên ca thch quyn là lp v Trái đt, mt lp mng khong 5 đến 75 km (3,1 đến 46,6 dm), ngăn cách vi lp ph bi đường gián đon Mohorovicic (hay “Moho”, được đnh nghĩa bi s tăng đt biến v phía dưới ca tc đ truyn sóng đng đt).

mt s nơi dưới đi dương, lp ph thường b l ra. Cũng có mt vài nơi trên đt lin ti đó đá trong lp ph b ép lên mt đt bi hot đng kiến to mng, đáng chú ý nht là vùng Tablelands thuc Công viên quc gia Gros Morne Newfoundland và Labrador, Canada, Đo St. John, Ai Cp, hay đo Zabargad Bin Đ.

V thành phn cu to, lp ph gm 44,8% oxygen; 21,5% silicon; và 22,8% magnesium. Ngoài ra, còn có st, nhôm, calcium, sodium, và potassium. Các nguyên t này đu liên kết vi nhau dng đá silicate, toàn b đu dng oxide. Ph biến nht là silicon dioxide (SiO2) chiếm 48%, kế tiếp là magnesium oxide (MgO) chiếm 37,8%. Các mu đá mà bn có th tìm thy bên trong lp ph bao gm: olivine, pyroxenes, spinel, và garnet.

Hot đng đi lưu

Do s chênh lch nhit đ gia b mt Trái đt và lp nhân ngoài, có mt chu trình vt liu đi lưu trong lp ph. Chu trình này bao gm s chuyn đng chm, t t ca lp ph silicate ca Trái đt trên b mt, mang nhit t nhân Trái đt lên b mt. Trong khi vt liu nóng dâng lên b mt, thì vt liu nng hơn, ngui hơn chìm xung phía dưới.

Thch quyn chia thành mt s mng liên tc được sinh to và phá hy ti ranh gii vi các mng lân cn. Chuyn đng chìm xung ca vt liu xy ra ti các vùng suy yếu, các v trí ti các ranh gii mng gp nhau ti đó mt lp ph chuyn đng xung dưới lp kia. S bi t xy ra khi vt liu được thêm vào rìa đang ln lên ca mt mng, cùng vi s lan rng thm đi dương.

Quá trình hn đn này được tin là mt b phn không th thiếu ca chuyn đng mng, nguyên nhân gây ra s trôi git lc đa. Lp v đi dương suy yếu cũng là cái gây ra hot đng núi la, như trường hp Vành đai La Thái Bình Dương.

Vành đai Lửa Thái Bình Dương

Vành đai La Thái Bình Dương

Thám him

Các nghiên cu khoa hc và thám him lp ph thường được tiến hành trên thm đi dương do b dày tương đi mng ca lp v đi dương và so vi lp v trên lc đa. N lc đu tiên nhm thám him lp ph (gi là D án Mohole) đt ti đ sâu xâm nhp xp x 180 m (590 feet). D án b b d vào năm 1966 sau nhiu tht bi liên tiếp và chi phí leo thang.

Năm 2005, tàu khoan thăm dò đi dương JOIDES Resolution thu được mt l khoan sâu 1416 mét (4646 ft) dưới thm đi dương. Năm 2007, mt đi khoa hc trên tàu nghiên cu RRS James Cook ca Anh đã tiến hành mt nghiên cu trên vùng l ra ca lp ph nm gia mũi đt Verdr Islands và Bin Caribbean.

àu khoan thăm dò khoa học JOIDES Resolution

Tàu khoan thăm dò khoa hc JOIDES Resolution, nh chp năm 2009. nh: William Crawford/IODP/TAMU

Trong nhng năm gn đây, mt phương pháp thám him các lp ca Trái đt được đ xut, s dng mt dng c thăm dò nh, đc, sinh nhit. Dng c này s làm tan đường đi ca nó qua lp v và lp ph và gi liên lc qua các tín hiu sóng âm sinh ra khi nó xâm nhp vào các lp đá. Dng c bao gm mt lp ngoài làm bng tungsten cùng vi lõi làm bng cobalt-60 đóng vai trò ngun nhit phóng x.

Theo tính toán, mt dng c thăm dò như vy s đi ti Moho đi dương trong thi gian dưới 6 tháng và đt ti đ sâu ti thiu trên 100 km (62 dm) trong vài thp niên bên dưới thch quyn đi dương ln dưới thch quyn lc đa. Vào năm 2009, mt ng dng trên siêu máy tính đã to ra mt mô phng mang li nhng cái nhìn mi vào s phân b ca các lp trm tích khoáng k t khi lp ph phát trin hi 4,5 t năm trước.

Trong khi lp ph ca Trái đt chưa tng được thám him bt kì đ sâu đáng k nào, phn nhiu kiến thc người ta biết là t các nghiên cu gián tiếp trong vào thế k tr li đây. Khi loài người tiếp tc thám him H mt tri, chúng ta chc chn s hiu rõ hơn v các hành tinh đá, hành trng đa cht ca chúng, và s hình thành ca chúng.

Ngun: Universe Today







Các tin bài khác


1