Crusta oceanică: proprietăți de bază, structură și rol geologic global

Trăsătura distinctivă a litosferei Pământului, asociată cu fenomenul de tectonică globală a planetei noastre, este prezența a două tipuri de scoarță: continentală și oceanică. Ele diferă în ceea ce privește compoziția, structura, grosimea și tipul de procese tectonice care predomină. Scoarța oceanică joacă un rol important în funcționarea sistemului dinamic unic care este Pământul. Pentru a clarifica acest rol, trebuie mai întâi să ne uităm la caracteristicile sale intrinseci.

Caracteristici generale

Crusta oceanică formează cea mai mare structură geologică de pe planetă: fundul oceanului. Această crustă este subțire, cu o grosime cuprinsă între 5 și 10 km (în comparație cu crustele continentale, care au o grosime medie de 35-45 km și care pot ajunge până la 70 km). Acoperă aproximativ 70% din suprafața Pământului, dar este de aproape patru ori mai subțire decât scoarța continentală din punct de vedere al masei. Densitatea medie a crustei este de aproximativ 2,9 g/cm³, adică mai mare decât cea a continentelor (2,6-2,7 g/cm³).

Spre deosebire de blocurile separate ale scoarței continentale, scoarța oceanică constituie o singură structură planetară, care nu este, totuși, monolitică. Litosfera Pământului este împărțită într-o serie de plăci mobile, formate din porțiuni de crustă și din mantaua superioară subiacentă. Crusta oceanică este prezentă pe toate plăcile litosferice; altele, cum ar fi placa Pacificului și Nazca, nu au un masiv continental.

Tectonica plăcilor și vârsta scoarței

Placa oceanică distinge elemente structurale majore, cum ar fi platformele stabile - talasocrate - și dorsalele oceanice medii active și șanțurile de mare adâncime. Crestele sunt zone de răspândire sau de separare a plăcilor și de formare a unei noi scoarțe; jgheaburile sunt zone de subducție sau de împingere a unei plăci sub marginea alteia, unde scoarța este distrusă. Astfel, se reînnoiește continuu și, ca urmare, vârsta celei mai vechi cruste de acest tip nu depășește 160-170 de milioane de ani, adică s-a format în perioada jurasică.

Pe de altă parte, ar trebui țineți minte, că tipul oceanic a apărut pe Pământ mai devreme decât tipul continental (probabil la începutul perioadei catarheano-arheene, acum aproximativ 4 miliarde de ani) și se caracterizează printr-o structură și o compoziție mult mai primitivă.

Ce și cum se formează crusta de sub oceane

În general, se pot distinge trei straturi principale de crustă oceanică:

1. Sedimentară. Este format în principal din roci carbonatice, parțial din argile de mare adâncime. În apropierea pantelor continentale, în special în apropierea deltelor marilor râuri, sunt prezente și sedimente terifere, care ajung în ocean de pe uscat. În aceste zone, grosimea sedimentelor poate fi de câțiva kilometri, dar în medie sunt mici - aproximativ 0,5 km. Există puține sau deloc sedimente în apropierea crestelor oceanice medii.
2. Basalt. Acestea sunt lave cu perne, de obicei scufundate. În plus, tot acestui strat i se atribuie și complexul complex de dik-uri - intruziuni particulare - de compoziție dolerită (adică și bazaltică) situate mai jos. Grosimea sa medie este de 2-2,5 km.
3. Gabbro-serpentinitul. Acest strat este compus din analogul intrusiv al bazaltului - gabbro, iar în partea inferioară - serpentinit (roci ultrabazice metamorfozate). Grosimea acestui strat, conform datelor seismice, ajunge până la 5 km și uneori chiar mai mult. Baza sa este separată de mantaua superioară subiacentă printr-o interfață specială, granița Mohorowitsch.

Structura crustei oceanice arată că, de fapt, această formațiune poate fi privită ca un strat superior oarecum diferențiat al mantalei terestre, format din rocile sale cristalizate, care se suprapun peste un strat subțire de sedimente marine.

"Transportator" al fundului oceanic

Este clar de ce există puține sedimente în compoziția acestei cruste: pur și simplu nu au avut timp să se acumuleze în cantități semnificative. Ridicându-se din zonele de răspândire de-a lungul crestelor oceanice medii, plăcile litosferice, datorită influxului de material fierbinte din mantaua în timpul procesului de convecție, deplasează crusta oceanică din ce în ce mai departe de locul în care s-a format. Ele sunt antrenate de o parte orizontală a aceluiași curent de convecție lent, dar puternic. În zona de subducție, placa (și crusta din interiorul ei) se scufundă înapoi în mantaua, deoarece partea rece a acestui flux. O mare parte din sedimente sunt îndepărtate, fărâmițate și, în cele din urmă, folosite pentru a construi crusta continentală, adică pentru a reduce suprafața oceanelor.

Crusta de tip oceanic are această proprietate interesantă, ca bandă magnetică anomalii. Aceste zone alternante de magnetizare înainte și înapoi a bazaltului sunt paralele cu zona de răspândire și sunt situate simetric pe ambele părți ale acesteia. Ele apar în timpul cristalizării lavei bazaltice, atunci când aceasta capătă o magnetizare reziduală în corespondență cu direcția câmpului geomagnetic la o anumită epocă. Deoarece a fost supus la numeroase inversiuni, direcția de magnetizare s-a inversat periodic. Acest fenomen este utilizat în geocronologia paleomagnetică și, în urmă cu jumătate de secol, a fost unul dintre cele mai puternice argumente în favoarea teoriei tectonicii plăcilor.

Tipul de crustă oceanică în ciclul materiei și în echilibrul termic al Pământului

Prin participarea la procesele de tectonică a plăcilor, scoarța oceanică este un element important al ciclurilor geologice pe termen lung. Acesta este, de exemplu, ciclul lent al apei din mantaua oceanică. Mantaua conține o mare cantitate de apă, iar cantități deloc neglijabile din aceasta pătrund în ocean în timpul formării stratului bazaltic al crustei tinere. Dar, pe parcursul vieții sale, scoarța, la rândul ei, a fost îmbogățită cu apă oceanică prin sedimentare, o mare parte din această apă, parțial sub formă legată, scăpând în mantaua prin subducție. Cicluri similare se petrec și în cazul altor substanțe, cum ar fi carbonul.

Tectonica plăcilor joacă un rol cheie în echilibrul energetic al Pământului, transportând încet căldura din regiunile calde din interior și eliberând căldura de la suprafață. Mai mult, se știe că, de-a lungul istoriei geologice, planeta a cedat 90% din căldura sa tocmai prin crusta subțire de sub oceane. Dacă acest mecanism nu ar funcționa, Pământul ar trebui să scape de excesul de căldură în alte moduri - poate ca pe Venus, unde mulți oameni de știință sugerează că a avut loc un colaps global al crustei pe măsură ce materialul supraîncălzit din mantaua Pământului a izbucnit la suprafață. Astfel, importanța crustei oceanice pentru funcționarea planetei noastre într-un mod adecvat pentru viață este, de asemenea, excepțional de mare.