Yer po‘stining tuzilishi, geosferalar, yerning kimyoviy tarkibi

2.6-rasm. Yer po‘stining chegaralari. (Understanding Earth., J. Grotzinger va b.)

Yer mantiyasi - Moxorovichich (yuqoridan) va Vixert - Guttenberg (pastdan) yuzalari bilan chegaralangan oraliq silikatli qobiq;m³

Yer yadrosi - Vixert - Guttenberg yuzasidan pastda joylashgan sayyoramizning markaziy tanasi.



Yer ichki tuzilishining modeli.
Bu asosiy chegaralardan tashqari geosferalar ichida asosan moddalarning bir turdan ikkinchi turga fazoviy o‘tishi va xossalarining o‘zgarishi bilan ifodalangan bir qator ikkinchi darajali ajratuvchi chegaralar mavjud.¹
Chuqurlikdagi zonalarning moddiy takibi haqida bevosita ma’lumotlarning yo‘qligi bilvosita, birinchi navbatda seysmologik ma’lumotlardan foydalanishni taqozo etadi. Seysmologik ma’lumotlar bir qator chegaraviy shartlarni (zichlik o‘zgarishining o‘rtacha qiymati Yer po‘sti uchun - 2,7 g/sm³
va yalpi Yer uchun - 5,52 g/sm³, Yerning aylanish o‘qiga nisbatan inersiyaning kuzatish momentidagi massalarning taqsimlanishini va b.) hisobga olganda, Yer moddalari zichligining chuqurlik oshishi bilan o‘zgarishini hisoblab topish imkonini beradi. Bu ma’lumotlarga tayangan holda turli chuqurliklarda bosim va haroratning qiymatini baholash mumkin.
Yerning ichki tuzilishida uning tashqi «tosh» qobig‘i - Yer po‘sti alohida o‘rinni egallaydi. Chunki Yerdagi barcha tirik organizmlarning faoliyati, turli geologik jarayonlar, xilma-xil foydali qazilma konlari aynan shu qobiqda mujassamlangan. Yer po‘stining qalinligi ham bir xilda emas. Tog‘li o‘lkalarda u 60-70 km, tekisliklarda 35-45 km, okean ostida esa 5-10 km ni tashkil etadi. Bu qatlamlarda seysmik to‘lqinlarning tarqalish tezligi va tog‘ jinslari zichligi turlichadir.
Yerning mantiyasi eng yirik geosfera sanaladi. U sayyora hajmining 83% va massasining 66% ga yaqinini tashkil etadi. Yer po‘sti va mantiya orasidagi chegara odatda bo‘ylama seysmik to‘lqin-lar tezligining 7,5-7,6 dan 7,9-8,2 km/s gacha keskin oshishi orqali ifodalangan va u Moxorovichich yuzasi nomi bilan ataladi. Okeanlarda bu chegara kuchli o‘zgaradi. Kontinentlarda Yer po‘stining mantiyaga o‘tishi juda murakkab ko‘rinishga ega bo‘lib, ba’zi hollarda bitta emas, balki bir necha chegaralar kuzatiladi. B‛u fazaviy o‘zgarishlar tufayli M yuzasining bir sathdan ikkinchisiga “sakrashi” deb talqin qilinadi.
Moxorovichich yuzasidan 670 km chuqurlikdagi chegaragacha tashqi va undan 2900 km gacha ichki mantiya ajratiladi.

Yerning kesmasi.

Tashqi mantiya 410 km chuqurlikdan o‘tuvchi yaxshi ifodalangan ichki seysmik sathga ega bo‘lib, bu chegara uni ikkiga bo‘ladi. Moxo chegarasidan 410 km chuqurlikkacha boradigan ustki qatlam Guttenberg qatlami (V qatlam) deyiladi. Unda seysmik to‘lqinlar o‘tish tezligining chuqurlik oshgan sari tezlashib borishi va uning pastki qismida esa, aksincha, birmuncha susayishi (3 %ga) kuzatiladi. Bu mantiya moddasining yumshagan, qisman (bir necha foyizgacha) suyulgan holatdaligidan dalolat beradi. Guttenberg qatlamining bu qismi astenosfera (kuchsiz qobiq) nomini olgan.
Guttenberg qatlamining ustki qismi Yer po‘sti bilan birgalikda yagona qattiq qobiqni - litosferani tashkil etadi. Tom ma’nosi bilan litosfera o‘ziga xos geosfera bo‘lib, mantiyaning qolgan qismidan astenosferaning faol qambari bilan ajralgan. Litosfera va astenosfera birgalikda Yerda tektonik jarayonlar kechadigan tektonosferani tashkil etadi.
Litosfera va astenosfera – bu tabiiy, aniqrog‘i reologik tushunchadir. Ular o‘zlarining qovushoqligi bilan farq qiladi. Litosfera qattiq va mo‘rt, astenosfera esa ancha plastik va harakatchandir. O‘rta okean tizmasining o‘q qismida litosfera va astenosfera orasidagi chegara ba’zi joylarda atigi 34 km chuqurlikda joylashgan, ya’ni litosfera faqat o‘zining ustki qismidangina iborat.
Okeanlarning chetlariga qarab litosfera qalinligi o‘zining ostki qismi, asosan mantiyaning ustki qismi (litosfera mantiyasi) hisobiga oshib boradi va kontinentlar bilan chegarasida 80-100 km gacha etishi mumkin.
Kontinentlarning markaziy qismida, ayniqsa Sharqiy Evropa yoki Sibir singari qadimiy platformalarning qalqonlari ostida litosferaning qalinligi 150-200 km gacha va undan ortiq (Janubiy Afrikada - 350 km); ba’zi ma’lumotlarga ko‘ra u 400 km gacha boradi, ya’ni amalda butun Gutenberg qatlami litosfera tarkibiga kiradi. Kontinentlarning bunday viloyatlari uchun ko‘pincha bir-birining ustida joylashgan bir necha qatlam kuzatiladi hamda gorizontal yo‘nalishda ularning uzlukliligi taxmin qilinadi. Astenosfera qatlamlarining (linzalarining) yotish chuqurligi 100 dan bir necha yuz kilometrlargacha o‘zgaradi.
Guttenberg qatlamidan pastdagi 410-670 km oraliqda Golitsin qatlami (S qatlami) joylashgan bo‘lib, u chuqurlik oshgan sari seysmik to‘lqinlar tezligining juda keskin oshishi bilan xarakterlanadi. Uni o‘rta mantiya yoki mezosfera - tashqi va ichki mantiya orasidagi oraliq zona deb ham atashadi. Golitsin qatlamida qayishqoq seysmik to‘lqinlar tezligining 9 dan 11,4 km/s oshishi mantiya moddasi zichligining taxminan 10% ga o‘zgarishi bilan tushuntiriladi. Bu hol minerallarning qayta o‘zgarishi - bir mineralning atomlari zichroq joylashgan ikkinchisiga: olivinning - shpinelga, piroksenning - granatga o‘tishi bilan bog‘liq. Petrologik va eksperimental ma’lumotlar bu qatlamni asosan granatdan tarkib topgan deb hisoblashga imkon beradi. Qatlam kimyoviy tarkibining muhim komponenti bo‘lib suv sanaladi, uning miqdori 1 % ga yaqin.
Ichki mantiya 670 km chuqurlikdan boshlanadi va Yerning radiusi bo‘yicha 2900 km gacha boradi. Tashqi va ichki mantiya chegarasi bo‘lib 670 km chuqurlikdagi seysmik bo‘lim hisoblanadi. U butun sayyora bo‘yicha kuzatiladi va seysmik to‘lqinlar tezligining sakrab oshishi va ichki mantiya moddasi zichligining oshishi bilan dalillanadi.
Bu sath mantiya jinslari mineral tarkibining o‘zgarish chegarasi bo‘lib ham hisoblanadi. Ichki mantiyaga mos keluvchi bosim va haroratda moddalar holati bo‘yicha o‘tkazilgan eksperimentlar shuni ko‘rsatadiki, quyi mantiya o‘rta matniya minerallarining yanada o‘zgarishi mahsulotlari bo‘lgan perovskit (MgSiO₃) va magneziovyustit (Fe,Mg)O dan takib topgan bo‘lishi lozim.
Quyi mantiya ikki qatlamdan - D' (670-2700 km) va D" (2700-2900 km) iborat. Ulardan birinchisi bo‘ylama va ko‘ndalang to‘lqinlarning chuqurlik sari oshib borishi bilan xarakterlanadi. Unda seysmik to‘lqinlarning tarqalish tezligi sayyora uchun maksimal ko‘rsatkichga etadi: bo‘ylama to‘lqinlarniki 13,6 km/s, ko‘ndalang to‘lqinlar taxminan 7,3 km/s.