Режа: Кучланиш модуллари ва уларнинг ўзаро боғлиқлиги

2. Ернинг ички ва ташқи ядросида ҳажм тўлқинларининг тарқалиши
Ер ядроси ва мантияси орасидаги чегара аниқ чегара ҳисобланади ва бу чегаранинг аниқлиги РсР ва ScS қайтган тўлқинлар жадаллиги билан исботланади. Сейсмик нурлар вертикал тушганда нурларни қайтариш шарти қуйидагича бўлади:
(2.16)
бу ерда, δ – бир муҳитдан бошқа муҳитга ўтиш қатламининг қалинлиги, ΔV- муҳитлардаги тезликлар фарқи, Т- тебранишлар даври. Масалан, ядро чегараси ва бўйлама тўлқинлар учун ΔV = 5,5 км/сек, Т ≈ 10 сек. Демак, ўтиш қатламининг қалинлиги δ << 10 км бўлади.
3. Сейсмологик маълумотлар бўйича Ер геосфераларини ажратиш

1925 йилда Конрад томонидан бўйлама тўлқинларнинг яна бир фазаси аниқланиб, бу сейсмик чегара ҳам ҳудди Мохо чегараси сингари деярли барча ҳудудлардаги ер қобиғида сейсмологлар томонидан ажратилади. Бу чегара Конрад чегараси номини олган бўлиб, у гранит қатламидан базальт қатламини ажратиб туради.

Зилзила ва портлашлардан ҳосил бўлган тўлқинларнинг тарқалиши сўнгги йилларда жадал ўрганилмоқда. Бунда синган (“переломленных волн”) ва қайтган («отраженных волн») тўлқинлар методлари қўлланилган изланишлар натижаларини қуйида кўриб чиқамиз. Тадқиқотчиларнинг кузатишлари натижасида бўйлама ва кўндаланг тўлқинларнинг тезликлари: гранитда - V_p= 4,0 - 5,7 км/с, V_s=2,1 - 3,4 км/с; базальтда - V_p= 5,4 - 6,4 км/с, V_s=3,2 км/с; габброда - V_p= 6,4 - 6,7 км/с, V_s=3,5 км/с; дунитда - V_p= 7,4 км/с, V_s=3,8 км/с; эклогитда - V_p= 8,0 км/с, V_s=4,3 км/с.
Булардан ташқари гранит қатнинг ўзида баъзи бир ҳудудларда тўлқинларнинг тезликлари ва қат ичидаги чегаралар бир-биридан фарқ қилади. Океан остида, шельфдан кейин гранит қатламнинг ўзи мавжуд эмас. Континентларда гранит қатнинг қуйи чегараси Конрад чегарасига тўғри келади.
Ҳозирги кунда Мохо ва Конрад чегаралари аниқ кўрсаткичларга эга. Бир қанча континентал областлар учун бўйлама тўлқинлар тезликлари 6,5 км/с дан 7,0 км/с гача, 7,0 км/с дан 7,5 км/с гача. Диорит ва габбро қатлари мавжуд бўлиб, уларнинг тезликлари V_p=6,1км/с ва габброда V_p=7,0 км/с. Океанлар остида Мохо чегараси 10 км чуқурликда ётади. Кўп континентлар учун Мохо чегарасининг чуқурлиги платформаларда 35–40 км, тоғли районларда эса 50 км ва ундан юқори. Тоғли районларда Мохо чегараси чуқурроқ жойлашган (тоғ илдизлари). Бу тоғ илдизлари биринчи бор гравитацион маълумотлар асосида аниқланган.
Ер қобиғи қобиқ ости жинсларидан тузилиши ва кимёвий таркиби билан фарқланади. Ер қобиғи мантия литосферасидан Мохо чегараси билан ажралиб туради. Бу ерда сейсмик тезликлар сакраб, кескин 8,0 – 8,2 км/с гача ўзгаради. Ер қобиғининг юзаси ҳар хил йўналишли тектоник ҳаракатларнинг таъсири натижасида рельефнинг ҳосил бўлишига, сўнг денудацияларнинг таъсирида ушбу рельефнинг емирилиши ва чўкинди йиғилиши ҳисобига ўзгариб туради. Натижада доимо шаклланаётган ва текисланаётган ер қобиғининг юзаси жуда мураккаб. Рельефнинг максимал фарқлари ҳозирги тектоник фаоллик юқори жойларда кузатилади. Масалан, Перу–Чили океан чуқур нови ва Анд тоғлари орасидаги рельефнинг фарқи 16–17 км ни ташкил этади. Литосфера плиталарининг тўқнашуви (субдукция, коллизия зоналари) жойларида, масалан, Альп–Ҳимолай альпий бурмачанлиги (неотетис) минтақаларида бу фарқ 7 – 8 км ни ташкил этади.
Океан туридаги ер қобиғининг таркиби соддароқ тузилишга эга. Унинг кесимида учта асосий қатлам ажратилади. Улардан биринчиси, чўкинди қатлам. Бу қатлам асосан карбонат чўкиндилардан таркиб топиб, 4,0 – 4,5 км чуқурликкача тарқалган. Бундан чуқурроқда карбонатсиз чуқур сувларда ҳосил бўлган қизил гиллар ва кремнийли иллар тарқалган.
Иккинчи базальт қатлами, толеит таркибли базальт лавалардан таркиб топган. Сейсмик маълумотлар бўйича океан қобиғининг базальт қатлами 1,5 – 2 км ни ташкил этади. Океан қобиғининг габбро серпинтинит қатлами 4,5 – 5 км га етади. Шундай қилиб, океан қобиғи чўкинди қатламисиз 6,5 – 7 км ни ташкил қилади. Пастдан океан қобиғи юқори мантиянинг кристаллик жинслари билан тўшалган. Ўрта океан тизмалари чўққилари остида океан қобиғи мантиядан ажралиб чиққан базальт лавалари ўчоқлари устида жойлашган.
Океан қобиғи ўрта океан тизмалари рифт зоналарида рўй бераётган жараёнлар натижасида, қайноқ мантиядан ажралаётган базальт эритмаларининг сепарацияси натижасида ҳосил бўлади. Ҳар йили бу зоналарда астеносферадан кўтарилиб, океан тубига 5 – 6 км³ базальт эритмалари қуйилиб, океаннинг иккинчи қобиғини ташкил этади. Бу улкан тектономагматик жараёнлар, ўрта океан тизмаларида доимий равишда кечиб, юқори сейсмикликни келтириб чиқаради. Континентларда бундай ҳолатлар мавжуд эмас.
Континентал турдаги ер қобиғининг таркиби ва тузилиши океан қобиғидан тубдан фарқ қилади. Унинг қалинлиги ороллар ёйида ва ўтиш зоналарида 20 – 25 км дан Ернинг ёш бурмачан ўлкалари Андлар, Альп – Ҳимолай неотетис минтақаларида 80 км гача етади. Қадимги платформаларда ер қобиғининг қалинлиги ўртача 40 км ни ташкил этади.
Континентал қобиқнинг тузилиши бир жинсли эмас, айниқса платформаларда учта асосий қат ажратилади: юқори чўкинди қоплам ва гранит ва базальт қатлари. Чўкинди қатнинг қалинлиги қадимги платформаларнинг қалқон қисмларида (шитларда) 0 км дан континентларнинг суст чеккаларида 10 – 12км ва ҳатто 15км гача етиши мумкин. Протерозой платформаларида чўкиндиларнинг ўртача қалинлиги 2 – 3 км ни ташкил этиб, уларнинг таркиби гилсимон ётқизиқлар ва карбонат жинслардан иборат.
Консолидациялашган (жипслашган) континентал қобиқнинг юқори қисми асосан токембрий жинсларидан ташкил топган. Бу қат “гранит” қати номини олган. Яъни, бу ном билан ушбу қат кесими жинсларида гранит ташкил этувчи қаторнинг базальт қаторидан устиворлиги таъкидланади.
Ер қобиғининг янада чуқурроқ қисмида (15 – 20 км атрофида) кўп ҳолларда бўйлама тўлқинларнинг тезликлари кескин 0,5 км/с га ошади. Бу Конрад чегараси бўлиб, ундан қуйида “базальт” қати ётади. Баъзи жойларда Конрад чегараси ажратилмайди, яъни сейсмик тўлқинлар тезликлари кескин ошмайди.
Литосфера ва астеносфера. Ернинг юқори мантияси сейсмик ва бошқа геофизик методлар билан анча яхши ўрганилган. Юқори мантия Мохо чегарасидан бошлаб 400 км чуқурликкача тарқалган. Литосфера Ернинг юқори қаттиқ тош қатлами. Унинг қалинлиги Ер шарининг турли ўлкаларида 50 – 150 км гача ўзгаради. Литосфера Ер қобиғи ва юқори мантиянинг устки қисмини ўз ичига олади, бу ерда мантия моддаси совишга улгуриб қаттиқ тоғ жинсига айланиб бўлган.
Литосферадан чуқурроқда паст тезликли зона мавжуд. Бу зона литосферанинг қуйи чегарасидан 300 – 400 км гача тарқалиб астеносфера қати номини олган. Астеносфера моддалари силжиш кучланишлари таъсирида қайишқоқлиги туфайли енгил деформацияланади. Модданинг ўзини бундай тутиши астеносферада тоғ жинслари бир мунча эригани сабаблидир. Астеносфера қатидан кўндаланг тўлқинларнинг ўтиши бу ердаги моддаларнинг эриши қисманлигини ва модданинг ўзи деярли қаттиқ ҳолатда эканини кўрсатади. Эриш проценти баъзи маълумотлар бўйича 20% гача етиши мумкин. Астеносферанинг бу ҳолати кўндаланг тўлқинларнинг кучли ютилишига олиб келади.
Литосфера чуқурлиги бўйича ва горизонтал (латерал) йўналишда ҳар хил таркибга ва хусусиятга эга. Литосферанинг асосий структурасини Ер сатҳи тузилишига қараб тушунса бўлади. Биринчи қарашда, Ер юзи океан сатҳидан юқори бўлган континентал худуд ва океан сатҳидан паст бўлган ботиқликдан иборат. Континентал ҳудудга шельф, континентал қиялик киради, континентал қиялик тугаши билан океан қобиғи бошланади. Океанларда “сочилиб кетган” ороллар, ороллар занжирлари, ороллар ёйлари мустақил структуралардир. Уларнинг ўзига хос тузилиши ва геологик ривожланиш тарихи мавжуд.

2.7 – расм. Ер шарида сейсмик фаолликнинг тарқалганлиги (сейсмик фаол минтақалар қизил нуқталар билан кўрсатилган)

Агар, Ер шарини сув қатламисиз тасаввур қилинса, океан тубида тоғ тизмалари ва кенг текисликларни кўриш мумкин. Ўрта-океан тизмалари ва чуқур океан новлари кўп жойларида трансформ узилмалар билан мураккаблашган. Ўрта-океан тизмалари ва чуқур океан новлари ҳамда трансформ узилмалар литосфера яхлитлигини бузиб, уни турли бўлакларга ажратган. Ўрта-океан тизмалари ва чуқур океан новлари ҳамда трансформ узилмалар Ер шарининг сейсмик фаол минтақалари ҳисобланади (2.7 – расм).