Waarom de aardkorst zo belangrijk is

De aardkorst is een extreem dunne laag rots die de buitenste solide schil van onze planeet vormt. In relatieve termen is de dikte vergelijkbaar met die van de schil van een appel. Het komt neer op minder dan de helft van de totale massa van de planeet, maar speelt een cruciale rol in de meeste natuurlijke cycli van de aarde. 

De korst kan op sommige plekken dikker zijn dan 80 kilometer en op andere plekken minder dan een kilometer dik. Daaronder ligt de mantel, een laag silicaatgesteente van ongeveer 2700 kilometer dik. De mantel is goed voor het grootste deel van de aarde.

De korst is samengesteld uit veel verschillende soorten rotsen die in drie hoofdcategorieën vallen: stollend, metamorf en sedimentair. De meeste van die rotsen zijn echter ontstaan ​​als graniet of basalt. De mantel hieronder is gemaakt van peridotiet. Bridgmaniet, het meest voorkomende mineraal op aarde, bevindt zich in de diepe mantel. 

Hoe we weten dat de aarde een korst heeft

We wisten niet dat de aarde tot begin 1900 een korst had. Tot die tijd wisten we alleen dat onze planeet wankelt in relatie tot de hemel alsof deze een grote, dichte kern had - althans, astronomische waarnemingen hebben ons dat verteld. Toen volgde seismologie, die ons van onderaf een nieuw soort bewijs bracht: seismische snelheid.

Gegevens over seismische golven stellen seismologen in staat om de omvang van dergelijke gebeurtenissen te lokaliseren en te meten, en de interne structuur van de aarde in kaart te brengen. jamesbenet / Getty Images 

Seismische snelheid meet de snelheid waarmee aardbevingsgolven zich voortplanten door de verschillende materialen (d.w.z. rotsen) onder het oppervlak. Op enkele belangrijke uitzonderingen na, neemt de seismische snelheid in de aarde toe met de diepte. 

In 1909 vestigde een krant van de seismoloog Andrija Mohorovicic een plotselinge verandering in seismische snelheid - een soort discontinuïteit - ongeveer 50 kilometer diep in de aarde. Seismische golven stuiteren erop (reflecteren) en buigen (breken) terwijl ze erdoorheen gaan, op dezelfde manier waarop licht zich gedraagt ​​bij de discontinuïteit tussen water en lucht. Die discontinuïteit genaamd de Mohorovicic discontinuïteit of "Moho" is de geaccepteerde grens tussen de korst en de mantel.

Korsten en platen

De korst en de tektonische platen zijn niet hetzelfde. Borden zijn dikker dan de korst en bestaan ​​uit de korst plus de ondiepe mantel net eronder. Deze stijve en broze tweelaagse combinatie wordt de lithosfeer genoemd ("steenachtige laag" in wetenschappelijk Latijn). De lithosferische platen liggen op een laag zachter, meer plastic mantelgesteente genaamd de asthenosfeer ("zwakke laag"). De asthenosfeer laat de platen er langzaam overheen bewegen als een vlot in dikke modder. 

We weten dat de buitenste laag van de aarde bestaat uit twee grote categorieën rotsen: basalt en graniet. Basaltische rotsen liggen ten grondslag aan de zeebodems en granieten rotsen vormen de continenten. We weten dat de seismische snelheden van deze gesteentetypes, gemeten in het laboratorium, overeenkomen met die gezien in de korst tot aan de Moho. Daarom zijn we ervan overtuigd dat de Moho een echte verandering in de rockchemie markeert. De Moho is geen perfecte grens omdat sommige ruwe rotsen en mantelrotsen zich kunnen voordoen als de andere. Maar iedereen die over de korst praat, of het nu in seismologische of petrologische termen is, betekent gelukkig hetzelfde.

Over het algemeen zijn er twee soorten korst: oceanische korst (basalt) en continentale korst (graniet).

Oceanische korst

Een illustratie van oceanische korst. Dorling Kindersley / Getty Images 

Oceanische korst bedekt ongeveer 60 procent van het aardoppervlak. Oceanische korst is dun en jong - niet meer dan ongeveer 20 km dik en niet ouder dan ongeveer 180 miljoen jaar. Alles wat ouder is, is door subductie onder de continenten getrokken. Oceanische korst wordt geboren op de mid-oceanische ruggen, waar platen uit elkaar worden getrokken. Als dat gebeurt, wordt de druk op de onderliggende mantel opgeheven en reageert de peridotiet daar door te beginnen te smelten. De fractie die smelt wordt basaltische lava, die stijgt en uitbarst, terwijl de resterende peridotiet uitgeput raakt.

De mid-oceanische ruggen migreren over de aarde zoals Roombas en extraheren deze basaltcomponent uit de peridotiet van de mantel. Dit werkt als een chemisch raffinageproces. Basaltstenen bevatten meer silicium en aluminium dan het achtergebleven peridotiet, dat meer ijzer en magnesium bevat. Basaltstenen zijn ook minder dicht. Wat mineralen betreft, heeft basalt meer veldspaat en amfibool, minder olivijn en pyroxeen, dan peridotiet. In stenografie is oceanische korst mafisch terwijl oceanische mantel ultramafisch is.

Oceanische korst, die zo dun is, is een zeer kleine fractie van de aarde - ongeveer 0,1 procent - maar zijn levenscyclus dient om de inhoud van de bovenste mantel te scheiden in een zwaar residu en een lichtere set basaltstenen. Het extraheert ook de zogenaamde onverenigbare elementen, die niet in mantelmineralen passen en in de vloeibare smelt bewegen. Deze verplaatsen zich op hun beurt naar de continentale korst terwijl de plaattektoniek voortgaat. Ondertussen reageert de oceanische korst met zeewater en draagt ​​een deel ervan naar beneden in de mantel.

Continentale korst

Continentale korst is dik en oud - gemiddeld ongeveer 50 km dik en ongeveer 2 miljard jaar oud - en het beslaat ongeveer 40 procent van de planeet. Terwijl bijna alle oceanische korsten onder water zijn, wordt het grootste deel van de continentale korst blootgesteld aan de lucht.

De continenten groeien langzaam over de geologische tijd terwijl oceanische korsten en zeebodemsedimenten onder hen worden getrokken door subductie. De dalende basalt heeft het water en onverenigbare elementen eruit geperst, en dit materiaal stijgt op om meer smelten te veroorzaken in de zogenaamde subductiefabriek.

De continentale korst is gemaakt van granietrotsen, die zelfs meer silicium en aluminium hebben dan de basaltische oceaankorst. Ze hebben ook meer zuurstof dankzij de atmosfeer. Granietachtige rotsen zijn zelfs minder dicht dan basalt. Wat mineralen betreft, heeft graniet nog meer veldspaat en minder amfibool dan basalt en bijna geen pyroxeen of olivijn. Het heeft ook overvloedig kwarts. Volgens stenografie is continentale korst felsisch.

Continentale korst maakt minder dan 0,4 procent van de aarde uit, maar het is het product van een dubbel raffinageproces, eerst in ruggen in de oceaan en ten tweede in subductiezones. De totale hoeveelheid continentale korst groeit langzaam.

De incompatibele elementen die op de continenten terechtkomen, zijn belangrijk omdat ze de belangrijkste radioactieve elementen uranium, thorium en kalium omvatten. Deze creëren warmte, waardoor de continentale korst zich gedraagt ​​als een elektrische deken op de mantel. De hitte verzacht ook dikke plaatsen in de korst, zoals het Tibetaanse plateau, en maakt ze zijwaarts verspreid.

Continentale korst is te drijvend om terug te keren naar de mantel. Daarom is het gemiddeld zo oud. Wanneer continenten botsen, kan de korst dikker worden tot bijna 100 km, maar dat is tijdelijk omdat het zich snel weer verspreidt. De relatief dunne huid van kalksteen en andere sedimentaire gesteenten blijven meestal op de continenten of in de oceaan, in plaats van terug te keren naar de mantel. Zelfs het zand en de klei die in de zee worden afgewassen, keren terug naar de continenten op de transportband van de oceaanbodem. Continenten zijn echt permanente, zelfvoorzienende kenmerken van het aardoppervlak.

Wat de korst betekent

De korst is een dunne maar belangrijke zone waar droge, hete rotsen uit de diepe aarde reageren met het water en de zuurstof van het oppervlak, waardoor nieuwe soorten mineralen en rotsen ontstaan. Het is ook waar platentektonische activiteit deze nieuwe rotsen mengt en door elkaar gooit en ze injecteert met chemisch actieve vloeistoffen. Ten slotte is de korst de thuisbasis van het leven, die sterke effecten op de rotschemie uitoefent en zijn eigen systemen voor minerale recycling heeft. Alle interessante en waardevolle variëteit in de geologie, van metaalertsen tot dikke bedden van klei en steen, vindt zijn thuis in de korst en nergens anders.

Opgemerkt moet worden dat de aarde niet het enige planetaire lichaam met een korst is. Venus, Mercurius, Mars en de maan van de aarde hebben er ook een. 

Uitgegeven door Brooks Mitchell