Hvað er hafsbotnsskorpa?

Svar

Skorpan er ysta lag jarðar — undir henni tekur við jarðmöttullinn niður á 2900 km dýpi og loks jarðkjarninn (miðja jarðar er á 6730 km dýpi). Skorpunni er skipt í hafsbotns- og meginlandsskorpu sem einkenna hafsbotnana og meginlöndin eins og nöfnin benda til. Hægt er að lesa meira um jarðskorpuna í svari sama höfundar við spurningunni Hver er meðalþykkt jarðskorpunnar og hvað er það stór hluti af radíus jarðar?

Hafsbotnsskorpan verður til við eldgos á úthafshryggjunum eða úr innskotsbergi. Hana rekur síðan út frá hryggjunum til beggja átta og eyðist að lokum á flekamótum. Nánar er fjallað um flekamót í svari sama höfundar við spurningunni Hvernig myndast fellingafjöll?

Hafsbotnsskorpuna má skilgreina með tvennum hætti. Venjulega er notuð efna- og bergfræðileg skilgreining en einnig er hægt að skilgreina hana skjálftafræðilega. Í síðara tilvikinu er skorpan það sama og stinnhvolf (e. lithosphere) sem hvílir ofan á lin- eða deighvolfinu (e. asthenosphere). Stinnhvolfið, sem er í raun bæði meginlands- og hafsbotnsskorpa ásamt efsta hluta möttulsins, kemur fram skjálftafræðilega sem hart berg en deighvolfið er seigfljótandi vegna þess hve heitt það er og nálægt bræðslumarki sínu. Stinnhvolfið er um 7 km þykkt við rekhryggi úthafanna, þar sem hafsbotnsskorpan verður til, en þykknar út frá þeim með aldri vegna kólnunar.



Samkvæmt efna- og bergfræðilegu skilgreiningunni, sem er algengara að nota eins og áður sagði, er hafsbotnsskorpan einungis basaltlagið (MgO = 5-10%; ágít + plagíóklas), um 7 km þykkt að meðaltali, en möttullinn undir er peridótít (MgO = 30-40%; ólivín + ágít + enstatít). Í tilviki meginlandsskorpunnar er skilgreiningin ótvíræðari því efna- og steindasamsetning hennar, og þar með þeir eðliseiginleikar sem ráða hraða jarðskjálftabylgna (jarðskjálftabylgjur eru notaðar til þess að fá vitneskju um eiginleika bergs og lagskiptingu jarðar), eru mjög frábrugðnir eiginleikum möttulefnisins undir. Mohorovic-mörkin (Móhó), sem talin eru marka botn jarðskorpunnar, voru einmitt skilgreind á sínum tíma með skyndilegri hraðaaukningu skjálftabylgna sem verður á mótum meginlandsskorpu og möttuls.

Þykkt hafsbotnsskorpunnar (basaltlagsins) er háð hitastigi jarðmöttulsins á hverjum stað, en eins og fyrr segir er hún að meðaltali um 7 km þykk. Hins vegar er möttullinn undir heitum reitum, eins og Íslandi og Hawaii, 200-300°C heitari en „venjulegur úthafsmöttull“ og þar verður basaltlagið því mun þykkara — hér á landi sennilega um 25 km — sem kemur fram í hryggjum á hafsbotninum sem liggja út frá heitu reitunum. Af því tagi eru Grænlands-Færeyjahryggurinn, svo dæmi sé tekið.

Um þetta efni má lesa meira í grein undirritaðs: Myndun meginlandsskorpu. Náttúrufræðingurinn 70: 165-174 (2001).

Mynd: United Kingdom Offshore Operators Association