Hvordan er jordskorpa bygd opp?

Hvordan er jordskorpa bygd opp? To unike lag

Å forstå hvordan er jordskorpa bygd opp gir innsikt i planetens struktur. Skorpen danner grunnlaget for alt liv på jordoverflaten. Å lære om sammensetningen av det ytre jordlaget bidrar til dypere geologisk forståelse. Utforsk detaljene for å forstå jordens faste ytre skall bedre.

Hvordan er jordskorpa bygd opp under føttene våre?

Jordskorpa er det ytterste, faste skallet på planeten vår og er delt inn i to hovedtyper: den tykke kontinentalskorpe og havbunnsskorpe. Begge disse skorpene består hovedsakelig av magmatiske og metamorfe bergarter, dekket av et tynt lag med sedimentære bergarter nær overflaten. Sammenlignet med jordas totale volum utgjør denne ytre huden en forsvinnende liten del, faktisk under 1 prosent av den totale massen.

I løpet av mine år med feltarbeid og geologiske studier har jeg opplevd hvor lett det er å glemme hva som skjuler seg dypt der nede. Når du står på en fjelltopp, føles bakken bunnsolid og uendelig dyp. Sannheten er imidlertid at skorpen er som et tynt eggeskall. Første gang jeg analyserte seismiske data fra dype boringer, slo det meg hvor brått overgangen til mantelen faktisk er. Denne grensen, kjent som Moho, markerer slutten på skorpen og starten på de tyngre bergartene i dypet.

Kontinentalskorpen - Det tykke landskapet

Kontinentalskorpen utgjør landmassene og de grunne sokkelområdene i verden. Den har en tykkelse som vanligvis ligger mellom 30 og 50 kilometer, men under store fjellkjeder kan den strekke seg helt ned til 70 kilometer. Denne skorpen har en relativt lav gjennomsnittlig tetthet på rundt 2,7 gram per kubikkcentimeter, noe som gjør at den flyter høyt på den underliggende mantelen. Den er primært oppbygd av granittiske bergarter som er rike på silika og aluminium.

Havbunnsskorpen - Den tynne og tette havbunnen

Havbunnsskorpen ligger under de dype verdenshavene og skiller seg drastisk fra kontinentalskorpen i både tykkelse og sammensetning. Den er svært tynn, vanligvis bare mellom 5 og 10 kilometer tykk. Til tross for at den er tynnere, har den en høyere tetthet på rundt 2,9 til 3,0 gram per kubikkcentimeter. Dette skyldes at den består av tunge, mørke magmatiske bergarter som basalt og gabbro, som er rike på jern og magnesium.

Men her kommer et poeng som de færreste tenker over, og som jeg selv måtte erfare gjennom utallige diskusjoner i laboratoriet. Havbunnsskorpen er nemlig geologisk sett ekstremt ung sammenlignet med kontinentene. Mens deler av kontinentalskorpen er over 4 milliarder år gammel, blir havbunnsskorpen kontinuerlig resirkulert. Den eldste intakte havbunnsskorpen vi kjenner til er bare rundt 340 millioner år gammel, og finnes som fragmenter i Middelhavet. Resten blir presset ned i mantelen og smeltet på nytt i subduksjonssoner.

Bergarter og temperaturer i dypet

Sammensetningen av jordskorpa endrer seg både horisontalt og vertikalt gjennom tre hovedgrupper av bergarter. Nær overflaten finner vi et tynnere lag med sedimentære bergarter, som er dannet av avsetninger fra vind, vann og is. Under dette overflatelaget dominerer de magmatiske bergartene, som oppstår når magma størkner, samt de metamorfe bergartene, som er opprinnelige bergarter omvandlet av voldsomt trykk og høy varme dypt nede i skorpen.

Når vi beveger oss nedover i jordskorpa, opplever vi en markant oppbygging av jordskorpa med dypet. I den øvre delen av kontinentalskorpen stiger temperaturen normalt med mellom 20 og 30 grader celsius per kilometer. Dypere nede faller denne temperaturgradienten, slik at økningen skjer i et langsommere tempo. De dypeste delene av skorpen kan likevel nå temperaturer på mellom 300 og 500 grader celsius før man krysser grensen over til den øvre mantelen.

Sammenligning av skorpetyper

Kontinentalskorpe

- Mellom 30 og 50 kilometer, opptil 70 kilometer under fjellkjeder

- Lav tetthet, omtrent 2,7 gram per kubikkcentimeter

- Granittiske bergarter rike på silika og aluminium

- Over 4 milliarder år gammel på det eldste

Havbunnsskorpe

- Mellom 5 og 10 kilometer

- Høyere tetthet, omtrent 2,9 til 3,0 gram per kubikkcentimeter

- Basaltiske bergarter rike på jern og magnesium

- Sjelden eldre enn 200 millioner år på grunn av tektonisk resirkulering

Håvards oppdagelse under tunnelboring

Håvard, en 42 år gammel geolog i et ingeniørfirma i Bergen, skulle analysere bergartene under et stort tunnelprosjekt på Vestlandet. Han forventet enkle, homogene granittiske formasjoner ut fra de gamle oversiktskartene.

Da boringen startet, støtte teamet på uventede problemer. Borekronene ble slitt ned tre ganger raskere enn normalt, og tunnelveggene viste tegn til ustabilitet på grunn av uvanlig tette, mørke bergartslag.

Håvard innså at de hadde truffet en gammel, metamorf sone med omdannet gabbro og diabas - rester av en eldgammel havbunnsskorpe som ble klemt opp under en kontinentalkollisjon for millioner av år siden.

Ved å justere borehastigheten og endre sikringsmetodene ut fra denne nye forståelsen, klarte teamet å fullføre tunnelen med en tidsforsinkelse på bare to uker, i stedet for den totale stansen de fryktet.