Oceanska skorja: osnovne lastnosti, struktura in globalna geološka vloga

Značilnost Zemljine litosfere, povezana s pojavom globalne tektonike na našem planetu, je prisotnost dveh vrst skorje: kontinentalne, ki sestavlja celinske masive, in oceanske. Razlikujejo se po sestavi, zgradbi, debelini in naravi prevladujočih tektonskih procesov. Oceanska skorja ima pomembno vlogo pri delovanju enotnega dinamičnega sistema, ki je Zemlja. Da bi pojasnili to vlogo, je treba najprej preučiti njene značilnosti.

Splošne značilnosti

Oceanska skorja sestavlja največjo geološko strukturo na planetu - oceansko dno. Ta skorja ni zelo debela, od 5 do 10 kilometrov (debelina kontinentalne skorje je v povprečju 35 do 45 kilometrov, lahko pa tudi do 70 kilometrov). Zavzema približno 70 % celotne površine Zemlje, vendar je skoraj štirikrat obsežnejša od celinske skorje. Povprečna gostota kamnin je skoraj 2,9 g/cm³, tj. višje kot na celinah (2,6-2,7 g/cm³).

V nasprotju z ločenimi bloki celinske skorje oceanska skorja tvori enotno planetarno strukturo, ki pa ni monolitna. Zemljina litosfera je razdeljena na več premikajočih se plošč, ki jih tvorijo deli zemeljske skorje in zgornjega plašča. Oceanski tip skorje je prisoten na vseh litosferskih ploščah; nekatere plošče (npr. Pacifiška plošča ali Nazca) nimajo kontinentalnih mas.

Tektonika plošč in starost zemeljske skorje

razlikujemo med stabilnimi platformami, talasokratoni, ter aktivnimi sredozemskimi grebeni in globokimi jarki. Grebeni so območja širjenja ali razpiranja plošč in nastajanja nove skorje, korita pa so območja subdukcije ali potiskanja ene plošče pod rob druge, pri čemer se skorja uniči. Zato najstarejša skorja te formacije ni starejša od 160-170 milijonov let, kar pomeni, da se je razvila v juri.

Po drugi strani pa je treba upoštevati, da se je oceanski tip na Zemlji pojavil prej kot kontinentalni (verjetno na prelomu katarhije in arhaike, pred približno 4 milijardami let), z veliko bolj primitivno strukturo in sestavo.

Kaj in kako nastane skorja pod oceani?

Trenutno običajno ločimo tri glavne plasti oceanske skorje:

1. Sedimentarni. Nastala je predvsem iz karbonatnih kamnin, deloma iz globokomorskih glin. Blizu celinskih pobočij, zlasti ob deltah večjih rek, so prisotni tudi terigeni sedimenti, ki v ocean prihajajo s kopnega. Na teh območjih je debelina sedimentov lahko več kilometrov, vendar v povprečju ni zelo debela, približno 0,5 km. V bližini srednjeoceanskih grebenov sedimentacije praktično ni.
2. Bazalt. To so lave v obliki vzglavnika, ki so se običajno izlile pod vodo. Ta plast se nanaša tudi na zapleten kompleks grobelj, posebnih intruzij doleritne (tj. tudi bazaltne) sestave, ki se nahaja spodaj. Njegova povprečna debelina je 2-2,5 km.
3. gabro-serpentinit. ki ga tvori intruzivni analog bazalta - gabro, v spodnjem delu pa serpentinit (metamorfozirane ultrabazične kamnine). Debelina te plasti je po seizmičnih podatkih do 5 km, včasih tudi več. Njegova osnova je od zgornjega plašča ločena s posebnim vmesnikom, Mohorowitschevo mejo.

Struktura oceanske skorje kaže, da lahko to tvorbo na nek način obravnavamo kot diferencirano zgornjo plast Zemljinega plašča, ki jo sestavljajo razslojene kamnine, prekrito s tanko plastjo morskih sedimentov.

"Transportni trak oceanskega dna

Jasno je, zakaj je v sestavi te skorje malo sedimentov: preprosto niso imeli časa, da bi se nakopičili v večjih količinah. Zdi se, da litosferske plošče, ki se dvigajo z območij širjenja na območjih srednjeoceanskih grebenov, zaradi dotoka vroče snovi plašča v procesu konvekcije vlečejo oceansko skorjo stran od mesta njenega nastanka. Prinaša jih vodoravni del istega počasnega, a močnega konvekcijskega toka. Na območju subdukcije se plošča (in skorja v njej) že pogreza nazaj v plašč, saj je najhladnejši del sedanjega. Velik del sedimentov se odtrga, zmečka in na koncu prispeva k rasti celinske skorje, tj. k zmanjševanju oceanov.

Oceanski tip skorje ima zanimivo lastnost, kot magnetni trakovi anomalije. Ta izmenična območja neposredne in povratne magnetizacije bazalta so vzporedna s cono širjenja in se simetrično nahajajo na obeh straneh cone. Pojavijo se med kristalizacijo bazaltne lave, ko ta pridobi preostalo magnetizacijo v skladu s smerjo geomagnetnega polja v tem ali onem obdobju. Ker je doživela številne inverzije, se je smer magnetizacije občasno obrnila. Ta pojav se uporablja pri paleomagnetnem geokronološkem datiranju, pred pol stoletja pa je bil eden najprepričljivejših argumentov v prid teoriji tektonike plošč.

Oceanska skorja v zemeljskem kroženju snovi in toplotni bilanci

Oceanska skorja je zaradi sodelovanja v procesih tektonike litosferskih plošč pomemben element dolgoročnih geoloških ciklov. To je na primer počasen plaščno-oceanski cikel vode. Plašč vsebuje veliko vode, ki v nezanemarljivih količinah pride v ocean med nastajanjem bazaltne plasti mlade skorje. Vendar se je skorja v času svojega obstoja obogatila z nastankom sedimentnih plasti oceanske vode, ki je med subdukcijo deloma v vezani obliki uhaja v plašč. Podobni cikli delujejo tudi pri drugih snoveh, kot so ogljik in fosilna goriva.

Tektonika plošč ima ključno vlogo v energijskem ravnovesju Zemlje, saj zagotavlja počasen prenos toplote iz vroče notranjosti in sproščanje toplote s površja. Znano je, da se je v geološki zgodovini do 90 % toplote Zemlje preneslo skozi tanko skorjo pod oceani. Če ta mehanizem ne bi deloval, bi se Zemlja odvečne toplote znebila na kakšen drug način - morda kot Venera, kjer je po mnenju mnogih znanstvenikov prišlo do globalnega razpada skorje, ko se je pregreta snov plašča izstrelila na površje. Zato je tudi pomen oceanske skorje za delovanje našega planeta na način, primeren za življenje, izjemno velik.