Մեր մոլորակը բաղկացած է երեք հիմնական մասից (երկրագնդերից): Միջուկը գտնվում է կենտրոնում, դրա վերևում տարածվում է խիտ և մածուցիկ թիկնոց, իսկ բավականին բարակ ընդերքը Երկրի պինդ մարմնի ամենավերին շերտն է։ Կեղևի և թիկնոցի սահմանը կոչվում է Մոհորովիչի մակերես: Տարբեր շրջաններում դրա առաջացման խորությունը նույնը չէ. մայրցամաքային ընդերքի տակ այն կարող է հասնել 70 կմ, օվկիանոսի տակ՝ ընդամենը մոտ 10 կմ: Ո՞րն է սա սահմանը, ինչ գիտենք դրա մասին և ինչ չգիտենք, բայց կարո՞ղ ենք ենթադրել:
Սկսենք թողարկման պատմությունից։
Բացում
20-րդ դարի սկիզբը նշանավորվեց գիտական սեյսմոլոգիայի զարգացմամբ։ Մի շարք հզոր երկրաշարժեր, որոնք ունեցան ավերիչ հետևանքներ, նպաստեցին այս ահռելի բնական երևույթի համակարգված ուսումնասիրությանը։ Սկսվեց գործիքային գրանցված երկրաշարժերի աղբյուրների ցուցակագրումն ու քարտեզագրումը, ակտիվորեն սկսեցին ուսումնասիրվել սեյսմիկ ալիքների առանձնահատկությունները։ Դրանց տարածման արագությունը կախված է խտությունից և առաձգականությունիցշրջակա միջավայրը, որը հնարավորություն է տալիս տեղեկատվություն ստանալ մոլորակի աղիքներում գտնվող ապարների հատկությունների մասին։
Բացումները չուշացան: 1909 թվականին հարավսլավացի (խորվաթ) երկրաֆիզիկոս Անդրիյա Մոհորովիչը մշակել է Խորվաթիայում տեղի ունեցած երկրաշարժի տվյալները։ Պարզվել է, որ նման մակերեսային երկրաշարժերի սեյսմոգրամները, որոնք ստացվել են էպիկենտրոնից հեռու գտնվող կայաններում, կրում են երկու (կամ նույնիսկ ավելի) ազդանշան մեկ երկրաշարժից՝ ուղիղ և բեկված: Վերջինս վկայում էր արագության կտրուկ (6,7-7,4-ից 7,9-8,2 կմ/վրկ երկայնական ալիքների դեպքում) աճի մասին։ Գիտնականն այս երևույթը կապել է տարբեր խտություններով ընդերքի շերտերը բաժանող որոշակի սահմանի առկայության հետ՝ թիկնոցը, որը գտնվում է ավելի խորը, պարունակում է խիտ ապարներ, իսկ ընդերքը՝ վերին շերտը, որը կազմված է ավելի թեթև ապարներից։
Ի պատիվ հայտնաբերողի, ընդերքի և թիկնոցի միջերեսը կոչվել է նրա անունով և հայտնի է որպես Մոհորովիչ (կամ պարզապես Մոհո) սահման ավելի քան հարյուր տարի:
Մոհոյի կողմից առանձնացված ապարների խտությունը նույնպես կտրուկ փոխվում է՝ 2,8-2,9-ից մինչև 3,2-3,3 գ/սմ3: Կասկած չկա, որ այս տարբերությունները վկայում են տարբեր քիմիական բաղադրության մասին:
Սակայն, երկրակեղևի հատակն ուղղակիորեն հասնելու փորձերը մինչ այժմ ձախողվել են:
Mohole Project - Սկսվում է օվկիանոսից այն կողմ
Մանտիա հասնելու առաջին փորձը կատարվել է ԱՄՆ-ի կողմից 1961-1966թթ. Նախագիծը ստացել է Mohole անվանումը՝ Moho և hole «hole, hole» բառերից: Ենթադրվում էր, որ նպատակին հասներ՝ հորատելով օվկիանոսի հատակը,արտադրված փորձնական լողացող հարթակից։
Ծրագիրը լուրջ դժվարությունների հանդիպեց, միջոցները գերծախսվեցին, և աշխատանքների առաջին փուլի ավարտից հետո Մոհոլը փակվեց։ Փորձի արդյունքները՝ հորատվել են հինգ հորեր, օվկիանոսային ընդերքի բազալտային շերտից ապարների նմուշներ են ստացվել։ Մենք կարողացանք փորել հատակը 183 մ.
Kola Superdeep – փորված մայրցամաքով
Մինչ օրս նրա ռեկորդը չի գերազանցվել։ Ամենախոր հետազոտությունը և ամենախոր ուղղահայաց հորը դրվել է 1970 թվականին, դրա վրա աշխատանքներն ընդհատումներով են իրականացվել մինչև 1991 թվականը։ Նախագիծն ուներ բազմաթիվ գիտատեխնիկական խնդիրներ, դրանցից մի քանիսը հաջողությամբ լուծվեցին, արդյունահանվեցին մայրցամաքային ընդերքի ապարների եզակի նմուշներ (միջուկների ընդհանուր երկարությունը 4 կմ-ից ավելի էր)։ Բացի այդ, հորատման ընթացքում մի շարք նոր անսպասելի տվյալներ են ստացվել։
Մոհոյի բնույթի պարզաբանումը և թիկնոցի վերին շերտերի կազմը սահմանելը Kola Superdeep-ի առաջադրանքներից էր, բայց ջրհորը չհասավ թիկնոցին: Հորատումը դադարեցվել է 12262 մ խորության վրա և չի վերսկսվել։
Ժամանակակից նախագծերը դեռ օվկիանոսից այն կողմ են
Չնայած խորը ծովի հորատման լրացուցիչ մարտահրավերներին, ընթացիկ ծրագրերը նախատեսում են օվկիանոսի հատակով հասնել Մոհոյի սահմանին, քանի որ այստեղ Երկրի ընդերքը շատ ավելի բարակ է:
Ներկայումս ոչ մի երկիր չի կարող իրականացնել այնպիսի լայնածավալ ծրագիր, ինչպիսին գերխորը հորատումն է՝ թիկնոցի տանիքին ինքնուրույն հասնելու համար։ Միջազգային ծրագրի շրջանակներում 2013թIODP (Օվկիանոսի հայտնաբերման միջազգային ծրագիր. Երկրի ուսումնասիրություն ծովի տակ) իրականացնում է «Mohole to Mantle» նախագիծը: Նրա գիտական նպատակների թվում է թիկնոցի նյութի նմուշներ ստանալը Խաղաղ օվկիանոսում ծայրահեղ խորը ջրհորի հորատման միջոցով: Այս նախագծի հիմնական գործիքը ճապոնական «Tikyu» հորատման նավն է՝ «Earth», որը կարող է ապահովել հորատման խորություն մինչև 10 կմ:
Մեզ մնում է միայն սպասել, և եթե ամեն ինչ լավ ընթանա, 2020 թվականին գիտությունը վերջապես կունենա թիկնոցի մի կտոր արդյունահանված հենց թիկնոցից:
Հեռաճանաչումը կպարզաբանի Մոհորովիչիկի սահմանի հատկությունները
Քանի որ դեռևս անհնար է ուղղակիորեն ուսումնասիրել ընդերքը ընդերքը կեղև-մանթիա հատվածի առաջացմանը համապատասխան, դրանց մասին պատկերացումները հիմնված են երկրաֆիզիկական և երկրաքիմիական մեթոդներով ստացված տվյալների վրա: Երկրաֆիզիկան հետազոտողներին տրամադրում է խորը սեյսմիկ հնչյունավորում, խորը մագնիսատելուրային ձայնավորում, ծանրաչափական հետազոտություններ: Երկրաքիմիական մեթոդները հնարավորություն են տալիս ուսումնասիրել թիկնոցային ապարների բեկորները՝ մակերես դուրս բերված քսենոլիթներ և տարբեր գործընթացների ժամանակ երկրի ընդերք ներխուժած ապարներ։
Այսպիսով, հաստատվել է, որ Մոհորովիչի սահմանը բաժանում է տարբեր խտությամբ և էլեկտրական հաղորդունակությամբ երկու միջավայր: Ընդհանրապես ընդունված է, որ այս հատկանիշը արտացոլում է Մոհոյի քիմիական բնույթը:
Ինտերֆեյսի վերևում կան ստորին ընդերքի համեմատաբար թեթև ապարներ, որոնք ունեն հիմնական.կազմը (գաբրոիդներ), - այս շերտը պայմանականորեն կոչվում է «բազալտ»: Սահմանից ներքև կան վերին թիկնոցի ժայռեր՝ ուլտրամաֆիկ պերիդոտիտներ և դունիտներ, իսկ մայրցամաքների տակ գտնվող որոշ տարածքներում՝ էկլոգիտներ՝ խորապես փոխակերպված մաֆիկական ապարներ, հավանաբար հնագույն օվկիանոսի հատակի մասունքներ, որոնք բերվել են թիկնոց: Վարկած կա, որ նման վայրերում Մոհոն նույն քիմիական բաղադրությամբ նյութի փուլային անցման սահմանն է։
Մոհոյի հետաքրքիր առանձնահատկությունն այն է, որ եզրագծի ձևը կապված է երկրագնդի մակերևույթի ռելիեֆի հետ՝ հայելային այն. Հետևաբար, այստեղ իրագործվում է ընդերքի իզոստատիկ հավասարակշռությունը՝ կարծես ընկղմված լինելով վերին թիկնոցի մեջ (պարզության համար հիշենք ջրի մեջ լողացող այսբերգը)։ Երկրի ձգողականությունը նույնպես «քվեարկում» է այս եզրակացության օգտին. Մոհորովիչի սահմանն այժմ գլոբալ քարտեզագրված է խորությամբ՝ շնորհիվ եվրոպական GOCE արբանյակի ձգողականության դիտարկումների արդյունքների:
:
Այժմ հայտնի է, որ սահմանը շարժական է, այն կարող է նույնիսկ փլուզվել խոշոր տեկտոնական գործընթացների ժամանակ: Ճնշման և ջերմաստիճանի որոշակի մակարդակի դեպքում այն կրկին ձևավորվում է, ինչը վկայում է երկրագնդի ներքին այս երևույթի կայունության մասին։
Ինչու է դա անհրաժեշտ
Գիտնականների հետաքրքրությունը Մոհոյի նկատմամբ պատահական չէ։ Ֆունդամենտալ գիտության համար մեծ կարևորությունից բացի, շատ կարևոր է պարզաբանել այս հարցը գիտելիքի կիրառական ոլորտների համար, ինչպիսիք են երկրաբանական բնույթի վտանգավոր բնական գործընթացները:Կեղև-թաղանթ հատվածի երկու կողմերում նյութի փոխազդեցությունը, ինքնին թիկնոցի բարդ կյանքը վճռորոշ ազդեցություն ունեն այն ամենի վրա, ինչ տեղի է ունենում մեր մոլորակի մակերևույթի վրա՝ երկրաշարժեր, ցունամիներ, հրաբխի տարբեր դրսևորումներ: Եվ դրանք ավելի լավ հասկանալը նշանակում է ավելի ճշգրիտ կանխատեսել։
