Zemes litosfēras īpatnība, kas saistīta ar mūsu planētas globālās tektonikas fenomenu, ir divu veidu garoza: kontinentālā, kas veido kontinentālās masas, un okeāniskā. Tie atšķiras pēc sastāva, struktūras, biezuma un dominējošo tektonisko procesu rakstura. Svarīga loma vienotas dinamiskas sistēmas, kas ir Zeme, funkcionēšanā pieder okeāna garozai. Lai precizētu šo lomu, vispirms ir jāapsver tās raksturīgās iezīmes.
Vispārīgās īpašības
Okeāniskā tipa garoza veido planētas lielāko ģeoloģisko struktūru – okeāna dibenu. Šai garozai ir neliels biezums, no 5 līdz 10 km (salīdzinājumam – kontinentālā tipa garozas biezums ir vidēji 35–45 km un var sasniegt 70 km). Tas aizņem apmēram 70% no kopējās Zemes virsmas, bet masas ziņā tas ir gandrīz četras reizes zemāks par kontinentālo garozu. Vidējais blīvumsakmeņi ir tuvu 2,9 g/cm).
Atšķirībā no izolētajiem kontinentālās garozas blokiem, okeāniskais ir vienota planētu struktūra, kas tomēr nav monolīta. Zemes litosfēra ir sadalīta vairākās kustīgās plāksnēs, ko veido garozas daļas un apakšā esošā augšējais apvalks. Okeāna tipa garoza ir uz visām litosfēras plāksnēm; ir plātnes (piemēram, Klusais okeāns vai Naska), kurām nav kontinentālās masas.
Plākšņu tektonika un garozas vecums
Okeāna plātnē izceļas tādi lieli konstrukcijas elementi kā stabilas platformas - talasokratoni - un aktīvas okeāna vidusgrēdas un dziļjūras tranšejas. Izciļņi ir apgabali, kuros plātnes izplatās vai pārvietojas un veidojas jauna garoza, bet tranšejas ir subdukcijas zonas vai vienas plāksnes subdukcija zem otras malas, kur garoza tiek iznīcināta. Tādējādi notiek tā nepārtraukta atjaunošana, kā rezultātā senākās šāda veida garozas vecums nepārsniedz 160–170 miljonus gadu, tas ir, tā veidojusies juras periodā.
No otras puses, jāpatur prātā, ka okeāniskais tips uz Zemes parādījās agrāk nekā kontinentālais (iespējams, katarheju mijā – arhejā, apmēram pirms 4 miljardiem gadu), un to raksturo daudz primitīvāka struktūra un sastāvs.
Kas un kā ir zemes garoza zem okeāniem
Pašlaik parasti ir trīs galvenie okeāna garozas slāņi:
- Nogulumieži. Viņš ieguva izglītībugalvenokārt karbonātu ieži, daļēji - dziļjūras māli. Netālu no kontinentu nogāzēm, īpaši lielu upju deltu tuvumā, ir arī terigēnie nogulumi, kas okeānā nonāk no sauszemes. Šajos rajonos nokrišņu biezums var būt vairāki kilometri, bet vidēji tas ir neliels - aptuveni 0,5 km. Okeāna vidus grēdu tuvumā nokrišņu praktiski nav.
- Baz altisks. Tās ir spilvena tipa lāvas, kas, kā likums, izbirušas zem ūdens. Turklāt šajā slānī ietilpst sarežģīts dambju komplekss, kas atrodas zemāk - īpaši iespiedumi - no dolerīta (tas ir, arī baz alta) sastāva. Tās vidējais biezums ir 2–2,5 km.
- Gabbro-serpentinīts. To veido intruzīvs baz alta analogs - gabbro, bet apakšējā daļā - serpentinīti (metamorfēti ultrabāziski ieži). Šī slāņa biezums saskaņā ar seismiskiem datiem sasniedz 5 km un dažreiz vairāk. Tās zole ir atdalīta no augšējās apvalka, kas atrodas zem garozas, ar īpašu saskarni - Mohoroviča robežu.
Okeāna garozas struktūra norāda, ka patiesībā šo veidojumu savā ziņā var uzskatīt par diferencētu zemes apvalka augšējo slāni, kas sastāv no tās kristalizētajiem iežiem, ko no augšas pārklāj plāns jūras nogulumu slānis.
Okeāna dibena "konveijers"
Ir skaidrs, kāpēc šajā garozā ir maz nogulumiežu: tiem vienkārši nav laika uzkrāties ievērojamā daudzumā. Aug no izplatīšanās zonām okeāna vidusdaļas grēdu zonās karstā gaisa pieplūduma dēļmantijas matērija konvekcijas procesa laikā, litosfēras plāksnes it kā nes okeānisko garozu arvien tālāk no veidošanās vietas. Tos aiznes tās pašas lēnas, bet spēcīgas konvektīvās strāvas horizontālā daļa. Subdukcijas zonā plāksne (un garoza tās sastāvā) iegremdējas atpakaļ apvalkā kā šīs plūsmas auksta daļa. Tajā pašā laikā ievērojama nokrišņu daļa tiek norauta, sasmalcināta un galu galā tiek palielināta kontinentālā tipa garozas veidošanā, tas ir, lai samazinātu okeānu platību.
Okeāna tipa garozai ir tik interesanta īpašība kā sloksnes magnētiskās anomālijas. Šīs baz alta tiešās un reversās magnetizācijas mainīgās zonas ir paralēlas izkliedes zonai un atrodas simetriski abās tās pusēs. Tie rodas baz alta lavas kristalizācijas laikā, kad tā iegūst paliekošu magnetizāciju atbilstoši ģeomagnētiskā lauka virzienam konkrētajā laikmetā. Tā kā tas atkārtoti piedzīvoja inversijas, magnetizācijas virziens periodiski mainījās uz pretēju. Šo parādību izmanto paleomagnētiskajā ģeohronoloģiskajā datēšanā, un pirms pusgadsimta tas kalpoja kā viens no spēcīgākajiem argumentiem par labu plātņu tektonikas teorijas pareizībai.
Okeāna tipa garoza matērijas ciklā un Zemes siltuma bilancē
Piedaloties litosfēras plātņu tektonikas procesos, okeāna garoza ir svarīgs ilgtermiņa ģeoloģisko ciklu elements. Tāds, piemēram, ir lēnais mantijas-okeāna ūdens cikls. Mantija satur daudzūdens, un ievērojams daudzums no tā nonāk okeānā jaunās garozas baz alta slāņa veidošanās laikā. Bet tās pastāvēšanas laikā garoza tiek bagātināta, veidojoties nogulumiežu slānim ar okeāna ūdeni, kura ievērojama daļa, daļēji saistītā veidā, subdukcijas laikā nonāk mantijā. Līdzīgi cikli attiecas uz citām vielām, piemēram, oglekli.
Plākšņu tektonikai ir galvenā loma Zemes enerģijas bilancē, ļaujot siltumam lēnām virzīties prom no karstā iekšpuses un prom no virsmas. Turklāt ir zināms, ka visā ģeoloģiskajā vēsturē planēta atdeva līdz 90% siltuma caur plāno garozu zem okeāniem. Ja šis mehānisms nedarbotos, Zeme no liekā siltuma atbrīvotos citādā veidā – iespējams, tāpat kā Venēra, kur, kā daudzi zinātnieki liek domāt, notika globāla garozas iznīcināšana, kad pārkarsētā mantijas viela izlauzās uz virsmu.. Tādējādi arī okeāna garozas nozīme mūsu planētas funkcionēšanai dzīvības pastāvēšanai piemērotā režīmā ir ārkārtīgi liela.
