Кіріспе

Тектоникалық плитаның мұхиттық бөлігінің ең жоғарғы қабаты – Тектоникалық плиталардың мұхиттық бөлігінің ең жоғарғы қабаты болып табылады. Ол жоғарғы мұхиттық қабықтан, жастық лавалар мен бөгеттер кешенінен және төменгі мұхиттық қабықтан тұрады, ол троктолит, габбро және ультрамафикалық жиналымдардан құралған. Қабық, мантияның жоғарғы, қатты қабатының үстінде жатады. Қабық және мантияның қатты жоғарғы қабаты бірге мұхиттық литосфераны құрайды. Мұхиттық қабық негізінен темір мен магнийге бай, мафик тау жыныстарынан (симадан) тұрады. Ол континенттік қабықтан (сиалдан) жұқа, әдетте 10 километрден кем қалыңдыққа ие; алайда, оның тығыздығы жоғары, орташа тығыздығы шамамен 3,0 грамм куб сантиметрге, ал континенттік қабықтың тығыздығы шамамен 2,7 грамм куб сантиметрге тең. Қабықтың ең жоғарғы бөлігі – плита астындағы мантиялық материалдан пайда болған магманың салқындануының нәтижесі. Магма таралу орталығына құйылады, ол негізінен бұрынғы инъекциялардан пайда болған, ішінара қатайған кристалдық массадан тұрады, бұл магма линзаларын құрайды, олар үстіндегі жастық лаваларын қоректендіретін қабатты бөгеттердің көзі болып табылады. Лавалар салқындағанда, көбінесе теңіз суымен химиялық құрамы өзгереді. Бұл жарылыстар көбінесе мұхиттың орталық жоталарында, сондай-ақ шашыраңқы «ыстық нүктелерде», және сирек, бірақ күшті болатын базальтты су тасқыны жарылыстарында болады. Алайда, көп бөлігі магма тереңде, мұхиттық қабықтың төменгі бөлігінде кристалданады. Онда жаңадан құйылған магма бұрыннан бар кристалдық массамен және тау жыныстарымен араласып, әрекеттеседі.

Құрамы

Мұхит қабығының толық бөлігі әлі бұрғыланбаған болса да, геологтар мұхит түбін түсінуге көмектесетін бірнеше дәлелге ие. Құрамының бағалауы офиолиттерді (континенттерге итермеленген және сақталған мұхит қабығының бөліктері) талдау, мұхит қабығының сейсмикалық құрылымын белгілі тау жыныстарындағы сейсмикалық жылдамдықтарды зертханалық анықтамалармен салыстыру, сондай-ақ су асты кемелері, дрейдждік жұмыс (әсіресе қырқалар мен жарықтар аймақтарынан) және бұрғылау арқылы мұхит түбінен алынған үлгілер негізінде жасалады. Мұхит қабығы континенттік қабықтан әлдеқайда қарапайым және әдетте үш қабатқа бөлінеді. Минералдық физика эксперименттері бойынша, мантияның төменгі қабатының қысымында мұхит қабығы қоршаған мантиядан тығыз болады. 1-ші қабаттың орташа қалыңдығы 0,4 км құрайды. Ол консолидацияланбаған немесе жартылай консолидацияланған шөгінділерден тұрады, әдетте, орталық мұхит қырқаларының жанында жұқа немесе тіпті болмайды, бірақ қырқадан алысқан сайын қалыңдайды. Континенттік шеттердегі шөгінділер құрлықтан келген (терригендік), ал терең теңіз шөгінділерінен айырмашылығы, теңіз организмдерінің ұсақ қабықтарынан (әдетте карбонатты және кремнийлі) немесе жанартау күлінен және тұманды ағыстармен тасымалданған құрлықтық шөгінділерден тұрады. 2-ші қабатты екі бөлікке бөлуге болады: 2А қабаты – 0,5 км қалыңдықтағы шыныдан жұқа кристалды базальтқа дейінгі жоғарғы вулкандық қабат, көбінесе жастық базальт түрінде, және 2В қабаты – 1,5 км қалыңдықтағы диабаздық интрузиялардан тұрады. 3-ші қабат жер астындағы магманың баяу салқындауынан қалыптасады және ірі ұсақталған габбродан және жинақы ультрамафикалық жыныстардан тұрады. Ол мұхит қабығының көлемінің үштен екісінен астамын құрайды және қалыңдығы шамамен 5 км-ге жетеді.

Геохимия

Мұхит түбіндегі ең көлемді жанартаулық жыныстар – орта мұхиттық қырқа базальттары, олар төмен калийлі толеиттік магмалардан пайда болады. Бұл жыныстарда ірі ионды литофильді элементтердің (LILE), жеңіл сирек жер элементтерінің (LREE), ұшпа элементтердің және басқа да өте үйлеспейтін элементтердің концентрациясы төмен. Иә, үйлеспейтін элементтерге бай базальттар да кездеседі, бірақ олар сирек және Галапагос аралдары, Азор аралдары және Исландия сияқты орта мұхиттық қырқаның ыстық нүктелерімен байланысты. Неопротерозой дәуірінен 1000 миллион жыл бұрынғыға дейін әлемдік мұхиттық қыртыс қазіргіден гөрі мафиялық болған. Қыртыстың мафиялық болуы, оның өзгерген бөліктерінде су молекулаларының (OH) көбірек сақталуына мүмкіндік берген. Субдукция аймақтарында бұл мафиялық қыртыс, қалыпты көк шөгінді жағдайында көк шөгіндіге айналуға бейім болған.

Өмірлік цикл

Мұхит қабығы мұхит ортасындағы қыртыстарда үнемі пайда болады. Континенттік тақталар осы қырқаларда айырылғанда, магма жоғарғы мантия мен қабыққа көтеріледі. Континенттік тақталар қырқадан алыстағанда, жаңадан пайда болған тау жыныстары суынып, эрозияға ұшырайды, олардың үстіне біртіндеп шөгінділер жиналады. Ең жас мұхит жыныстары мұхит қырқаларында орналасқан, ал олар қырқалардан алыстағанда қартайып кетеді. Мантия көтерілген сайын суынып, еріп, қысым төмендеп, солидус шегінен өтеді. Түзілетін балқыманың мөлшері тек мантияның жоғары көтерілуіне байланысты. Сондықтан, мұхит қабығының көп бөлігі бірдей қалыңдыққа (7±1 км) ие. Өте баяу жайылмалы қырқалар (<1 см/жыл – жарты жылдамдық) қалыңдығы 4–5 км болатын жұқа қабық түзеді, себебі мантия жоғары көтерілгенде суынуға уақыт алады, сол себепті ол солидус шегінен өтіп, аз тереңдікте еріп, нәтижесінде азырақ балқыма және жұқа қабық пайда болады. Мұның мысалы – Арктика мұхитының астындағы Гаккель қырқасы. Орташадан қалың қабық мантияның қызып тұруына байланысты пайда болады, себебі мантия ыстық болғандықтан, солидус шегінен өтіп, тереңде еріп, көбірек балқыма мен қалың қабық түзеді. Мысалы, Исландияның қабығының қалыңдығы шамамен 20 км. Мұхит қабығының жасын литосфераның (термиялық) қалыңдығын бағалау үшін пайдалануға болады, мұнда жас мұхит қабығының астындағы мантияны салқындатуға жеткілікті уақыт болмайды, ал ескі мұхит қабығының астында қалың мантиялық литосфера болады. Мұхиттық литосфера конвергенттік шекаралар деп аталатын жерлерде субдукцияланады. Бұл шекаралар бір тақтадағы мұхиттық литосфера мен екінші тақтадағы мұхиттық литосфера арасында немесе бір тақтадағы мұхиттық литосфера мен екінші тақтадағы континенттік литосфера арасында орналасуы мүмкін. Екінші жағдайда, мұхиттық литосфера әрқашан субдукцияланады, себебі континенттік литосфераның тығыздығы төмен. Субдукция процесі ескі мұхиттық литосфераны тұтынып, мұхит қабығының жасын 200 миллион жылдан асырмайды. Мұхит қабығының үнемі пайда болуы мен жойылуы арқылы суперконтиненттердің қалыптасуы мен жойылу процесі Уилсон циклі деп аталады. Ең көне, кең ауқымды мұхит қабығы Батыс Тынық мұхиты мен Солтүстік-Батыс Атлантикада орналасқан – екеуі де шамамен 180-200 миллион жылға дейін ескі. Алайда, Жерорта теңізінің шығыс бөліктері 270 және 340 миллион жыл бұрынғы Тетис мұхитының қалдықтары болуы мүмкін.

Магниттік аномалиялар

Мұхит қабығында базальттың ішінде мұхит қыртыстарына параллель магниттік сызықтардың үлгісі байқалады. Океан орталық қырқасынан оң және теріс магниттік сызықтардың симметриялы үлгісі таралады. Жаңа тау жыныстары мұхит орталық қырқасында магмадан пайда болады, ал мұхит түбі осы нүктеден кеңейеді. Магма суынып тау жынысына айналғанда, оның магниттік полярлығы Жердің магниттік полюстерінің сол кездегі орналасуына сәйкес келеді. Жаңа магма ескі тоңған магманы қырқадан ығыстырып шығарады. Осы процестің нәтижесінде, магниттік полярлығы кезектесетін мұхит қабығының параллель бөліктері қалыптасады.