Граница, где земная кора уступает неизведанной мантии, была впервые обнаружена в 1909 году из-за изменения хода сейсмических волн. Названный границей Мохо для Андрии Мохорович, которая слушала эти сейсмические волны, граница между земной корой и мантией является границей, которая остается неуловимой и неотразимой - таит в себе заманчивые подсказки относительно истории формирования Земли - даже когда наши технологии продвигаются во внешние области Солнечная система и за ее пределами.
Первые серьезные попытки исследовать границу Мохо сели на мель в конце 1950-х годов. Теперь технологии, уже используемые на японском судне, в сочетании с уже осуществляемой в США программой рытья, наконец, могут принести успех. Дэймон Тигл и Бенуа Ильдефонсе написали о продолжающихся усилиях для статьи в журналеПрирода, выпущенный сегодня.
Тигл находится в Национальном океанографическом центре Университета Саутгемптона в Великобритании, а Ильдефонсе - в Университете Монпелье во Франции. Они являются главными учеными в экспедиции под названием Экспедиция IODP 335, «чтобы впервые получить часть нижней океанической коры - материал, лежащий чуть выше мантии», пишут они.
IODP использует резолюцию JOIDES для корабля США, показанную выше, которая будет проходить с апреля по июнь этого года у побережья Коста-Рики.
«Этот участок находится в океанской коре, которая образовалась очень быстро - со скоростью более 20 сантиметров в год, намного быстрее, чем любое современное образование коры», - пишут соавторы. «Это делает верхнюю кору там намного тоньше, чем где бы то ни было, поэтому можно достигать нижних участков без необходимости бурения очень глубоко. В трех предыдущих экспедициях к Отверстию 1256D было пробурено до 1,5 км ниже уровня морского дна, в переходную зону между дамбами и габбро ».
Этой весной они надеются протолкнуть его еще на 400 метров и добыть габбро из нижней коры, «которые будут самыми глубокими породами, когда-либо добывавшимися из-под морского дна», хотя самая глубокая яма достигла 2111 метров под восточной частью Тихого океана от о Колумбии пишут.
Теагл и Ильдефонсе отмечают, что некоторые части мантии были выброшены на поверхность Земли во время строительства тектонических гор и выброшены из вулканов и дамб морского дна. Эти образцы предоставили ключи к составу мантии, но они не раскрывают изменчивость мантии - и все образцы были изменены процессами, которые их выявили.
Они говорят, что миссия IODP должна помочь в решении многих споров, в том числе о том, как образуется кора на хребтах в середине океана, как магма из мантии проникает в нижнюю кору, геометрии и энергии того, как морская вода может отводить тепло из нижней части океана. кора и вклад нижней коры в морские магнитные аномалии. Проект также даст «дополнительный импульс и уверенность в бурении глубоководной океанической коры», пишут Teagle и Ildefonse, - но он достигнет глубины, намного меньшей, чем необходимо для того, чтобы фактически добраться до границы Мохо. Это происходит, по крайней мере, 30 километров (18 миль) под континентами, но всего 6 километров (3,7 мили) под морями.
Вот тут-то и вступает Чикю. Запущенный в 2002 году, «Чикю - гигантский корабль, способный перевозить 10 километров бурильных труб и оборудованный для бурения на стояке в 2,5 километрах воды», - пишут авторы. Хотя Chikyu еще не сможет пройти всю дистанцию, его дизайн достаточно продвинут, чтобы стать стартовой площадкой для таких усилий:
«Судно имеет систему стояка: внешняя труба окружает бурильную колонну - стальная труба, через которую извлекаются керны», - пишут соавторы. «Буровой раствор и шламы возвращаются на судно в пространство между двумя трубами. Это помогает перерабатывать буровой раствор, контролировать его физические свойства и давление в буровой скважине и помогает стабилизировать стенки скважины ».
Teagle и Ildefonse говорят, что идеальная программа бурения для достижения границы мантии будет осуществляться в одном из трех мест - у берегов Гавайских островов, в Нижней Калифорнии и Коста-Рике - где вода является самой мелкой, над самой холодной корой. Там, где бы и как бы это ни случилось, пишут, это будет стоить:
«Бурение до мантии - самая сложная задача в истории наук о Земле. Он обеспечит наследие фундаментальных научных знаний, вдохновения и обучения для следующего поколения геологов, инженеров и технологов ».
Источник: Природа. Смотрите также сайты для Chikyu и JOIDES.
