De aardkorst is een extreem dunne rotslaag die de buitenste vaste schil van onze planeet vormt. Relatief gezien is de dikte vergelijkbaar met die van de schil van een appel. Het bedraagt minder dan de helft van 1 procent van de totale massa van de planeet, maar speelt een cruciale rol in de meeste natuurlijke cycli van de aarde.
De korst kan op sommige plekken dikker zijn dan 80 kilometer en op andere minder dan een kilometer dik. Daaronder ligt de mantel, een laag silicaatgesteente van ongeveer 2700 kilometer dik. De mantel vertegenwoordigt het grootste deel van de aarde.
De korst bestaat uit veel verschillende soorten gesteenten die in drie hoofdcategorieën vallen: stollend, metamorf en sedimentair. De meeste van die rotsen zijn echter ontstaan als graniet of basalt. De mantel eronder is gemaakt van peridotiet. Bridgmanite, het meest voorkomende mineraal op aarde, wordt gevonden in de diepe mantel.
Hoe we weten dat de aarde een korst heeft
We wisten niet dat de aarde tot het begin van de twintigste eeuw een korst had. Tot dan toe wisten we alleen dat onze planeet ten opzichte van de lucht wiebelt alsof het een a heeft
grote, dichte kern - tenminste, astronomische waarnemingen vertelden het ons. Toen kwam seismologie, wat ons een nieuw soort bewijs van onderaf bracht: seismische snelheid.
Seismische snelheid meet de snelheid waarmee golven van aardbevingen zich voortplanten door de verschillende materialen (d.w.z. rotsen) onder het oppervlak. Op een paar belangrijke uitzonderingen na, neemt de seismische snelheid binnen de aarde met de diepte toe.
In 1909 stelde een paper van de seismoloog Andrija Mohorovicic een plotselinge verandering in de seismische snelheid vast - een soort discontinuïteit - ongeveer 50 kilometer diep in de aarde. Seismische golven stuiteren erop (weerkaatsen) en buigen (breken) terwijl ze erdoor gaan, net zoals licht zich gedraagt bij de discontinuïteit tussen water en lucht. Die discontinuïteit die de Mohorovicic-discontinuïteit of "Moho" wordt genoemd, is de geaccepteerde grens tussen de korst en de mantel.
Korsten en platen
De korst en tektonische platen zijn niet hetzelfde. Borden zijn dikker dan de korst en bestaan uit de korst plus de ondiepe mantel eronder. Deze stijve en broze tweelaagse combinatie wordt de genoemdlithosfeer ("steenachtige laag" in wetenschappelijk Latijn). De lithosferische platen liggen op een laag van zachtere, meer plastic mantelgesteente die de asthenosfeer wordt genoemd ("zwakke laag"). Door de asthenosfeer kunnen de platen er langzaam overheen bewegen als een vlot in dikke modder.
We weten dat de buitenste laag van de aarde is gemaakt van twee grote categorieën rotsen: basalt en graniet. Basaltische rotsen liggen ten grondslag aan de zeebodems en granietgesteenten vormen de continenten. We weten dat de seismische snelheden van deze gesteentesoorten, zoals gemeten in het laboratorium, overeenkomen met die in de korst tot aan de Moho. Daarom zijn we ervan overtuigd dat de Moho een echte verandering in de chemie van gesteenten markeert. De Moho is geen perfecte grens omdat sommige korststenen en mantelstenen zich kunnen voordoen als de andere. Iedereen die over de korst praat, in seismologische of petrologische termen, betekent gelukkig hetzelfde.
In het algemeen zijn er dus twee soorten korst: oceanische korst (basalt) en continentale korst (graniet).
Oceanic Crust
Oceanische korst beslaat ongeveer 60 procent van het aardoppervlak. De oceanische korst is dun en jong - niet meer dan ongeveer 20 km dik en niet ouder dan ongeveer 180 miljoen jaar. Alles wat ouder is, is door de continenten getrokken subductie. Oceanische korst wordt geboren op de oceaanruggen, waar platen uit elkaar worden getrokken. Als dat gebeurt, wordt de druk op de onderliggende mantel opgeheven en reageert het peridotiet daar door te smelten. De fractie die smelt wordt basaltische lava, die stijgt en uitbarst terwijl het resterende peridotiet uitgeput raakt.
De mid-oceanische ruggen migreren als Roombas over de aarde en halen zo deze basaltische component uit het peridotiet van de mantel. Dit werkt als een chemisch raffinageproces. Basaltstenen bevatten meer silicium en aluminium dan het achtergebleven peridotiet, dat meer ijzer en magnesium bevat. Basaltstenen zijn ook minder dicht. In termen van mineralen heeft basalt meer veldspaat en amfibool, minder olivijn en pyroxeen dan peridotiet. In de afkorting van de geoloog is de oceanische korst mafisch, terwijl de oceanische mantel ultramafisch is.
Oceanische korst, die zo dun is, is een heel klein deel van de aarde - ongeveer 0,1 procent - maar zijn leven cyclus dient om de inhoud van de bovenste mantel te scheiden in een zwaar residu en een lichtere set basalt rotsen. Het extraheert ook de zogenaamde incompatibele elementen, die niet in mantelmineralen passen en in de vloeibare smelt terechtkomen. Deze gaan op hun beurt in de continentale korst naarmate de platentektoniek vordert. Ondertussen reageert de oceanische korst met zeewater en voert een deel ervan de mantel in.
Continentale korst
Continentale korst is dik en oud - gemiddeld ongeveer 50 km dik en ongeveer 2 miljard jaar oud - en beslaat ongeveer 40 procent van de planeet. Terwijl bijna alle oceanische korst onder water is, wordt het grootste deel van de continentale korst aan de lucht blootgesteld.
De continenten groeien langzaam gedurende de geologische tijd terwijl de oceanische korst en zeebodemsedimenten door subductie onder hen worden getrokken. Uit de dalende basalt worden het water en onverenigbare elementen geperst, en dit materiaal stijgt om meer smelten te veroorzaken in de zogenaamde subductiefabriek.
De continentale korst is gemaakt van granietgesteenten, die zelfs meer silicium en aluminium bevatten dan de basaltische oceaankorst. Ze hebben ook meer zuurstof dankzij de atmosfeer. Granietgesteenten zijn zelfs minder dicht dan basalt. In termen van mineralen, graniet heeft zelfs meer veldspaat en minder amfibol dan basalt en bijna geen pyroxeen of olivijn. Het is er ook in overvloed kwarts. In de afkorting van geologen is continentale korst felsisch.
Continentale korst vormt minder dan 0,4 procent van de aarde, maar vertegenwoordigt het product van een dubbel raffinageproces, eerst op ruggen in het midden van de oceaan en vervolgens op subductiezones. De totale hoeveelheid continentale korst groeit langzaam.
De onverenigbare elementen die op de continenten terechtkomen, zijn belangrijk omdat ze de belangrijkste radioactieve elementen bevatten uranium, thorium en kalium. Deze creëren warmte, waardoor de continentale korst zich gedraagt als een elektrische deken bovenop de mantel. De hitte verzacht ook dikke plekken in de korst, zoals het Tibetaanse plateauen zorgt ervoor dat ze zijdelings worden verspreid.
Continentale korst is te drijvend om terug te keren naar de mantel. Daarom is het gemiddeld zo oud. Wanneer continenten botsen, kan de korst verdikken tot bijna 100 km, maar dat is tijdelijk omdat het snel weer uitdijt. De relatief dunne huid van kalkstenen en andere sedimentaire gesteenten blijft meestal op de continenten of in de oceaan, in plaats van terug te keren naar de mantel. Zelfs het in zee weggespoelde zand en klei keert terug naar de continenten op de transportband van de oceanische korst. Continenten zijn echt permanente, zelfvoorzienende kenmerken van het aardoppervlak.
Wat de korst betekent
De korst is een dunne maar belangrijke zone waar droog, heet gesteente uit de diepe aarde reageert met het water en de zuurstof van het oppervlak, waardoor nieuwe soorten mineralen en rotsen ontstaan. Het is ook waar plaattektonische activiteit deze nieuwe rotsen mengt en door elkaar gooit en ze injecteert met chemisch actieve vloeistoffen. Ten slotte is de korst de thuisbasis van het leven, die sterke effecten heeft op de chemie van gesteenten en zijn eigen systemen voor recycling van mineralen heeft. Alle interessante en waardevolle variaties in de geologie, van metaalertsen tot dikke bedden van klei en steen, vinden hun thuis in de korst en nergens anders.
Opgemerkt moet worden dat de aarde niet het enige planetaire lichaam is met een korst. Venus, Mercurius, Mars en de maan van de aarde hebben er ook een.
Bewerkt door Brooks Mitchell