Τι είναι ο γήινος φλοιός;

Ο φλοιός της Γης είναι το ανώτερο στρώμα της, με πάχος από 5 km (3 mi) έως 10 km (6 mi) για τον ωκεάνιο φλοιό και 30 km (20 mi) έως 50 km (30 mi) για τον ηπειρωτικό φλοιό. Αυτό είναι λιγότερο από το 1% του συνολικού βάθους της Γης. Ο φλοιός διαφοροποιείται σε ένα ωκεάνιο τμήμα, που αποτελείται από πιο πυκνά πετρώματα όπως ο βασάλτης, η διαβάση και το γάβρο, και ένα τμήμα ηπειρωτικού φλοιού, που αποτελείται από ελαφρύτερα πετρώματα όπως ο γρανίτης.

Ο φλοιός της Γης σχηματίστηκε αρχικά στον Αιώνα του Άδη, μεταξύ 4.6 και 3.9 δισεκατομμυρίων ετών πριν. Η Γη ξεκίνησε ως μια λιωμένη μπάλα βράχου, αλλά μέσα σε 100-150 εκατομμύρια χρόνια, η επιφάνεια ψύχθηκε και σκλήρυνε. Τα βαρύτερα στοιχεία, όπως ο σίδηρος και το νικέλιο, βυθίστηκαν κυρίως στον πυρήνα της Γης, αφήνοντας τα ελαφρύτερα στοιχεία στην κορυφή. Σήμερα, τα παλαιότερα γνωστά πετρώματα είναι ζιργκόν από την Καναδική Ασπίδα που χρονολογούνται πριν από 4.4 δισεκατομμύρια χρόνια. Ο ίδιος ο σημερινός φλοιός έχει μια σειρά ηλικιών, από ηλικία μεγαλύτερη από 3 δισεκατομμύρια ετών έως λιγότερο από εκατό εκατομμύρια χρόνια για τον ωκεάνιο φλοιό.

Τόσο ο ηπειρωτικός όσο και ο ωκεάνιος φλοιός αποτελούνται από τεκτονικές πλάκες που επιπλέουν στην κορυφή του τηγμένου στρώματος κάτω από τον μανδύα. Ο διαχωρισμός του φλοιού της Γης και του μανδύα είναι ένα όριο που ονομάζεται ασυνέχεια Mohorovicic, που ορίζεται ως μια αλλαγή στην πλαστικότητα των πετρωμάτων και τη σεισμική ταχύτητα. Πολλά από αυτά που γνωρίζουμε για την εσωτερική δομή της Γης έχουν μάθει μετρώντας τις ταχύτητες των σεισμικών κυμάτων που ταξιδεύουν μέσα από αυτήν.

Ο ωκεάνιος φλοιός, όντας πιο πυκνός από τον ηπειρωτικό φλοιό, υποβάλλεται συνεχώς – τραβιέται κάτω από άλλες τεκτονικές πλάκες – και ωθείται στον μανδύα, όπου λιώνει. Σχηματίζονται μεγάλες κοιλάδες με ρήγματα όπου οι πλάκες απομακρύνονται, ενώ σχηματίζονται βουνά όπου συγκρούονται. Σε αυτές τις κοιλάδες με ρήγμα, το μάγμα έρχεται από κάτω από την επιφάνεια για να αντικαταστήσει τον φλοιό που χάθηκε λόγω της καταβύθισης. Ολόκληρος ο ωκεάνιος φλοιός ανακυκλώνεται κάθε δύο εκατοντάδες εκατομμύρια χρόνια.

Η ζωή στη Γη είναι κυρίως υπεύθυνη για την τρέχουσα χημική σύνθεση του φλοιού της Γης. Καθώς το οξυγόνο είναι υποπροϊόν της φωτοσύνθεσης και οι φωτοσυνθετικοί οργανισμοί εξελίχθηκαν πριν από 2 δισεκατομμύρια χρόνια, μεγάλες ποσότητες οξυγόνου έχουν απελευθερωθεί κατά τη διάρκεια της ιστορίας της Γης και περισσότερο από το 99% του φλοιού αποτελείται από διάφορα οξείδια. Μερικές εξαιρέσεις είναι το χλώριο, το θείο και το φθόριο. Το οξείδιο του πυριτίου (SiO2) είναι το πιο άφθονο οξείδιο, που αποτελεί περίπου το 60% του φλοιού, ακολουθούμενο από το οξείδιο του αργιλίου (Al2O3) που αποτελεί το 15%, με το οξείδιο του ασβεστίου, το οξείδιο του μαγνησίου, το οξείδιο του σιδήρου, το οξείδιο του τιτανίου και μερικά άλλα μέχρι το υπόλοιπο.