Geoloogia on loodusteadus, mis käsitleb Maa siseehitust ning maakoore arenemist ja pidevat muutumist.
Selles peatükis saad selgust mitme huvitava küsimuse kohta, näiteks miks toimuvad mõnes kohas maavärinad ja vulkaanipursked, teisal aga mitte; mis on tsunamid ja geisrid; kus neid nähtusi esineb ja miks just enamasti kindlates piirkondades. Väga oluline on teada, millised ohud inimestele ja loodusele võivad maakoore liikumisega kaasneda, kuidas ohtu sattumisest hoiduda, missuguseid muutusi põhjustavad geoloogilised protsessid nii maapinnal kui ka maakoores jne. Selgitatakse ka seda, kuidas on tekkinud kivimid, millised nad on, kus võib erinevaid kivimeid näha ja mismoodi saavad inimesed neid kasutada.
Maa vanus arvatakse olevat 4,5 miljardit aastat. Siis algas praeguseks väljakujunenud planeedi sisemuse ja pealispinna pikaaegne ning keeruline arenemine. Esimeste sadade miljonite aastate vältel muutsid Maa pealispinda paljud meteoriidilöögid, mille tagajärjel nägi Maa pind 4 miljardi aasta eest välja umbes selline nagu tänapäeval Kuu pealispind – Maa pinnal oli tihedalt kraatreid.
Maa siseehituse uurimine
Inimkonna teadmised Maa siseehitusest ei ole väga vanad. Täpseid mõõtmisi ja otseseid vaatlusi saab teha maakoore pealmistes kihtides. Maa pindmise osa ehitust on võimalik tundma õppida looduslikel paljanditel – kohtades, kus maapinnal on näha maakoort moodustavad kivimid ja setted. Eestis on sellised kohad näiteks Lõuna-Eesti jõeorud (taevaskojad, müürid jm) ja Põhja-Eesti pankrannik (Pakri poolsaar, Ontika, Türisalu jt). Uurimismaterjali saavad geoloogid ka koobastest, maa-alustest ja avakaevandustest, tunnelitest, teesüvenditest, puuraukudest (puuritakse maakoore ehituse tundmaõppimiseks, vee kättesaamiseks, maavarade otsimiseks). Sügavamate kihtide uurimisel võtavad teadlased appi kaudseid meetodeid: maavärinate poolt tekitatud seismiliste lainete levik, vulkaanipursked ja purskematerjali omadused jm.
- Maa vanust
- maakoort moodustavaid kivimeid
- maavärinaid
- maapinna pealmist ehitust
Maa siseehitus
Üldjoontes eristatakse Maa siseehituses kolme suurt osa. Need on maakoor, vahevöö ja tuum (joonis 3.1.1).
Maakoor on Maa sisemiste kihtidega võrreldes väga õhuke pindmine osa paksusega 5–75 km. Meie igapäevane elu maapinnal on kõige rohkem seotud maakoorega. Maakoore ehitus ookeanide all ja mandritel on erinev (joonis 3.1.2).
Ookeaniline maakoor on noor, õhuke (5–10 km), tihedam ja raskem, koosnedes kahest selgesti eristatavast kihist – settekivimitest (liiva- ja lubjakivi jne) ja basaldist (tumeda värvusega tihe tardkivim). Kõige õhem on maakoor seal, kus seda juurde tuleb – ookeanide keskmäestike aladel.
Mandriline maakoor on vanem, paksem (30–75 km) ning kergem, kuigi koosneb kolmest kihist – settekivimitest, graniidist ja basaldist. Graniidid on heledavärvilised tardkivimid. Kõige paksem on maakoor kõrgmäestike kohal, näiteks Himaalaja, Tian Shan jt.
- basaltkivimid
- graniitkivimid
- settekivimid
Millised kivimid esinevad mandrilises, millised ookeanilises maakoores?
Mandriline maakoor | Ookeaniline maakoor |
|
|
- 5–10 km
- 30–75 km
- vanem
- settekivimid, basalt ja graniit
- 3 kivimikihti
- settekivimid ja basalt
- kergem
- 2 kivimikihti
- tihedam
- noorem
Maakoore all paikneb vahevöö, mis on umbes 2900 km sügavusele ulatuv kivimikiht. See jaguneb ülemiseks ja alumiseks vahevööks (joonis 3.1.1). Ülemine vahevöö koosneb plastilisest ainest, kus toimuvad liikumised mõjutavad oluliselt maakoore arengut maapõues ja Maa pinnal toimuvaid geoloogilisi protsesse. Vahevöö läheb Maa sisemuses üle tuumaks.
Tuum paikneb Maa keskpunkti ümber ja jaotatakse kaheks osaks – välistuumaks ja sisetuumaks (joonis 3.1.1). Välistuum on vedel ja sisetuum tahke. Tuum koosneb peamiselt rauast ja tekitab Maa magnetvälja.
Temperatuur ja rõhk Maa tuuma suunas tõusevad. Temperatuur ulatub tuumas kuni 6000 °C. Kuna temperatuur ja rõhk muutuvad Maa sisemuse suunas kiiresti, mõjutab see oluliselt ainete olekut vahevöös ja tuumas (joonis 3.1.3).
Sügavus | Temperatuur |
1000 km | °C |
3000 km | °C |
6000 km | °C |
Et kivimikihid sügaval maapõues on kuumad, seda tõestavad paljud asjaolud:
- vulkaanidest väljub laavana tulikuum sulakivim;
- kui sügaval asuvad kivimikihid puutuvad kokku põhjaveega, siis on maapinnale voolav allikavesi kuum;
- sügavalt puuritud nafta temperatuur on umbes 150 °C.
Pildil uuritakse puuri südamikuga maapinnale toodud kivimeid.
Küsimused
- Uuri jooniselt 3.1.1, milliseid osi eristatakse Maa sisemuses.
- Arvuta joonise 3.1.1 abil, kui sügaval on maapinnast näiteks sisetuuma välimine piir ning ülemise ja alumise vahevöö piir.
- Analüüsi joonist 3.1.3. Loe graafikult, kui kõrge on temperatuur 3000 km sügavusel ja 4000 km sügavusel.
