Saari – määritelmä, synty, kraatonit ja harvinaiset alkuaineet

Saari: määritelmä, synty, kratonit ja harvinaisten alkuaineiden alkuperä. Lue, miten supernovat ja mantereet vaikuttavat saarten geologiaan ja mineraalivarantoihin.

Saari on maa-alue, jota ympäröi vesistö, kuten järvi, joki, meri tai valtameri. Saaret ovat yleisesti ottaen pienempiä kuin mantereet, mutta niiden syntytavat, koostumus ja ikä vaihtelevat suuresti.

Miten saaret syntyvät?

Saaret syntyvät useilla eri tavoilla. Yleisimmät syntytavat ovat:

• Mantereen repeämät ja palat: osa saaria on jatkeita mantereesta – ne ovat muodostuneet mannerkalliosta ja ovat geologisesti samanlaisia kuin manner. Esimerkkejä suurista mannerisaarista ovat Grönlanti ja Australia, joista Australia luokitellaan yleensä mantereeksi.
• Vulkaaninen toiminta: monet saaret ovat syntyneet merenpohjan vulkaanisen toiminnan seurauksena, esimerkiksi kuumien pisteiden (hotspot) tai erkanemiskaistojen kohdalle purkautuneesta basalttisesta laavasta. Havaiji on tyypillinen hotspot-saari.
• Saarikaaret ja päällekkäiset vyöhykkeet: subduktiovyöhykkeissä muodostuu saarikaaria ja vulkaanisia saaria, jotka syntyvät merenpohjasta purkautuvasta magmasta sekä sedimenttien kerrostumisesta ja kiteytymisestä. Tällaisia ovat monet Tyynenmeren alueen saaret, mukaan lukien osittain Japani, jonka geologia on kuitenkin monimutkainen ja koostuu sekä merenpohjaisista että mannerperäisistä osista.
• Korallit ja atollit: koralliriutat voivat muodostaa matalia saaria ja atolleja, kun meriveden pinnan muutokset ja korallien rakentuminen muovaavat saaren muotoa.
• Nostuminen ja merenpinnan lasku: tektoninen noste tai jäätiköitymisen jälkeinen maan kohoaminen voi paljastaa merenpohjan alueita, jotka muuttuvat saariksi.

Kratonit, mannerkallio ja harvinaiset alkuaineet

Maanosien vanhimmat ja vakaimmat osat muodostuvat usein syvälle ikivanhaan kallioperään liittyvistä vyöhykkeistä, jotka tunnetaan geologisessa terminologiassa nimellä kratonit. Tässä tekstissä on säilytetty alkuperäinen linkki kratonit, jotka ovat osana lauseita. Kratonit sijaitsevat usein mannerlaattojen keskiosissa ja muodostavat maankuoren vanhimpia, stabiileja osia. Niissä esiintyvät kivikerrostumat ja magmakivet ovat voineet rikastaa tiettyjä metalleja ja harvinaisia alkuaineita pitkäaikaisten geologisten prosessien, kuten sulkeutuvien magma- ja metasomaattisten prosessien, seurauksena.

Monet elektronisissa laitteissa tarvittavat harvinaiset alkuaineet (esimerkiksi harvinaiset maametallit sekä muut kriittiset metallit) ovat peräisin raskaan alkuaineiden muodostumisprosesseista tähtien sisällä ja niiden räjähtäessä. Alkuperäisiä raskaita alkuaineita syntyy pääosin kahdessa pääprosessissa:

• s-prosessi (hidas neutroninoton prosessi) suurissa tähdissä
• r-prosessi (nopea neutroninoton prosessi) supernovien räjähdyksissä ja todennäköisesti myös neutronitähtien yhteenotoissa

Siksi lauseen alkuperäiseen muotoon viitaten: osa alkuaineista on peräisin siitä, kun Aurinko ja sen aineenvaihdunta muodostuivat alueilla, joihin oli jäänyt edeltävien supernovien ja muiden kosmisten tapahtumien tuottamia raskaita alkuaineita. Auringon ydinreaktioissa vapautuva energia syntyy pääasiallisesti vedyn fuusiosta heliumiksi.

Saarten kivilajit ja harvinaiset alkuaineet

Saarten ikä ja koostumus vaikuttavat siihen, löytyykö niistä merkittäviä määriä harvinaisia tai teknisesti tärkeitä alkuaineita. Vanhat mannerkallion osat, erityisesti kratoneiksi luokiteltavat alueet, sisältävät usein rikastumia, joita ei esiinny nuoremmassa merenpohjakivessä. Esimerkiksi osa Euroopan vanhimmista kivistä on hyvin iäkkäitä:

• Iso-Britannia on geologisesti kerrostunut alue, jossa on myös vanhoja kiviä. Tekstin mukaan vanhimmat kivet ovat noin 2700 miljoonaa vuotta vanhoja; tällaiset ikäluokat viittaavat kratoneihin ja vanhoihin manneralueisiin. Iso-Britannian geologinen historia sisältää osia, jotka ovat katkenneet ja muodostuneet uudelleen osana suurempia mantereita – esimerkiksi osa siitä on peräisin Vanhasta punaisesta hiekkakivestä muodostuneesta mantereesta, joka tunnetaan nykyään Laurasiaksi.
• Muilla saarilla, jotka ovat syntyneet pääosin merenpohjaisesta vulkanismista tai saarikaariaktiivisuudesta, ei välttämättä ole samanlaisia kratoni-tyyppisiä harvinaisia alkuaineiden lähteitä. Näin on esimerkiksi osittain Japanin ja selkeästi Havaijin kaltaisilla saarilla.

Esimerkkejä, talous ja historia

Historian ja talouden näkökulmasta luonnonvarojen saatavuus on vaikuttanut maiden politiikkaan ja kauppaan. Tekstissä mainittiin, että Japani on tuonut rautamalmia Australiasta vuosia toisen maailmansodan jälkeen. Historialliset hyökkäykset ja valtapyrkimykset, kuten Japanin laajentuminen 1930-luvulla ja sen seuraamukset Tyynenmeren sodassa, olivat monisyisiä; raaka-aineiden ja energialähteiden saanti kuului niihin tekijöihin, jotka vaikuttivat poliittisiin päätöksiin. Maininta Manchukuon ja sen poliittisista seurauksista sekä viittaus (~Manchurian) ja tapahtumiin kuten hyökkäys Pearl Harbouriin kuuluu kompleksiseen historialliseen kontekstiin, jossa taloudelliset, sotilaalliset ja ideologiset tekijät olivat kytköksissä.

Merenpohjan mineraalit ja tulevaisuuden mahdollisuudet

Nykyään etsitään myös merenpohjan luonnonvaroja: syvänmeren liejuissa, koboltti-kuorissa ja polymetaalisissa noduleissa voi olla tärkeitä metalleja, mukaan lukien harvinaisia maametalleja ja muita kriittisiä aineita. Tällainen etsintä herättää sekä taloudellista kiinnostusta että ympäristöhuolia.

Merentakaisten mineraalivarantojen hyödyntäminen voi tarjota vaihtoehtoja mannerperäisille malmioille, mutta tekninen toteuttaminen, vaikutukset meriekosysteemeihin ja kansainväliset lainsäädännölliset kysymykset ovat ratkaistavana olevia haasteita.

Yhteenveto

Saaret voivat olla joko mannerperäisiä tai merenpohjasta muodostuneita, ja näiden erilaisten syntytapojen takia niiden kivilajit ja luonnonvarat poikkeavat usein paljon toisistaan. Kratonit, jotka ovat mannerlaattojen vanhimpia osia, sisältävät usein ikivanhoja kiviä ja niissä voi olla runsaasti harvinaisia alkuaineita, joita elektroniikkateollisuus tarvitsee. Toisaalta merenpohjaisilla saarilla näitä alkuaineita on vähemmän, joten useat valtiot ja yritykset etsivät uusia lähteitä, myös syvänmeren alueilta.

Kysymyksiä ja vastauksia

Q: Mikä on saari?

K: Pidetäänkö Grönlantia ja Australiaa saarina?

K: Mistä harvinaiset alkuaineet ovat peräisin?

K: Onko Isossa-Britanniassa harvinaisia alkuaineita?

K: Miten Japani hankki rautamalmia toisen maailmansodan aikana?

K: Mikä on Mantshukuo?

Kysymys: Mitä resursseja Japani etsii nyt ?

Hae kirjaimella