Maan litosfäärin ja astenosfäärin väliset erot

Maailmamme, ts. Maa, on kolmas aurinkoisesta planeetasta ja ainoa planeetta, jonka tiedetään ylläpitävän elämää. Tätä kerrosta, joka ylläpitää elämää maan päällä, kutsutaan litosfääriksi. Litosfääri koostuu kuoresta ja ylimmäisimmistä vaipista. Astenosfääri, joka sijaitsee litosfäärin alla, koostuu vaipan heikoimmasta yläosasta. Kun siirrymme litosfääristä astenosfääriin, lämpötila nousee. Tämä lämpötilan nousu ja äärimmäinen paine saavat kiviä muoviksi. Ajan myötä nämä osittain sulatut kivet virtaavat. Edellä mainittu tapahtuma tietyllä syvyydellä ja lämpötilassa aiheuttaa astenosfäärin kerroksen. Nämä kaksi kerrosta ovat ratkaisevan tärkeitä johtuen näissä kerroksissa tapahtuvista mekaanisista muutoksista sekä niiden vaikutuksista yhteiskuntaan. Niiden eroista ja vuorovaikutuksista keskustellaan tarkemmin seuraavassa artikkelissa.

Historia / Formation

Litosfäärin käsite aloitti vuonna 1911 A. E. H. Love, ja sitä kehittivät edelleen muut tutkijat, kuten J. Barrell ja R. A. Daly [i]. Astenosfäärin käsitettä ehdotettiin myöhemmässä vaiheessa historiaa, ts. 1926, ja se vahvistettiin vuonna 1960 seismisillä aalloilla, jotka aiheutuivat Chilen suuresta maanjäristyksestä. He ehdottivat painovoima-anomalia mantereen kuoren yli, missä vahva yläkerros kellui heikon alakerroksen eli astenosfäärin yli. Ajan myötä näitä ideoita laajennettiin. Konseptin perusta koostui kuitenkin vahvasta litosfääristä, joka lepää heikossa astenosfäärissä [ii].

Rakenne

Litosfääri koostuu kuoresta ja ylimmästä vaipasta (joka koostuu pääosin peridotiitista), joka muodostaa jäykän ulkokerroksen, joka on jaettu tektonisten levyjen (suuret kivisen materiaalin laatat) kanssa. Näiden tektonisten levyjen liikkumisen (törmäys ja liukuminen toistensa yli) sanotaan aiheuttavan geologisia tapahtumia, kuten syvänmeren repeämiä, tulivuoria, laavavirtauksia ja vuoristorakennuksia. Litosfääriä ympäröi yläpuolella oleva ilmapiiri ja alapuolella oleva astenosfääri. Vaikka litosfääriä pidetään kerrosten jäykimpinä, sitä pidetään myös elastisena. Sen joustavuus ja taipuisuus on kuitenkin paljon vähemmän kuin astenosfääri ja riippuu jännityksestä, lämpötilasta ja maapallon kaarevuudesta. Tämä kerros vaihtelee 80–250 km: n syvyydestä pinnan alapuolella ja sitä pidetään naapurinsa (astenosfääri) viileämmässä ympäristössä, noin 400 celsiusastetta [iii].

Vastoin litosfääriä, astenosfäärin uskotaan olevan paljon kuumempi, ts. Välillä 300-500 celsiusastetta. Tämä johtuu siitä, että astenosfääri on enimmäkseen kiinteää joidenkin alueiden kanssa, jotka sisältävät osittain sulaa kiven. Mikä myötävaikuttaa siihen, että astenosfääriä pidetään viskoosisena ja mekaanisesti heikkona. Siksi sitä pidetään luonteeltaan juoksevampana kuin litosfääri, joka on sen 'yläraja, kun taas' sen alaraja on mesosfääri. Astenosfääri voi ulottua 700 km: n syvyyteen maanpinnan alapuolella. Mesosfäärin muodostavat kuumat materiaalit kuumentavat astenosfääriä aiheuttaen kivien (puolinesteisten) sulamisen astenosfäärissä, mikäli lämpötilat ovat riittävän korkeat. Astenosfäärin puolivirtaiset alueet mahdollistavat tektonisten levyjen liikkumisen litosfäärissä [iv].

Kemiallinen koostumus

Litosfääri on jaettu kahteen tyyppiin, nimittäin:

• Valtameren litosfääri - tiheämpi valtameren kuori, jonka keskimääräinen tiheys on 2,9 grammaa kuutiometriä kohti
• Manner-litosfääri - paksumpi kuori, joka ulottuu 200 km maanpinnan alapuolelle ja jonka keskimääräinen tiheys on 2,7 grammaa kuutiometriä kohti

Litosfäärin kemiallinen koostumus sisältää noin 80 alkuainetta ja 2000 mineraalia ja yhdistettä, kun taas astenosfäärin roiskemainen kivi on rauta-magnesiumsilikaatteja. Tämä on melkein identtinen mesosfäärin kerroksen kanssa. Merellinen kuori on tummempi kuin mannermaa, koska vähemmän piidioksidia ja enemmän rautaa ja magnesiumia [v].

Levytekniikka / aktiivisuus

Litosfääri sisältää 15 suurta tektonista levyä, nimittäin:

1. pohjoisamerikkalainen
2. Nazca
3. Scotia
4. Karibian
5. Antarktis
6. Euraasian
7. afrikkalainen
8. intialainen
9. australialainen
10. Tyynenmeren
11. Juan de Fuca
12. filippiiniläinen
13. arabialainen
14. Etelä-amerikkalainen
15. Cocos

Maan alempien kerrosten lämmön aiheuttama konvektio ajaa astenosfäärin virtauksen, joka saa aikaan litosfäärin tektonisten levyjen liikkumisen. Tektoninen aktiivisuus tapahtuu pääasiassa mainittujen levyjen rajoilla, johtaen törmäyksiin, liukuen toisiaan vastaan, jopa repimällä toisistaan. Tuottaa maanjäristyksiä, tulivuoria, orogenyjä sekä valtamerten ojia. Toiminta astenosfäärissä valtamerenkuoren alla luo uuden kuoren. Pakottamalla astenosfääri pintaan, valtameren puolivälissä. Kun sula kivi purkaa, se jäähtyy, muodostaen uuden kuoren. Konvektiovoima aiheuttaa myös valtameren harjanteiden litosfäärilevyjen liikkumisen toisistaan ​​[vi].

Litosfäärin ja astenosfäärin raja (LAB)

LAB löytyy viileän litosfäärin ja lämpimän astenosfäärin välillä. Siksi edustaa reologista rajaa, ts. Sisältää reologiset ominaisuudet, kuten lämpöominaisuudet, kemiallinen koostumus, sulan laajuus ja raekokoerot. LAB kuvaa siirtymistä astenosfäärin kuumasta vaipasta kylmempään ja jäykempään litosfääriin yllä. Litosfäärille on ominaista johtava lämmönsiirto, kun taas astenosfääri on raja advektiivisella lämmönsiirrolla [vii].

LAB: n läpi liikkuvat seismiset aallot kulkevat litosfäärin nopeammin kuin astenosfääri. Vastaavasti aallonopeudet pienenevät joillakin alueilla 5-10%, 30-120 km (valtameren litosfääri). Tämä johtuu astenosfäärin erilaisista tiheyksistä ja viskositeetista. Rajaa (missä seismiset aallot hidastuvat) kutsutaan Gutenbergin epäjatkuvuudeksi, jonka uskotaan olevan yhteydessä toisiinsa LAB: ään niiden yhteisten syvyyksien vuoksi. Merellisessä litosfäärissä LAB: n syvyys voi vaihdella välillä 50 - 140 km, paitsi keskimeren merialueilla, joissa se ei ole syvempää kuin muodostuva uusi kuori. Mantereen litosfäärin LAB-syvyydet ovat kiistakysymyksiä, tutkijoiden arvioiden mukaan syvyys vaihtelee 100–250 km. Viime kädessä mannermainen litosfääri ja joidenkin vanhempien osien LAB ovat paksumpia ja syvempiä. Ehdottaa, että heidän syvyytensä riippuvat iästä [viii].

Litosfäärin ja astenosfäärin vertailu

lithosphere	astenosfääri
Litosfäärin käsite ehdotettiin vuonna 1911	Astenosfäärin käsite ehdotettiin vuonna 1926
Litosfääri koostuu kuoresta ja ylimmästä kiinteimmästä vaipasta	Astenosfääri koostuu vaipan heikoimmasta yläosasta
Sijaitsee ilmakehän alla ja astenosfäärin yläpuolella	Se sijaitsee litosfäärin alapuolella ja mesosfäärin yläpuolella
Fysikaalinen rakenne koostuu jäykästä ulkokerroksesta, joka on jaettu tektonisilla levyillä. Sitä pidetään jäykänä, hauraana ja joustavana.	Fysikaalinen rakenne on pääosin kiinteä, ja joillakin alueilla on osittain sulaa kiviainesta, jolla on muoviominaisuuksia
Karakterisoitu elastiseksi ja vähemmän taipuisaksi	Sillä on korkeampi taipuisuus kuin litosfäärillä
Vaihtelee 80 km syvyydestä ja 200 km maanpinnan alapuolelle	Laajenee 700 km syvyyteen maanpinnan alapuolella
Arvioitu lämpötila 400 astetta	Arvioitu lämpötila vaihtelee 300 - 500 astetta
Sen tiheys on pienempi kuin astenosfäärin	Astenosfääri on tiheämpää kuin litosfääri
Mahdollistaa johtavan lämmönsiirron	Mahdollistaa advektiivisen lämmönsiirron
Seismiset aallot kulkevat nopeammin litosfäärin läpi	Seismiset aallot kulkevat astenosfäärissä 5-10% hitaammin kuin litosfäärissä
Kivet ovat paljon vähemmän painevoimia	Kivet ovat valtavien painevoimien alaisia
Kemiallinen koostumus koostuu 80 elementistä ja noin 2000 mineraalista	Astenosfääri koostuu pääasiassa rauta-magnesiumsilikaateista

johtopäätös

Maa koostuu viidestä fyysisestä kerroksesta; litosfääri, astenosfääri, mesosfääri, ulkoydin ja sisäydin. Tämä artikkeli keskittyi kahteen ensimmäiseen kerrokseen ja niiden eroihin. Mikä muodostaa osan geologiaa; tiede, joka käsittelee maan rakennetta, historiaa ja sen prosesseja. Geologia helpottaa tutkimuksen tekemistä joidenkin humanististen tiedekuntien valtavista aiheista, kuten ilmastonmuutos, luonnonkatastrofit (tsunamit, maanjäristykset, tulivuorenpurkaukset, maanvyörymät jne.) Sekä luonnonvarojen ehtyminen (vesi, energia, mineraalit). Ratkaisut nykyisiin ympäristöhaasteisiimme vaativat tietoa maan rakenteista ja järjestelmistä. Tämä maailma on kotimme. Olemme täysin riippuvaisia ​​maapallosta selviytymisemme suhteen. Siksi on vain loogista, että ymmärrämme ympäristömme kestävän elämän edistämiseksi.