Różnice między litosferą ziemską a astenosferą

Nasz świat, tj. Ziemia, jest trzecią planetą od Słońca i jedyną planetą znaną z życia. Ta warstwa, która utrzymuje życie na ziemi, nazywa się litosferą. Litosfera składa się ze skorupy i najbardziej wytrzymałego płaszcza. Podczas gdy astenosfera, która leży pod litosferą, składa się z najwyższej, najsłabszej części płaszcza. Gdy przechodzimy od litosfery do astenosfery temperatura rośnie. Ten wzrost temperatury oraz ekstremalne ciśnienie powoduje, że skały stają się plastyczne. Z czasem te częściowo stopione skały będą płynąć. Wymienione zjawisko, na pewnej głębokości i temperaturze, powoduje powstanie warstwy astenosfery. Te dwie warstwy są kluczowe ze względu na zmiany mechaniczne, które zachodzą w tych warstwach, a także ich wpływ na społeczeństwo. Ich różnice i interakcje zostaną omówione w następnym artykule.

Historia / Formacja

Koncepcja litosfery rozpoczęła się w 1911 r. Przez A. E. H. Love, a następnie została rozwinięta przez innych naukowców, takich jak J. Barrell i R. A. Daly [i]. Natomiast koncepcja astenosfery została zaproponowana na późniejszym etapie historii, tj. W 1926 r., I potwierdzona w 1960 r. Przez fale sejsmiczne powstałe w wyniku wielkiego trzęsienia ziemi w Chile. Zaproponowali anomalie grawitacyjne w skorupie kontynentalnej, gdzie silna górna warstwa unosiła się nad słabą dolną warstwą, tj. Astenosferą. Z biegiem czasu pomysły te zostały rozszerzone. Podstawą tej koncepcji była jednak silna litosfera, która opierała się na słabej astenosferze [ii].

Struktura

Litosfera składa się ze skorupy i najwyższego płaszcza (składającego się głównie z perydotytu), który tworzy sztywną zewnętrzną warstwę podzieloną przez płyty tektoniczne (duże płyty ze skalistego materiału). Mówi się, że ruch (zderzenie i przesuwanie się obok siebie) tych płyt tektonicznych powoduje zdarzenia geologiczne, takie jak szczeliny głębinowe, wulkany, przepływy lawy i budowanie gór. Litosfera jest otoczona atmosferą powyżej, a astenosferą poniżej. Chociaż litosfera jest uważana za najbardziej sztywną z warstw, jest również uważana za elastyczną. Jednak jego elastyczność i ciągliwość jest znacznie mniejsza niż w astenosferze i zależy od naprężeń, temperatury i krzywizny ziemi. Warstwa ta waha się od głębokości 80 km do 250 km pod powierzchnią i jest uważana za chłodniejsze środowisko niż jej sąsiad (astenosfera), około 400 stopni Celsjusza [iii].

W przeciwieństwie do litosfery uważa się, że astenosfera jest znacznie gorętsza, tj. Od 300 do 500 stopni Celsjusza. Wynika to z faktu, że astenosfera jest w większości stała, a niektóre regiony zawierają częściowo stopioną skałę. Co przyczynia się do uznania astenosfery za lepką i słabą mechanicznie. Dlatego jest uważany za bardziej płynny z natury niż litosfera, która jest jego „górną granicą”, podczas gdy „dolną granicą” jest mezosfera. Astenosfera może rozciągać się na głębokość 700 km pod powierzchnią ziemi. Gorące materiały tworzące mezosferę ogrzewają astenosferę, powodując topienie skał (półpłynnych) w astenosferze, pod warunkiem, że temperatury są wystarczająco wysokie. Półpłynne obszary astenosfery umożliwiają ruch płyt tektonicznych w litosferze [iv].

Skład chemiczny

Litosfera dzieli się na dwa typy, a mianowicie:

• Litosfera oceaniczna - gęstsza skorupa oceaniczna o średniej gęstości 2,9 grama na centymetr sześcienny
• Litosfera kontynentalna - grubsza skorupa, która rozciąga się 200 km pod powierzchnią ziemi, o średniej gęstości 2,7 grama na centymetr sześcienny

Skład chemiczny litosfery zawiera około 80 pierwiastków i 2000 minerałów i związków, podczas gdy skały podobne do błota śluzowego w astenosferze wykonane są z krzemianów żelazowo-magnezowych. Jest to prawie identyczne z warstwą mezosfery. Skorupa oceaniczna jest ciemniejsza niż skorupa kontynentalna ze względu na mniej krzemionki oraz więcej żelaza i magnezu [v].

Tektonika płyt / aktywność

Litosfera zawiera 15 głównych płyt tektonicznych, a mianowicie:

1. północno Amerykański
2. Nazca
3. Szkocja
4. Karaiby
5. Antarktyda
6. eurazjatycki
7. afrykanin
8. Indianin
9. australijski
10. Pacyfik
11. Juan de Fuca
12. Filipiński
13. arabski
14. latynoamerykanin
15. Cocos

Konwekcja wywołana ciepłem z niższych warstw ziemi napędza przepływ astenosferyczny, który powoduje, że płyty tektoniczne w litosferze zaczynają się poruszać. Aktywność tektoniczna występuje głównie na granicach wspomnianych płyt, powodując kolizje, przesuwając się względem siebie, a nawet rozrywając. Wytwarzanie trzęsień ziemi, wulkanów, orogenezy, a także rowów oceanicznych. Aktywność w astenosferze pod skorupą oceaniczną tworzy nową skorupę. Wypychając astenosferę na powierzchnię, w środkowe grzbiety oceanu. Kiedy stopiona skała wydobywa się, ochładza się, tworząc nową skorupę. Siła konwekcji powoduje również, że płyty litosfery na grzbietach oceanu oddalają się [vi].

Granica litosfery - astenosfery (LAB)

LAB można znaleźć między chłodną litosferą a ciepłą astenosferą. Dlatego reprezentuje granicę reologiczną, tj. Zawierającą właściwości reologiczne, takie jak właściwości termiczne, skład chemiczny, stopień stopienia i różnica wielkości ziarna. LAB przedstawia przejście z gorącego płaszcza w astenosferze do zimniejszej i sztywniejszej litosfery powyżej. Litosfera charakteryzuje się przewodzącym przenoszeniem ciepła, podczas gdy astenosfera stanowi granicę z korzystnym przenoszeniem ciepła [vii].

Fale sejsmiczne poruszające się przez LAB przemieszczają się szybciej w litosferze niż w astenosferze. W związku z tym prędkości fal na niektórych obszarach są zmniejszone o 5 do 10%, 30 do 120 km (litosfera oceaniczna). Wynika to z różnych gęstości i lepkości astenosfery. Granica (w której fale sejsmiczne zwalniają) jest znana jako nieciągłość Gutenberga, która, jak się uważa, jest wzajemnie powiązana z LAB, ze względu na ich wspólne głębokości. W litosferze oceanicznej głębokość LAB może wynosić od 50 do 140 km, z wyjątkiem grzbietów oceanicznych, gdzie nie jest głębsza niż powstająca skorupa. Głębokości LAB w kontynentalnej litosferze są źródłem sporów, naukowcy szacują głębokość w zakresie od 100 km do 250 km. Ostatecznie litosfera kontynentalna i LAB w niektórych starszych częściach są grubsze i głębsze. Sugerowanie, że ich głębokości są zależne od wieku [viii].

Porównanie litosfery i astenosfery

Litosfera	Astenosfera
Koncepcja litosfery została zaproponowana w 1911 roku	Koncepcja astenosfery została zaproponowana w 1926 roku
Litosfera składa się ze skorupy i najbardziej wytrzymałego płaszcza	Astenosfera składa się z najwyższej, najsłabszej części płaszcza
Leży pod atmosferą i nad astenosferą	Leży pod litosferą i nad mezosferą
Struktura fizyczna składa się ze sztywnej warstwy zewnętrznej podzielonej płytami tektonicznymi. Jest uważany za sztywny, kruchy i elastyczny.	Struktura fizyczna jest w większości stała, a niektóre obszary zawierają częściowo stopioną skałę, która wykazuje właściwości plastyczne
Charakteryzowany jako elastyczny i mniej plastyczny	Ma wyższy stopień plastyczności niż litosfera
Rozciąga się od głębokości 80 km i 200 km pod powierzchnią ziemi	Rozciąga się na głębokości 700 km pod powierzchnią ziemi
Przybliżona temperatura 400 stopni Celsjusza	Przybliżona temperatura w zakresie od 300 do 500 stopni Celsjusza
Ma niższą gęstość niż astenosfera	Astenosfera jest gęstsza niż litosfera
Umożliwia przewodzenie ciepła	Pozwala na korzystne przenoszenie ciepła
Fale sejsmiczne przemieszczają się z większą prędkością w litosferze	Fale sejsmiczne przemieszczają się o 5 do 10% wolniej w astenosferze niż w litosferze
Skały działają pod znacznie mniejszymi siłami nacisku	Skały podlegają ogromnym siłom nacisku
Skład chemiczny składa się z 80 pierwiastków i około 2000 minerałów	Astenosfera składa się głównie z krzemianów żelazowo-magnezowych

Wniosek

Ziemia składa się z 5 warstw fizycznych, a mianowicie; litosfera, astenosfera, mezosfera, rdzeń zewnętrzny i rdzeń wewnętrzny. W tym artykule skupiono się na pierwszych dwóch warstwach i ich różnicach. Który stanowi część Geologii; nauka, która zajmuje się strukturą Ziemi, historią i jej procesami. Geologia ułatwia badania otaczające niektóre z humanistycznych zagadnień, takich jak zmiany klimatu, klęski żywiołowe (tsunami, trzęsienia ziemi, erupcje wulkanów, osuwiska itp.), A także wyczerpywanie zasobów (woda, energia, minerały). Rozwiązania obecnych problemów środowiskowych wymagają znajomości naszych struktur i systemów ziemskich. Ten świat jest naszym domem. Jesteśmy całkowicie zależni od ziemi, jeśli chodzi o nasze przetrwanie. Dlatego logiczne jest dla nas zrozumienie naszego środowiska w celu promowania zrównoważonego życia.