Różnice między litosferą ziemską a astenosferą

Nasz świat, tj. Ziemia, jest trzecią planetą od Słońca i jedyną planetą, która utrzymuje życie. Ta warstwa, która utrzymuje życie na ziemi, nazywa się litosferą. Litosfera składa się ze skorupy i górnego, najbardziej solidnego płaszcza. Podczas gdy astenosfera, która leży pod litosferą, składa się z górnej, najsłabiejszej części płaszcza. Gdy przechodzimy od litosfery do astenosfery, temperatura wzrasta. Ten wzrost temperatury i ekstremalne ciśnienie powodują, że skały stają się plastyczne. Z czasem te półstałe skały będą płynąć. Wspomniane zdarzenie, przy określonej głębokości i temperaturze, powoduje powstanie warstwy astenosfery. Te dwie warstwy są kluczowe ze względu na mechaniczne zmiany zachodzące w tych warstwach, a także ich wpływ na społeczeństwo. Ich różnice i interakcje zostaną omówione w następnym artykule.

Historia / Formacja

Koncepcja litosfery zaczęła się w 1911 r. Od A. E. H. Love i została rozwinięta przez innych naukowców, takich jak J. Barrell i R.A. Daly [i]. Podczas gdy koncepcja astenosfery została zaproponowana na późniejszym etapie historii, tj. 1926 r., I potwierdzona w 1960 r. Przez fale sejsmiczne wynikające z wielkiego trzęsienia ziemi w Chile. Zaproponowali anomalie grawitacyjne nad skorupą kontynentalną, gdzie silna górna warstwa unosiła się nad słabszą dolną warstwą, czyli astenosferą. Wraz z upływem czasu pomysły te zostały rozszerzone. Jednak podstawą koncepcji była silna litosfera, która spoczywała na słabej astenosferze [ii].

Struktura

Litosfera składa się ze skorupy i najwyższego płaszcza (składającego się głównie z perydotytów), który tworzy sztywną warstwę zewnętrzną, która jest podzielona przez płyty tektoniczne (duże płyty skalistego materiału). Uważa się, że ruch (kolizja i przesuwanie się obok siebie) tych płyt tektonicznych powoduje zdarzenia geologiczne, takie jak głębokie szczeliny morskie, wulkany, przepływy lawy i budowanie gór. Litosfera jest otoczona przez atmosferę powyżej i astenosferę poniżej. Chociaż litosfera jest uważana za najbardziej sztywną z warstw, jest również uważana za sprężystą. Jednak jego elastyczność i ciągliwość jest znacznie mniejsza niż astenosfera i zależy od stresu, 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, astenosfera jest uważana za znacznie gorętszą, tj. Od 300 do 500 stopni Celsjusza. Wynika to z faktu, że astenosfera jest w większości stała, a niektóre obszary zawierają częściowo stopioną skałę. Co przyczynia się do uznania astenosfery za lepką i słabą mechanicznie. W związku z tym uważa się go za bardziej płynny charakter niż litosfera, która jest jego "górną granicą", podczas gdy jej dolna granica jest mezosfery. Astenosfera może rozciągać się na głębokość 700 km poniżej powierzchni ziemi. Gorące materiały tworzące mezosferę rozgrzewają astenosferę, powodując topnienie skał (półpłynnych) w astenosferze, pod warunkiem, że temperatury są wystarczająco wysokie. Półpłynne obszary astenosfery pozwalają na ruch płyt tektonicznych w litosferze [iv].

Skład chemiczny

Litosferę dzieli się na dwa rodzaje, a mianowicie:

Oceanosfera litosfery - 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 przypominające błoto w astenosferze są wykonane z krzemianów żelaza i magnezu. Jest to prawie identyczne z warstwą mezosfery. Skorupa oceaniczna jest ciemniejsza niż skorupa kontynentalna z powodu mniejszej ilości krzemionki i więcej żelaza i magnezu [v].

Tektonika płyt / aktywność

Litosfera zawiera 15 głównych płyt tektonicznych, a mianowicie:

północno Amerykański
Nazca
Scotia
Karaiby
Antarktyda
eurazjatycki
afrykanin
indyjski
australijski
Pacyfik
Juan de Fuca
Filipiny
arabski
latynoamerykanin
Cocos

Konwekcja wywołana przez ciepło z dolnych 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, przesuwanie się względem siebie, a nawet rozrywanie. Wytwarzanie trzęsień ziemi, wulkanów, orogenezy, a także okopów oceanicznych. Aktywność w astenosferze pod skorupą oceaniczną tworzy nową skorupę. Zmuszając astenosferę do powierzchni, na średnich grzbietach oceanu. Kiedy stopiona skała wytryskuje, ochładza się, tworząc nową skorupę. Siła konwekcji powoduje również, że płytki litosfery na krawędziach oceanu się odsuwają [vi].

Granica Litosfery - Astenosphere (LAB)

LAB znajduje się pomiędzy chłodną litosferą i ciepłą astenosferą. W związku z tym reprezentuje granicę reologiczną, tj. Zawierającą właściwości reologiczne, takie jak właściwości termiczne, skład chemiczny, zakres roztopu i różnica w wielkości ziarna.LAB przedstawia przejście od gorącego płaszcza w astenosferze do zimniejszej i bardziej sztywnej litosfery powyżej. Litosfera charakteryzuje się przewodzącym przekazywaniem ciepła, a astenosfera jest granicą z adewacyjnym przekazywaniem ciepła [vii].

Fale sejsmiczne poruszające się przez LAB przemieszczają się szybciej w litosferze niż w astenosferze. Odpowiednio prędkości fal w niektórych obszarach są zmniejszone o 5 do 10%, od 30 do 120 km (litosfera oceaniczna). Jest to spowodowane różną gęstością i lepkością astenosfery. Granica (w której fale sejsmiczne zwalniają) jest znana jako nieciągłość Gutenberga, która, jak się uważa, jest powiązana z LAB, ze względu na ich wspólną głębokość. W litosferze oceanicznej głębokość LAB może wynosić od 50 do 140 km, z wyjątkiem grzbietów środkowo-oceanicznych, gdzie nie jest głębsza niż nowa skorupa, która się tworzy. Głębokości LAB na kontynencie są źródłem sporów, naukowcy szacują głębokość od 100 km do 250 km. Ostatecznie litosfera kontynentalna i LAB w niektórych starszych częściach są grubsze i głębsze. Sugerowanie, że ich głębokość zależy 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 górnego, najbardziej trwałego płaszcza	Astenosfera składa się z górnej, najsłabiejszej części płaszcza
Leży pod atmosferą i powyżej astenosfery	Leży pod litosferą i nad mezosferą
Fizyczna struktura składa się ze sztywnej warstwy zewnętrznej, która jest podzielona przez płyty tektoniczne. Jest uważany za sztywny, kruchy i elastyczny.	Fizyczna struktura jest w większości stała, a niektóre regiony zawierają częściowo stopioną skałę, która wykazuje właściwości plastyczne
Charakteryzuje się elastycznością i mniej ciągliwością	Ma wyższy stopień plastyczności niż litosfera
Rozciąga się od głębokości 80 km i 200 km pod powierzchnią ziemi	Rozciąga się na głębokość 700 km pod powierzchnią ziemi
Przybliżona temperatura 400 stopni Celsjusza	Przybliżona temperatura w zakresie od 300 do 500 stopni Celsjusza
Ma mniejszą gęstość niż astenosfera	Astenosfera jest gęstsza niż litosfera
Pozwala na przewodzący transfer ciepła	Pozwala na adwekcyjny transfer ciepła
Fale sejsmiczne poruszają się z większą prędkością w litosferze	Fale sejsmiczne poruszają się o 5 do 10% wolniej w astenosferze niż w litosferze
Skały są pod znacznie mniejszymi siłami nacisku	Skały są pod ogromnymi siłami nacisku
Skład chemiczny składa się z 80 pierwiastków i około 2000 minerałów	Astenosphere składa się głównie z krzemianów żelaza i magnezu

Wniosek

Ziemia składa się z 5 warstw fizycznych, mianowicie; litosferze, astenosferze, mezosferze, rdzeniu zewnętrznym i rdzeniu wewnętrznym. W tym artykule skupiono się na pierwszych dwóch warstwach i ich różnicach. Który tworzy część Geologia; nauka zajmująca się strukturą Ziemi, historią i jej procesami. Geologia ułatwia badanie niektórych zagadnień humanistycznych, takich jak zmiany klimatyczne, katastrofy naturalne (tsunami, trzęsienia ziemi, erupcje wulkanów, osunięcia ziemi itp.), A także wyczerpywanie zasobów (woda, energia, minerały). Rozwiązania naszych obecnych wyzwań środowiskowych wymagają znajomości naszych struktur i systemów ziemskich. Ten świat jest naszym domem. Jesteśmy całkowicie uzależnieni na ziemi, aby przetrwać. Dlatego logiczne jest dla nas zrozumienie naszego środowiska w celu promowania zrównoważonego życia.