Razlike med zemeljsko litosfero in astenosfero

Naš svet, tj. Zemlja, je tretji planet od sonca in edini planet, za katerega je znano, da vzdržuje življenje. Ta plast, ki vzdržuje življenje na zemlji, se imenuje litosfera. Litosfero sestavljata skorja in zgornja najbolj trdna prevleka. Medtem ko je astenosfera, ki leži pod litosfero, sestavljena iz zgornjega, šibkejšega dela plašča. Ko se premikamo od litosfere do astenosfere, temperatura narašča. Tako zvišanje temperature kot tudi ekstremni pritisk povzročijo, da skale postanejo plastične. Sčasoma bodo te pol staljene kamnine stekle. Zgoraj omenjeni pojav na določeni globini in temperaturi povzroči sloj astenosfere. Ta dva sloja sta ključnega pomena zaradi mehanskih sprememb, ki se zgodijo znotraj teh slojev, pa tudi njihovih učinkov na družbo. Njihove razlike in medsebojni vplivi bodo podrobneje obravnavani v naslednjem članku.

Zgodovina / tvorba

Koncept litosfere se je leta 1911 začel A. E. H. Love, nadalje pa so ga razvili drugi znanstveniki, kot sta J. Barrell in R. A. Daly [i]. Medtem ko je bil koncept astenosfere predlagan na poznejši stopnji v zgodovini, tj. 1926, in potrjen leta 1960 s potresnimi valovi, ki so bili posledica velikega čilskega potresa. Predlagali so gravitacijske anomalije nad celinsko skorjo, kjer je močna zgornja plast lebdela nad šibkim spodnjim slojem, tj. Asthenosfero. S časom so se te ideje širile. Vendar je osnova koncepta bila močna litosfera, ki je počivala na šibki astenosferi [ii].

Struktura

Litosfero sestavljata skorja in zgornji plašč (sestavljen večinoma iz peridotita), ki tvori togo zunanjo plast, ki jo delijo tektonske plošče (velike plošče iz skalnega materiala). Gibanje (trčenje in drsenje drug mimo drugega) teh tektonskih plošč naj bi povzročilo geološke dogodke, kot so globokomorski razpadi, vulkani, tokovi lave in gradnja gora. Litosfera je obdana z atmosfero zgoraj in astenosfero spodaj. Čeprav litosfera velja za najbolj togo plast, velja tudi za elastično. Vendar pa je njegova elastičnost in duktilnost veliko manjša od astenosfere in je odvisna od stresa, temperature in ukrivljenosti zemlje. Ta plast sega od globine 80km do 250km pod površjem in velja za hladnejše okolje kot njena soseda (astenosfera), približno 400 stopinj Celzija [iii].

V nasprotju z litosfero velja, da je astenosfera veliko bolj vroča, to je med 300 in 500 stopinj Celzija. To je posledica tega, da je astenosfera večinoma trdna z nekaterimi območji, ki vsebujejo delno staljeno kamnino. Kar prispeva k temu, da se astenosfera šteje za viskozno in mehansko šibko. Tako v naravi velja za bolj tekočo kot litosfera, ki je njena zgornja meja, spodnja meja pa mezofera. Astenosfera se lahko razširi na globino 700 km pod zemeljsko površino. Vroči materiali, ki sestavljajo mezofero, segrevajo astenosfero in povzročajo taljenje kamnin (poltekočine) v astenosferi, pod pogojem, da so temperature dovolj visoke. Območja pol tekočine v astenosferi omogočajo gibanje tektonskih plošč v litosferi [iv].

Kemična sestava

Litosfera je razdeljena na dve vrsti in sicer:

• Oceanska litosfera - gostejša oceanska skorja, s povprečno gostoto 2,9 grama na kubični centimeter
• Kontinentalna litosfera - debelejša skorja, ki se razteza 200 km pod površjem zemlje, s povprečno gostoto 2,7 grama na kubični centimeter

Kemična sestava litosfere vsebuje približno 80 elementov in 2000 mineralov in spojin, medtem ko je gostu podobna kamnina v astenosferi sestavljena iz železo-magnezijevih silikatov. To je skoraj enako mezosfernemu sloju. Oceanska skorja je zaradi manj kremena in več železa in magnezija temnejša kot celinska skorja [v].

Tektonika plošč / dejavnost

Litosfera vsebuje 15 glavnih tektonskih plošč, in sicer:

1. Severnoameriški
2. Nazca
3. Škotska
4. Karibi
5. Antarktika
6. Evroazijski
7. Afriški
8. Indijski
9. Avstralski
10. Tihi ocean
11. Juan de Fuca
12. Filipinsko
13. Arabščina
14. Južnoameriški
15. Kokos

Konvekcija, ki jo povzroča toplota iz spodnjih plasti zemlje, poganja astenosferni tok, zaradi katerega se tektonske plošče v litosferi začnejo premikati. Tektonska aktivnost se dogaja večinoma na mejah omenjenih plošč, posledica tega so trki, drsni drug proti drugemu, celo raztrganje. Proizvajajo potrese, vulkane, orogenezo, pa tudi oceanske jarke. Dejavnost v astenosferi pod oceansko skorjo ustvarja novo skorjo. S prisiljavanjem astenosfere na površje, na grebeni srednjih oceanov. Ko se staljena kamnina iztisne, se ohladi in tvori novo skorjo. Konvekcijska sila tudi povzroči, da se litosferne plošče na oceanskih grebenih odmaknejo [vi].

Litosfera - meja astenosfere (LAB)

LAB lahko najdemo med hladno litosfero in toplo astenosfero. Zato predstavlja reološko mejo, tj. Vsebuje reološke lastnosti, kot so toplotne lastnosti, kemična sestava, obseg taljenja in razlika v velikosti zrn. LAB prikazuje prehod iz vročega plašča v astenosferi v zgoraj hladnejšo in bolj togo litosfero. Za litosfero je značilen prevodni prenos toplote, medtem ko je za astno mejo advektivni prenos toplote [vii].

Seizmični valovi, ki se gibljejo skozi LAB, potujejo hitreje po litosferi kot pa astenosfera. V skladu s tem se hitrost valov na nekaterih območjih zmanjša za 5 do 10%, 30 do 120 km (oceanska litosfera). To je posledica različnih gostot in viskoznosti astenosfere. Meja (kjer seizmični valovi upočasnjujejo) je znana kot Gutenbergova diskontinuiteta, ki naj bi bila zaradi skupnih globin medsebojno povezana z LAB. V oceanski litosferi lahko globina LAB znaša od 50 do 140 km, razen na sredoceanskih grebenih, kjer ni globlje od nove skorje, ki se tvori. Kontinentalne litosfere LAB globine povzročajo spor, znanstveniki ocenjujejo globino od 100 do 250 km. Končno celinska litosfera in LAB v nekaterih starejših delih sta debelejši in globlji. Predlagamo, da so njihove globine odvisne od starosti [viii].

Primerjava litosfere in astenosfere

Litosfera	Astenosfera
Koncept litosfere je bil predlagan leta 1911	Koncept astenosfere je bil predlagan leta 1926
Litosfero sestavljata skorja in zgornja najbolj trdna prevleka	Astenosfera je sestavljena iz zgornjega, šibkejšega dela plašča
Leži pod atmosfero in nad astenosfero	Leži pod litosfero in nad mezosfero
Fizična zgradba je sestavljena iz toge zunanje plasti, ki jo delijo tektonske plošče. Velja za togo, krhko in elastično.	Fizikalna struktura je večinoma trdna z nekaterimi območji, ki vsebujejo delno staljeno kamnino, ki ima plastične lastnosti
Značilna je kot elastična in manj nodularna	Ima višjo stopnjo duktilnosti kot litosfera
Sega v globino 80 km in 200 km pod zemeljsko površino	Razprostira se do globine 700 km pod zemeljsko površino
Približna temperatura 400 stopinj Celzija	Približna temperatura v območju od 300 do 500 stopinj Celzija
Ima nižjo gostoto kot astenosfera	Astenosfera je gostejša od litosfere
Omogoča prevodni prenos toplote	Omogoča advektivni prenos toplote
Seizmični valovi potujejo z večjo hitrostjo po litosferi	Seizmični valovi potujejo 5 do 10% počasneje v astenosferi kot v litosferi
Kamnine so pod veliko manjšimi tlačnimi silami	Kamnine so pod velikim pritiskom
Kemična sestava je sestavljena iz 80 elementov in približno 2000 mineralov	Astenosfero sestavljajo večinoma železo-magnezijevi silikati

Zaključek

Zemlja je sestavljena iz 5 fizikalnih plasti, in sicer; litosfera, astenosfera, mezofera, zunanje jedro in notranje jedro. Ta članek se je osredotočil na prva dva sloja in njihove razlike. Ki je del Geologija; znanost, ki se ukvarja s strukturo zemlje, zgodovino in njenimi procesi. Geologija olajša študij, ki obravnava nekatere pomembne teme, kot so podnebne spremembe, naravne nesreče (cunami, potresi, vulkanski izbruhi, plazovi itd.), Pa tudi izčrpavanje virov (voda, energija, minerali). Rešitve naših trenutnih okoljskih izzivov zahtevajo poznavanje naših zemeljskih struktur in sistemov. Ta svet je naš dom. Za svoje preživetje smo popolnoma zavezani na zemlji. Zato je edino logično, da razumemo svoje okolje, da bi spodbudili trajnostno življenje.