Erot maapallon litosfäärin ja asthenosfäärin välillä

Maailmassamme eli maapallolla on kolmas planeetan auringosta ja ainoa planeetta, jonka tiedetään ylläpitävän elämää. Tämä kerros, joka ylläpitää elämää maan päällä, kutsutaan litosfääriksi. Litosfääri koostuu kuoresta ja ylemmästä vankimmasta vaipasta. Vaikka litosfäärin alapuolella oleva asthenosfääri koostuu vaipan ylemmästä heikommasta osasta. Kun siirtymme litosfääristä asthenosfääriksi, lämpötila nousee. Tämä lämpötilan nousu sekä äärimmäinen paine aiheuttaa kiviä muoviksi. Ajan myötä nämä puolisulmat kiviä virtaa. Edellä mainittu esiintyminen tietyllä syvyydellä ja lämpötilalla saa aikaan asthenosfäärikerroksen. Nämä kaksi kerrosta ovat ratkaisevia mekaanisten muutosten takia, joita esiintyy näiden kerrosten sisällä, samoin kuin niiden vaikutukset yhteiskuntaan. Niiden eroja ja vuorovaikutusta käsitellään edelleen seuraavassa artikkelissa.

Historia / Formation

Litografiakonsepti alkoi vuonna 1911 A. E. H. Love, ja sitä kehittivät edelleen muut tutkijat, kuten J. Barrell ja R. A. Daly [i]. Asthenosfääri-konseptia ehdotettiin myöhemmässä vaiheessa historiassa eli 1926, ja se vahvistettiin vuonna 1960 Great Chilen maanjäristyksestä johtuvien seismisten aaltojen vuoksi. He ehdottivat vakavuuden poikkeavuuksia mannerjalustan yli, jossa vahva ylempi kerros heilutti heikon alemman kerroksen, eli asthenosfäärin. Ajan myötä ajatuksia laajennettiin. Kuitenkin konseptin perustana oli voimakas litosfääri, joka lepäsi heikossa asthenosfäärissä [ii].

Rakenne

Litosfääri koostuu kuoresta ja ylimmästä vaipasta (joka koostuu suurelta osin periditeetistä), joka muodostaa jäykän ulkokerroksen, joka on jaettu tektonisilla levyillä (suuret karkean materiaalilevyt). Näiden tektonisten levyjen liike (törmäys ja liukuminen ohi toistensa) sanotaan aiheuttavan geologisia tapahtumia, kuten syvänmeren lohkeilua, tulivuoria, laavuvirtoja ja vuoristorakennusta. Litosfää ympäröi yllä oleva ilmakehä ja alla oleva asthenosfääri. Vaikka litosfääriä pidetään kaikkein jäykimpinä kerroksina, sitä pidetään myös elastisena. Kuitenkin sen joustavuus ja sitkeys on paljon pienempi kuin astenoosfääri ja riippuu stressistä, lämpötilasta ja maapallon kaarevuudesta. Tämä kerros vaihtelee 80 km: n syvyydestä 250 km pinnan alle, ja sitä pidetään viileämmässä ympäristössä kuin sen naapurissa (asthenosfääri), noin 400 astetta [iii].

Toisin kuin litosfääri, asthenosfäärin uskotaan olevan paljon kuumempi, toisin sanoen välillä 300-500 astetta. Tämä johtuu siitä, että asthenosfääri on enimmäkseen kiinteä joillekin alueille, jotka sisältävät osittain sulaa kiveä. Mikä osaltaan vaikuttaa asthenosfääriin viskoosina ja mekaanisesti heikkona. Siten sitä pidetään luonteeltaan nestemäisempänä kuin litosfääri, joka on sen yläraja, ja sen alaraja on mesosfraali. Asthenosfääri voi ulottua 700 km: n syvyyteen maapallon pinnan alapuolelle. Lämpimät materiaalit, jotka muodostavat mesosfäärin, lämmittävät asthenosfäärin aiheuttaen kallioiden (semi-fluid) sulamisen asthenosfäärissä, mikäli lämpötilat ovat riittävän korkeita. Asthenosfäärin puoliympyrän alueet mahdollistavat tektonisten levyjen liikkumisen litosfäärissä [iv].

Kemiallinen koostumus

Litosfääri on jaettu kahteen tyyppiin:

Oceanic litosfääri - tiheämpi valtameri, keskimääräinen tiheys 2,9 grammaa kuutiosenttimetriä kohti
Continental litosfääri - paksumpi kuori, joka ulottuu 200 km maanpinnan alapuolelle ja jonka keskimääräinen tiheys on 2,7 grammaa kuutiosenttimetriä kohti

Litosfäärin kemiallinen koostumus sisältää noin 80 elementtiä ja 2000 mineraalia ja yhdis- tettä, kun taas lohikuvioinen kallio asthenosfäärissä on rautaa ja magnesiumsilikaatteja. Tämä on lähes identtinen mesosfäärikerroksen kanssa. Valtameri on tumma kuin mannermainen kuori vähemmän piidioksidia ja enemmän rautaa ja magnesiumia [v].

Levyteknologia / aktiivisuus

Litosfääri sisältää 15 suurta tektonista levyä, nimittäin:

pohjoisamerikkalainen
Nazca
Scotia
Karibian
Antarktis
Euraasian
afrikkalainen
intialainen
australialainen
Tyynenmeren
Juan de Fuca
filippiiniläinen
arabialainen
Etelä-amerikkalainen
Cocos

Maan alemman kerroksen lämpöä aiheuttama konvektio ajaa asthenosfäärivirtausta, joka aiheuttaa tektoniset levyt litosfäärissä ja alkaa liikkua. Tektoniaktiivisuus tapahtuu enimmäkseen mainittujen levyjen rajoissa, mikä johtaa törmäyksiin, jotka liukenevat toisiaan vasten ja jopa repeytyvät toisistaan. Tuottaa maanjäristyksiä, tulivuoria, orogeenia sekä valtamerirakennuksia. Aktiviteetti asthenosfäärissä valtameren kuoren alla luo uutta kuorta. Pakottamalla asthenosfääri pinnalle, keskellä valtameren harjanteita. Kun sula kivi pursotetaan, se jäähtyy ja muodostaa uuden kuoren. Konvektiovoima myös aiheuttaa litosfäärilevyjä valtameren harjanteissa liikkumaan erilleen [vi].

Lithosphere - Asthenosphere raja (LAB)

LAB löytyy viileän litosfäärin ja lämpimän asthenosfäärin välillä. Siksi on reologinen raja eli se sisältää reologisia ominaisuuksia, kuten lämpöominaisuuksia, kemiallista koostumusta, sulan laajuutta ja raekokoa. LAB kuvaa siirtymistä kuumasta vaipasta asthenosfäärissä kylmemmälle ja jäykemmälle litosfäärille edellä. Litosfäärille on tunnusomaista johtava lämmönsiirto, kun taas asthenosfääri on raja, jolla on advective lämmönsiirto [vii].

Seismiset aallot kulkevat LAB: n läpi, kulkevat nopeammin litosfäärin yli kuin asthenosfääri. Näin ollen aaltojen nopeudet joillakin alueilla vähenevät 5-10%, 30-120 km (valtameri-litosfääri). Tämä johtuu asthenosfäärin erilaisista tiheyksistä ja viskositeetista. Rajana (jossa seismiset aallot hidastuvat) kutsutaan Gutenbergin epäjatkuvuudeksi, jonka uskotaan olevan sidoksissa LAB: hen yhteisten syvyytensä vuoksi. Valtameri-lososfäärissä LAB-syvyys voi vaihdella välillä 50-140 km, paitsi keski-valtameren harjanteissa, joissa se ei ole syvempi kuin uusi kuori, joka muodostuu. Maantieteellinen litosfääri LAB-syvyys on kiistan aiheuttaja, tutkijat arvioivat syvyyttä, joka vaihtelee 100 km: sta 250 kilometriin. Viime kädessä mannerjalosfääri ja LAB ovat joissakin vanhemmissa osissa paksumpi ja syvempi. Ehdotetaan, että niiden syvyydet ovat iästä riippuvaisia [viii].

Lysosfäärin ja asthenosfäärin vertailu

lithosphere	astenosfääri
Lithosphere-konseptia ehdotettiin vuonna 1911	Asthenosfäärin konseptia ehdotettiin vuonna 1926
Litosfääri koostuu kuoresta ja ylemmästä vankimmasta vaipasta	Asthenosfääri koostuu vaipan yläosan heikoimmasta osasta
Lies ilmakehän ja asthenosfäärin yläpuolella	Lies alas litosfäärin ja mesosfäärin yläpuolella
Fyysinen rakenne koostuu jäykästä ulkokerroksesta, joka on jaettu tektonisilla levyillä. Se on jäykkä, hauras ja joustava.	Fysikaalinen rakenne on useimmiten kiinteä joillakin alueilla, jotka sisältävät osittain sulaa kiveä, jolla on muovisia ominaisuuksia
Joustava ja vähemmän kimmoisa	Onko korkeampi sitkeys kuin litosfääri
Alue ulottuu 80 km syvyydeltä ja 200 km maanpinnan alapuolelta	Laajenee 700 km: n syvyyteen maanpinnan alapuolella
Lämpötila n. 400 astetta	Lämpötila on noin 300-500 astetta
Onko alempi tiheys kuin asthenosfäärillä	Asthenosfääri on tiheämpi kuin litosfääri
Mahdollistaa johtavan lämmönsiirron	Sallii advective-lämmönsiirron
Seismiset aallot kulkevat nopeammin litosfäärin yli	Seismiset aallot kulkevat 5-10% hitaammin asthenosfäärissä kuin litosfäärissä
Kivet ovat paljon vähemmän paineita	Kalliot ovat valtavat painejoukot
Kemiallinen koostumus koostuu 80 elementistä ja noin 2000 mineraalista	Asthenosfääri koostuu pääosin rautamagnesiumsilikaateista

johtopäätös

Maa koostuu viidestä fyysisestä kerroksesta, nimittäin; litosfäärin, asthenosfäärin, mesosfäärin, ulomman ytimen ja sisäisen ytimen. Tämä artikkeli keskittyi kahteen ensimmäiseen kerrokseen ja niiden eroihin. Mikä on osa geologiaa; maaperän rakenne, historia ja sen prosessit käsittelevä tiede. Geologia helpottaa joitakin humanistisia kysymyksiä, kuten ilmastonmuutosta, luonnonkatastrofeja (tsunami, maanjäristykset, tulivuorenpurkaukset, maanvyörymät jne.) Sekä luonnonvarojen ehtyminen (vesi, energia, mineraali). Ratkaisumme nykyisiin ympäristöhaasteisiin edellyttävät maapallon rakenteiden ja järjestelmien tuntemusta. Tämä maailma on meidän kotimme. Olemme täysin riippuvaisia maan päällä selviytymisestämme.Siksi on vain loogista ymmärtää ympäristöämme kestävän elämisen edistämiseksi.