Различия между литосферой и астеносферой Земли

Наш Мир, то есть Земля, является третьей планетой от Солнца и единственной планетой, о которой известно, что она поддерживает жизнь. Этот слой, который поддерживает жизнь на земле, называется литосферой. Литосфера состоит из коры и самой верхней твердой мантии. В то время как Астеносфера, которая находится под литосферой, состоит из самой верхней, более слабой части мантии. По мере того, как мы движемся из литосферы в астеносферу, температура повышается. Это повышение температуры, а также экстремальное давление заставляют камни становиться пластичными. Со временем эти полурасплавленные породы будут течь. Вышеупомянутое возникновение, на определенной глубине и температуре, порождает астеносферный слой. Эти два уровня имеют решающее значение из-за механических изменений, которые происходят в этих слоях, а также их воздействия на общество. Их различия и взаимодействия будут обсуждаться в следующей статье..

История / Образование

Концепция литосферы началась в 1911 году А. Е. Х. Лавом и получила дальнейшее развитие у других ученых, таких как Дж. Баррелл и Р. А. Дейли [i]. Принимая во внимание, что концепция астеносферы была предложена на более позднем этапе истории, то есть в 1926 году, и подтверждена в 1960 году сейсмическими волнами, возникшими в результате Великого чилийского землетрясения. Они предложили гравитационные аномалии над континентальной корой, где сильный верхний слой плавал над слабым нижним слоем, то есть астеносферой. Со временем эти идеи были расширены. Однако в основу концепции легла сильная литосфера, которая покоилась на слабой астеносфере [ii].

Структура

Литосфера состоит из коры и самой верхней мантии (состоящей в основном из перидотита), которая образует жесткий внешний слой, разделенный тектоническими плитами (крупными плитами из скального материала). Говорят, что движение (столкновение и скольжение мимо друг друга) этих тектонических плит вызывает геологические события, такие как глубоководные рифты, вулканы, потоки лавы и строительство гор. Литосфера окружена атмосферой вверху и астеносферой внизу. Хотя литосфера считается наиболее жесткой из слоев, она также считается упругой. Однако его упругость и пластичность значительно меньше астеносферы и зависят от напряжения, температуры и кривизны Земли. Этот слой находится на глубине от 80 до 250 км ниже поверхности и считается более прохладной, чем его сосед (астеносфера), примерно на 400 градусов по Цельсию [iii].

В отличие от литосферы, считается, что астеносфера намного горячее, то есть от 300 до 500 градусов по Цельсию. Это связано с тем, что астеносфера в основном сплошная, а некоторые области содержат частично расплавленную породу. Что способствует тому, что астеносфера считается вязкой и механически слабой. Таким образом, он считается более текучим по своей природе, чем литосфера, которая является его «верхней границей», а его «нижней границей» является мезосфера. Астеносфера может простираться на глубину 700 км ниже поверхности земли. Горячие материалы, составляющие мезосферу, нагревают астеносферу, вызывая таяние горных пород (полужидких) в астеносфере, при условии, что температуры достаточно высоки. Полужидкие области астеносферы позволяют перемещать тектонические плиты в литосфере [iv].

Химический состав

Литосфера делится на два типа, а именно:

• Океаническая литосфера - более плотная океаническая кора со средней плотностью 2,9 г на кубический сантиметр
• Континентальная литосфера - более толстая кора, простирающаяся на 200 км ниже поверхности земли, со средней плотностью 2,7 грамма на кубический сантиметр

Химический состав литосферы содержит около 80 элементов и 2000 минералов и соединений, в то время как сляпоподобные породы в астеносфере состоят из железо-магниевых силикатов. Это почти идентично мезосферному слою. Океаническая кора темнее континентальной коры из-за меньшего количества кремнезема и большего количества железа и магния [v].

Тектоника плит / Деятельность

Литосфера содержит 15 основных тектонических плит, а именно:

1. североамериканский
2. Наска
3. Scotia
4. карибский
5. Антарктика
6. евразийский
7. африканец
8. индийский
9. австралиец
10. миролюбивый
11. Хуан де Фука
12. фант
13. арабский
14. южноамериканец
15. Cocos

Конвекция, вызванная теплом из нижних слоев земли, приводит в движение астеносферный поток, который заставляет тектонические плиты в литосфере начать движение. Тектоническая активность проявляется главным образом на границах указанных плит, что приводит к столкновениям, соскальзыванию друг с другом и даже разрыванию на части. Вызывает землетрясения, извержения вулканов, а также океанические траншеи. Активность в астеносфере под океанической корой создает новую корку. Вынуждая астеносферу на поверхность, в середине океанических хребтов. Когда расплавленная порода выдавливается, она охлаждается, образуя новую кору. Конвекционная сила также заставляет литосферные плиты на океанских хребтах раздвигаться [vi].

Граница литосферы и астеносферы (LAB)

LAB можно найти между холодной литосферой и теплой астеносферой. Следовательно, представляет реологическую границу, то есть содержит реологические свойства, такие как термические свойства, химический состав, степень расплава и разницу в размере зерна. LAB изображает переход от горячей мантии в астеносфере к более холодной и более жесткой литосфере наверху. Литосфера характеризуется кондуктивным теплообменом, тогда как астеносфера является границей адвективного теплообмена [vii].

Сейсмические волны, проходящие через ЛАБ, распространяются быстрее через литосферу, чем через астеносферу. Соответственно скорости волн в некоторых районах снижаются на 5-10%, на 30-120 км (океаническая литосфера). Это связано с различной плотностью и вязкостью астеносферы. Граница (где сейсмические волны замедляются) известна как разрыв Гутенберга, который, как полагают, связан с LAB из-за их общей глубины. В океанической литосфере глубина LAB может варьироваться от 50 до 140 км, за исключением срединно-океанических хребтов, где она не глубже новой формирующейся коры. Глубины LAB континентальной литосферы являются источником споров, ученые оценивают глубину в пределах от 100 до 250 км. В конечном счете, континентальная литосфера и ЛАБ в некоторых более старых частях толще и глубже. Предполагая, что их глубина зависит от возраста [viii].

Сравнение литосферы и астеносферы

литосфера	Астеносфера
Концепция литосферы была предложена в 1911 году	Концепция астеносферы была предложена в 1926 году
Литосфера состоит из коры и самой верхней твердой мантии	Астеносфера состоит из самой верхней части мантии
Лежит под атмосферой и над астеносферой	Лежит под литосферой и над мезосферой
Физическая структура состоит из жесткого внешнего слоя, который разделен тектоническими плитами. Он считается жестким, хрупким и эластичным.	Физическая структура в основном твердая с некоторыми областями, содержащими частично расплавленную породу, которая проявляет пластические свойства
Характеризуется как эластичный и менее пластичный	Обладает более высокой пластичностью, чем литосфера
Диапазон от глубины 80 км и 200 км ниже поверхности земли	Простирается на глубину до 700 км от поверхности земли
Приблизительная температура 400 градусов по Цельсию	Приблизительная температура от 300 до 500 градусов по Цельсию
Имеет меньшую плотность, чем астеносфера	Астеносфера плотнее литосферы
Позволяет для теплопередачи	Позволяет адвективной теплопередаче
Сейсмические волны распространяются с большей скоростью через литосферу	Сейсмические волны распространяются в астеносфере на 5-10% медленнее, чем в литосфере
Скалы находятся под гораздо меньшим давлением	Скалы находятся под огромным давлением
Химический состав состоит из 80 элементов и около 2000 минералов	Астеносфера в основном состоит из железо-магниевых силикатов

Вывод

Земля состоит из 5 физических слоев, а именно; литосфера, астеносфера, мезосфера, внешнее ядро ​​и внутреннее ядро. Эта статья сфокусирована на первых двух слоях и их различиях. Что является частью геологии; наука, которая имеет дело со структурой земли, историей и ее процессами. Геология облегчает изучение некоторых важных проблем человечества, таких как изменение климата, стихийные бедствия (цунами, землетрясения, извержения вулканов, оползни и т. Д.), А также истощение ресурсов (вода, энергия, минералы). Решения наших текущих экологических проблем требуют знания наших структур и систем Земли. Этот мир - наш дом. Мы полностью уверены в своем выживании. Поэтому для нас логично понимать нашу окружающую среду, чтобы способствовать устойчивой жизни.