Различия между литосферой Земли и астеносферой

Наш Мир, т. Е. Земля, - это третья планета от солнца и единственная планета, которая, как известно, поддерживает жизнь. Этот слой, который поддерживает жизнь на Земле, называется литосферой. Литосфера состоит из коры и самой твердой мантии. Хотя астеносфера, которая лежит под литосферой, состоит из верхней более слабой части мантии. При переходе от литосферы к астеносфере температура возрастает. Это повышение температуры, а также экстремальное давление заставляет камни превращаться в пластик. Со временем эти полурасплавленные породы будут течь. Вышеупомянутое возникновение на определенной глубине и температуре приводит к образованию астеносферного слоя. Эти два слоя имеют решающее значение из-за механических изменений, происходящих в этих слоях, а также их влияния на общество. Их различия и взаимодействия будут дополнительно обсуждаться в следующей статье.

История / Образование

Концепция литосферы началась в 1911 году А. Э. Х. Лав и получила дальнейшее развитие у других ученых, таких как Дж. Баррелл и Р. А. Дали [1]. В то время как концепция астеносферы была предложена на более позднем этапе истории, т. Е. 1926 г. и подтверждена в 1960 году сейсмическими волнами, вызванными Великим чилийским землетрясением. 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 основа концепции состояла из сильной литосферы, которая покоится на слабой астеносфере [ii].

Состав

Литосфера состоит из коры и верхней мантии (состоящей в основном из перидотита), которая составляет жесткий внешний слой, который разделен тектоническими плитами (большими плитами из каменистого материала). Говорят, что движение (столкновение и скольжение мимо друг друга) этих тектонических плит вызывает геологические события, такие как глубоководные рифты, вулканы, потоки лавы и горное строительство. Литосфера окружена атмосферой выше и астеносферой ниже. Хотя литосфера считается самой жесткой из слоев, она также считается эластичной. Однако его эластичность и пластичность намного 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 средой, чем ее сосед (астеносфера), примерно 400 градусов Цельсия [iii].

В отличие от литосферы, астеносфера считается гораздо более горячей, то есть от 300 до 500 градусов Цельсия. Это связано с тем, что астеносфера в основном твердая с некоторыми областями, содержащими частично расплавленную породу. Это способствует тому, что астеносфера считается вязкой и механически слабой. Таким образом, он считается более жидким по своей природе, чем литосфера, которая является его «верхней границей, а ее нижняя граница - мезосфера. Астеносфера может простираться до глубины 700 км ниже поверхности земли. Горячие материалы, которые составляют мезосферу, нагревают астеносферу, вызывая плавление горных пород (полужидкой) в астеносфере, при условии, что температуры достаточно высоки. Области полужидкости астеносферы позволяют перемещать тектонические плиты в литосфере [iv].

Химический состав

Литосфера разделена на два типа:

Океанская литосфера - более плотная океаническая кора со средней плотностью 2,9 грамма на кубический сантиметр
Континентальная литосфера - более толстая кора, которая простирается 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, а слякоподобная порода в астеносфере - из силикатов железа и магния. Это почти идентично слою мезосферы. Океанская кора темнее континентальной коры из-за меньшего количества кремнезема, и больше железа и магния [v].

Тектоника плит / Деятельность

Литосфера содержит 15 основных тектонических плит, а именно:

североамериканский
Наска
Scotia
карибский
Антарктика
евразийский
африканец
индийский
австралиец
миролюбивый
Хуан де Фука
фант
арабский
южноамериканец
Cocos

Конвекция, вызванная теплом из нижних слоев Земли, приводит к астеносферному потоку, который заставляет тектонические плиты в литосфере начинать двигаться. Тектоническая активность происходит главным образом на границах указанных пластин, что приводит к столкновениям, скользящим друг против друга, даже разрывая. Создание землетрясений, вулканов, орогенеза, а также океанских траншей. Активность в астеносфере под океанической корой создает новую кору. Вытесняя астеносферу на поверхность, на средних океанских хребтах. Когда расплавленная горная порода экструдируется, она остывает, образуя новую корку. Конвекционная сила также заставляет пластины литосферы на океанских хребтах раздвигаться [vi].

Литосфера - граница астеносферы (LAB)

ЛАБ можно найти между холодной литосферой и теплой астеносферой. Следовательно, представляет собой реологическую границу, то есть содержащую реологические свойства, такие как термические свойства, химический состав, протяженность расплава и разность размеров зерен.LAB изображает переход от горячей мантии в астеносфере к более холодной и более жесткой литосфере выше. Литосфера характеризуется проводящим переносом тепла, тогда как астеносфера является границей с адвективным теплообменом [vii].

Сейсмические волны, движущиеся по ЛАБ, быстрее распространяются по литосфере, чем астеносфера. Соответственно, скорости волн в некоторых областях уменьшаются на 5-10%, от 30 до 120 км (океаническая литосфера). Это связано с различной плотностью и вязкостью астеносферы. Граница (где замедляются сейсмические волны) известна как разрыв Гуттенберга, который, как полагают, связан с ЛАБ из-за их общих глубин. В океанической литосфере глубина LAB может находиться в пределах от 50 до 140 км, за исключением срединно-океанических хребтов, где она не глубже, чем формируется новая корка. Континентальные литосферы LAB глубины являются источником споров, ученые оценивают глубину от 100 до 250 км. В конечном счете континентальная литосфера и ЛАБ в некоторых более старых частях являются более толстыми и глубокими. Предполагая, что их глубины зависят 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 твердой мантии	Астеносфера состоит из верхней наиболее слабой части мантии
Ложится под атмосферой и выше астеносферы	Ложь под литосферой и над мезосферой
Физическая структура состоит из жесткого внешнего слоя, разделенного тектоническими пластинами. Он считается жестким, хрупким и эластичным.	Физическая структура в основном твердая с некоторыми областями, содержащими частично расплавленную породу, которая обладает пластическими свойствами
Характеризуется как эластичный и менее пластичный	Обладает более высокой степенью пластичности, чем литосфера
Диапазон с глубины 80 км и 200 км ниже поверхности земли	Протяженность до глубины 700 км ниже поверхности земли
Приблизительная температура 400 градусов Цельсия	Приблизительная температура от 300 до 500 градусов Цельсия
Обладает меньшей плотностью, чем астеносфера	Астеносфера плотнее литосферы
Позволяет проводить проводящий теплообмен	Позволяет защитную передачу тепла
Сейсмические волны движутся с большей скоростью по литосфере	Сейсмические волны перемещаются на 5-10% медленнее в астеносфере, чем в литосфере
Скалы находятся под гораздо меньшими силами давления	Скалы находятся под огромными силами давления
Химический состав состоит из 80 элементов и около 2000 минералов	Астеносфера в основном состоит из силикатов железа и магния

Заключение

Земля состоит из 5 физических слоев; литосфера, астеносфера, мезосфера, внешнее ядро и внутреннее ядро. В этой статье были рассмотрены первые два уровня и их отличия. Что составляет часть геологии; науки, которая занимается структурой земли, историей и ее процессами. Геология облегчает изучение некоторых гуманитарных проблем, таких как изменение климата, стихийные бедствия (цунами, землетрясения, извержения вулканов, оползни и т. Д.), А также истощение ресурсов (вода, энергия, минерал). Решения наших текущих экологических проблем требуют знания наших земных структур и систем. Этот мир - наш дом. Мы полностью полагаемся на землю для нашего выживания. Поэтому для нас логично понять нашу среду, чтобы способствовать устойчивой жизни.