Поділитися:
Визначення конвекційних потоків, дослідження та репліки
The конвекційні струми вони є безперервним рухом, який земні пластини виконують постійно. Хоча вони, як правило, відбуваються у великих масштабах, є дослідження, які показують, що існують також менші масштаби.
Планета Земля утворена ядром, мантією і земною корою. Мантія - це шар, який ми можемо знайти між ядром і корою. Глибина цього змінюється залежно від точки планети, на якій ми знаходимося, і може простягатися з глибини 30 км від поверхні, до 2 900 км.
Мантія відрізняється від ядра і земної кори, оскільки має механічну поведінку. Він утворений твердим в'язким матеріалом. Він знаходиться в в'язкому стані завдяки високим тискам, яким він піддається.
Температура мантії може коливатися між 600 ºC, до досягнення 3500 ºC. Він має більш прохолодні температури, чим ближче він до поверхні, а більш високі температури - ближче до ядра.
Можна розділити мантію на дві частини, верхню і нижню. Нижня мантія тече від розриву Мохоровичича на глибину близько 650 км.
Цей розрив, широко відомий як Мохо, розташований на середній глибині 35 км, що становить лише 10 км нижче дна океану. Нижня мантія була б частиною між глибиною 650 км, до межі внутрішнього ядра планети.
Завдяки тепловій різниці між ядром і земною корою конвективні струми виробляються по всій мантії.
Конвекційні струми: походження гіпотез
У 1915 році гіпотеза, розроблена Альфредом Вегенером, постулювала рух континентальних мас. Вегенер сказав, що континенти рухаються по дну океану, але не знають, як це довести.
У 1929 році Артур Холмс, відомий британський геолог, постулював гіпотезу, що під земною корою можна знайти ковдру розплавленої породи, яка спричинила течії конвекції лави, які мали силу перемістити тектонічні плити і, отже, континенти..
Хоча теорія була послідовною, не було прийнято до 60-х років, що почали розвиватися теорії тектоніки плит.
У цих формулюваннях стверджувалося, що наземні пластини переміщуються за рахунок сил конвекції землі, викликаючи удари, які відповідають за формування поверхні землі..
Що вони тоді??
Конвекційні струми - це струми матеріалів, що виникають у земній мантії за допомогою гравітації.
Ці струми несуть відповідальність за переміщення не тільки континентів, як постулював Вегенер, але і всі літосферні пластини, що знаходяться над мантією..
Ці струми виробляються відмінностями в температурі і щільності. За допомогою сили тяжкості гарячі матеріали піднімаються в напрямку поверхні, оскільки вони менш важкі.
Це означає, що холодніші матеріали більш щільні і важкі, тому вони спускаються до ядра Землі.
Як ми вже згадували раніше, мантія виготовлена з твердих матеріалів, але веде себе так, наче вона є в'язким матеріалом, який деформується і розтягується, що рухається без порушення. Він веде себе таким чином завдяки високим температурам і великому тиску, якому ці матеріали піддаються.
У районі, близькому до ядра Землі, температура може досягати 3500 ° C, а породи, які знаходяться в цій частині мантії, можуть розплавитися.
Коли тверді матеріали розплавляються, вони втрачають щільність, тому вони стають світлішими і піднімаються на поверхню. Тиск твердих матеріалів, що має вище, робить те, що вони намагаються спуститися за своєю вагою, дозволяючи виходу гарячих матеріалів до поверхні.
Ці струми матеріалів з висхідною формою відомі як пір'я або термічні шлейфи.
Матеріали, які досягають літосфери, можуть перетнути її, і саме це формує фрагментацію континентів.
Океанічна літосфера має температуру, набагато нижчу, ніж мантія, тому великі холодні частини занурюються в мантію, викликаючи нижні струми. Ці низхідні струми можуть перенести шматки холодної океанічної літосфери в околі ядра.
Ці вироблені струми, незалежно від того, чи вони висхідні або спускаються, діють як ролик, створюючи конвекційні осередки, що призводить до пояснення руху тектонічних плит земної кори.
Критика цих теорій
Нові дослідження трохи модифікували теорію конвекційних осередків. Якщо ця теорія була істинною, то всі пластини, що складають земну поверхню, повинні мати конвекційну клітинку.
Однак є пластини, які настільки великі, що єдина конвекційна комірка повинна мати великий діаметр і велику глибину. Це призведе до того, що деякі клітини досягають глибини ядра.
Для цих останніх досліджень було досягнуто думка, що існують дві окремі конвективні системи, що є причиною того, що Земля тримала тепло настільки довго.
Дослідження сейсмічних хвиль дозволили отримати дані внутрішньої температури Землі та реалізації карти тепла.
Ці дані, отримані в результаті сейсмічної активності, підтримують теорію про те, що існує різниця між двома типами осередків конвекції, деякі ближче до земної кори, а інші ближче до ядра..
Ці дослідження також дозволяють припустити, що руху тектонічних плит обумовлені не тільки конвекційними клітинами, але і сила тяжіння допомагає просунути внутрішні частини до поверхні..
Коли пластина розтягується силами конвекції, сила тяжіння чинить тиск на неї і зрештою розривається.
Список літератури
- Дан, Маккензі; Frank Ritcher (1997) Конвекційні струми в земній мантії. Журнал досліджень і наук №4.
- Арчібальд Гейкі (1874) Геологія.
- JACKSON, Julia A. Словник геології. Глосарій геології, автор JA Jackson. Берлін: Спрингер.
- DAVIS, John C.; САМПСОН, Роберт Дж. Статистика і аналіз даних в геології.
- DAVIS, Джордж Герберт; REYNOLDS, Stephen J. Структурна геологія гірських порід і регіонів. У структурній геології гірських порід і регіонів. Wiley, 1996.
- SUPPE, Джон. Принципи структурної геології. Prentice Hall, 1985.
- Виставлення рахунків, Марланд П. Структурна геологія. Prentice-Hall, 1954.