Дял:
Определяне на конвекционни токове, изследвания и копия
на конвективни токове те са непрекъснатото движение, което земните плочи извършват постоянно. Въпреки че те се проявяват в голям мащаб, има изследвания, които показват, че има и по-малък мащаб.
Планетата Земя се формира от ядро, мантията и земната кора. Мантията е слоят, който можем да намерим между ядрото и земната кора. Дълбочината му варира в зависимост от точката на планетата, на която се намираме, и може да се простира от дълбочина от 30 км от повърхността, до 2 900 км..
Мантията се различава от ядрото и кората, защото има механично поведение. Той се образува от твърд вискозен материал. Той е в вискозно състояние поради високите налягания, на които е подложен.
Температурите на мантията могат да колебаят между 600 ºC, докато достигнат 3500 ºC. Той има по-ниски температури, колкото е по-близо до повърхността и по-високи температури, колкото е по-близо до ядрото.
Можем да разделим мантията на две части, горната и долната. Долната мантия тече от прекъсването на Мохоровичич до дълбочина около 650 км.
Това прекъсване, известно като Мохо, е разположено на средна дълбочина от 35 км и е само на 10 км под дъното на океана. Долната мантия ще бъде частта между 650 км дълбочина, до границата с вътрешното ядро на планетата.
Поради термичната разлика между сърцевината и земната кора, конвективните течения се произвеждат в цялата мантия.
Конвекторни течения: произход на хипотезите
През 1915 г. една хипотеза, разработена от Алфред Вегенер, постулира движението на континенталните маси. Вегенер каза, че континентите се движат по дъното на океана, но не знаят как да го докажат.
През 1929 г. Артър Холмс, известен британски геолог, постулира хипотезата, че под земната кора може да се намери одеяло от разтопена скала, което е причинило теченията на лавовата конвекция, които имат сила да движат тектоничните плочи и следователно континентите..
Въпреки че теорията е последователна, до 60-те години не се приема, че теориите за тектониката на плочите започват да се развиват.
В тези формулировки се твърди, че земните плочи се преместват поради силите на конвекция на земята, причинявайки удари, които са отговорни за оформянето на повърхността на земята..
Какво са тогава??
Конвекторните течения са теченията на материалите, които се срещат в земната мантия с помощта на гравитацията.
Тези течения са отговорни за движението не само на континентите, както постулира Вегенер, но и на всички литосферни плочи, които са над мантията..
Тези течения се произвеждат чрез разлики в температурата и плътността. Подпомагани от гравитацията, горещите материали се покачват в посока на повърхността, тъй като те са по-малко тежки.
Това означава, че по-студените материали са по-плътни и по-тежки, така че те се спускат към ядрото на Земята.
Както вече споменахме, мантията е изработена от твърди материали, но се държи така, сякаш е вискозен материал, който деформира и разтяга, което се движи без счупване. Той се държи по този начин поради високите температури и голямото налягане, на което са подложени тези материали.
В района близо до ядрото на Земята температурите могат да достигнат 3500 ° C, а скалите, които са в тази част на мантията, могат да се разтопят..
Когато се разтопят твърдите материали, те губят плътност, така че стават по-леки и се издигат на повърхността. Налягането на твърдите материали, които са по-горе, правят това, че се опитват да се спуснат с теглото си, позволявайки излизането на по-топлите материали към повърхността.
Тези течения на материали с възходяща форма са известни като пера или термични перки.
Материалите, които достигат до литосферата, могат да я пресекат и именно това формира фрагментацията на континентите.
В океанската литосфера температурата е много по-ниска от мантията, така че големите студени парчета потъват в мантията, предизвиквайки низходящи течения. Тези низходящи течения могат да преместят парчета студена океанска литосфера в близост до ядрото.
Тези произведени течения, независимо дали са възходящи или низходящи, действат като валяк, създавайки конвекционни клетки, което води до обяснение на движението на тектоничните плочи на земната кора..
Критиките на тези теории
Новите изследвания са модифицирали малко теорията на конвекционните клетки. Ако тази теория е вярна, всички плочи, които образуват земната повърхност, трябва да имат конвекция.
Обаче има плочи, които са толкова големи, че една конвекция трябва да има голям диаметър и голяма дълбочина. Това би накарало някои от клетките да достигнат дълбочината на ядрото.
За тези последни изследвания е достигнато до идеята, че има две отделни конвективни системи, поради което Земята е поддържала топлината толкова дълго време.
Изследванията на сеизмичните вълни са позволили да се получат данните за вътрешната температура на земята и реализацията на карта на топлината.
Тези данни, получени от сеизмичната активност, подкрепят теорията, че има разлика между два типа конвекционни клетки, някои по-близки до земната кора, а други - по-близо до ядрото..
Тези проучвания показват също, че движенията на тектоничните плочи се дължат не само на конвекционните клетки, но и силата на гравитацията спомага за изтласкване на най-вътрешните части към повърхността..
Когато плочата се разтегне от силите на конвекцията, силата на гравитацията оказва натиск върху нея и в крайна сметка се счупва.
препратки
- Дан, Мкенчи; Frank Ritcher (1997) Конвекторни течения в земната мантия. Списание за научни изследвания и наука №4.
- Арчибалд Гейки (1874) Геология.
- Джексън, Юлия А. Речник на геологията. Речник на геологията, от JA Jackson. Берлин: Спрингер.
- DAVIS, John C.; САМПСОН, Робърт Дж. Статистика и анализ на данни в геологията.
- DAVIS, Джордж Хърбърт; Рейнолдс, Стивън Й. Структурна геология на скалите и регионите. В Структурната геология на скалите и районите. Wiley, 1996.
- SUPPE, Джон. Принципи на структурната геология. Prentice Hall, 1985.
- ОБЕЗЩЕТЕНИЯ, Марланд П. Структурна геология. Prentice-Hall, 1954.