Что такое астеносфера кратко

Обновлено: 06.07.2024

Этот слой обычно идентифицируется по его альтернативной структуре, поскольку он находится в твердом состоянии, но под воздействием такого большого количества тепла и давления, что он адаптируется к формуемой (или пластичной) форме, генерируя изостазию, гравитационный процесс, который уравновешивает кору и прилегающую к ней мантию. Земля.

Однако этот процесс осуществляется, когда сейсмические волны ускоряют свою скорость из-за увеличения глубины верхнего канала. То есть, когда частоты астеносферы колеблются между спусками и подъемами, что приводит к изменению свойств горных пород.

В этом смысле этот твердый и полужидкий слой, который может опускаться до трехсот километров, определяется низкой скоростью его частот, но он показывает изменения во время своих колебаний; в этом его ценность.

Колебательная функция астеносферы имеет большое значение, поскольку процесс ее конвекции вмешивается в атмосферу через движения континентальных плит и океанов. Он также влияет на климатические условия планеты, создает новые территории и способствует росту растений.

Обучение

Какой элемент называется астеносферой? На низкоскоростном уровне сейсмологии, где сейсмические эхо-сигналы различаются или, скорее, когда механические волны опаздывают.

История

Происхождение образования астеносферы, области мантии, расположенной на глубине от 30 до 130 километров ниже литосферы, неясно. Даже сегодня теория, связанная с генерацией астеносферы, остается для некоторых авторов несочетаемой.

Разделение земли на два канала - один жесткий толщиной в сто метров, а другой неопределенной глубины и упругий - впервые проявился в 1914 году; Это понятие определил американец Джозеф Баррелл.

По мнению этого ученого, поверхность Земли состоит из нескольких слоев (в данном случае двух), которые различаются, но действуют как единое целое. Названия, которые он предложил для таких единиц, были: астеносфера, верхняя сфера и литосфера и скалистая сфера.

Следует отметить, что на момент их назначения не было сейсмологии, отделения, которое отвечало бы за изучение сейсмических волн. По этой причине предложение Баррелла не было поддержано из-за отсутствия числовых данных.

Следующая гипотеза

Некоторое время спустя немец Бено Гутенберг сформулировал другую гипотезу, основанную на том факте, что в определенных областях скорость сейсмических волн снизилась примерно на 5%, что соответствует глубине 200 километров.

По словам немецкого сейсмолога, этот эффект возникает, когда жесткость материалов, обнаруженных в темной области того, что сейчас называется астеносферой, уменьшается. В 1926 году утверждение о существовании формовочного слоя снова было признано неопровержимым.

Это было в 1960-х годах, когда возродилось представление об астеносфере. В 1962 году Дон Андерсон заявил, что земная кора определенно имеет неоднородный внутренний слой. Новизна работы, представленной этим геофизиком, заключается в том, что в ней представлены доказательства, которые состоят из подземных ядерных испытаний 1950-х годов.

В этих испытаниях, которые следуют линии, предложенной Андерсоном в отношении местоположения, времени и энергии взрывов, установлено, что зона низкой скорости находится как на континентах, так и в океанах. Это объясняет, что этот уровень важен при определении частот планеты.

Точно так же он выражает, что слой твердых и жидких элементов является глобальным явлением, но его траектория в континентальных или океанических массах разнообразна, поскольку волны в последних уменьшаются быстрее. Это происходит потому, что континентальная зона не ограничивается корой, а занимает тысячи километров глубины мантии.

Однако этот аргумент вызвал споры, потому что для многих ученых концепция астеносферы стала широко распространенной или даже не существующей.

Гипотеза союз

Гипотеза о высшей сфере, предложенная Джозефом Барреллом, и подход о зоне с низкой сейсмической скоростью Дона Андерсона изучались как две разные теории, но в итоге они слились в одну из-за небольшого расхождения между ними.

Согласно Барреллу, верхняя сфера - это не что иное, как слой, в котором породы превращаются из твердых в пластичные и текут в геологическом времени. С другой стороны, по мнению Андерсона, этот многослойный слой постепенно расширяется и снижает сейсмические скорости как в океанических, так и в континентальных массах.

Эта теоретическая деформация заставила сейсмологов изучить каменистую зону как универсальный уровень низкой сейсмической скорости с определенными ступенями резкого увеличения. Кроме того, они вернули ему ранее данное название: астеносфера.

характеристики

Хранение тепла

Несмотря на то, что это такая сомнительная структура, астеносфера характеризуется тем, что накапливает тепло мезосферы и отправляет его в литосферу через конвекционную систему, которая, в конце концов, обеспечивает движение тектонических плит.

Высокая вязкость

Самый высокий показатель вязкости находится на этом каменистом слое, хотя по механической работе он является наиболее хрупкой зоной по сравнению с остальными участками и поверхностью Земли. Это связано с тем, что он состоит из полу-литых и компактных компонентов.

Участие в дне океана

Он также имеет функцию расширения, стимулирования и восстановления дна океана посредством процесса экструзии. То есть компоненты слоя извлекаются и текут через хребты океанических уровней.

Действия против континентальных масс

Что касается континентальных масс, то они также обновляются, поскольку P (сжатие) и S (поперечные) волны Земли проходят через область, которая, как и астеносфера, имеет небольшую скорость.

Тепло, которое исходит от этого слоя, течет внутрь коры, заставляя породы приобретать формуемые свойства и трансформироваться, в то же время оно может образовывать землетрясения и извержение магмы из вулканов.

Сочинение

Астеносфера - это один из слоев, которые структурируют Землю, и одна из областей, где обнаруживаются некоторые из ее физических свойств. Он отличается пластиком на верхней стороне и твердым на всей глубине 200 км.

Эта область состоит из фрагментов минералов, образовавшихся в результате взрывов сверхновых, которые выбрасывают слои звезд через ударные волны. Эти слои идентифицируются по массе природного кристалла или зерен железа, кислорода, кремния и магния.

Таким образом, астеносфера представляет собой каменистый слой, состоящий в основном из силикатов магния и железа. Объединение обоих природных компонентов дает осадочные и метаморфические породы, ферромагнитные минералы, а также магматические и радиоактивные материалы.

То есть это слой магматической породы, который образуется при замерзании жидкости в магме. Кроме того, он содержит алюминий, натрий и калий; эти элементы способствуют созданию базальтовой породы, пигментация которой затемняет слой. По этой причине он известен как темное пространство.

Различия с литосферой

Литосфера занимает кору и верхнюю мантию Земли; это самый внешний и самый холодный слой на планете. Его глубина составляет около 100 километров, но на самых старых континентах может достигать 250.

В отличие от астеносферы литосфера относительно жесткая; то есть имеет скалистую оболочку, которая не течет плавно.

Однако его крышка не сплошная, а дробная, поскольку состоит из дюжины пластин, движущихся по поверхности с малой скоростью.Хотя ритм астеносферы меняется, ритм литосферы кажется небольшим смещением.

Плотность

Астеносфера - это слой с более высокой плотностью, поэтому ее расплавленные минералы текут вечно. Вместо этого минералы литосферы находятся под большим давлением и температурой, становясь более жесткими и прерывистыми в момент ускорения механизма их сейсмических волн.

В отличие от астеносферы, геологи подтвердили существование двух литосфер: океанической и континентальной.

Почему его существование оспаривается?

Существование астеносферы было проблематичным с тех пор, как ее начали изучать как универсальную каменистую зону с низкой сейсмической скоростью. В этом смысле ставится под сомнение слой, который находится под континентальной литосферой, а не под океанической.

Для геологов этот континентальный слой не существует по той простой причине, что на многих территориях планеты почвы развиваются по-разному.

Кроме того, большое влияние имеет быстрый рост, который происходит в области сейсмической томографии, где движения механических волн не соответствуют траектории времени.



Астеносфера - самая пластичная и механически самая слабая часть мантии Земли. Она расположена непосредственно под литосферой, которая определяется как более жесткая единица, состоящая из коры и верхней части мантии. Границы астеносферы определяются в основном по физическим (в частности, по скоростям сейсмических волн), а не по химическим критериям.

Зона с низкими скоростями сейсмических волн

Астеносфера является частью верхней мантии. Ее границы связаны не с изменениями минералогического состава, а с изменениями физико-механических свойств. Фактически, верхняя граница астеносферы, соответствующая изотерме 1300 °C, также отмечает вершину зоны с малыми сейсмическими скоростями, также называемую ЗМС для зоны малой скорости. Таким образом, эта зона простирается от границы литосферы и астеносферы, в среднем на глубину 100 км, до 235 км. Это очень быстрое уменьшение скорости сейсмических волн в верхней части астеносферы связано с условиями температуры и давления, которые преобладают на этих глубинах. При температуре выше 1300 °C перидотиты (мантийные породы) начинают таять. Это частичное плавление (только 1% жидкости) материала мантии замедляет сейсмические волны, но также изменяет механическое поведение.


Внутренняя структура Земли. Слои по своему химическому составу: 1 = земная кора, 2 = мантия, 3 = ядро (3a = внешнее, 3b = внутреннее). Слои по своим механическим свойствам: 4 = литосфера, 5 = астеносфера, 6 = внешнее ядро, 7 = внутреннее ядро.

Пластичное поведение, способствующее тектонике плит

Нижняя граница астеносферы

В отличие от верхнего предела астеносферы (обычно называемого LAB для границы литопосферы и астеносферы), который пользуется относительным консенсусом, нижний предел астеносферы плохо определен, и в научном сообществе существует несколько интерпретаций. Для некоторых астеносфера определяется по механическому критерию и сводится к зоне пластичной мантии, претерпевающей процесс частичного плавления. В этом случае астеносфера совпадает с зоной малых скоростей (ЗМС), а ее нижняя граница составляет около 220-235 км по глубине. Нижний предел ЗМС соответствует глубине, на которой геотермальная энергия снова проходит под солидусом перидотитов. Другими словами, условия давления означают, что за пределами 220 км плавить материал мантии больше невозможно, несмотря на повышение температуры. Мантия становится более устойчивой, и скорость сейсмических волн быстро увеличивается.

Другие определения основаны на скорости сейсмических волн, а также на минералогической структуре мантии и помещают основание астеносферы намного глубже, примерно на 670 км. Под ЗМС действительно наблюдаются два скачка скорости. Первое увеличение скорости сейсмических волн происходит на глубине 400 км, а второе - примерно на 670 км. Эти глубины соответствуют изменениям или перестройкам кристаллической структуры минералов. Зона между 400 и 670 км соответствует переходной зоне, где атомы, составляющие кристаллы оливина (Si, O, Fe, Mg), стремятся образовать более плотную минералогическую структуру типа шпинели. За пределами этой переходной зоны, примерно на расстоянии 670 км, структура оливина снова перестраивается в еще более плотную сеть, давая минерал, называемый перовскитом. По мнению некоторых ученых, именно это изменение отмечает предел астеносферы и нижней мантии и вступление в мезосферу.

Астеносфера (Слой Гутенберга) — верхний слой верхней части мантии планеты. Переход к астеносфере устанавливается по снижению скоростей сейсмических волн.

Данный термин введен Барреллом в 1914 г.


Понятие астеносферы аналогично понятию "жидкий подкоровый слой", предложенному Дэна (1873 г.) и др. для объяснения орогенических и др. движений земной коры, хотя астеносфере приписывают более высокую вязкость.

Kровля астеносферы лежит под материками на глубине 80-100 км, под океанами 50-70 км (иногда менее), нижняя граница — на глубине 250-300 км, нерезкая.
Bыделяется по геофизическим данным как слой пониженной скорости поперечных сейсмических волн и повышенной электропроводности.
Пониженная вязкость астеносферы обусловлена, по-видимому, высокой температурой, приводящей, как полагают, к частичному выплавлению базальтовой магмы.
B астеносфере происходит перетекание вещества, которое вызывает вертикальные и горизонтальные тектонические движения блоков литосферы.

АСТЕНОСФЕ́РА (но­во­лат. as­the­nospha­era, от греч. ἀ σϑενής – сла­бый и σφαῖρα – шар), от­но­си­тель­но пла­стич­ная обо­лоч­ка в верх­ней ман­тии Зем­ли , под­сти­лаю­щая бо­лее уп­ру­гую и хруп­кую ли­то­сфе­ру . Впер­вые ги­по­те­ти­че­ски вы­де­ле­на амер. гео­фи­зи­ком Дж. Бар­рел­лом в 1914. Су­ще­ст­во­ва­ние А. сейс­мо­ло­ги­че­ски под­твер­жде­но Б. Гу­тен­бер­гом в 1951. Ха­рак­те­ри­зу­ет­ся по­ни­жен­ной по срав­не­нию с ли­то­сфе­рой вяз­ко­стью и проч­но­стью, что обу­слов­ле­но час­тич­но рас­плав­лен­ным (неск. про­цен­тов) со­стоя­ни­ем её ве­ще­ст­ва. Вслед­ст­вие это­го воз­мож­но воз­ник­но­ве­ние в пре­де­лах А. маг­ма­тич. оча­гов, в ко­торых из ман­тий­ных пе­ри­до­ти­тов вы­плав­ля­ет­ся ба­заль­то­вая маг­ма, про­ни­каю­щая в ли­то­сфе­ру и на по­верх­ность вдоль ос­лаб­лен­ных раз­ло­ма­ми зон (в риф­тах океа­нов и кон­ти­нен­тов). Верх­няя гра­ни­ца А. ус­та­нав­ли­ва­ет­ся по гео­фи­зич. (сейс­мич., маг­ни­то­тел­лу­рич.) дан­ным: по по­ни­же­нию ско­ро­сти сейс­мич. волн или пре­кра­ще­нию её рос­та с глу­би­ной и/или по по­ни­же­нию элек­тро­про­вод­но­сти по­род. Кров­ля А. ле­жит под океа­на­ми на глу­би­нах ме­нее 100 км, под ма­те­ри­ка­ми по­гру­жа­ет­ся до 200 км и бо­лее, сов­па­дая с изо­тер­мой 1200–1300 °C. Мощ­ность А. ок. 150–200 км; ниж­няя гра­ни­ца не­рез­кая, при­мер­но сов­па­да­ет с изо­тер­мой 1500–1600 °C. А. яв­ля­ет­ся гл. ис­точ­ни­ком эн­до­ген­ных про­цес­сов, про­те­каю­щих в зем­ной ко­ре (маг­ма­тизм, ме­та­мор­физм); ей при­над­ле­жит ве­ду­щая роль в тек­то­нич. дви­жени­ях бло­ков ли­то­сфе­ры. Су­ще­ст­во­ва­ние А. обу­слов­ле­но глу­бин­ны­ми про­цес­са­ми в не­драх Зем­ли.

Читайте также: