Unterschiede zwischen der Lithosphäre der Erde und der Asthenosphäre

Unsere Welt. e. Die Erde ist der dritte Planet von der Sonne und der einzige Planet, von dem bekannt ist, dass er das Leben erhält. Diese Schicht, die das Leben auf der Erde erhält, heißt Lithosphäre. Die Lithosphäre besteht aus der Kruste und dem obersten festen Mantel. Während die Asthenosphäre, die unter der Lithosphäre liegt, aus dem oberschwächsten Teil des Erdmantels besteht. Wenn wir uns von der Lithosphäre in die Asthenosphäre bewegen, steigt die Temperatur. Diese Temperaturerhöhung sowie der extreme Druck führen dazu, dass Gesteine ​​plastisch werden. Mit der Zeit werden diese halb geschmolzenen Steine ​​fließen. Das erwähnte Auftreten in einer bestimmten Tiefe und Temperatur führt zu der Asthenosphärenschicht. Diese beiden Schichten sind aufgrund der mechanischen Veränderungen, die innerhalb dieser Schichten auftreten, sowie ihrer Auswirkungen auf die Gesellschaft von entscheidender Bedeutung. Ihre Unterschiede und Wechselwirkungen werden im folgenden Artikel weiter diskutiert.

Geschichte / Formation

Das Lithosphären-Konzept begann 1911 von A. E. H. Love und wurde von anderen Wissenschaftlern wie J. Barrell und R. A. Daly [i] weiterentwickelt. Während das Asthenosphären-Konzept zu einem späteren Zeitpunkt in der Geschichte vorgeschlagen wurde, d. e. 1926, und bestätigt im Jahr 1960 durch seismische Wellen aus dem großen chilenischen Erdbeben. Sie schlugen Anomalien der Schwerkraft über der kontinentalen Kruste vor, wo eine starke obere Schicht über einer schwachen unteren Schicht schwebte. e. Asthenosphäre. Im Laufe der Zeit wurden diese Ideen erweitert. Die Grundlage des Konzepts bestand jedoch in der starken Lithosphäre, die auf der schwachen Asthenosphäre beruhte [ii].

Struktur

Die Lithosphäre besteht aus der Kruste und dem obersten Mantel (der hauptsächlich aus Peridotit besteht), der die starre äußere Schicht bildet, die durch tektonische Platten (große Platten aus felsigem Material) unterteilt ist. Die Bewegung (Kollision und Vorbeirutschen) dieser tektonischen Platten soll geologische Ereignisse wie Tiefseeriffe, Vulkane, Lavaströme und Gebirgsbildung verursachen. Die Lithosphäre ist von der darüber liegenden Atmosphäre und der Asthenosphäre umgeben. Obwohl die Lithosphäre als die starrste Schicht gilt, wird sie auch als elastisch angesehen. Seine Elastizität und Duktilität ist jedoch viel geringer als die Asthenosphäre und hängt von der Spannung, der Temperatur und der Krümmung der Erde ab. Diese Schicht reicht von einer Tiefe von 80 km bis 250 km unter der Oberfläche und wird als kältere Umgebung angesehen als die benachbarte (Asthenosphäre), etwa 400 ° C [iii].

Im Gegensatz zur Lithosphäre wird angenommen, dass die Asthenosphäre viel heißer ist, d. e. zwischen 300 bis 500 Grad Celsius. Dies liegt daran, dass die Asthenosphäre größtenteils fest ist und einige Regionen teilweise geschmolzenes Gestein enthalten.Dies trägt dazu bei, dass die Asthenosphäre als viskos und mechanisch schwach angesehen wird. So wird es in der Natur als flüssiger angesehen als die Lithosphäre, die seine obere Grenze darstellt, während seine untere Grenze die Mesosphäre ist. Die Asthenosphäre kann sich bis in eine Tiefe von 700 km unterhalb der Erdoberfläche erstrecken. Heiße Materialien, die die Mesosphäre bilden, heizen die Asthenosphäre auf und verursachen das Schmelzen von Gestein (halbflüssig) in der Asthenosphäre, vorausgesetzt, die Temperaturen sind hoch genug. Die halbflüssigen Bereiche der Asthenosphäre ermöglichen die Bewegung der tektonischen Platten in der Lithosphäre [iv].

Chemische Zusammensetzung

Die Lithosphäre ist in zwei Arten unterteilt, nämlich:

  • Ozeanische Lithosphäre - eine dichtere ozeanische Kruste, mit einer durchschnittlichen Dichte von 2. 9 Gramm pro Kubikzentimeter
  • Continental Lithosphäre - eine dickere Kruste das erstreckt sich 200 km unter der Erdoberfläche, mit einer durchschnittlichen Dichte von 2,7 Gramm pro Kubikzentimeter

Die chemische Zusammensetzung der Lithosphäre enthält etwa 80 Elemente und 2000 Mineralien und Verbindungen, während das schlammartige Gestein in der Asthenosphäre besteht aus Eisen-Magnesium-Silikaten. Dies ist fast identisch mit der Mesosphärenschicht. Die ozeanische Kruste ist dunkler als die kontinentale Kruste wegen weniger Kieselsäure und mehr Eisen und Magnesium [v].

Plattentektonik / Aktivität

Die Lithosphäre enthält 15 große tektonische Platten, nämlich:

  1. Nordamerika
  2. Nazca
  3. Scotia
  4. Karibik
  5. Antarktis
  6. Eurasisch
  7. Afrika < Indian
  8. Australian
  9. Pacific
  10. Juan de Fuca
  11. Philippine
  12. Araber
  13. Südamerika
  14. Cocos
  15. Konvektion durch Hitze aus den unteren Erdschichten, treibt die asthenosphärische Strömung, die die tektonischen Platten in der Lithosphäre in Bewegung setzt. Tektonische Aktivität tritt hauptsächlich an den Grenzen der Platten auf, was zu Kollisionen führt, die gegeneinander gleiten, sogar auseinander reißen. Erzeugt Erdbeben, Vulkane, Orogenese sowie Meeresgräben. Die Aktivität in der Asthenosphäre unter der ozeanischen Kruste erzeugt eine neue Kruste. Indem die Asthenosphäre an der Mittelozeanischen Kämme an die Oberfläche getrieben wird. Wenn das geschmolzene Gestein extrudiert wird, kühlt es ab und bildet die neue Kruste. Die Konvektionskraft bewirkt auch, dass sich die Lithosphärenplatten an den Ozeanrücken auseinander bewegen [vi].

Grenze zwischen Lithosphäre und Asthenosphäre (LAB)

Das LAB befindet sich zwischen der kühlen Lithosphäre und der warmen Asthenosphäre. Stellt daher eine rheologische Grenze dar, d. e. rheologische Eigenschaften, wie thermische Eigenschaften, chemische Zusammensetzung, Ausmaß der Schmelze und Unterschiede in der Korngröße enthalten. LAB stellt den Übergang vom heißen Mantel in der Asthenosphäre zur kälteren und starreren Lithosphäre dar. Die Lithosphäre ist durch Wärmeleitung gekennzeichnet, während die Asthenosphäre eine Grenze zur advektiven Wärmeübertragung darstellt [vii].

Seismische Wellen, die sich durch das LAB bewegen, bewegen sich schneller über die Lithosphäre als über die Asthenosphäre. Dementsprechend sind die Wellengeschwindigkeiten in einigen Gebieten um 5 bis 10%, 30 bis 120 km (ozeanische Lithosphäre) reduziert.Dies liegt an den unterschiedlichen Dichten und der Viskosität der Asthenosphäre. Die Grenze (wo sich die seismischen Wellen verlangsamen) wird als die Gutenberg-Diskontinuität bezeichnet, von der angenommen wird, dass sie aufgrund ihrer gemeinsamen Tiefen mit dem LAB in Beziehung steht. In der ozeanischen Lithosphäre kann die LAB-Tiefe zwischen 50 und 140 km liegen, mit Ausnahme von mittelozeanischen Rücken, wo sie nicht tiefer ist als die neue Kruste, die gebildet wird. Kontinentale Lithosphäre LAB Tiefen sind eine Quelle der Auseinandersetzung, Wissenschaftler schätzen eine Tiefe von 100 km bis 250 km. Letztendlich sind die kontinentale Lithosphäre und das LAB in einigen älteren Teilen sowohl dicker als auch tiefer. Vorschlagen, dass ihre Tiefen altersabhängig sind [viii].

Vergleich der Lithosphäre und Asthenosphäre

Lithosphäre

Asthenosphäre Das Lithosphärenkonzept wurde 1911 vorgeschlagen
Das Asthenosphärenkonzept wurde 1926 vorgeschlagen. Die Lithosphäre besteht aus der Kruste und dem obersten Festkörper Mantel
Asthenosphäre besteht aus dem obersten schwächeren Teil des Mantels Liegt unter der Atmosphäre und über der Asthenosphäre
Liegt unter der Lithosphäre und über der Mesosphäre Die physikalische Struktur besteht aus einer starren äußeren Schicht das ist durch tektonische Platten geteilt. Es wird als starr, spröde und elastisch angesehen.
Die physikalische Struktur ist meist fest mit einigen Regionen, die teilweise geschmolzenes Gestein enthalten, das plastische Eigenschaften aufweist Charakterisiert als elastisch und weniger duktil
Hat eine höhere Duktilität als die Lithosphäre reicht aus einer Tiefe von 80 km und 200 km unter der Erdoberfläche
erstreckt sich bis zu einer Tiefe von 700 km unter der Erdoberfläche ungefähre Temperatur von 400 ° C
ungefähre Temperatur von 300 bis 500 ° C hat eine geringere Dichte als die Asthenosphäre
Asthenosphäre ist dichter als die Lithosphäre ermöglicht die Wärmeübertragung durch Wärmeleitung
ermöglicht die advektive Wärmeübertragung seismische Wellen wandern mit höherer Geschwindigkeit durch Lithosphäre
seismische Wellen wandern 5 bis 10% langsamer in der Asthenosphäre als in der Lithosphäre Gesteine ​​unterliegen wesentlich geringeren Druckkräften
Gesteine ​​stehen unter immensen Druckkräften Die chemische Zusammensetzung besteht aus 80 Elementen und etwa 2000 Mineralien.
Die Asthenosphäre besteht hauptsächlich aus von Eisen-Magnesium-Silikaten Fazit

Die Erde besteht aus 5 physikalischen Schichten, nämlich; Lithosphäre, Asthenosphäre, Mesosphäre, äußerer Kern und innerer Kern. Dieser Artikel konzentrierte sich auf die ersten beiden Schichten und ihre Unterschiede. Welche bildet einen Teil Geologie; die Wissenschaft, die sich mit der Struktur, Geschichte und den Prozessen der Erde befasst. Die Geologie erleichtert Studien zu einigen der Geisteswissenschaften, wie zum Beispiel Klimawandel, Naturkatastrophen (Tsunamis, Erdbeben, Vulkanausbrüche, Erdrutsche usw.) sowie Ressourcenmangel (Wasser, Energie, Mineralien). Die Lösungen für unsere aktuellen ökologischen Herausforderungen erfordern Kenntnisse über unsere Erdstrukturen und -systeme. Diese Welt ist unser Zuhause. Wir sind vollständig auf die Erde angewiesen, um zu überleben.Daher ist es für uns nur logisch, unsere Umwelt zu verstehen, um nachhaltiges Leben zu fördern.