KONVEKCIJAS STRĀVAS: DEFINĪCIJA, PĒTĪJUMI UN KOPIJAS - ĢEOGRĀFIJA - 2025

Par konvekcijas straumes nepārtraukti virzās pastāvīgi veic Zemes 's plāksnes. Lai arī tie mēdz notikt lielā mērogā, ir pētījumi, kas pierāda, ka ir arī mazākā mērogā.

Zemes planētu veido kodols, mantija un zemes garoza. Mantija ir slānis, ko mēs varam atrast starp kodolu un garoza. Tā dziļums mainās atkarībā no planētas vietas, kur mēs atrodamies, un var sasniegt 30 km dziļumu attiecībā pret virsmu līdz pat 2 900 km.

Attēls caur blog.educastur.es

Mantija ir atšķirīga no serdes un garozas, jo tai ir mehāniska izturība. To veido ciets, viskozs materiāls. Tas ir viskozā stāvoklī lielā spiediena dēļ, kam tas tiek pakļauts.

Mantijas temperatūra var būt no 600ºC līdz 3500ºC. Tajā ir aukstāka temperatūra, jo tuvāk tai ir virsma un augstāka temperatūra, jo tuvāk tai ir kodols.

Mēs varam nodalīt mantiju divās daļās - augšējā un apakšējā. Apakšējā mantija konverģē no Mohorovičić pārtraukuma līdz aptuveni 650 km dziļumam.

Šis pārtraukums, ko parasti sauc par Moho, atrodas vidējā dziļumā 35 km, un to var atrast tikai 10 km zem okeānu dibena. Apakšējā mantija būtu tā daļa, kas atrodas starp 650 km dziļu, līdz robežai ar planētas iekšējo kodolu.

Sakarā ar termisko atšķirību starp serdi un zemes garozu, konvektīvās strāvas rodas visā mantijā.

Konvekcijas strāvas: hipotēžu izcelsme

1915. gadā Alfrēda Vegenera izstrādātā hipotēze postulēja kontinentālo masu kustību. Vegeners sacīja, ka kontinenti pārvietojās uz okeāna dibena, lai gan viņš nezināja, kā to pierādīt.

1929. gadā slavenais britu ģeologs Artūrs Holmss izvirzīja hipotēzi, ka zem zemes garozas mēs varam atrast kausētu iežu apvalku, kas izraisīja lavas konvekcijas straumes, kurām bija spēks pārvietot tektoniskās plāksnes un līdz ar to arī kontinentus.

Lai arī teorija bija konsekventa, tā netika pieņemta līdz 1960. gadiem, kad sāka attīstīties plātņu tektonikas teorijas.

Šajos preparātos tika apgalvots, ka zemes plāksnes pārvietojās zemes konvekcijas spēku dēļ, izraisot satricinājumus, kas ir atbildīgi par zemes virsmas veidošanu.

Kādas ir konvekcijas straumes?

Konvekcijas strāvas ir materiālu straumes, kuras Zemes mantijā rodas ar gravitācijas palīdzību. Šīs straumes ir atbildīgas par to, lai pārvietotu ne tikai kontinentus, kā to postīja Vegeners, bet arī visas litosfēras plāksnes, kas atrodas virs mantijas.

Šīs strāvas rada temperatūras un blīvuma atšķirības. Gravitācijas ietekmē tie karstākos materiālus liek pacelties pret virsmu, jo tie ir mazāk smagi.

Tas nozīmē, ka aukstākie materiāli ir blīvāki un smagāki, tāpēc tie nolaižas Zemes kodola virzienā.

Kā mēs apspriedām iepriekš, mantija ir izgatavota no cietiem materiāliem, taču tā uzvedas tā, it kā būtu viskozs materiāls, kas deformējas un stiepjas, un tas pārvietojas nesadaloties. Šādi izturoties, jo tiek pakļauta šiem materiāliem augstā temperatūra un lielais spiediens.

Teritorijā pie Zemes kodola temperatūra var sasniegt 3500ºC, un klintis, kas atrastas šajā mantijas daļā, var izkausēt.

Kad cietie materiāli kūst, tie zaudē blīvumu, tāpēc tie kļūst vieglāki un paceļas uz virsmas. Cieto materiālu spiediens virs tā liek tiem svara dēļ mēģināt nolaisties, ļaujot karstākajiem materiāliem iziet no virsmas.

Šīs augšupvērstās materiālu plūsmas ir zināmas kā termiskās plūmes vai plūmes.

Materiāli, kas sasniedz litosfēru, var to šķērsot, un tieši tas veido kontinentu sadrumstalotību.

Okeāna litosfēras temperatūra ir daudz zemāka nekā mantijas, tāpēc lielās aukstās gabaliņos gremdējas mantijā, izraisot dunderu veidošanos. Šie downdrafts var pārvietot aukstas okeāna litosfēras gabaliņus tuvu serdei.

Šīs radušās straumes, neatkarīgi no tā, vai tās ir augošas vai dilstošas, darbojas kā veltnis, veidojot konvekcijas šūnas, kas izskaidro zemes garozas tektonisko plākšņu kustību.

Jūs kritizējat šīs teorijas

Jaunie pētījumi ir nedaudz mainījuši konvekcijas šūnu teoriju. Ja šī teorija būtu patiesa, visām plāksnēm, kas veido Zemes virsmu, vajadzētu būt konvekcijas šūnai.

Tomēr ir plāksnes, kas ir tik lielas, ka vienai konvekcijas šūnai jābūt ar lielu diametru un lielu dziļumu. Tas izraisītu, ka dažas šūnas nonāk dziļi kodolā.

Veicot šos jaunākos pētījumus, tika panākta ideja, ka ir divas atsevišķas konvektīvās sistēmas, tas ir iemesls, kāpēc zeme tik ilgi uztur siltumu.

Seismisko viļņu pētījumi ļāva iegūt datus par zemes iekšējo temperatūru un veikt siltuma karti.

Šie dati, kas iegūti seismiskās aktivitātes rezultātā, atbalsta teoriju, ka ir divu veidu konvekcijas šūnas, dažas tuvāk Zemes garozai, bet citas tuvāk kodolam.

Šie pētījumi arī liecina, ka tektonisko plākšņu kustības izraisa ne tikai konvekcijas šūnas, bet arī gravitācijas spēks palīdz, virzot iekšējās detaļas pret virsmu.

Kad plāksni izstiepj konvekcijas spēki, gravitācijas spēks uz to izdara spiedienu, un tie galu galā saplīst.

Atsauces

1. Dan, Mckencie; Frenks Rithers (1997) Konvekcijas straumes Zemes apvalkā. Pētniecības un zinātnes žurnāls Nr. 4.
2. Archibalds Geikijs (1874) Ģeoloģija.
3. JACKSON, Jūlija A. Ģeoloģijas vārdnīca. Ģeoloģijas vārdnīca, autore JA Džeksone. Berlīne: Springers.
4. DAVIS, Džons C .; SAMPSONS, Roberts J. Statistika un datu analīze ģeoloģijā.
5. DAVIS, Džordžs Herberts; REYNOLDS, Stephen J. Iežu un reģionu strukturālā ģeoloģija. Iežu un reģionu strukturālajā ģeoloģijā. Vileijs, 1996. gads.
6. SUPPE, Jānis. Strukturālās ģeoloģijas principi. Prentice zāle, 1985. gads.
7. BILLINGS, Marland P. Strukturālā ģeoloģija. Prentice-Hall, 1954. gads.