Teplota litosféry Země

Desková tektonická teorie učí, že Země je rozdělena do vrstev nazývaných kůra, plášť a jádro, přičemž kontinenty a oceánské pánve jsou vyrobeny z různých druhů kůry. Povrch je tvořen gigantickými deskami, které se pohybují velmi pomalu; tento pohyb se však nezastaví na dně kůry. Místo toho se zastaví v zóně v plášti. Horniny nad touto zónou, včetně kůry a horní části pláště, se nazývají litosféra.

Země se skládá ze čtyř hlavních vrstev. Na povrchu je tenká, chladná vrstva velmi rozmanitých hornin, které tvoří kůru, s průměrnou tloušťkou asi 30 kilometrů (18,6 mil). Plášť tvoří vrstvu silikátových minerálů asi 2 900 kilometrů tlustých pod kůrou. Ve středu je jádro, což jsou ve skutečnosti dvě vrstvy: vnější jádro z roztaveného kovu asi 2250 kilometrů (1400 mil) tlusté a pevné kovové jádro s poloměrem asi 1220 kilometrů (800 kilometrů) mil). Jak pevné, tak kapalné jádro jsou většinou železo plus nikl, síra a malé množství dalších prvků.

Plášť tvoří asi 84 procent objemu Země a kůra tvoří další 1 procento. Jádro zaujímá dalších 15 procent.

Pozemští vědci rozdělují plášť na horní a dolní plášť, přičemž hranici tvoří asi 670 kilometrů hluboko. Rozdělují nejvyšších několik desítek kilometrů pláště na dvě části podle toho, jak se horniny chovají při působení stresu, tedy při tlačení nebo tažení. Úplně nejvyšší vrstva pláště má tendenci se při působení napětí lámat, zatímco vrstva těsně pod ním je dostatečně měkká, aby se mohla ohýbat. Lámání se nazývá „křehká“ deformace: Lámací tužka je křehká deformace. Spodní vrstva reaguje na namáhání „tvárnou“ nebo „plastickou“ deformací, jako tuba zubní pasty nebo hrudka modelovací hmoty.

Vědci nazývají část horního pláště, která zobrazuje plastickou deformaci, astenosférou a kombinaci kůry a mělčího, křehčího pláště nazývají litosféra. Hranice mezi těmito dvěma vrstvami se pohybuje od několika kilometrů pod povrchem v oceánských šířících se centrech po přibližně 70 kilometrů pod středy kontinentů.

Vědci odhadují, že pevná slitina niklu a železa ve středu Země má teplotu v rozmezí 5 000 až 7 000 stupňů Celsia (asi 9 000 až 13 000 stupňů Fahrenheita). Vnější kapalné jádro je chladnější; ale spodní část pláště je stále vystavena teplotám kolem 4 000 až 5 000 stupňů Celsia (7 200 až 9 000 stupňů Fahrenheita). Tato teplota je více než dostatečně horká k roztavení hornin pláště, ale velmi vysoké tlaky jim brání v přeměně na kapalinu. Místo toho nejžhavější pláště hornin stoupají velmi, velmi pomalu k povrchu. Zároveň se nejchladnější kameny v horním plášti potápí směrem k jádru. Tento konstantní pohyb vytváří velmi pomalé proudy cirkulující uvnitř pláště.

Skály v litosféře zůstávají pevné, vznášející se na kašovitých nebo částečně roztavených horninách v astenosféře. Dna tektonických desek jsou na hranici mezi astenosférou a litosférou, nikoli dno kůry a je to plastická povaha astenosféry, která umožňuje tektonickým deskám hýbat se.

Litosféra nemá specifickou teplotu. Místo toho se teplota mění s hloubkou a umístěním. Na povrchu je teplota podobná průměrné teplotě vzduchu v místě. Teplota stoupá s hloubkou až k vrcholu astenosféry, kde je teplota asi 1280 stupňů Celsia (2336 stupňů Fahrenheita).

Rychlost změny teploty s hloubkou se nazývá geotermální gradient. Gradient je vyšší - teplota se s hloubkou zvyšuje rychleji - v oceánských pánvích, kde je litosféra tenká. Na kontinentech je gradient nízký, protože kůra a litosféra jsou silné.