Zemes litosfēras temperatūra

Plātņu tektoniskā teorija māca, ka Zeme ir sadalīta slāņos, ko sauc par garozu, apvalku un kodolu, un kontinenti un okeāna baseini ir izgatavoti no dažāda veida garozas. Virsmu veido gigantiskas plāksnes, kas pārvietojas ļoti lēni; tomēr šī kustība neapstājas garozas apakšā. Tā vietā tas apstājas zonā mantijas iekšpusē. Akmeņus, kas atrodas virs šīs zonas, ieskaitot garozu un mantijas augšējo daļu, sauc par litosfēru.

Zeme sastāv no četriem galvenajiem slāņiem. Virspusē ir plāns, vēss ļoti daudzveidīgu iežu slānis, kas veido garozu, kura vidējais biezums ir aptuveni 30 kilometri (18,6 jūdzes). Apvalks veido silikāta minerālu slāni apmēram 2900 kilometru (1800 jūdžu) biezumā zem garozas. Centrā atrodas serde, kas faktiski ir divi slāņi: izkausēta metāla ārējā serde apmēram 2250 kilometru (1400 jūdzes) bieza un cieta metāla serde, kuras rādiuss ir aptuveni 1220 kilometri (800 km) jūdzes). Gan cietā, gan šķidrā serde galvenokārt ir dzelzs, kā arī niķelis, sērs un neliels daudzums citu elementu.

Apvalks veido apmēram 84 procentus no Zemes tilpuma, un garoza veido vēl 1 procentu. Kodols aizņem pārējos 15 procentus.

Zemes zinātnieki sadala mantiju augšējā un apakšējā apvalkā, novietojot robežu apmēram 670 kilometru (416 jūdzes) dziļumā. Viņi sadala augšējos dažus desmitus kilometru apvalka divās daļās, pamatojoties uz to, kā akmeņi izturas, kad tiek piemērots stress, proti, kad tos stumj vai velk. Pats augšējais apvalka slānis mēdz saplīst, kad tiek piemērots stress, savukārt zem tā esošais slānis ir pietiekami mīksts, lai saliektos. Laušanu sauc par "trauslu" deformāciju: Laužamais zīmulis ir trausla deformācija. Apakšējais slānis uz spriedzi reaģē ar "kaļamu" vai "plastisku" deformāciju, piemēram, zobu pastas mēģeni vai modeļa māla gabalu.

Zinātnieki augšējās apvalka daļu, kas parāda plastisko deformāciju, sauc par astenosfēru un garozas un seklākas, trauslākas apvalka kombināciju sauc par litosfēru. Robeža starp abiem slāņiem ir no dažiem kilometriem zem virsmas pie okeāna izplatīšanās centriem līdz aptuveni 70 kilometriem (44 jūdzes) zem kontinentu centriem.

Zinātnieki lēš, ka cietā niķeļa-dzelzs sakausējuma, kas atrodas Zemes centrā, temperatūra ir robežās no 5000 līdz 7000 grādiem pēc Celsija (aptuveni no 9000 līdz 13 000 grādiem pēc Fārenheita). Ārējais, šķidrais kodols ir vēsāks; bet apvalka apakšdaļa joprojām ir pakļauta temperatūrai no 4000 līdz 5000 grādiem pēc Celsija (7200 līdz 9000 grādi pēc Fārenheita). Šī temperatūra ir vairāk nekā pietiekami karsta, lai izkausētu mantijas ieži, taču ļoti augsts spiediens neļauj tiem pārvērsties šķidrumā. Tā vietā karstākie mantijas ieži ļoti, ļoti lēni ceļas uz virsmas. Tajā pašā laikā visdziļākie ieži augšējā apvalkā nogrimst pret serdi. Šī pastāvīgā kustība rada ļoti lēnas strāvas, kas cirkulē mantijas iekšienē.

Ieži litosfērā paliek cieti, peldot uz astenosfēras mīkstajiem vai daļēji izkusušajiem akmeņiem. Tektonisko plākšņu dibeni atrodas pie astenosfēras un litosfēras robežas, nevis pie garozas dibens, un tieši astenosfēras plastiskais raksturs ļauj tektoniskajām plāksnēm pārvietot.

Litosfērā nav noteikta temperatūra. Tā vietā temperatūra mainās atkarībā no dziļuma un atrašanās vietas. Virspusē temperatūra ir līdzīga vidējai gaisa temperatūrai attiecīgajā vietā. Temperatūra palielinās līdz ar dziļumu līdz astenosfēras virsotnei, kur temperatūra ir aptuveni 1280 grādi pēc Celsija (2336 grādi pēc Fārenheita).

Temperatūras izmaiņu ātrumu ar dziļumu sauc par ģeotermālo gradientu. Gradients ir augstāks - temperatūra ar dziļumu pieaug straujāk - okeāna baseinos, kur litosfēra ir plāna. Virs kontinentiem gradients ir zems, jo garoza un litosfēra ir biezi.