Температура литосферы Земли

Теория тектонических плит учит, что Земля разделена на слои, называемые корой, мантией и ядром, причем континенты и океанические бассейны состоят из разных видов коры. Поверхность состоит из гигантских пластин, которые движутся очень медленно; однако это движение не останавливается на дне корки. Вместо этого он останавливается в зоне мантии. Породы над этой зоной, включая кору и верхнюю часть мантии, называются литосферой.

Земля состоит из четырех основных слоев. На поверхности находится тонкий прохладный слой самых разнообразных горных пород, составляющих кору, со средней толщиной около 30 километров (18,6 миль). Мантия образует слой силикатных минералов толщиной около 2900 километров (1800 миль) под корой. В центре находится сердцевина, которая на самом деле состоит из двух слоев: внешняя сердцевина из расплавленного металла примерно 2250 километров (1400 миль) толщиной и твердой металлической сердцевиной с радиусом около 1220 километров (800 миль). И твердое, и жидкое ядро ​​в основном состоит из железа, никеля, серы и небольших количеств других элементов.

Мантия составляет около 84 процентов объема Земли, а кора составляет еще 1 процент. Остальные 15 процентов занимает ядро.

Земные ученые делят мантию на верхнюю и нижнюю, устанавливая границу на глубине около 670 километров (416 миль). Они делят самые верхние несколько десятков километров мантии на две части в зависимости от того, как породы ведут себя при приложении напряжения, то есть когда их толкают или тянут. Самый верхний слой мантии имеет тенденцию к разрыву при приложении напряжения, в то время как слой непосредственно под ним достаточно мягкий, чтобы сгибаться. Разрушение называется «хрупкой» деформацией: ломающийся карандаш - это хрупкая деформация. Нижний слой реагирует на напряжение "пластичной" или "пластической" деформацией, как тюбик зубной пасты или кусок пластилина.

Ученые называют часть верхней мантии, которая демонстрирует пластическую деформацию, астеносферой, а комбинацию коры и более мелкой, более хрупкой мантии - литосферой. Граница между двумя слоями простирается от нескольких километров под поверхностью в центрах распространения океана до примерно 70 километров (44 миль) под центрами континентов.

По оценкам ученых, твердый сплав никеля и железа в центре Земли имеет температуру в диапазоне от 5000 до 7000 градусов по Цельсию (от 9000 до 13000 градусов по Фаренгейту). Внешнее жидкое ядро ​​холоднее; но нижняя часть мантии все еще подвергается воздействию температур от 4000 до 5000 градусов по Цельсию (от 7200 до 9000 градусов по Фаренгейту). Эта температура более чем достаточно высока, чтобы расплавить мантийные породы, но очень высокое давление не дает им превратиться в жидкость. Вместо этого самые горячие мантийные породы очень и очень медленно поднимаются к поверхности. В то же время самые холодные породы верхней мантии опускаются к ядру. Это постоянное движение создает сверхмедленные токи, циркулирующие в мантии.

Камни в литосфере остаются твердыми, плавая поверх мягких или частично расплавленных пород в астеносфере. Дно тектонических плит находится на границе между астеносферой и литосферой, а не на границе. дна земной коры, и именно пластическая природа астеносферы позволяет тектоническим плитам двигаться.

Литосфера не имеет определенной температуры. Вместо этого температура зависит от глубины и местоположения. На поверхности температура аналогична средней температуре воздуха в этом месте. Температура увеличивается с глубиной до вершины астеносферы, где температура составляет около 1280 градусов по Цельсию (2336 градусов по Фаренгейту).

Скорость изменения температуры с глубиной называется геотермическим градиентом. Градиент выше - температура растет быстрее с глубиной - в океанских бассейнах, где литосфера тонкая. Над континентами градиент низкий, потому что кора и литосфера толстые.