KONVEKTIONSSTRØMME: DEFINITION, UNDERSØGELSER OG KOPIER - GEOGRAFI - 2025

De konvektionsstrømme løbende bevæger sig hele tiden udført Jordens 's plader. Selvom de har en tendens til at forekomme i stor skala, er der undersøgelser, der viser, at der også er i mindre skala.

Planeten Jorden består af en kerne, mantelen og jordskorpen. Mantelen er det lag, vi kan finde mellem kernen og skorpen. Dybden af ​​dette varierer afhængigt af det punkt på planeten, hvor vi er, og kan strække sig fra en dybde på 30 km med hensyn til overfladen, op til 2.900 km.

Billede via blog.educastur.es

Mantlen adskilles fra kernen og skorpen, fordi den har en mekanisk opførsel. Det består af et solidt tyktflydende materiale. Det er i en viskøs tilstand på grund af det høje tryk, som det udsættes for.

Manteltemperaturer kan variere fra 600ºC til 3.500ºC. Det har koldere temperaturer, jo tættere det er på overfladen og højere temperaturer, jo tættere er det på kernen.

Vi kan adskille mantelen i to dele, den øverste og den nederste. Den nedre mantel konvergerer fra Mohorovičić-diskontinuiteten til en dybde på cirka 650 km.

Denne diskontinuitet, almindeligvis kendt som Moho, er placeret i en gennemsnitlig dybde på 35 km og kan kun findes 10 km under havbunden. Den nedre mantel ville være delen mellem 650 km dyb og op til grænsen med den indre kerne af planeten.

På grund af den termiske forskel mellem kernen og jordskorpen, produceres konvektive strømme gennem hele mantelen.

Konvektionsstrømme: hypotesenes oprindelse

I 1915 postulerede en hypotese udviklet af Alfred Wegener, de kontinentale massers bevægelse. Wegener sagde, at kontinenterne bevægede sig på havbunden, skønt han ikke vidste, hvordan han skulle bevise det.

I 1929 antog Arthur Holmes, en berømt britisk geolog, at under jordskorpen kunne vi finde en mantel af smeltet sten, der forårsagede konvektionsstrømme af lava, der havde styrken til at bevæge de tektoniske plader og derfor kontinenterne.

Selv om teorien var konsistent, blev den ikke accepteret før i 1960'erne, hvor pladetektoniksteorier begyndte at udvikle sig.

I disse formuleringer blev det fastholdt, at jordens plader bevægede sig på grund af konvektionskræfterne på jorden, hvilket forårsagede stød, der er ansvarlige for at forme jordoverfladen.

Hvad er konvektionsstrømme?

Konvektionsstrømme er strømningerne af materialer, der produceres i jordens mantel ved hjælp af tyngdekraften. Disse strømme er ansvarlige for at fortrænge ikke kun kontinenterne, som Wegener postulerede, men alle de lithosfæriske plader, der er over mantelen.

Disse strømme produceres af forskelle i temperatur og densitet. Hjulpet af tyngdekraften får de de hotteste materialer til at stige mod overfladen, da de er mindre tunge.

Dette betyder derfor, at de koldeste materialer er tættere og tungere, og derfor falder de ned mod jordens kerne.

Som vi diskuterede før, er mantelen lavet af faste materialer, men den opfører sig som om det var et tyktflydende materiale, som deformerer og strækker sig, som bevæger sig uden at bryde. Det opfører sig på denne måde på grund af de høje temperaturer og det store pres, som disse materialer udsættes for.

I området nær Jordens kerne kan temperaturerne nå op på 3.500 ºC, og klipperne, der findes i den del af mantlen, kan smelte.

Når faste materialer smelter, mister de densiteten, så de bliver lettere og stiger til overfladen. Trykket fra de faste materialer derover, får dem til at forsøge at falde på grund af deres vægt, så de hotteste materialer kan komme ud mod overfladen.

Disse opad-formede strømme af materialer er kendt som termiske plumes eller plumes.

Materialerne, der når lithosfæren, kan krydse den, og det er det, der danner fragmenteringen af ​​kontinenterne.

Den oceaniske lithosfære har en temperatur, der er langt lavere end mantlen, så store kolde bunker synker ned i mantlen og skaber nedtræk. Disse nedtræk kan flytte bunker af kold oceanisk lithosfære tæt på kernen.

Disse producerede strømme, uanset om de stiger op eller ned, fungerer som en rulle og skaber konvektionsceller, hvilket giver anledning til at forklare bevægelsen af ​​de tektoniske plader i jordskorpen.

Du kritiserer disse teorier

Nye undersøgelser har ændret konvektionscelleteorien lidt. Hvis denne teori var sand, skulle alle plader, der udgør jordoverfladen, have en konvektionscelle.

Der er dog plader, der er så store, at en enkelt konvektionscelle skal have en stor diameter og en stor dybde. Dette ville få nogle af cellerne til at gå dybt ind i kernen.

Gennem disse seneste undersøgelser er ideen nået, at der er to separate konvektionssystemer, hvilket er grunden til, at jorden har opretholdt varmen så længe.

Undersøgelser af seismiske bølger har gjort det muligt at få data om jordens indre temperatur og at udføre et varmekort.

Disse data opnået ved seismisk aktivitet understøtter teorien om, at der er to typer konvektionsceller, nogle tættere på jordskorpen og andre tættere på kernen.

Disse undersøgelser antyder også, at bevægelserne af de tektoniske plader ikke kun skyldes konvektionscellerne, men at tyngdekraften hjælper ved at skubbe de inderste dele mod overfladen.

Når pladen strækkes af konvektionskræfter, udøver tyngdekraften tryk på den, og de ender med at bryde.

Referencer

1. Dan, Mckencie; Frank Ritcher (1997) Konvektionsstrømme i jordens mantel. Forsknings- og videnskabsmagasin Nº4.
2. Archibald Geikie (1874) Geologi.
3. JACKSON, Julia A. Ordliste med geologi. Geology Glossary, af JA Jackson. Berlin: Springer.
4. DAVIS, John C.; SAMPSON, Robert J. Statistik og dataanalyse i geologi.
5. DAVIS, George Herbert; REYNOLDS, Stephen J. Strukturgeologi for klipper og regioner. I strukturel geologi af klipper og regioner. Wiley, 1996.
6. SUPPE, John. Principper for strukturel geologi. Prentice Hall, 1985.
7. BILLINGS, Marland P. Strukturgeologi. Prentice-Hall, 1954.