Convecció del mant
Plantilla:Geofísica La convecció del mant és el moviment llent i deslisant del mant de silicat sòlit de la Terra causat per les corrents de convecció que transporten el calor des de l'interior a la superfície del planeta.[1][2]
La litosfera de la superfície de la Terra cavalca sobre l'astenosfera i les dos formen els components del mant superior. La litosfera es dividix en una série de plaques que estan contínuament creant-se i consumint-se en les seues llímits de placa oposts. l'acreció es produïx a mida que el mant s'agrega a les vores de creiximent d'una placa, associat en l'expansió del fondo oceànic. Este material afegit calent es gela per conducció i convecció de calor. En les vores de consum de la placa, el material s'ha contret tèrmicament fins a tornar-se dens, i s'afona baix el seu propi pes en el procés de subducción, generalment en una fossa oceànica.[3]
Este material subducido s'afona a través de l'interior de la Terra. Una miqueta de material subducido sembla alcançar el mant inferior,[4] mentres que en atres regions, s'impedix que este material s'afone encara més, possiblement per una transició de fase d'espinela a perovskita de silicat i magnesiustustita, una reacció endotèrmica.[5]
La corfa oceànica subducida desencadena el vulcanisme, encara que els mecanismes bàsics són variats. El vulcanisme pot ocórrer per processos que agreguen flotabilitat al parcialment fos mant, lo que causaria un fluix cap a dalt de la massa parcial fosa per una disminució en la seua densitat. La convecció secundària pot causar vulcanisme superficial com a conseqüència de l'extensió intraplacas[6] i plomes de mant.[7]
La convecció del mant fa que les plaques tectónicas es moguen al voltant de la superfície de la Terra.[8] Sembla haver estat molt més activa durant el periodo Hadeano, lo que va resultar en una classificació gravitacional de ferro fos més pesat, níquel i sulfur cap al núcleu, i minerals de silicat més llaugers en el mant.
Tipos de convecció
[editar | editar còdic]A finals de el XX, va haver un debat important dins de la comunitat geofísica sobre si era provable que la convecció anara «en capes» o «completa».[9][10] Encara que els elements d'este debat encara continuen, els resultats de la tomografía sísmica, les simulacions numèriques de la convecció del mant i l'examen del camp gravitatorio de la Terra estan escomençant a sugerir l'existència de la convecció "completa" del mant, a lo manco en l'actualitat. En este model, fret, la subducente litosfera oceànica descendix tota des de la superfície fins al llímit entre el núcleu i el mant (core–mantle boundary, CMB) i les calentes plomes s'eleven des de el CMB fins a la superfície.[11] Esta image es basa en gran mida en els resultats dels models d'tomografía sísmica globals, que solen mostrar anomalies de lloses i plomes que creuen la zona de transició del mant.
Encara que ara està ben acceptat que les lloses d'subducción creuen la zona de transició del mant i descendixen fins al mant inferior, el debat sobre l'existència i continuïtat de les plomes persistix, en importants implicacions per a l'estil de convecció del mant. Este debat està vinculat a la controvèrsia sobre si el vulcanisme intraplaca és causat per processos superficials del mant superior o per plomes del mant inferior.[6] Molts estudis de geoquímica han argumentat que les lava que varen irrompre en les àrees intraplaca són diferents en composició dels derivades superficials de basalt de dorsals mediooceánicas (mid-ocean ridge basalts, MORB). Específicament, típicament tenen elevades proporcions de 3He /4He. En ser un nucleido primordial, el 3He no es produïx naturalment en la Terra. També s'escapa ràpidament de l'atmòsfera terrestre quan entra en erupció. L'elevada relació 3He /4He de basalt d'illes oceàniques (Ocean Island Basalts, OIB) sugerix que deuen procedir d'una part de la Terra que no haja segut prèviament fosa i reprocesada de la mateixa manera que ho ha segut la font MORB. Açò s'ha interpretat com d'un orige en una regió diferent, menys ben mesclada, que se sugerix com el mant inferior. Uns atres, no obstant, han senyalat que les diferències geoquímicas podrien indicar l'inclusió d'un chicotet component de material propenc a la superfície de la litosfera.
Forma i vigor de la convecció
[editar | editar còdic]
En la Terra, el número de Rayleigh per a convecció dins del mant de la Terra s'estima de l'orde 107, lo que indica una convecció vigorosa. Este valor correspon a la convecció del mant complet (és dir, la convecció que s'estén des de la superfície de la Terra fins a la vora en el núcleu). En una escala global, l'expressió superficial d'esta convecció són els moviments de les plaques tectónicas i, per lo tant, té velocitats d'uns pocs cm/any.[12][13][14] Les velocitats poden ser més ràpides per a la convecció a chicoteta escala que es produïx en regions de baixa viscosidad baix de la litosfera, i més llentes en el mant inferior a on les viscosidades són més grans. Un cicle de convecció superficial simple pren de l'orde de Plantilla:Ma/1 millones de años, encara que la convecció més profunda pot estar més prop de Plantilla:Ma/1 millones de años.[15]
En l'actualitat, es creu que la convecció de mant complet inclou el decliu a gran escala baix de les Américas i del Pacífic occidental, abdós regions en una llarga història d'subducción, i el fluix d'emergència baix del Pacífic central i Àfrica, que presenten una topografia dinàmica compatible en el elevamiento.[16] Este patró de fluix a gran escala també és consistent en els moviments de la plaques tectónicas, que són l'expressió superficial de la convecció en el mant de la Terra i actualment indiquen una convergència de grau-2 cap al Pacífic occidental i les Américas, i la divergència s'allunta del Pacífic central i d'Àfrica.[17] La persistència de la divergència tectónica neta fora d'Àfrica i del Pacífic durant els últims Plantilla:Ma/1 millones de años indica l'estabilitat a llarc determini d'este patró general de fluix del mant,[17] i és consistent en atres estudis[18][19][20] que sugerixen una estabilitat a llarc determini de les regions LLSVP del mant inferior que formen la base d'estos sorgiments.
Referències
[editar | editar còdic]- ↑ Kobes, Randy and Kunstatter, Gabor."Mantle Convection" [1] archivat en Wayback Machine.. Physics Department, University of Winnipeg. Retrieved 3 January 2010.
- ↑ Erro en la seqüencia d'órdens: no existix el mòdul «Citas».
- ↑ (2001) «Chapter 2: Plate tectonics», Mantle convection in the earth and planets, Cambridge University Press, pp. 16 ff. ISBN 978-0-521-79836-5.
- ↑ Fukao, Yoshio. “Stagnant Slab: A Review”. Annual Review of Earth and Planetary Sciences 37 (1): 19–46. doi:. Bibcode: 2009AREPS..37...19F.
- ↑ (2001) «§2.5.3: Fate of descending slabs», Cited work, pp. 35 ff. ISBN 978-0-521-79836-5.
- ↑ 6,0 6,1 Foulger, G.R. (2010). Plates vs. Plumes: A Geological Controversy, Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-6148-0.
- ↑ Kent C. Condie (1997). Plate tectonics and crustal evolution, 4th edició, Butterworth-Heinemann, p. 5. ISBN 978-0-7506-3386-4.
- ↑ “Mantle convection with a brittle lithosphere: thoughts on the global tectonic styles of the Earth and Venus” (1998). Geophysical Journal International 133 (3): 669–82. doi:. Bibcode: 1998GeoJI.133..669M.
- ↑ (2002) Geodynamics, 2nd edició, Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-66624-4.
- ↑ (2001) Cited work, p. 616. ISBN 978-0-521-79836-5.
- ↑ Montelli, R (2004). “Finite-frequency tomography reveals a variety of plumes in the mantle”. Science 303 (5656): 338–43. doi:. PMID 14657505. Bibcode: 2004Sci...303..338M.
- ↑ Small-scale convection in the upper mantle beneath the Chinese Tian Shan Mountains, http://www.vlab.msi.umn.edu/reports/allpublications/files/2007-pap79.pdf
- Archivat el 30 de maig de 2013 archivat en Wayback Machine.
- ↑ Polar Wandering and Mantle Convection, http://articles.adsabs.harvard.edu/cgi-bin/nph-iarticle_query?bibcode=1972IAUS...48..212T&db_key=AST&page_ind=0&data_type=GIF&type=SCREEN_VIEW&classic=YES
- ↑ Picture showing convection with velocities indicated. «Archived copy». Archivat des d'el original, el 28 de setembre de 2011. Consultat el 29 d'agost de 2011.
- ↑ Thermal Convection with a Freely Moving Top Boundary, See section IV Discussion and Conclusions https://physics.nyu.edu/jz11/publications/ConvecA.pdf
- ↑ Lithgow-Bertelloni, Carolina. “Dynamic topography, plate driving forces and the African superswell” (En). Nature 395 (6699): 269–272. doi:. ISSN 0028-0836. Bibcode: 1998Natur.395..269L.
- ↑ 17,0 17,1 Conrad, Clinton P.. “Stability of active mantle upwelling revealed by net characteristics of plate tectonics” (En). Nature 498 (7455): 479–482. doi:. ISSN 0028-0836. PMID 23803848. Bibcode: 2013Natur.498..479C.
- ↑ Torsvik, Trond H.. “Large igneous provinces generated from the margins of the large low-velocity provinces in the deep mantle” (en). Geophysical Journal International 167 (3): 1447–1460. doi:. ISSN 0956-540X. Bibcode: 2006GeoJI.167.1447T.
- ↑ Torsvik, Trond H.. “Earth evolution and dynamics—a tribute to Kevin Burke”. Canadian Journal of Earth Sciences 53 (11): 1073–1087. doi:. ISSN 0008-4077. Bibcode: 2016CaJES..53.1073T.
- ↑ Dziewonski, Adam M.. “Mantle Anchor Structure: An argument for bottom up tectonics”. Earth and Planetary Science Letters 299 (1–2): 69–79. doi:. ISSN 0012-821X. Bibcode: 2010I&PSL.299...69D.
- Este artícul conté una traducció derivada de «Convección del manto» de Wikipedia en castellà publicada baix la Llicència de documentació lliure de GNU i la Llicència Creative Commons Reconeiximent-CompartirIgual 4.0 Internacional.