الغلاف المرن

📅 آخر تحديث: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٧ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 4 صور
الموسوعة الحرة

الغلاف المرن يظهر عند حدود الاندساس

الغلاف الموري (من الكلمة اليونانية القديمة ἀσθενός ( asthenós )  "عديم القوة") هو المنطقة الضعيفة ميكانيكيًا [1] والمرنة من الوشاح العلوي للأرض. يقع تحت الغلاف الصخري ، على عمق يتراوح بين 80 و200 كيلومتر (50 و120 ميلًا) تحت السطح، ويمتد إلى عمق يصل إلى 700 كيلومتر (430 ميلًا). ومع ذلك، فإن الحد السفلي للغلاف الموري غير محدد جيدًا.

الغلاف الموري صلب تقريبًا، ولكن كمية ضئيلة من الذوبان (أقل من 0.1% من الصخور) تساهم في ضعفه الميكانيكي. يحدث ذوبان أكثر شمولاً للضغط في الغلاف الموري حيث ينبع إلى الأعلى، وهذا هو المصدر الأكثر أهمية للصهارة على الأرض. إنه مصدر البازلت في منتصف المحيط (MORB) وبعض الصهارة التي تنفجر فوق مناطق الاندساس أو في مناطق التصدع القاري .

صفات

الغلاف المرن وعلاقته بالطبقات الأخرى من بنية الأرض

الغلاف الموري هو جزء من الوشاح العلوي يقع أسفل الغلاف الصخري مباشرة ويشارك في حركة الصفائح التكتونية والتعديلات المتساوية الثبات . ويتكون من البريدوتيت ، وهو صخر يحتوي في الغالب على معادن الزبرجد والبيروكسين . [2] يتم أخذ حدود الغلاف الصخري والغلاف الموري تقليديًا عند خط تساوي الحرارة 1300 درجة مئوية (2370 درجة فهرنهايت) . أقرب إلى السطح عند درجات حرارة أقل، يتصرف الوشاح بشكل صلب؛ أعمق تحت السطح عند درجات حرارة أعلى، يتحرك الوشاح بطريقة مطاوعة . [3] الغلاف الموري هو المكان الذي تقترب فيه صخور الوشاح من نقطة انصهارها، ومن المرجح أن توجد كمية صغيرة من الذوبان في هذه الطبقة. [4]

تمر الموجات الزلزالية ببطء نسبيًا عبر الغلاف الموري [5] مقارنة بغطاء الغلاف الصخري الذي يغطيها. وبالتالي، فقد أطلق عليها اسم المنطقة منخفضة السرعة (LVZ)، على الرغم من أن الاثنين ليسا نفس الشيء تمامًا؛ [6] [7] يقع الحد السفلي لمنطقة LVZ على عمق 180 إلى 220 كيلومترًا (110 إلى 140 ميلًا)، [8] بينما تقع قاعدة الغلاف الموري على عمق حوالي 700 كيلومتر (430 ميلًا). [9] تتمتع منطقة LVZ أيضًا بتوهين زلزالي كبير (تفقد الموجات الزلزالية التي تتحرك عبر الغلاف الموري طاقتها) وتباين كبير (تتمتع الموجات القصية المستقطبة رأسياً بسرعة أقل من الموجات القصية المستقطبة أفقيًا). [10] نبه اكتشاف منطقة LVZ علماء الزلازل إلى وجود الغلاف الموري وأعطى بعض المعلومات حول خصائصه الفيزيائية، حيث تقل سرعة الموجات الزلزالية مع انخفاض الصلابة . قد يكون سبب هذا الانخفاض في سرعة الموجات الزلزالية من الغلاف الصخري إلى الغلاف الموري هو وجود نسبة صغيرة جدًا من الذوبان في الغلاف الموري، على الرغم من أن الغلاف الموري ينقل موجات S ، فلا يمكن أن يذوب بالكامل. [4]

في الوشاح المحيطي ، يكون الانتقال من الغلاف الصخري إلى الغلاف الموري (LAB) أضحل من الوشاح القاري (حوالي 60 كم في بعض المناطق المحيطية القديمة) مع انخفاض حاد وكبير في السرعة (5-10٪). [11] عند حواف منتصف المحيط ، يرتفع LAB إلى بضعة كيلومترات من قاع المحيط.

يُعتقد أن الجزء العلوي من الغلاف الموري هو المنطقة التي تتحرك عليها الصفائح الصخرية الصلبة والهشة الكبيرة لقشرة الأرض . وبسبب ظروف درجة الحرارة والضغط في الغلاف الموري، تصبح الصخور قابلة للطرق والسحب ، وتتحرك بمعدلات تشوه تقاس بالسنتيمتر/السنة على مسافات خطية تصل في النهاية إلى آلاف الكيلومترات. وبهذه الطريقة، تتدفق مثل تيار الحمل الحراري ، فتشع الحرارة إلى الخارج من داخل الأرض. وفوق الغلاف الموري، بنفس معدل التشوه، تتصرف الصخور بشكل مرن، ولأنها هشة، يمكن أن تنكسر، مما يتسبب في حدوث صدوع . ويُعتقد أن الغلاف الصخري الصلب "يطفو" أو يتحرك على الغلاف الموري الذي يتدفق ببطء، مما يتيح التوازن المتساوي [12] ويسمح بحركة الصفائح التكتونية . [13] [14]

حدود

يمتد الغلاف الموري من حد علوي على عمق 80 إلى 200 كيلومتر (50 إلى 120 ميلاً) تقريبًا تحت السطح [15] [7] إلى حد سفلي على عمق 700 كيلومتر (430 ميلاً) تقريبًا. [9]

حدود الغلاف الصخري والغلاف الوهن

حدود الغلاف الصخري والغلاف المرن (LAB [15] [7] ) حادة نسبيًا ومن المحتمل أن تتزامن مع بداية الذوبان الجزئي أو تغير في التركيب أو التباين الخواص . [16] تعكس التعريفات المختلفة للحدود جوانب مختلفة لمنطقة الحدود. بالإضافة إلى الحدود الميكانيكية التي تحددها البيانات الزلزالية، والتي تعكس الانتقال من الغلاف الصخري الصلب إلى الغلاف المرن المرن، تتضمن هذه الحدود طبقة حدودية حرارية، يتم نقل الحرارة فوقها بالتوصيل الحراري وتحتها يكون انتقال الحرارة بشكل أساسي بالحمل الحراري ؛ وحدود ريولوجية، حيث تنخفض اللزوجة إلى أقل من حوالي 10 21 باسكال-ثانية؛ وطبقة حدودية كيميائية، فوقها يتم استنفاد صخور الوشاح من المواد المتطايرة وإثرائها بالمغنيسيوم نسبة إلى الصخور الموجودة أسفلها. [17]

الحد الأدنى للغلاف المرن

الحد الأدنى للغلاف المرن، وهو الجزء العلوي من الغلاف الأوسط أو الغلاف المتوسط ​​المحدد مؤقتًا، [18] أقل تحديدًا، ولكن تم وضعه عند قاعدة الوشاح العلوي. [19] هذه الحدود ليست حادة زلزاليًا ولا مفهومة جيدًا [9] ولكنها تتزامن تقريبًا مع انقطاع 670 كم المعقد. [20] يرتبط هذا الانقطاع عمومًا بالانتقال من صخور الوشاح التي تحتوي على رينجووديت إلى صخور الوشاح التي تحتوي على بريدجمانيت وبيريكليز . [ 21 ]

أصل

تُعزى الخصائص الميكانيكية للغلاف الموري على نطاق واسع إلى الذوبان الجزئي للصخور. [4] من المحتمل أن تكون كمية صغيرة من الذوبان موجودة في معظم الغلاف الموري، حيث يتم تثبيتها بواسطة آثار المواد المتطايرة (الماء وثاني أكسيد الكربون) الموجودة في صخور الوشاح. [2] ومع ذلك، فإن الكمية المحتملة من الذوبان، والتي لا تزيد عن حوالي 0.1٪ من الصخور، تبدو غير كافية لتفسير وجود الغلاف الموري بالكامل. هذا ليس ذوبانًا كافيًا لترطيب حدود الحبوب في الصخور بالكامل، ولا يُتوقع أن تكون تأثيرات الذوبان على الخصائص الميكانيكية للصخور كبيرة إذا لم يتم ترطيب حدود الحبوب بالكامل. من الصعب أيضًا تفسير الحدود الحادة بين الغلاف الصخري والغلاف الموري من خلال الذوبان الجزئي وحده. [10] من الممكن أن يتراكم الذوبان في الجزء العلوي من الغلاف الموري، حيث يتم حبسه بواسطة الصخور غير المنفذة للغلاف الصخري. [2] هناك احتمال آخر وهو أن الغلاف المرن هو منطقة ذات أدنى قابلية للذوبان في الماء في معادن الوشاح بحيث يتوفر المزيد من الماء لتكوين كميات أكبر من المصهور. [22] هناك آلية أخرى محتملة لإنتاج الضعف الميكانيكي وهي انزلاق حدود الحبوب، حيث تنزلق الحبوب قليلاً فوق بعضها البعض تحت الضغط، وتزييتها بآثار المواد المتطايرة الموجودة. [10]

تنتج النماذج العددية للحمل الحراري في الوشاح، حيث تعتمد اللزوجة على كل من درجة الحرارة ومعدل الانفعال، غلافًا مرنًا محيطيًا بشكل موثوق، مما يشير إلى أن ضعف معدل الانفعال هو آلية مساهمة مهمة. [23]

جيل الصهارة

يعد ذوبان الصخور المرنّة الزاحفة نحو السطح بسبب انخفاض الضغط أهم مصدر للصهارة على الأرض. تنفجر معظم هذه الصخور عند حواف منتصف المحيط لتكوين البازلت المميز لحافّة منتصف المحيط (MORB) لقشرة المحيط. [24] [25] [26] كما تتولد الصهارة أيضًا عن طريق ذوبان الغلاف المرن بسبب انخفاض الضغط فوق مناطق الاندساس [27] وفي مناطق التصدع القاري . [28] [29]

من المرجح أن يبدأ ذوبان الضغط في الغلاف المرن الصاعد على عمق يصل إلى 100 إلى 150 كيلومترًا (60 إلى 90 ميلًا)، حيث تساعد الكميات الصغيرة من المواد المتطايرة في صخور الوشاح (حوالي 100  جزء في المليون من الماء و60 جزءًا في المليون من ثاني أكسيد الكربون ) في ذوبان ما لا يزيد عن 0.1٪ من الصخور. على عمق حوالي 70 كيلومترًا (40 ميلًا)، يتم الوصول إلى ظروف ذوبان جافة ويزداد الذوبان بشكل كبير. يؤدي هذا إلى تجفيف الصخور الصلبة المتبقية ومن المرجح أن يكون أصل الغلاف الصخري المستنفد كيميائيًا. [2] [10]

انظر أيضا

مراجع

  1. ^ Barrell, J. (1914). "The strength of the crust, Part VI. Relations of isostatic moves to a sphere of weak – the asthenosphere". مجلة الجيولوجيا . 22 (7): 655–83. Bibcode :1914JG.....22..655B. doi :10.1086/622181. JSTOR  30060774. S2CID  224832862.
  2. ^ أ ب ج د هيرشمان 2010.
  3. ^ سيلف، ستيف؛ رامبينو، مايك (2012). "القشرة والغلاف الصخري". الجمعية الجيولوجية في لندن . تم الاسترجاع في 27 يناير 2013 .
  4. ^ abc Kearey, Klepeis & Vine 2009، ص 49.
  5. ^ فورسيث، دونالد دبليو. (1975). "التطور البنيوي المبكر وتباين الخواص في الوشاح العلوي للمحيط". المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 43 (1): 103-162. رمز Bibcode :1975GeoJ...43..103F. doi : 10.1111/j.1365-246X.1975.tb00630.x .
  6. ^ Kearey, P., ed. (1993). The Encyclopedia of the Solid Earth Sciences. Oxford: Blackwell Science. ISBN 978-1-4443-1388-8. OCLC  655917296.
  7. ^ اي بي سي Eppelbaum، ليف V.؛ كوتاسوف، آي إم؛ بيلشين، أركادي (2013). الحرارة الجوفية التطبيقية. برلين، ألمانيا. رقم ISBN 978-3-642-34023-9. OCLC  879327163.{{cite book}}:CS1 maint: موقع الناشر المفقود ( الرابط )
  8. ^ كوندي، كينت سي. (1997). الصفائح التكتونية وتطور القشرة الأرضية. باتروورث-هاينمان . ص. 123. ISBN 978-0-7506-3386-4تم الاسترجاع بتاريخ 21 مايو 2010 .
  9. ^ abc Kearey, Klepeis & Vine 2009، ص 51.
  10. ^ abcd كاراتو 2012.
  11. ^ Rychert, Catherine A.; Shearer, Peter M. (2011). "تصوير حدود الغلاف الصخري والغلاف الوثني تحت المحيط الهادئ باستخدام نمذجة شكل الموجة SS". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة . 116 (B7): B07307. رمز Bibcode :2011JGRB..116.7307R. doi :10.1029/2010JB008070.
  12. ^ Kearey, Klepeis & Vine 2009، ص 48-49.
  13. ^ هندريكس، مارك؛ تومسون، جراهام ر؛ تورك، جوناثان (2015). الأرض (الطبعة الثانية). ستامفورد، كونيتيكت. رقم ISBN 978-1-285-44226-6. OCLC  864788835.{{cite book}}:CS1 maint: موقع الناشر المفقود ( الرابط )
  14. ^ جاريسون، توم؛ إليس، روبرت (2017). أساسيات علم المحيطات (الطبعة الثامنة). باسيفيك جروف، كاليفورنيا. رقم ISBN 978-1-337-51538-2. OCLC  1100670264.{{cite book}}:CS1 maint: موقع الناشر المفقود ( الرابط )
  15. ^ ab Gupta, Harsh K., ed. (2011). موسوعة الجيوفيزياء الأرضية الصلبة. دوردرخت، هولندا: سبرينغر. ISBN 978-90-481-8702-7. OCLC  745002805.
  16. ^ Rychert, Catherine A.; Shearer, Peter M. (24 April 2009). "A global view of the lithosphere-asthenosphere boundary". Science . 324 (5926): 495–498. Bibcode :2009Sci...324..495R. doi :10.1126/science.1169754. PMID  19390041. S2CID  329976.
  17. ^ أرتيميفا، إيرينا (2011). الغلاف الصخري . ص 6، 12. doi :10.1017/CBO9780511975417. ISBN 978-0-511-97541-7.
  18. ^ دالي، ريجينالد ألدوورث (1940). قوة الأرض وبنيتها . برنتيس هول.
  19. ^ أندرسون، دون إل. (1995). "الغلاف الصخري، والغلاف المرن، والغلاف المحيطي". مراجعات الجيوفيزياء . 33 (1): 125-149. رمز المرجع : 1995RvGeo..33..125A. doi : 10.1029/94RG02785. ISSN  8755-1209.
  20. ^ فاولر، CMR؛ فاولر، كوني ماي (2005). الأرض الصلبة: مقدمة إلى الجيوفيزياء العالمية . مطبعة جامعة كامبريدج. ISBN 978-0521893077.
  21. ^ إيتو، إي؛ تاكاهاشي، إي (1989). "تحولات ما بعد السبينيل في نظام Mg2SiO4-Fe2SiO4 وبعض التداعيات الجيوفيزيائية". مجلة البحوث الجيوفيزيائية: الأرض الصلبة . 94 (ب8): 10637-10646. رمز Bibcode :1989JGR....9410637I. doi :10.1029/jb094ib08p10637.
  22. ^ ميردل ، كاترين. كيبلر، هانز. سميث، جوزيف ر. لانجينهورست ، فالكو (19 يناير 2007). “الذوبان في الماء في الأورثوبيروكسين الألوميني وأصل الغلاف الموري للأرض”. علوم . 315 (5810): 364-368. بيب كود :2007Sci...315..364M. دوى :10.1126/science.1135422. بميد  17234945. S2CID  33006157.
  23. ^ بيكر، ثورستن دبليو. (نوفمبر 2006). "حول تأثير اللزوجة المعتمدة على درجة الحرارة ومعدل الانفعال على تدفق الوشاح العالمي، والدوران الصافي، وقوى دفع الصفائح". المجلة الجيوفيزيائية الدولية . 167 (2): 943-957. رمز Bibcode : 2006GeoJI.167..943B. doi : 10.1111/j.1365-246X.2006.03172.x .
  24. ^ كونولي ، جيمس م. شميدت، ماكس دبليو. سولفرينو، جوليو؛ باجداساروف ، نيكولاي (نوفمبر 2009). “نفاذية الوشاح الموري ومعدلات استخراج الذوبان عند تلال منتصف المحيط”. طبيعة . 462 (7270): 209-212. بيب كود :2009Natur.462...209C. دوى :10.1038/nature08517. بميد  19907492. S2CID  4352616.
  25. ^ أوليف، جان آرثر؛ دوبلانشيت، بيير (نوفمبر 2020). "الضوابط على الكسر الصخري للامتداد عند حواف منتصف المحيط". رسائل علوم الأرض والكواكب . 549 : 116541. رمز Bibcode : 2020E&PSL.54916541O. doi : 10.1016/j.epsl.2020.116541 . S2CID  224923541.
  26. ^ هوفمان، إيه دبليو (1997). "كيمياء الوشاح الجيولوجية: الرسالة من النشاط البركاني المحيطي". مجلة نيتشر . 385 (6613): 219-228. رمز Bibcode :1997Natur.385..219H. doi :10.1038/385219a0. S2CID  11405514.
  27. ^ كوندر، جيمس أ.؛ وينز، دوغلاس أ.؛ موريس، جولي (أغسطس 2002). "حول بنية ذوبان الضغط عند الأقواس البركانية ومراكز انتشار القوس الخلفي: ذوبان القوس والقوس الخلفي". رسائل البحوث الجيوفيزيائية . 29 (15): 17-1-17-4. doi : 10.1029/2002GL015390 . S2CID  29842432.
  28. ^ Keen, CE; Courtney, RC; Dehler, SA; Williamson, M.-C. (فبراير 1994). "ذوبان الضغط عند الهوامش المتصدعة: مقارنة تنبؤات النماذج مع توزيع الصخور النارية على الهامش الكندي الشرقي". رسائل علوم الأرض والكواكب . 121 (3-4): 403-416. رمز Bibcode :1994E&PSL.121..403K. doi :10.1016/0012-821X(94)90080-9.
  29. ^ ستيرناي، بييترو (ديسمبر 2020). "العمليات السطحية التي تفرض على ذوبان الصخور التمددية". التقارير العلمية . 10 (1): 7711. رمز Bibcode : 2020NatSR..10.7711S. doi : 10.1038/s41598-020-63920-w. PMC 7206043. PMID  32382159 . 

فهرس

  • هيرشمان، مارك م. (مارس 2010). "الذوبان الجزئي في منطقة السرعة المنخفضة في المحيط". فيزياء الأرض والباطن الكوكبي . 179 (1-2): 60-71. رمز Bibcode :2010PEPI..179...60H. doi :10.1016/j.pepi.2009.12.003.
  • كاراتو، شون-إيتشيرو (مارس 2012). "حول أصل الغلاف المرن". رسائل علوم الأرض والكواكب . 321-322: 95-103. رمز Bibcode :2012E&PSL.321...95K. doi :10.1016/j.epsl.2012.01.001.
  • Kearey, P.; Klepeis, Keith A.; Vine, FJ (2009). Global Tectonics (الطبعة الثالثة). Oxford: Wiley-Blackwell. ISBN 978-1-4051-0777-8. OCLC  132681514.
  • ماكبرايد، نيل؛ جيلمور، إيان (2004). مقدمة للنظام الشمسي. مطبعة جامعة كامبريدج. رقم ISBN 978-0-521-54620-1تم الاسترجاع بتاريخ 24 يناير 2016 .
  • توركوت، دونالد إل.؛ شوبرت، جيرالد (2002). الجيوديناميكا (الطبعة الثانية). مطبعة جامعة كامبريدج . رقم ISBN 978-0-521-66624-4تم الاسترجاع بتاريخ 24 يناير 2016 .
  • "طاقة الحرارة الداخلية للأرض والبنية الداخلية". الجيولوجيا. قسم علوم الأرض والبيئة. سان دييغو، كاليفورنيا: جامعة ولاية سان دييغو. مؤرشف من الأصل في 3 مارس 2011. تم الاسترجاع في 20 يوليو 2024 .
تم الاسترجاع من "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=الكرة المثنية&oldid=1250800169"
Original text
Rate this translation
Your feedback will be used to help improve Google Translate