|
Астеносфера (от греч. asthenes – слабый и sphaira –шар) – слой пониженной вязкости в верхней мантии Земли. Кровля астеносферы лежит под материками на глубине 80 – 100 км, а под океанами 50 – 70 км и меньше, нижняя граница – на глубине 250 – 300 км, нерезкая.
Астеносфера выделяется по геофизическим данным как слой пониженной скорости поперечных сейсмических волн и повышенной электропроводности. Все эти свойства астеносферы, по сравнению с литосферой, характеризуют ее как оболочку пониженной вязкости. Пониженная вязкость астеносферы обусловлена, по мнению ученых, высокой температурой, приводящей к частичному выплавлению базальтовой магмы.
Под влиянием нарастания температуры часть мантийного вещества (около 1%) плавится, возможно, образуются жидкие пленки вокруг твердых зерен породы или просто капли жидкости, в результате уменьшается вязкость. Глубина залегания астеносферного слоя неодинакова под океанами и континентами. Длительное время считалось, что под океанами она располагается на глубинах 50-60 км, а под континентами – 80-100 км и имеет мощность 250 км.
Широкие всесторонние исследования последних десятилетий указывают на более сложную картину распространения астеносферы. Обнаружено, что под рифтами срединно-океанических хребтов астеносферный слой местами находится на глубине 2-3 км от поверхности (Восточно-Тихоокеанское поднятие). В пределах кристаллических щитов (устойчивых участков платформ, где древние породы выходят непосредственно ан поверхность) сейсмическими исследованиями астеносфера не обнаружена на глубинах 200-250 км. Основываясь на этих и дополнительных данных, полученных за последнее время, многие исследователи высказываются о прерывности астеносферного слоя, о наличии лишь отдельных астенолинз. Однако существуют косвенные указания о наличии астеносферы и под щитами платформ. Об этом свидетельствует явление изостазии) от греч. «изос» - равный, одинаковый, «стасио» - состояние) – состояние равновесия масс земной коры и мантии.
Явлением изостазии можно объяснить быстрый подъем Канадского и Балтийского древних щитов, которые подвергались мощным четвертичным оледенениям, после снятия нагрузки в период таяния ледника. В Гренландии и Антарктиде в настоящее время наблюдается прогибание континентов под влиянием ледниковой нагрузки.
Кажущееся отсутствие астеносферного слоя под щитами ряд ученых (В.Е. Хаин) объясняют ее залеганием глубже 200-250 км, что вызывает большие трудности обнаружения ее существующими методами. Ряд исследователей считают, что она может опускаться местами до глубин 300-40 км, т.е. до основания слоя В верхней мантии, или захватывать и некоторую часть слоя С.
Рис. 2.21 Схема возможной динамики переходного слоя в нижней мантии. Глубина кровли слоя изменяется от ~1600 км почти до границы мантия-ядро, куда она смещается под действием погружающихся слэбов. Стрелками показано движение вещества. Циркуляция в слое происходит из-за внутреннего разогрева (Kellogg L.H. et al., 1999).
В основании мантии показан слой D'' , мощность которого меняется в пределах сотен километров. Над ним залегает слой повышенной плотности с резко разноуровенной верхней поверхностью. По мнению авторов, этот слой деформирован устремленными вниз массопотоками. Таковых показано три. Один из них опускается из центральной области океана; два другие (разноуровенные) - из зоны сочленения океан-континент. Между нисходящими потоками показан плюм, поднимающийся до глубины 670 км, т.е. до верхней мантии. Не очень ясно, связан ли с ним изображенный в океане вулканический остров. В правой части модели можно видеть верхнемантийный поток, венчающийся срединно-океаническим хребтом. Стрелками показаны направления движения материала, а волнистыми полосками - его растекание. Как видно, движение глубинных масс представляется весьма сложным.
В астеносфере происходит перетекание вещества, которое вызывает вертикальные и горизонтальные тектонические движения блоков литосферы. Астеносфера играет важную роль в процессах, протекающих в земной коре – она является одним их главных источников магматической деятельности на Земле. Астеносфере принадлежит также ведущая роль в движении литосферы. Ее течение увлекает за собой литосферные плиты и вызывает их горизонтальные перемещения.
Учитывая эндогенную активность литосферы и астеносферы, введено обобщающее понятие тектоносферы, как области земного шара, в пределах которой происходят тектонические движения, фиксируемые тектоническими деформациями. Тектоносфера простирается до глубин 700 км, где зафиксированы наиболее глубокие очаги землетрясений.
Из двух оболочек, составляющих тектоносферу, астеносфера является активным, а литосфера – относительно пассивным элементом. Их взаимодействием определяется тектоническая «жизнь» земной коры.
Однако, по мнению ученых, само существование астеносферы и течение ее вещества зависят от процессов, протекающих вплоть до границы ядра, а возможно, и в самом ядре.
Do'stlaringiz bilan baham: |
