Астеносфера: расположение и влияние на рельеф Земли
Астеносфера – это слой верхней мантии Земли, расположенный на глубине от 100 до 300 км под континентами и 80-200 км под океанами. Этот слой играет ключевую роль в тектонических процессах и формировании рельефа планеты.
Строение и свойства астеносферы
Астеносфера представляет собой вязкий пластичный слой верхней мантии. В отличие от вышележащей литосферы, она обладает частично расплавленным состоянием (до 1-2%). Вот её основные характеристики:
- Температура: 1200-1400°C
- Состав: преимущественно перидотит (магнезиально-железистый силикат)
- Вязкость: 10^19-10^21 Па·с
- Скорость прохождения сейсмических волн значительно снижается
Астеносфера является "слабым слоем" Земли, позволяющим литосферным плитам двигаться относительно друг друга. Без существования этого слоя тектоника плит была бы невозможна.
Роль астеносферы в формировании рельефа
Движение литосферных плит по пластичной астеносфере приводит к возникновению различных форм рельефа:
- Горные системы образуются при столкновении континентальных плит
- Срединно-океанические хребты формируются при расхождении плит
- Глубоководные желоба возникают при субдукции
- Вулканические дуги образуются над зонами субдукции
Конвекционные потоки в астеносфере
Пластичность астеносферы способствует возникновению конвекционных потоков, которые являются движущей силой плитовой тектоники. Эти потоки:
- Переносят тепло от ядра к поверхности
- Создают области апвеллинга (восходящих потоков)
- Формируют зоны даунвеллинга (нисходящих потоков)
- Определяют скорость и направление движения плит
Исключительные явления, связанные с астеносферой
В некоторых регионах Земли астеносфера поднимается значительно выше обычного, что приводит к уникальным геологическим процессам:
Например, горячие точки (как под Гавайями) связаны с подъёмом мантийных плюмов сквозь астеносферу. В таких регионах толщина литосферы минимальна, а вулканическая активность особенно интенсивна.
Другие явления:
- Рифтовые долины (Восточно-Африканский рифт)
- Горячие источники и гейзеры
- Аномальная сейсмическая активность
Исследование границы литосферы и астеносферы (LAB - Lithosphere-Asthenosphere Boundary) является одной из важнейших задач современной геофизики.
Методы изучения астеносферы
Учитывая глубину залегания, астеносфера изучается преимущественно геофизическими методами:
- Сейсмическая томография
- Анализ скорости распространения сейсмических волн
- Магнитотеллурическое зондирование
- Спутниковая гравиметрия