İçeriğe atla

Litosfer

Dünya üzerindeki litosferin tektonik plakaları

Litosfer, eski Yunancada "kayalık" Hintçede "küre" anlamlarına gelir. Tanım olarak ise, sert ve mekanik özellikleri ile tanımlanan karasal tipte bir gezegenin veya doğal uydunun en dış kabuğudur. Litosfer, kabuk ve üst mantonun binlerce yıl veya daha büyük zaman ölçeklerinde elastik olarak davranan üst mantonun en üst bölümünden oluşur. Gezegenimizin kaya kısmını oluşturan ve en dış katmanı olan kabuğu tanımlamada kimyasal ve mineraloji yapısı kullanılır. Litosferin altındaki katman, astenosfer olarak bilinir.

Dünya'nın merkezden yüzeye doğru kesiti, kabuk ve mantoyu içeren litosfer

Dünya'nın litosferi

Litosfer, Dünya'nın sert ve sert dış katmanını yapılandıran kabuk ve en üstteki mantoyu içerir. Litosfer tektonik plakalara bölünmüştür. Litosferin, toprak oluşturma işlemi boyunca atmosfer, hidrosfer ve biyosfere kimyasal olarak tepki veren en üst kısmına "pedosfer" denir. Litosferin altında, üst mantonun daha zayıf, daha sıcak ve daha derin kısmı olan "astenosfer" bulunur. Litosfer-astenosfer sınırı, strese tepki olarak bir farkla tanımlanır: Litosfer, elastik ve kırılgan başarısızlıklarla deforme olduğu için çok uzun jeolojik zaman dilimlerinde sert kalır. Astenosfer ise yapışkan olarak deforme olur ve plastik deformasyon yoluyla gerginliği giderir.

Kavram tarihi

Litosfer kavramı, A.E.H Love tarafından 1911 yılında monografisi "Geodynamics'in bazı sorunları" adlı kitabında Dünya'nın güçlü dış tabakası olarak tanımlanmıştır. Kavram hakkında bir dizi makale yazan ve "litosfer"[1][2][3][4] terimini tanıtan Joseph Barrell tarafından daha da geliştirilmiştir. Bu kavram, kıtasal kabuk üzerinde önemli yer çekimi anomalilerinin varlığına dayanıyordu. Buradan akabilecek daha zayıf bir tabakanın üzerinde (astenosfer olarak adlandırdığı) güçlü, katı bir üst tabaka yani litosfer'in olması gerektiği sonucunu çıkardı. Bu fikirler Reginald Aldworth Daly tarafından 1940 yılında "Dünyanın gücü ve yapısı"[5] adlı seminal çalışmasıyla genişletildi. Jeologlar ve jeofizikçiler tarafından geniş çapta kabul edildi. Zayıf bir astenosfer üzerinde duran güçlü bir litosfer kavramları, plaka tektoniği teorisi için geçerlidir.

Türleri

Farklı litosfer türleri

İki tür litosfer vardır:

  • Okyanus kabuğu ile ilişkili olan ve okyanus havzalarında bulunan okyanus litosferi (santimetre küp başına ortalama yoğunluğu yaklaşık 2.9 gramdır.)
  • Kıtasal kabuk ile ilişkili kıta litosferi (santimetre küp başına ortalama yoğunluğu yaklaşık 2.7 gramdır.)

Litosferin kalınlığı, kırılgan ve yapışkan hareketler arasındaki geçiş ile ilişkili izoterm derinliği olarak kabul edilir.[6] Olivinin yapışkan olarak deforme olmaya başladığı sıcaklık (1000 derecedir.) Bu izotermi ayarlamak için sıklıkla kullanılır, çünkü olivin genellikle üst mantodaki en zayıf mineraldir. Okyanus litosferi tipik olarak yaklaşık 50–140 km kalınlığındadır.[7] (ancak okyanus ortası sırtlarının altında kabuktan daha kalın değildir.), kıtasal litosferin kalınlığı yaklaşık 40 km ila 280 km arasındadır.[7] Tipik bir kıtasal litosferin üst kısmının 30 ila 50 km'si kabuktur. Litosferin manto kısmı büyük ölçüde peridotiteden oluşur. Kabuk, maho süreksizliğinde gerçekleşen kimyasal bileşimdeki değişiklik ile üst mantodan ayırt edilir.

Okyanus litosferi

Okyanus litosferi mafik ve ultramafik mantodan oluşur. Okyanus litosferi mantonun felsik kayalardan oluşmuş kıta litosferinden daha yoğundur. Okyanus litosferi zaman geçtikçe kalın bir hale gelir ve okyanus sırtından uzaklaşır. Oluşan bu kalınlaşma sıcak halde bulunan astenosferin litosfer mantosuna dönüştürülen ve okyanus litosferinin zamanla giderek çok kalın ve sıkı olmasına neden olan şey iletken soğumadır. Genel olarak okyanus litosferi mantodaki konveksiyon[8] için bir kalkan görevi yapmaktadır.

Okyanus litosferi 20-30 milyon yıl boyunca astenosferden daha yoğun halde iken bundan sonra astenosfer daha yoğun bir hal almaya başlar. Çünkü kimyasal yapı olarak değişmiş okyanus kabuğu astenosferden daha hafiftir ancak manto litosferinin termal kasılmaları okyanus litosferini astenosferden daha yoğun bir hale sokar. Olgun okyanus litosferinin yer çekimini dengesiz iletmesi dengesizliği batma bölgelerinde okyanus litosferi çoğunlukla okyanus veya kıta olabilecek güçte olan litosferin altına batmaktadır. Okyanus ortasında bulunan sırtlarda her zaman daha yeni okyanus litosferi yapılır ve batma bölgelerinde ise yer altına girerek mantoya geri dönüşür bu şekilde bir döngü halinde devam eder sonuç olarak okyanus litosferi çok genç bir kabuktur tahmin edilen en eski okyanusa litosferi 170 milyon yıl, en eski kıtasal litosferin ise bölümleri milyarlarca yaşındadır.

Kıtasal litosferin en eski olan parçaları kratonların altındadır ve orada bulunan manto litosferi normal olanlara göre hem daha kalın hem de daha az yoğundur.

Düşük litosfer

Jeofizik üzerine yapılan bazı çalışmalar litosferin büyük parçalarının 2900 km derinlikte mantoya çekirdek manto sınırına yakın kısımlarda bulundukları diğerlerinin ise üst katmanda yüzdüklerini ortaya çıkarmıştır.[9] Bazı litosferlerde 400 km boyunca uzanırken üstündeki kıta parçasına bağlı kalırken,[10] Ürdün'ün 1988'de önerisi olan tektosfer boyutuna benzer.[11]

Manto ksenolitleri

Jeologlar volkanları inceleyerek volkanik borularda ortaya çıkan manto ksenolitlerini[12] inceleyerek mantoyu çok iyi bir şekilde anlayabilirler. Bu ksenolitlerin genel olarak tarihi osmiyum ve renyumun izotoplarının bolluklarının analizleri gibi birçok analiz şekli ile araştırılmıştır. Bu tür çalışmalar bazı tektonların altında bulunan manto litofürlerin plaka tektoniği ile birlikte devem eden manto akışına rağmen 3 milyar yılı geçen süreler boyunca sürdüğünü doğrulamışlardır.[13]

Kaynakça

  1. ^ Barrell, M. (1914), ""The strength of the Earth's crust"", Journal of Geology, 22 (6), ss. 537-555, Bibcode:1914JG.....22..537B, doi:10.1086/622170, JSTOR 30067883 
  2. ^ Barrell, M. (1914), ""The strength of the Earth's crust"", Journal of Geology, 22 (7), ss. 655-683, Bibcode:1914JG.....22..655B, doi:10.1086/622181, JSTOR 30067883 
  3. ^ Barrell, M. (1914), ""The strength of the Earth's crust"", Journal of Geology, 22 (5), ss. 441-468, Bibcode:1914JG.....22..441B, doi:10.1086/622163, JSTOR 30067162 
  4. ^ Barrell, M. (1914), ""The strength of the Earth's crust"", Journal of Geology, 22 (4), ss. 289-314, Bibcode:1914JG.....22..289B, doi:10.1086/622155, JSTOR 30056401 
  5. ^ Daly, R. (1940). Strength and structure of the Earth. New York: Prentice-Hall. ASIN B000GT3U84. 
  6. ^ Parsons, B.; McKenzie, D. (1978), ""Mantle Convection and the thermal structure of the plates"" (PDF), JJournal of Geophysical Research, 83 (B9), s. 4485, Bibcode:1978JGR....83.4485P, CiteSeerX 10.1.1.708.5792 $2, doi:10.1029/JB083iB09p04485, 23 Eylül 2020 tarihinde kaynağından arşivlendi (PDF), erişim tarihi: 14 Aralık 2020 
  7. ^ a b Pasyanos M. E. (15 Mayıs 2008). "Lithospheric Thickness Modeled from Long Period Surface Wave Dispersion" (PDF). 21 Aralık 2016 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. Erişim tarihi: 25 Nisan 2014. 
  8. ^ Donald L. Turcotte, Gerald Schubert, Geodynamics. Cambridge University Press, 25 mar 2002 - 456
  9. ^ Burke, Kevin; Torsvik, Trond H. (2004). "Derivation of Large Igneous Provinces of the past 200 million years from long-term heterogeneities in the deep mantle". Earth and Planetary Science Letters. 227 (3–4): 531. Bibcode:2004E&PSL.227..531B. doi:10.1016/j.epsl.2004.09.015. 
  10. ^ O'Reilly, Suzanne Y.; Zhang, Ming; Griffin, William L.; Begg, Graham; Hronsky, Jon (2009). "Ultradeep continental roots and their oceanic remnants: A solution to the geochemical "mantle reservoir" problem?". Lithos. 112: 1043-1054. Bibcode:2009Litho.112.1043O. doi:10.1016/j.lithos.2009.04.028. 
  11. ^ Jordan, T. H. (1988). "Structure and formation of the continental tectosphere". Journal of Petrology. 29 (1): 11-37. Bibcode:1988JPet...29S..11J. doi:10.1093/petrology/Special_Volume.1.11. 
  12. ^ Nixon, P.H. (1987) Mantle xenoliths J. Wiley & Sons, 844 p. 0-471-91209-3
  13. ^ Carlson, Richard W. (2005). "Physical, chemical, and chronological characteristics of continental mantle" (PDF). Reviews of Geophysics. 43 (1): RG1001. Bibcode:2005RvGeo..43.1001C. doi:10.1029/2004RG000156. 22 Kasım 2012 tarihinde kaynağından (PDF) arşivlendi. 

İlgili Araştırma Makaleleri

<span class="mw-page-title-main">Dünya'nın yapısı</span> dünyanın iç yapısını anlatan madde

Dünya'nın iç yapısı: bir dış silikat katı kabuk, oldukça viskoz bir astenosfer ve manto, mantodan çok daha az viskoz olan sıvı bir dış çekirdek ve katı bir iç çekirdek olmak üzere küresel kabuklarda katmanlıdır. Dünya'nın iç yapısının bilimsel olarak anlaşılması, topografya ve batimetri gözlemlerine, dışa doğru kaya gözlemlerine, volkanlar veya volkanik aktiviteyle yüzeye getirilen örneklere, Dünya'dan geçen sismik dalgaların analizine, Dünya'nın yerçekimi ve manyetik alanlarına, Dünya'nın derin iç kısmının karakteristiği basınç ve sıcaklıklardaki kristal katılarla deneyler.

<span class="mw-page-title-main">Levha tektoniği</span> Litosferin yapısını inceleyen jeoloji dalı

Levha tektoniği } Dünya'nın litosfer'inin yaklaşık 3,4 milyar yıl öncesinden beri yavaş hareket eden birçok büyük tektonik levha içerdiği düşünülen genel kabul görmüş bilimsel bir teoridir.

<span class="mw-page-title-main">Dünya'nın yerkabuğu</span> Dünyanın dış tabakası

Yer kabuğu, taş küre veya litosfer, Yerküre'nin en dış kısmında bulunan yapıdır.

Manto, yer kabuğu ile çekirdek arasında yer alan, derinliğe göre değişen ısıya sahip bir yer katmanıdır. Mantonun üst kesimi yüksek sıcaklık ve basınçtan dolayı plastikimsi özellik gösterir. Alt kesimleri ise sıvı halde bulunur. Bu nedenle mantoda sürekli olarak alçalıcı-yükselici hareketler görülür. Kalınlığı 2.860 kilometreye yakındır. Ultra bazik kayaç veya ultramafik kayaçlardan oluşur. Dünya'nın en kalın katmanıdır. Ağır olup yoğunluğu 3,5–6 g/cm³ arasında bulunur. Bazı gezegenler, bazı asteroitler ve bazı gezegen uyduları mantoya sahiptir. Sıcaklığı 1900-3700 °C arasında değişir. Yapısında silisyum, magnezyum, nikel ve demir bulunmaktadır. Okyanus ortası sırtlarında oluşan kısmi manto erimesi okyanusal kabuğu, Yitim zonlarında meydana gelen kısmi manto erimeleri ise kıtasal kabuğu oluşturmaktadır.

<span class="mw-page-title-main">Mohorovičić süreksizliği</span> Dünyanın kabuğu ve manto arasındaki sınır

Mohorovičić süreksizliği genellikle Moho olarak adlandırılır, Dünya'nın kabuğu ve manto arasındaki sınırdır. Değişen kaya yoğunluklarından geçerken sismolojik dalgaların hızındaki belirgin değişiklikle tanımlanır.

<span class="mw-page-title-main">Tektonik</span>

Tektonik, yer kabuğunun yapısını, özelliklerini ve zaman içindeki gelişimini kontrol eden süreçtir. Özellikle, dağ inşası süreçlerini, kratonlar olarak bilinen kıtaların güçlü, eski çekirdeklerinin büyümesini, davranışını ve Dünya'nın dış kabuğunu oluşturan nispeten sert plakaların birbirleriyle etkileşme yollarını açıklar. Tektonik ayrıca küresel nüfusu doğrudan etkileyen deprem ve volkanik kuşakları anlamak için bir çevre sunmaktadır. Tektonik çalışmalar, fosil yakıtları ve metalik ve metalik olmayan kaynakların maden yataklarını arayan ekonomik jeologlar için kılavuz olarak önemlidir. Erozyon kalıplarını ve diğer Dünya yüzey özelliklerini açıklamak için jeomorfologlar için tektonik prensiplerin anlaşılması şarttır.

<span class="mw-page-title-main">Kıta kayması</span> Kıtaların bir zamanlar parçalanan ve şimdi yavaşça birbirinden uzaklaşan büyük bir kara alanı olduğu kuramı

Kıta Kayması Teorisi, 1912'de Alman meteorolog Alfred Wegener tarafından ortaya konulmuş olan ve kıtaların hareket halinde olduğunu ve bugünkü durumunu böylece aldığını öne süren bir teoridir. Kıta kayması, kıtaların birbirlerine ve okyanus havzalarına göre girmiş olduğu büyük ölçekli yatay hareketlerdir.

<span class="mw-page-title-main">Kıtasal çarpışma</span>

Kıtasal çarpışma Dünya'nın yakınsak sınırlarında meydana gelen bir levha tektoniğidir. Kıtasal çarpışma yitim zonu üzerinde olan bir olaydır, bu çarpışma süreci boyunca yitim bölgesi yok edilir ve bu sayede dağlar oluşur, iki kıta bir araya gelir. Kıtasal çarpışma sadece; bu gezegende bilinen farklı kabukların, okyanus ve kıta arasında, nasıl davrandığını gösteren ilginç bir örnektir.

<span class="mw-page-title-main">Okyanus çukurlukları</span>

Derin okyanus çukurları, binlerce km uzunluğunda dar alanlardır ve okyanusların en derin kesimlerini oluştururlar. Bunlara denizaltı vadileri de denir. Hendeklerin çoğu Pasifik Okyanusu’nda yer alır ve bazılarının derinliği 10.000 m’yi geçer. Örneğin Mariana Hendeği’ndeki Challenger Çukuru’nun derinliği 11.022 m olarak ölçülmüştür. Challenger Çukuru, dünya okyanuslarında yer alan en derin çukur olarak bilinmektedir. Derin okyanus hendekleri, okyanus tabanlarının küçük bir bölümünü oluşturmasına karşılık çok önemli jeolojik yapılardır. Hendekler litosferik levhaların daldığı ve manto ya gömüldüğü levha yaklaşım alanlarıdır.Levhalardan biri diğerinin altına dalarken depremlerin yanı sıra volkanik aktivite de gelişir. Bu nedenle hendekler, volkanik ada yayı olarak bilinen yay şekilli aktif volkan kümelerine paralellik gösterir. Ayrıca And ve Cascade (Çağlayan) dağ sıralarının bir bölümünü oluşturan kıtasal volkanik yaylar da hendekler ile paralel bir gidiş gösterir. Pasifik Okyanusu kenarı boyunca gözlenen çok sayıda hendek ve ilişkili volkanik aktivite nedeniyle bu bölge ateş çemberi olarak adlandırılmıştır. Okyanus hendekleri genellikle okyanus tabanı seviyesinin 3-4 km altına kadar ulaşır.

<span class="mw-page-title-main">Astenosfer</span> mantonun yer kabuğuna yakın olan üst kısmı

Astenosfer kelimesinin kökeni Antik Yunan'dan gelmektedir. Mekanik olarak zayıf olduğundan ἀσθενός [asthenos] yani güçsüz kelimesinden türetilmiştir. Mekanik olarak zayıf ve üst mantoda ki sünek bölgedir. Litosferin altında, yüzeyin yaklaşık 80 ila 200 km derinliklerinde bulunur. Litosfer-astenosfer sınırı genellikle LAB olarak adlandırılır.

<span class="mw-page-title-main">Yitim zonu</span> jeolojik bir süreçt

Yitim zonu, bir plakanın diğerinin altında hareket ettiği ve mantoda yüksek yerçekimi potansiyel enerjisi nedeniyle batmaya zorlandığı tektonik plakaların konverjan sınırlarında gerçekleşen jeolojik bir süreçtir. Bu işlemin gerçekleştiği bölgeler, batma bölgeleri olarak bilinir. Yitim oranları tipik olarak yılda santimetre cinsinden ölçülür, ortalama konverjan oranı çoğu plaka sınırı boyunca yılda yaklaşık iki ila sekiz santimetredir.

<span class="mw-page-title-main">Pasif kıta kenarı</span> yakınsayan levha sınırına karşılık gelmeyen kıta kenarı

Pasif kıta kenarı yakınsama (konverjans) sahsı olmayan, diğer bir deyişle, yakınsayan levha sınırına karşılık gelmeyen kıta kenarı. Burada kıtasal levhadan okyanusal levhaya normal, tedrici bir geçiş bulunur.

<span class="mw-page-title-main">Okyanusal kabuk</span>

Okyanus tabanlarında magmadan gelen malzemenin katılaşması ile oluşan kabuk. Okyanusal kabuk dünyanın bir parçası olan litosfer kabuğunun üzerinde bulunan okyanus havzalarıdır. Mafik kayaçlardan ya da demir ve magnezyum açısından zengin olan sima dan oluşur.

<span class="mw-page-title-main">Uzaklaşan levha sınırı</span>

Uzaklaşan levha sınırı, levha tektoniğinde farklı sınır ya da farklı plaka sınırları birbirinden uzaklaşmakta olan iki tektonik plaka arasında var olan doğrusal bir alandır. Okyanus tabanlarında okyanus ortası sırtı, karaların iç kısımlarında Büyük Rift Vadisi gibi kıta içi rift kuşakları oluştururlar.

<span class="mw-page-title-main">Yakınlaşan levha sınırları</span>

Yakınsak bir sınır Dünya üzerinde iki veya daha fazla litosfer plakasının çarpıştığı bir alandır. Bir plaka sonunda diğerinin altına kayar ve batma olarak bilinen bir işleme neden olur. Batırma bölgesi, Wadati – Benioff bölgesi adı verilen birçok depremin meydana geldiği bir düzlemle tanımlanabilir. Bu çarpışmalar milyonlarca ila on milyonlarca yıl arasında gerçekleşir ve volkanizmaya, depremlere, orojeneze, litosferin yok edilmesine ve deformasyona yol açabilir. Yakınsama sınırları okyanus-okyanus litosferi, okyanus-kıta litosferi ve kıta-kıta litosferi arasında meydana gelir. Yakınsak sınırlarla ilgili jeolojik özellikler kabuk türlerine bağlı olarak değişir.

Manto konveksiyonu, gezegenin içinden yüzeyine ısı taşıyan konveksiyonu akımlarının sebep olduğu, Dünya'nın katı silikat örtüsünün çok yavaş sürünen hareketidir.

Dünya'nın iç yapısı küresel katmanlardan: bir dış (silikat) katı kabuk, son derece viskoz astenosfer ve üst manto, alt manto ve daha az viskoziteye sahip bir sıvı dış çekirdek ve katı bir iç çekirdekten oluşmaktadır. Dünya'nın iç yapısının bilimsel anlayışı topografya ve kaya gözlemleri, volkanlar veya volkanik aktivite tarafından daha büyük derinliklerden yüzeye getirilen örnekler, Dünya'nın içinden geçen sismik dalgaların analizi, Dünya'nın yerçekimi ve manyetik alanlarının ölçümleri ve basınç ve sıcaklıklarda değişiklik gibi deneyler Dünya'nın derin iç karakteristik özelliklerini oluşturmaktadır.

Manto, gezegen kütlelerinin çekirdekleri ve kabukları arasında yer alan jeolojik bir katmandır. Bu katman sıcak, yoğun, demir ve magnezyum bakımından zengin ve görece katı bir yapıdadır.

<span class="mw-page-title-main">Kabuk (jeoloji)</span> bir gezegenin, cüce gezegenin veya doğal uydunun en dıştaki katı kabuğu

Kabuk, jeolojide bir gezegenin, cüce gezegenin veya doğal uydunun en dıştaki katı kabuğudur. Kimyasal yapısıyla genellikle alttaki mantodan ayırt edilir. Bununla birlikte, buzlu uydular durumunda, fazına göre ayırt edilebilir.

<span class="mw-page-title-main">Kraton</span>

Kraton, Dünya'nın en üstteki iki katmanı olan kabuk ve üst mantodan oluşan kıtasal litosferin eski ve kararlı bir parçasıdır. Kıtaların birleşme ve yarılma döngülerinden sıklıkla kurtulan kratonlar genellikle tektonik plakaların iç kısımlarında bulunmakla birlikte istisnai olarak jeolojik olarak yakın zamanda meydana gelen riftleşme olaylarının kratonları ayırdığı ve kenarları boyunca pasif marjlar oluşturduğu durumlarda ortaya çıkar. Karakteristik olarak, daha genç tortul kayaçlarla kaplanabilen antik kristalin temel kayaçlardan oluşurlar. Kalın bir kabuğa ve Dünya'nın mantosuna birkaç yüz kilometre kadar uzanan derin litosfer köklerine sahiptirler.


Bu sayfa, bu Vikipedi makalesine dayanmaktadır.
Metin, CC BY-SA 4.0 lisansı altında mevcuttur; ek koşullar uygulanabilir.
Görseller, videolar ve sesler kendi lisansları altında mevcuttur.