Diferenzas entre revisións de «Usuario:Viascos/Traballo»

→‎Convección do manto: Referencio + arranxos
(traballando)
(→‎Convección do manto: Referencio + arranxos)
 
== Convección do manto ==
 
A '''convección do manto''' é o movemento lento e deslizante no [[manto]] do silicato sólido da [[Terra]] causado polas correntes de [[convección]] que transportan a calor [[Balance da calor interna da Terra|desde o interior á superficie]] do planeta.1<ref name="University of Winnipeg">Kobes, Randy and Kunstatter, Gabor.[http://theory.uwinnipeg.ca/mod_tech/node195.html "Mantle Convection"] {{Wayback|url=http://theory.uwinnipeg.ca/mod_tech/node195.html |date=20110114151750 }}. Physics Department, University of Winnipeg. Retrieved 3 January 2010.</ref><ref name="Ricard">{{cite encyclopedia |title=Treatise on Geophysics: Mantle Dynamics |volume=7 |first=Y. |last=Ricard |chapter=2. Physics of Mantle Convection |year=2009 |publisher=Elsevier Science |editor=David Bercovici and Gerald Schubert|chapter-url=https://books.google.com/books?id=bIHNCgAAQBAJ|isbn=9780444535801 }}</ref>
 
A [[litosfera]] da superficie da Terra cabalga sobre a [[astenosfera]] e as dúas forman os compoñentes do [[manto superior]]. A litosfera divídese nunha serie de [[Placa tectónica|placas]] que están continuamente creándose e consumíndose nos seus [[Placa tectónica#Bordos de placa|límites de placa]]. A acreción prodúcese a medida que o manto se agrega aos bordos de crecemento dunha placa, asociado coa [[expansión do fondo oceánico]]. Este material engadido quente arrefríase por [[Condución térmica|condución]] e [[convección]] de calor. Nos bordos de consumo da placa, o material contráese térmicamente até volverse denso, e afúndese baixo o seu propio peso no proceso de [[subdución]], xeralmente nunha [[Fosa abisal|fosa oceánica]].3<ref name=Olson1>{{cite book |title=Mantle convection in the earth and planets |author1=Gerald Schubert |author2=Donald Lawson Turcotte |author3=Peter Olson |chapter-url=https://books.google.com/books?id=ij4BaFFpYHAC&pg=PA16 |pages=16 ff |chapter=Chapter 2: Plate tectonics |isbn=978-0-521-79836-5 |year=2001 |publisher=Cambridge University Press}}</ref>
 
Este material subducido afúndese a través do interior da Terra. Algo de material subducido parece acadar o [[Manto|manto inferior]](4)<ref>{{Cite journal|last=Fukao| first=Yoshio |last2=Obayashi |first2=Masayuki|last3=Nakakuki|first3=Tomoeki|last4=Group|first4=the Deep Slab Project|data=1 de enero de 2009|title=Stagnant Slab: A Review|journal=Annual Review of Earth and Planetary Sciences|volume=37|issue=1|pages=19–46|doi=10.1146/annurev.earth.36.031207.124224|bibcode=2009AREPS..37...19F}}</ref>, mentres que noutras rexións, impídese que este material se afunda aínda máis, posiblemente debido a unha transición de fase de [[Espinela (mineral)|espinela]] a silicato de perovskita e magnesiustustita, una [[reacción endotérmica]].<ref name=Olson2>{{cite book |title=Cited work |author1=Gerald Schubert|author2=Donald Lawson Turcotte |author3=Peter Olson |chapter-url=https://books.google.com/books?id=ij4BaFFpYHAC&pg=PA35 |pages=35 ff |chapter=§2.5.3: Fate of descending slabs|isbn=978-0-521-79836-5|year=2001}}</ref>
 
A codia oceánica subducida desencadea o [[Volcán|vulcanismo]], aínda que os mecanismos básicos son variados. O vulcanismo pode ocorrer debido a procesos que agregan flotabilidad ao parcialmente fundido manto, o que causaría un fluxo cara arriba da masa parcial fundida debido a unha diminución na súa densidade. A convección secundaria pode causar vulcanismo superficial como consecuencia da extensión intraplacas(6)<ref name=Foulger>{{cite book|title=Plates vs. Plumes: A Geological Controversy |author=Foulger, G.R. |authorlink=Gillian Foulger|url=http://www.wiley.com/WileyCDA/WileyTitle/productCd-1405161485.html |year=2010 |isbn=978-1-4051-6148-0 |publisher=Wiley-Blackwell}}</ref> e plumas do manto.7<ref name=Condie>{{cite book |title=Plate tectonics and crustal evolution |author=Kent C. Condie |url=https://books.google.com/books?id=HZrA6OQzsvgC&pg=PA5 |page=5 |isbn=978-0-7506-3386-4 |year=1997 |edition=4th |publisher=Butterworth-Heinemann}}</ref>
 
A convección do manto fai que as [[Placa tectónica|placas tectónicas]] se movan ao redor da superficie da Terra.(8)<ref>{{cite journal|doi=10.1046/j.1365-246X.1998.00521.x|title=Mantle convection with a brittle lithosphere: thoughts on the global tectonic styles of the Earth and Venus|year=1998 |last1=Moresi|first1=Louis |last2=Solomatov|first2=Viatcheslav |journal=Geophysical Journal International|volume=133|issue=3|pages=669–82|bibcode = 1998GeoJI.133..669M }}</ref> Este proceso parecesemella ter sido moito máis activo durante o período [[Eón hadeico|Hadeico]], o que resultou nunha clasificación gravitacional do [[ferro]] fundido máis pesado, [[níquel]] e sulfuros cara ao núcleo, e [[Silicato|minerais de silicato]] máis liviáns no manto.
 
=== Tipos de convección ===
 
A finais do século XX, houbo un debate importante dentro da comunidade xeofísica sobre si era probable que a convección fose «en capas» ou «completa».(9)(10)<ref>{{cite book|title=Geodynamics |author1=Donald Lawson Turcotte |author2=Gerald Schubert |isbn=978-0-521-66624-4 |url=https://books.google.com/books?id=-nCHlVuJ4FoC&pg=PA286 |edition=2nd |publisher=Cambridge University Press |year=2002}}</ref><ref>{{cite book |title=Cited work |author1=Gerald Schubert |author2=Donald Lawson Turcotte |author3=Peter Olson|page=616|url=https://books.google.com/books?id=ij4BaFFpYHAC&pg=PA616 |isbn=978-0-521-79836-5 |year=2001}}</ref> Aínda que os elementos deste debate aínda continúan, os resultados da tomografía sísmica, as simulacións numéricas da convección do manto e o exame do campo gravitatorio da Terra están a suxerir a existencia da convección "completa" do manto, polo menos na actualidade. Neste modelo, frío, a subducente litosfera oceánica descende toda desde a superficie até o límite entre o núcleo e o manto (core–mantle boundary, CMB) e as quentes plumas elévanse desde o CMB até a superficie.(11)<ref>{{cite journal |last=Montelli |first=R |last2=Nolet |first2=G |last3=Dahlen |first3=FA |last4=Masters |first4=G |author5=Engdahl ER |author6=Hung SH | title=Finite-frequency tomography reveals a variety of plumes in the mantle |journal=Science | volume=303 | issue=5656 | year=2004 | pages=338–43 | pmid=14657505 | doi=10.1126/science.1092485|bibcode = 2004Sci...303..338M }}</ref> Esta imaxe baséase en grande medida nos resultados do modelos de tomografía sísmica globais, que adoitan mostrar anomalías de laxas e plumas que cruzan a zona de transición do manto.
 
Aínda que agora está ben aceptado que as laxas de subducción cruzan a zona de transición do manto e descenden até o manto inferior, o debate sobre a existencia e continuidade das plumas persiste, con importantes implicacións para o estilo de convección do manto. Este debate está vinculado á controversia acerca de si o vulcanismo intraplaca é causado por procesos superficiais do manto superior ou por plumas do manto inferior.(6)<ref name=Foulger /> Moitos estudos de xeoquímica argumentaron que as lavas que irromperon nas áreas intraplaca son diferentes en composición das derivadas superficiais de basaltos de [[Dorsal oceánica|dorsais oceánicas]] (mid-ocean ridge basalts, MORB). Especificamente, tipicamente teñen elevadas proporcións de 3He<sup>3</4Hesup>He /<sup>4</sup>He. Ao ser un nucleido primordial, o 3He<sup>3</sup>He non se produce naturalmente na terra. Tamén se escapa rapidamente da atmosfera terrestre cando entra en erupción. A elevada relación 3He<sup>3</sup>He /<sup>4</4Hesup>He de basaltos de illas oceánicas (Ocean Island Basalts, OIB) suxire que deben de proceder dunha parte da terra que non sexa previamente fundida e reprocesada da mesma maneira que o foi a fonte MORB. Isto interpretouse como dunha orixe nunha rexión diferente, menos ben mesturada, que se suxire como o manto inferior. Outros, con todo, sinalaron que as diferenzas xeoquímicas poderían indicar a inclusión dun pequeno compoñente de material próximo á superficie da litosfera.
 
=== Forma e vigor da convección ===
 
Na Terra, o número de Rayleigh para convección dentro do manto da Terra estímase da orde 107, o que indica una convección vigorosa. Este valor corresponde á convección do manto completo (é dicir, a convección que se estende desde a superficie da Terra até o bordo co [[Núcleo terrestre|núcleo]]). Nunha escala global, a expresión superficial desta convección son os movementos das placas tectónicas e, polo tanto, ten velocidades duns poucos cm/ano.(12<ref>Small-scale convection in the upper mantle beneath the Chinese Tian Shan Mountains,13 http://www.vlab.msi.umn.edu/reports/allpublications/files/2007-pap79.pdf {{Wayback|url=http://www.vlab.msi.umn.edu/reports/allpublications/files/2007-pap79.pdf |date=20130530130225 }}</ref><ref>Polar Wandering and Mantle Convection,14) 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</ref><ref>Picture showing convection with velocities indicated. {{cite web|url=http://www.iris.edu/hq/gallery/photo/4344|title=Archived copy|archiveurl=https://web.archive.org/web/20110928001747/http://www.iris.edu/hq/gallery/photo/4344|dataarquivo=28 de setembro de 2011|deadurl=yes|dataacceso=29 de agosto de 2011|df=}}</ref> As velocidades poden ser máis rápidas para a convección a pequena escala que se produce en rexións de baixa viscosidade debaixo da litosfera, e máis lentas no manto inferior onde as viscosidades son máis grandes. Un ciclo de convección superficial simple toma da orde de 50 millóns de anos, aínda que a convección máis profunda pode estar máis preto de 200 millóns de anos.(15)<ref>Thermal Convection with a Freely Moving Top Boundary, See section IV Discussion and Conclusions http://physics.nyu.edu/jz11/publications/ConvecA.pdf</ref>
 
Na actualidade, crese que a convección de manto completo inclúe o declive a gran escala debaixo das Américas e do Pacífico occidental, ambas as rexións cunha longa historia de subducción, e o fluxo de emerxencia debaixo do Pacífico central e África, que presentan una topografía dinámica compatible co elevamiento.(16)<ref>{{Cite journal|last=Lithgow-Bertelloni|first=Carolina|last2=Silver|first2=Paul G.|date=1998|title=Dynamic topography, plate driving forces and the African superswell|journal=Nature |language=En|volume=395 |issue=6699|pages=269–272|doi=10.1038/26212|issn=0028-0836|bibcode=1998Natur.395..269L}}</ref> Este patrón de fluxo a gran escala tamén é consistente cos movementos das placas tectónicas, que son a expresión superficial da convección no manto da Terra e actualmente indican una converxencia de grao-2 cara ao Pacífico occidental e as Américas, e a diverxencia afástase do Pacífico central e de África.(17)<ref name=":1">{{Cite journal|last=Conrad|first=Clinton P.|last2=Steinberger|first2=Bernhard|last3=Torsvik|first3=Trond H.|date=2013|title=Stability of active mantle upwelling revealed by net characteristics of plate tectonics|journal=Nature |language=En|volume=498 |issue=7455|pages=479–482 |doi=10.1038/nature12203|pmid=23803848|issn=0028-0836|bibcode=2013Natur.498..479C}}</ref> A persistencia da diverxencia tectónica neta fora de África e do Pacífico durante os últimos 250 millóns de anos indica a estabilidade a longo prazo deste patrón xeral de fluxo do manto(17)<ref name=":1" />, e é consistente con outros estudos(18,19,20)<ref>{{Cite journal|last= Torsvik |first=Trond H.|last2= Smethurst|first2=Mark A.|last3=Burke|first3=Kevin|last4=Steinberger|first4=Bernhard|date=2006|title=Large igneous provinces generated from the margins of the large low-velocity provinces in the deep mantle|journal=Geophysical Journal International|language=en|volume=167|issue=3| pages=1447–1460|doi= 10.1111/j.1365-246x.2006.03158.x |issn= 0956-540X |bibcode=2006GeoJI.167.1447T}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Torsvik|first=Trond H.|last2=Steinberger|first2= Bernhard|last3= Ashwal|first3= Lewis D.|last4=Doubrovine |first4=Pavel V.|last5=Trønnes|first5=Reidar G.|date=2016|title=Earth evolution and dynamics—a tribute to Kevin Burke|journal=Canadian Journal of Earth Sciences| volume=53|issue=11| pages=1073–1087| doi=10.1139/cjes-2015-0228|issn=0008-4077|bibcode=2016CaJES..53.1073T}}</ref><ref>{{Cite journal|last=Dziewonski|first= Adam M. |last2=Lekic|first2= Vedran|last3= Romanowicz|first3=Barbara A. |authorlink3=Barbara A. Romanowicz |date=2010|title=Mantle Anchor Structure: An argument for bottom up tectonics|journal=Earth and Planetary Science Letters |volume=299 |issue=1–2 |pages=69–79 |doi=10.1016/j.epsl.2010.08.013 |issn=0012-821X|bibcode=2010E&PSL.299...69D }}</ref> que suxiren una estabilidade a longo prazo das rexións LLSVP do manto inferior que forman a base destes xurdimentos.
 
=== Fluencia no mando ===
 
Dado que o manto está composto principalmente de olivino <chem>((Mg,Fe)2SiO4)</chem>, as características reolóxicas do manto son en gran parte as deste mineral. Ademáis, debido ás temperaturas e presións variables entre o manto inferior e superior, pódense producir unha variedade de procesos de fluencia, dominando a dislocación no manto inferior e a fluencia difusional dominando ocasionalmente no manto superior. Emporiso, hai unha grande rexión de transición nos procesos de fluencia entre o manto superior e inferior e incluso dentro de cada sección, as propiedades da fluencia poden cambiar fortemente coa ubicación e, polo tanto, coa temperatura e a presión . Nas rexions de fluencia da lei de potencia, a ecuación de fluencia axustada aos datos con n = 3–4 é estándar.(21)<ref>{{Cite journal|authorlink1=Johannes Weertman| last1 = Weertman| first1 = J.| last2 = White| first2 = S.| last3 = Cook| first3 = Alan H.| date = 14 de febrero de 1978| title = Creep Laws for the Mantle of the Earth [and Discussion]| journal = Philosophical Transactions of the Royal Society of London A: Mathematical, Physical and Engineering Sciences| volume = 288| issue = 1350| pages = 9–26| doi = 10.1098/rsta.1978.0003| issn = 1364-503X| bibcode = 1978RSPTA.288....9W}}</ref>
Dado que o manto está composto principalmente de olivino
{\displaystyle {\ce {((Mg,Fe)2SiO4)}}}
, as características reolóxicas do manto son en gran parte as deste mineral. Ademáis, debido ás temperaturas e presións variables entre o manto inferior e superior, pódense producir unha variedade de procesos de fluencia, dominando a dislocación no manto inferior e a fluencia difusional dominando ocasionalmente no manto superior. Emporiso, hai unha grande rexión de transición nos procesos de fluencia entre o manto superior e inferior e incluso dentro de cada sección, as propiedades da fluencia poden cambiar fortemente coa ubicación e, polo tanto, coa temperatura e a presión . Nas rexions de fluencia da lei de potencia, a ecuación de fluencia axustada aos datos con n = 3–4 é estándar.(21)
 
=== Convección do manto noutros corpos celestes ===
1.371

edicións