Daha çox

3.4: Isostasy - Geoscience


Çox geniş və ya uzun dalğa uzunluğu topoqrafiyasının kiçik miqyaslı topoqrafiyadan daha çox kompensasiya edilməsi ehtimalı yüksəkdir. Bunun səbəbi böyük topoqrafiyanın daha kütləvi olması və litosferin daha dərin viskoz mantiyaya əyilməsinə səbəb olmasıdır. Kiçik topoqrafik xüsusiyyətlər litosferin gücü ilə dəstəklənə bilər və bu səbəbdən topoqrafiyanın altında heç bir kompensasiyaedici kütlə anomaliyası əmələ gəlmir.

Kompensasiya edilmiş topoqrafiya, eyni zamanda izostatik sözünün bitişik statik sütunların altındakı viskoz litosferdəki və ya mantiyadakı bərabər təzyiqə (və ya stresə) istinad etdiyi (yuxarı və aşağı hərəkət etməyən və ya çox, çox yavaş hərəkət edən) topostika adlanır. Şəkil ( PageIndex {2} ) 'də, təzyiqlər, (P_1 ) və (P_2 ) bir kompensasiya dərinliyi deyilən bir dərinlikdə (D_c ) bərabərdir. (D_c ) altında iki sütunun sıxlıq quruluşunda heç bir fərq yoxdur.

[P = sum_ {i = 1} ^ {n} rho_ih_ig ]

İzostaziya anlayışı bir lövhənin bir bölgəsinin orta hündürlüyünün digər lövhə bölgəsindən fərqli olduğunu anlamaq üçün istifadə olunur.

Tanıdılmış konsepsiya ilə başlayın: suda üzən buz.

  • Kütləsi az olduğu üçün daha qalın buz daha incə buzdan daha yüksəkdə üzür.
  • Bununla yanaşı, su xəttinin altında su xəttinin üstündən daha çox buz var, çünki,
  • buzla su arasındakı sıxlıq fərqi buzla hava arasındakı sıxlıq fərqindən kiçikdir.

Bir qitə okean sistemini nəzərdən keçirin:

  • Kütlənin iki bitişik sütunu: kontinental və okeanik
  • Dibindəki viskoz (axan) təbəqədəki təzyiq yuxarıdakı sütunun çəkisindən ( ( sum rho g h ) asılıdır.
  • İzostatik tarazlıqda hər sütunun altındakı təzyiq (sıxlıqda hər hansı bir fərq olduğu yerdən aşağıda) eyni hər iki sütunda ( (P_1 = P_2 )
  • Hər sütundakı təzyiq üçün cəmi yazın (bu hər qatdakı qalınlığın qat sıxlığının cəminə qədər azalır)
  • Təzyiqləri bərabərləşdirin.
  • Bu tənlik iki sütun arasındakı hündürlük fərqini və ya viskoz litosferə uzanan qabığın qalınlığındakı fərqi təyin etmək üçün istifadə edilə bilər.
  • Lakin ikinci bir tənlik lazımdır, əks halda iki bilinməyən var.
  • İkinci tənlik yüksəkliklərin bərabərləşdirilməsindən gəlir. Sonra bilinməyənlərdən biri həll edilə bilər və bu tənlik təzyiq tarazlığı tənliyinə qoyulur.

Isostasy Problem Resepti:

İstənilən izostaziya probleminə yanaşma eynidir

  • Bir şəkil çəkmək
  • (D_c ) hər iki sütun arasında sıxlıq fərqinin olmadığı dərinliyi təyin edin
  • (P_1 = P_2 ) tənliyini yazın
  • Sadələşdir: ləğv et ((g ) 's və şərtləri birləşdir
  • ( Cəmi H_ {1i} = cəmi H_ {2i} ) yazın və bundan əlavə bilinməyənlərdən qurtulmaq üçün istifadə edin (bilmək istəmədiyiniz naməlum məsələni həll edin)
  • İstədiyiniz bilinməyən üçün həll edin

Qitə və Okeanların nisbi yüksəkliyi nümunəsi

Niyə qitələrin orta hündürlüyü okeanların orta hündürlüyündən yüksəkdir?

Problemdəki bütün sıxlıqları bildiyimizi və qabıq qalınlıqlarını ( (h_ {cc} və h_ {oc} ) və su qatının qalınlığını (h_w ) bilirik.

Rəsmdən qitənin bazasında kompensasiya dərinliyini götürə biləcəyimizi görürük, çünki bu dərinliyin altında iki kolon arasında sıxlıqda heç bir fərq yoxdur.

Əvvəlcə hər iki sütun üçün təzyiq cəmlərini yazırıq və bərabərləşdiririk:

[ rho_ {cc} h_ {cc} g = rho_ {air} h_ {air} g + rho_ {w} h_ {w} g + rho_ {oc} h_ {oc} g + rho_ {L } h_ {L} g label {ex1} ]

(burada okean sütunundakı litosfer mantiyasının qalınlığı və sıxlığı üçün (oL ) əvəzinə (L ) alt yazısını istifadə etdim.

Sonra bütün g ləğv edə bilərik və Equation ref {ex1} indi oxuyur:

[ rho_ {cc} h_ {cc} = rho_ {air} h_ {air} + rho_ {w} h_ {w} + rho_ {oc} h_ {oc} + rho_ {L} h_ {L } ]

Artıq (h_ {air} ) və (h_L ) 2 bilinməz olduğumuzu görə bilərik və buna görə ikinci bir tənliyə ehtiyacımız olacaq. Yer qabığının ümumi qalınlığı okean sütundakı qalınlıqların cəminə bərabərdir:

[h_ {cc} = h_ {air} + h_ {w} + h_ {oc} + h_ {L} ]

Bu tənliyi (h_L ) üçün həll edirik, çünki bilmirik və bilmək istəmirik (bilmək istəyirik (h_ {air} )):

[h_ {L} = h_ {cc} - h_ {air} - h_ {w} - h_ {oc} ]

İndi yuxarıdakı tənliyi (h_L ) üçün təzyiq tarazlığı tənliyinə qoyun. Bu, h üçün həll etməyə imkan verən tənlikdən (h_L ) çıxarırhava:

[ rho_ {cc} h_ {cc} = rho_ {air} h_ {air} + rho_ {w} h_ {w} + rho_ {oc} h_ {oc} + rho_ {L} h_ {cc } - rho_ {L} h_ {air} - rho_ {L} h_ {w} - rho_ {L} h_ {oc} ]

İndi hamısının ( rho_L ) - dan asılı olan, lakin fərqli qalınlıqlara sahib üç mənfi şərtiniz olduğunu unutmayın. Növbəti addım bu şərtləri eyni qalınlığa malik olan müsbət şərtlərlə birləşdirməkdir.

"Bənzər şərtləri" birləşdirin, yəni eyni qalınlığa malik olan şərtləri birləşdirin (sol tərəfdə (h_a ) saxlamaq)

[0 = + h_ {cc} ( rho_L - rho_ {cc}) - h_a ( rho_L - rho_a) - h_w ( rho_L - rho_w) - h_ {oc} ( rho_L - rho_ {oc }) ]

Diqqət yetirin ki, son üç şərt üçün mənfi işarəni öndən çıxardıq, beləliklə sıxlıq fərqi müsbət rəqəmdir.

Sonra mənfi (h_a ) müddətini digər tərəfə əlavə edərək yenidən düzəldin

[h_a ( rho_L- rho_a) = ( rho_L - rho_ {cc}) h_ {cc} - h_w ( rho_L- rho_w) - h_ {oc} ( rho_L- rho_ {oc}) ]

Sonda (( rho_L- rho_a) ) bölməsini (h_a ) tək almaq üçün:

[h_a = h_ {cc} sol ( frac { rho_L- rho_ {cc}} { rho_L- rho_a} sağ) -h_w sol ( frac { rho_L- rho_w} { rho_L - rho_a} sağ) -h_ {oc} sol ( frac { rho_L- rho_ {oc}} { rho_L- rho_a} sağ) ]

Diqqət yetirin ki, sağdakı bütün şərtlər hava ilə qitə qabığı arasındakı fərqli sıxlığa nisbətən hər təbəqədəki sıxlıq fərqi ilə ölçülən kəsr yüksəklikləridir. Bu, hər bir izostatik tarazlıq probleminin nəticəsidir və hər təbəqə üçün təzyiq balansının necə əldə olunduğunu göstərir.

Nümunə vaxt dəyişikliyi

Bir müddət T1 dağ silsiləsinin dəniz səviyyəsindən hündürlüyü (h_ {a1} ) və qabığın qalınlığı (h_ {cc} ). Eroziyadan sonra T2 qabığın qalınlığı ( Delta h ) ilə daha kiçikdir. Qitəni aşağı çəki kimi ağırlaşdıran kütlə olmadığı üçün, sürətlə yüksələcək (üzən gəmidən ağırlığı çıxarmaq kimi). Zamanında dağ silsiləsinin hündürlüyü nədir (T_2 ) (izostatik tarazlığı götürsək).

Əvvəlcə nəyin eyni qaldığını nəzərdən keçirək: suyun qalınlığı hw və okean qabığı (h_ {oc} )

İkincisi, nə dəyişir? Həm materikin dəniz səviyyəsindən (h_a ) hündürlüyü, həm də mantiya kökünün (h_m ) qalınlığı dəyişir.

Əvvəlki nümunədə yuxarıda göstərilən həlli istifadə edərək zaman üçün izostatik tarazlığı (T_1 ) yazmağa başlayın:

[h_ {a1} = h_ {cc} sol ( frac { rho_L- rho_ {cc}} { rho_L- rho_a} sağ) - h_w sol ( frac { rho_L- rho_w} { rho_L- rho_a} sağ) -h_ {oc} sol ( frac { rho_L- rho_ {oc}} { rho_L- rho_a} sağ) ]

İndi (A_1 = - h_w ( frac { rho_L- rho_ {w}} { rho_L- rho_a}) ) və (A_2 = - h_ {oc} ( frac { rho_L- ) rho_ {oc}} { rho_L- rho_a}) ). (H_w ) və (h_ {oc} ) dəyişmədiyi üçün bu şərtlər 1 vaxt və 2 vaxt arasında dəyişmir.

Sonra qitənin hündürlüyü üçün tənliyi (T_2 ) yazın:

[h_ {a2} = (h_ {cc} - Delta h) ( frac { rho_L- rho_ {cc}} { rho_L- rho_a}) + A_1 + A_2 ]

Birinci dövrü genişləndirin

[h_ {a2} = sol (h_ {cc} ( frac { rho_L- rho_ {cc}} { rho_L- rho_a}) + A_1 + A_2 sağ) - Delta h ( frac { rho_L- rho_ {cc}} { rho_L- rho_a}) ]

İndi ilk üç şərtin (h_ {a1} ) olduğu yerə bərabər olduğunu unutmayın.

[h_ {a2} = h_ {a1} - Delta h ( frac { rho_L- rho_ {cc}} { rho_L- rho_a}) ]

Deməli, eroziyadan sonra qitənin son hündürlüyü eroziyaya uğrayan qalınlığın ağırlıqlı hissəsini çıxmaqla orijinal hündürlüyə bərabərdir. Sıxlıq hissəsi 1-dən azdır, buna görə hündürlüyün dəyişməsi ( Delta h ) -dən azdır. Səbəb qitənin eroziya yolu ilə çıxarılmasına cavab olaraq qitənin bir az yuxarıya doğru irəliləməsidir.

Okean hövzəsinin nümunə dərinliyi

Orta okean silsiləsinə ümumiyyətlə dəniz səviyyəsindən 2500 m (2,5 km) dərinliklərdə rast gəlinir. Okean lövhəsi orta okean silsiləsindən uzaqlaşdıqca litosfer daha da qalınlaşır. Daha soyuq qaya daha isti sıxlığa görə daha sıx olduğu üçün bu qalınlaşan litosfer tektonik lövhənin ağırlığını artırır və beləliklə mantiyaya batır. Litosfer 80 yaşa çatdıqda, okean dərinliyi 4500 ilə 5000 m arasındadır.

İzostatik tarazlıq, okean dərinliyinin orijinal dərinliyinə nisbətən artan miqdarını təyin etmək üçün istifadə edilə bilər, ( Delta d (t) ). Ümumi dərinlik:

[d (t) = d_o + Delta d (t)? ]

Difuziya tənliyinin həllindən bilirik ki, litosfer soyuyur və qalınlaşır. Litosferin qalınlığı (w (t) ), bir izotermi izləməyə (məs., 1000 C) və daha isti materialla əlaqəli kütlənin kiçik olduğunu və göz ardı edilə biləcəyini düşünür.

Dənizin üstündəki suyun qalınlığına məhəl qoymamağımıza diqqət yetirin, çünki bu su hər yerdə var. Bu səbəbdən, biri sütunda və digəri bir az məsafədə olan iki sütunda təzyiqi tarazlaşdırarkən yalnız sırt hündürlüyü altında mövcud olan təbəqələri nəzərə almalıyıq. Sırada bu (h_c + h_a ), burada (h_a ) astenosferdir. Bir qədər məsafədə (soyutma vaxtına və ya (t ) yaşına uyğun olaraq) üç qat var:

  • ( Delta d (t) ) tərəfindən verilən silsiləyə nisbətən dərinləşən okean
  • okean qabığı, (h_c )
  • litosfer qalınlığı (qabıq daxil deyil), (w (t) )

(H_c ) hər iki sütunda olduğu üçün (h_a = Delta d (t) + w (t) ) olduğunu da unutmayın. Problemi tamamlamaq üçün təzyiq tarazlığı tənliyini yazın və ( Delta d (t) ) üçün həll edin.


İzostaziyanın ilk 6 nəzəriyyəsi | İzostasiya | Nəzəriyyələr | Geologiya

Aşağıdakı məqamlar izostaziyanın ilk altı nəzəriyyəsini vurğulayır. Nəzəriyyələr bunlardır: 1. Sir George Airy nəzəriyyəsi 2. Archdeacon Pratt nəzəriyyəsi 3. Hayford və Bowie nəzəriyyəsi 4. Joly nəzəriyyəsi 5. Heiskenen nəzəriyyəsi 6. Holmes nəzəriyyəsi.

1. Sir George Airy nəzəriyyəsi:

Airy-yə görə, abid & shytains-in daxili hissəsi boş ola bilməz, əksinə dağların artıq çəkisi aşağı yüngül yoldaş və şiriallar tərəfindən kompensasiya olunur (tarazlaşdırılır). Ona görə nisbətən daha yüngül materialın qabığı daha sıx materialın alt qatında üzür. Başqa sözlə, & # 8216sial & # 8217Simada üzür & # 8217;

Beləliklə, Himalayalar daha sıx şüşəli magmada üzürlər. Airy & # 8216-ya görə, Himalayaların böyük kütləsi yalnız bir səth fenomeni deyil və qurulduqları daha yüngül süxurlar sadəcə daha sıx materialın səthində dayanmır, əksinə suda bir qayıq kimi batır. daha sıx materiala & # 8217.

Başqa sözlə, Hima & shylayas, maksimum hissəsi suyun içərisinə batırıldığı kimi bir qayıq da suda üzdüyü kimi, daha çox hissəsi magmaya batmış vəziyyətdə daha sıx magmada üzürlər. Bu konsepsiya əslində süzülmə prinsipini əhatə edir.

Məsələn, bir aysberq suda üzür ki, hər bir hissəsi su səviyyəsindən yuxarı olsaydı, buzdağının doqquz hissəsi su səviyyəsindən aşağıda qalır. Yer qabığının və alt təbəqənin orta sıxlığını müvafiq olaraq 2.67 və 3.0 olaraq qəbul etsək, qabığın hər bir hissəsinin alt və şytumdan yuxarı qalması üçün qabığın doqquz hissəsi substratda olmalıdır.

Başqa sözlə, üzmə qanunu, sərbəst taxtanın layihəyə nisbətinin 1 ilə 9 arasında olmasını tələb edir. & # 8217 Qeyd edilə bilər ki, Airy, buzdağının üzməsi nümunəsindən bəhs etməmişdir. Sadəcə qabıq hissələrinin (torpaq sahələri) substratın magmasında bir qayıq kimi üzdüyünü müdafiə etdi.

Yuxarıda qeyd edildiyi kimi, Airy konsepsiyası halında üzmə qanunu tətbiq edirik, onda Himalayanın 8848 m hündürlüyü üçün uzunluğunun 9 qat uzunluğunda bir kök olması lazım olduğunu düşünməliyik. Substratda Himalaya. Beləliklə, yuxarıdakı Himalayanın 8848 m hissəsi üçün dağın altından 79.632m (təxminən 80.000 m) dərinliyə çatan daha yüngül material proyeksiyası olmalıdır.

Joly, yer üzünün qabığının süzülmə prinsipini sərbəst taxtanı 1-dən 8-ə kimi çəkməyə hazırladı. Ona görə qabığın alt qatın üst səviyyəsindən yuxarıya çıxan hər bir hissəsi üçün su altında səkkiz hissə var & # 8217. Joly & # 8217s süzülmə baxışını Airy konsepsiyasına tətbiq etsək, Himalayanın alt qatdakı 70,784m (8848m x 8) dərinliyə qədər aşağı proyeksiyası olacaqdır.

Beləliklə, Airy-yə görə Himalayalar həqiqi cazibə qüvvəsini göstərirdilər, çünki yuxarıdakı materialı kompensasiya edən substratda daha açıq bir maddənin kökü var idi. Yuxarıdakı müşahidəyə əsasən, Airy, "alt qatın üstündəki torpaq sütunu daha böyükdürsə, onun böyük hissəsi substratın altına, torpaq sütunu daha aşağı olarsa, daha kiçik hissəsi alt təbəqəyə batacaqdır" & # 8217

Airy-yə görə ərazinin müxtəlif sütunlarının (məs. Dağlar, yaylalar, düzənliklər və s.) Sıxlığı eyni qalır. Başqa sözlə, sıxlıq dərinliklə dəyişmir, yəni fərqli və utancaq qalınlıqla bərabər sıxlıq. & # 8217

Bu o deməkdir ki, qitələr bərabər sıxlığı olan qayalardan hazırlanmışdır, lakin qalınlığı və ya uzunluğu yerdən yerə dəyişir. Bu konsepsiyanı sübut etmək üçün Airy müxtəlif uzunluqlu bir neçə dəmir parçası götürüb civə ilə dolu bir hövzəyə qoydu. Bu dəmir parçaları uzunluqlarından asılı olaraq müxtəlif dərinliklərə qədər batdı. Eyni naxış müxtəlif uzunluqlu taxta parçalar götürülərək göstərilə bilər. Su hövzəsinə atılsalar, uzunluqlarına görə suda batacaqlar (şəkil 6.1).

Sir George Airy konsepsiyası elmi ictimaiyyət arasında böyük hörmət bəxş etsə də, müəyyən qüsur və səhvlərdən əziyyət çəkir. İzostaziyanın Airy & # 8217s baxışlarını qəbul ediriksə, hər yuxarı və aşağı hissənin hündürlüyünə uyğun olaraq aşağıda bir kökü olmalıdır.

Beləliklə, Himalayaların bir kök ekvivalenti 79,632m (sərbəst taxtanın qaralama nisbətini 1-dən 9-a kimi qəbul etsək) və ya 70,784m-ə (əgər taxta ilə qaralama nisbəti 1-dən 8-ə kimi qəbul edilsə) bərabərdir. Himalayanın maddənin altındakı yüngül material kökünün aşağıya doğru bir proyeksiyasına sahib olacağını düşünmək səhv olardı və utancaq bu qədər dərinliyə çataraq 79.634m və ya 70.784m dərinliyə çatdı, çünki belə uzun bir kök, qəbul olunsa da, çox yüksək temperatur səbəbiylə əridiləcəkdir. 32 m-də 1 ° c sürətlə artan dərinlik və temperatur artdıqca orada üstünlük təşkil edir.

& # 8220Qeyd edək ki, son zamanlarda daha ağır (sima) substratda daha yüngül (sial) bloklar kimi üzən qitə kütlələri olan Airy'nin təməl konstruksiyası, əsasən Heiskanen & # 8217s işinin təsiri ilə cavanlaşdı; əksər geoloqların Airy & # 8217s izahatına üstünlük verdiyini söyləmək doğrudur.

2. nəzəriyyəsi Archdeacon Pratt:

Kaliana və Kalianpur Archdeacon Pratt-ın jeodezik tədqiqatı zamanı 5.236 saniyə çəkisi əyilmə fərqini araşdırarkən, Himalayanın orta sıxlığını 2.75 olaraq götürdükdən sonra Himalayanın cazibə qüvvəsini hesabladı və fərqin 15.885 saniyə olacağını bildi.

O, Himalaya və qonşu düzənliklərin qayalarını (və onların sıxlıqlarını) araşdırdı və hər bir daha yüksək hissənin sıxlığının aşağı hissədən az olduğunu tapdı. Başqa sözlə, dağların sıxlığı platoların sıxlığından, yaylalarınki düzənliyin sıxlığından, düzənliklərin sıxlığı okean dibinin sıxlığından azdır və s. Bu, kabartmaların hündürlüyü ilə sıxlıq arasında tərs bir əlaqə olduğunu göstərir.

Pratta görə, müxtəlif quru sütunlarının sıxlığında dəyişiklik olduğu yuxarıda bir kompensasiya və shytion səviyyəsi var, lakin bu səviyyənin altında sıxlıqda bir dəyişiklik yoxdur. Sıxlıq bir sütunda dəyişmir, lakin bir sütundan təzə səviyyəsindən yuxarı digər sütunlara dəyişir.

Beləliklə, Prattın izostaziya konsepsiyasının mərkəzi mövzusu, fərqli den & utancaqlıqla & # 8216uniform dərinlik kimi ifadə edilə bilər. Pratt-a görə bərabər səth sahəsi kompensasiya xətti boyunca bərabər kütlə altında olmalıdır və shylie olmalıdır. Bu ifadə bir nümunə ilə izah edilə bilər (şəkil 6.2).

Kompensasiya xətti boyunca A və B iki sütun var. Hər iki sütun, A və B, bərabər səth sahəsinə malikdir, lakin hündürlüklərində fərq var. Hər iki sütunun kompensasiya xətti boyunca bərabər kütləsi olmalıdır, buna görə A sütununun sıxlığı B sütununun sıxlığından az olmalıdır ki, hər iki sütunun çəkisi kompensasiya xətti boyunca bərabər olsun.

Beləliklə, fərqli sütunların hündürlüyü ilə onların sıxlıqları arasındakı tərs əlaqələr Pratt & ampquot konsepsiyası aşağıdakı şəkildə keçmiş ola bilər və & quot; sütun sıxlıqdan az və sütunun kiçik olması sıxlığı daha da artır. & # 8217 sıxlıq yalnız litosferdə dəyişir, pirosfer və barsosferdə deyil.

Beləliklə, Prattın izostaziya konsepsiyası & kompensasiya qanunu ilə əlaqəli idi və üzmə qanunu ilə əlaqəli deyildi. & # 8217 Pratt'a görə fərqli relyef xüsusiyyətləri yalnız müvafiq kütlələrinin olması səbəbindən dayanır. müxtəlif sıxlıqlarına görə kompensasiya xətti boyunca bərabərdir. Bu konsepsiya bir nümunənin köməyi ilə izah edilə bilər (şəkil 6.3).

Bowie, Prattın Sir George Airy-nin dediyi kimi üzmə qanununa inanmadığına baxmayaraq, Pratt konsepsiyasına baxsaq dolayı yolla dolanışıq qanununa nəzər saldığımızı söylədi. Eynilə, Pratt birbaşa & # 8216 kök formalaşması & # 8217 konsepsiyasına inanmasa da, izostaziya ilə bağlı konsepsiyasını çox yaxından araşdırsa da, dolayısı ilə bu fikrin (kök əmələ gəlməsinin) baxışını göstərir.

Airy və Prattın izostaziya haqqında fikirlərinin müqayisəli təhlili aparılarkən Bowie müşahidə etdi ki, Airy və Pratt fikirləri arasındakı əsas fərq, birincisinin dəyişkən qalınlığı olan vahid sıxlığı, ikincisi isə vahid bir dərinliyi təyin etməsidir. müxtəlif sıxlıqla. Şəkil 6.4, Airy və Prattın izostaziya haqqında anlayışları arasındakı təməl və şytal fərqini izah edir.

3. Nəzəriyyəsi Hayford və Bowie:

Hayford və Bowie, Pratt konsepsiyasına bənzər izostaziya konsepsiyalarını irəli sürdülər. Onlara görə qabıq hissələrinin tam kompensasiyası olduğu bir təyyarə var. Sıxlıqlar, bu kompensasiya müstəvisindən yuxarıdakı qabıq hissələrinin sütunlarının yüksəlməsinə görə dəyişir.

Moun & shytains'in sıxlığı okean dibindən azdır. Başqa sözlə, qabıq okeanların döşəməsinin altından daha çox ayın və shytains altında yüngül materialdan ibarətdir. Kompensasiya təyyarəsinin altında sıxlığın yan istiqamətdə vahid olduğu belə bir zona var.

Beləliklə, Hayford və Bowie-yə görə, qabığın sütunlarının hündürlüyü ilə onların müvafiq sıxlıqları arasında (Archdeacon Pratt tərəfindən götürüldüyü kimi) kompensasiya xətti üzərində tərs bir əlaqə var. Compen & shysation (kompensasiya səviyyəsi) təyyarəsi guya təxminən 100 km dərinlikdə yerləşir. Daha az sıxlığı olan süxurlar daha yüksək sıxlıqdakı süxurlardan daha yüksəkdir. Bu ifadə əncirin köməyi ilə başa düşülə bilər. 6.5.

Əncirdə dörd xəyali sütun (daxili düzənlik, yayla, sahil düzü və dəniz bölgəsi) var. 6.5 kompensasiya səviyyəsinə çatan. Boyları dəyişir, lakin müxtəlif sıxlıqlarına görə tarazlaşırlar. & # 8216Bu fərziyyə ondadır ki, bir neçə sütundakı maddənin dəyişən həcmi, sıxlığı ilə kompensasiya olunur, belə bir şəkildə kompensasiya səviyyəsində bərabər aşağı təzyiq göstərəcək və beləliklə bir-birini tarazlaşdıracaq & # 8217.

Şəkil 6.6 yuxarıdakı konsepsiyanı izah edir. Əncirdən görünür və utancaqdır. 6.6 Müxtəlif metallardan və fərqli və utancaq sıxlığa malik olan filizlərdən kəsilmiş bərabər en kəsikli sütunların civə hövzəsində üzdüyü görünsə də, hamısı eyni xəttə (kompensasiya səviyyəsi) çatır və beləliklə kompen & şysasiya xətti boyunca bərabər çəki tətbiq olunur.

Bowie, Airy və Prattın izostaziya haqqında fikirlərini müqayisəli şəkildə araşdırdı və fikirlərində çox oxşarlığın olduğu qənaətinə gəldi. Əslində, baxışlar ona bənzəyirdi, amma eyni deyil. & # 8217

Bowie, Prattın baxışlarında hind və şirkin bir şəkildə olsa da, Airy'nin kök əmələ gəlməsi və üzmə qanunu anlayışına bir nəzər sala bilər. Yer qabığının hissələrinin (müxtəlif relyeflərin) şaquli sütun şəklində olması barədə Hayford və Bowie konsepsiyası davamlı deyil, çünki qabığın xüsusiyyətləri üfüqi qat şəklində tapılmışdır.

4. Joly nəzəriyyəsi:

Joly, 1925-ci ildə izostaziya haqqında fikirlərini təqdim edərkən, Hayford və Bowie anlayışına zidd idi. Yerdəki təxminən 100 km dərinlikdə kompensasiya səviyyəsinin mövcudluğu barədə Hayford və Bowie'nin bu dərinlikdəki istiliyin tamamilə mayeləşməyə səbəb olacaq qədər yüksək olacağına və bu səbəbdən kompensasiya səviyyəsinin mümkün olmayacağına dair fikirlərini rədd etdi. .

Bundan əlavə, Hayford və Bowie 'nin sıxlığı kompensasiya səviyyəsindən çox dəyişir, lakin kompensasiya səviyyəsinin altında vahid olaraq qalır və bu şərt praktik olaraq mümkün olmayacağına görə bu cür vəziyyətin asanlıqla narahat ediləcəyini söylədi. geoloji hadisələr və bu səbəbdən kompensasiya səviyyəsi narahat olardı.

Joly-yə görə, eyni sıxlıqdakı bir qabığın altında 10 mil (16 km) qalınlıqda bir təbəqə var. Sıxlıq bu 10 mil qalınlıq zonasında dəyişir. Beləliklə, Joly'nin kompensasiya və çəkilmə səviyyəsini xətti bir fenomen deyil, zonal bir fenomen və shyenon kimi qəbul etdiyi görünür. Başqa sözlə, bir & # 8216 xəttinə (səviyyəsinə) kompensasiya inanmadı və daha çox & # 8216zona com & shypensation & # 8217 (10 mil qalınlığında) olduğuna inanırdı.

Beləliklə, biz də üzgüçülük qanununa bir nəzər salırıq (Joly'nin bu barədə bəhs etmədiyi xatırlana bilər, yalnız floatasiya fikrini Joly & # 8217s konsepsiyasından çıxardırıq) və onun konsepsiyası Airy & # 8217s konsepsiyasına daha yaxındır. Hayford və Bowie anlayışı.

& # 8216Bu, süzülmə fikri ilə sıx uyğunlaşır, 10 sızmayan təbəqədəki aşağı sıxlıq sahələri, yüngül kontinental qabığın aşağıya doğru proyeksiyalarına uyğundur, yüksək sıxlıqdakılar isə daha ağır təbəqə materialı ilə doldurulmuş arıqlama sahələrini təmsil edir. 8217 (şəkil 6.7).

5. Nəzəriyyəsi Heiskenen:

Heiskenen 1933-cü ildə həm Airy (müxtəlif qalınlığı olan vahid sıxlıq) həm də Pratt (fərqli sütunlarda dəyişən sıxlıq) anlayışlarını birləşdirən yeni bir izostaziya konsepsiyası təqdim etdi. Uyğunluq və ona görə utanmaqda olan süxurların sıxlığı sütunda (yerin hissəsi) və sütunlar arasında dəyişir. Məsələn, dəniz səviyyəsindəki bir sütunun süxurları, eyni sütunun daha yüksək hündürlüyünə (daha çox 2.76 qram sm -3) nisbətən daha yüksək sıxlığa (məsələn, 2.70 qram sm -3) malikdir və bu, bir hissənin qayalarından aşağıya doğru getdiyimiz anlamına gəlir. yer qabığı daha sıx olur, yəni sıxlıq aşağıya doğru artır. Eynilə, yer qabığının müxtəlif hissələrindəki (kol və shyumns) süxurların sıxlığı da dəyişir. Beləliklə, süxurların sıxlığının həm şaquli, həm də üfüqi və tərs olaraq dəyişdiyi görünür.

6. Nəzəriyyəsi Holmes:

Arthur Holmesun izostaziya haqqında fikirləri, daha çox dərəcədə Airy'nin fikirləri ilə uyğundur. Airy Holmes-un ardınca, qabaqcıl qabığın hissələrinin daha yüngül materiallardan hazırlandığını və onları tarazlaşdırmaq üçün bu yüksək sütunların böyük hissələrinin daha yüngül materialların dərinliyinə (çox az sıxlıqda) batdıqlarını düşündü.

Holmesə görə daha yüksək sütunlar altındakı dərinlik üçün daha yüngül bir maddə olduğu üçün dayanır, halbuki kiçik sütunların altında daha az dərinliyə qədər daha yüngül material var, (şəkil 6.8).

A. Holmes və D.L. Holmes (1978) izostaziya anlayışını hər biri eyni sahəyə sahib olan və dəniz səviyyəsindən aşağıya doğru eyni dərinliyə qədər uzanan qabıq sütunlarının xarakterik imtahanını və şəkillərini göstərən bir diaqram (şəkil 6.9) ilə izah etməyə və təsvir etməyə çalışdı, səth eleva & shytion & # 8217-dan asılı olmayaraq hər bir sütunun ağırlığının əsas material üzərində təxminən eyni təzyiq göstərdiyi eyni dərinlik.

Geoloji hadisələrin narahat olmadığı ərazilərdə izostatik kompensasiya və sürüşmə üçün 50 km dərinliyi kifayət qədər uzun müddət almışlar. A. Holmes və D.L. Holmes qitələr və okean dibinin xarakterik hissələrindən bərabər en kəsiyi olan 4 sütun nümunəsi ilə bərabər təzyiq səviyyəsində bərabər çəki konsepsiyasını izah etməyə və illüziya etməyə və şitrat etməyə çalışdı (şəkil 6.9).

Bu dörd kol və shyumn:

(iii) dəniz səviyyəsində düzənlik və

Hər sütunun qalınlığı 50 km-dir. Hər sütunun sağındakı rəqəmlər sıxlığı (orta) göstərir. M, Mohorovicic Davamlılığını göstərir. Hər sütunun bərabər təzyiq səviyyəsi boyunca çəkisi təxminən 150.0 ilə 151.2 arasında dəyişir.

Holmes və Holmesə görə bərabər təzyiq səviyyəsi boyunca hər bir sütunun ümumi çəkisi, sıxlığın və uyğun qalınlığın məhsulunu aşağıda göstərildiyi kimi 50 km dərinliyə qədər cəmləməklə əldə edilə bilər:

(i) Yaylas üçün (dəniz səviyyəsindən 4 km yüksəklikdə (şəkil 6.9 A) & # 8211 54 x 2.8 (orta sıxlıq) = 151.2

(bütün hissə kontinental qabıqdır)

(ii) Yayla (1 km hündürlükdə) üçün (şəkil 6.9 B) & # 8211 36 x 2.8 (kontinental qabıq) + 15.33 (mantiya sima, prob & utancaq bazalt qaya) = 150.3

(iii) Dəniz səviyyəsinə yaxın düzənlik üçün (şəkil 6.9 C).

30 x 2.8 (kontinental qabıq) x 20 x 3.3 (mantiya sima) = 150.0

(iv) Okean üçün (5 km dərinlikdə, şəkil 6.9 D) -

5 x 1.03 (dəniz suyu) + 1 x 2.4 (çöküntülər) + 5 x 2.9 (qabıqlı sima, ehtimal ki, bazalt qaya) + 39 x 3.3 (mantiya sima) = 150.75

Qlobal İzostatik Ayarlama:

Yer üzündə bu qədər həyəcan verici olduğundan yer üzündən gələn geoloji qüvvələr (endogenetik qüvvələr) bu cür izostatik düzəlişləri çox vaxt narahat etdiyi üçün dünyanın hər tərəfində tam bir izostatik tənzimləmə olmadığına diqqət çəkilə bilər. Üstəlik, son zamanlarda bir neçə elm adamı izostaziya anlayışını belə şübhə altına aldı.

Hətta alimlər arasında izostaziyanın lokal və ya regional xarakteri barədə fikir ayrılığı mövcuddur. Müxtəlif ekspedisiyalar, təcrübələr və müşahidələrin nəticələrindən görünür ki, əgər izostatik düzəliş yerli səviyyədə baş vermirsə, geniş regional səviyyədə mövcuddur. Yerli səviyyədə tarazlığın olması lazımdır, ola bilər və olmaya da bilər.

Endogenetik qüvvələr və nəticədə ortaya çıxan tektonik hadisələr izostaziyanın ideal vəziyyətində narahatlıqlar yaradır, lakin təbiət həmişə izostatik düzəlişə meyllidir.

Məsələn, tektonik fəaliyyətlərə görə yeni yaranmış bir dağ ciddi denudasiyaya məruz qalır. Nəticə olaraq, dağın hündürlüyünün davamlı enməsi var. Digər tərəfdən, aşınmış çöküntülər okean zonalarında çökür və nəticədə dəniz dibində çöküntülərin ağırlığının davamlı artması müşahidə olunur.

Bu mexanizm sayəsində dağlıq ərazi tədricən yüngülləşir və okean dibi ağırlaşır və shycomlar ağırlaşır və beləliklə bu iki sahə arasındakı tarazlıq və ya izostaziya vəziyyəti pozulur, lakin tarazlıq qorunmalıdır. Maddənin tənəzzül prosesləri ilə davamlı olaraq xaric olması səbəbindən dağ üzərindəki fövqəladə təzyiq və ağırlığın azaldığı ifadə edilə bilər.

Bu mexanizm dağın tədricən qalxmasına səbəb olur. Digər tərəfdən, dənizin dibindəki fasiləsiz çökmə dəniz dibinin tədricən çökməsinə səbəb olur. Beləliklə, bu iki xüsusiyyət arasındakı izostatik tarazlığı qorumaq üçün nisbətən daha ağır sub & shystratum materiallarının (dənizin altından) kompensasiya səviyyəsində və ya altındakı dağın yüksələn sütununun yüngül materiallarına doğru yavaş axması lazımdır (şəkil . 6.10).

Beləliklə, materialların yenidən bölüşdürülməsi prosesi nəticədə izostatik tarazlığı tamamlamaq üçün pozulmuş izostatik vəziyyəti bərpa edir. Wooldridge və Morgan (1959) izostatik tənzimləmənin yuxarıdakı mexanizminin etibarlılığını şərh edərək, & # 8216Bəzi bir mexanizmin işlədiyini həqiqətən geoloqların çöküntülərin yüklənmiş bir dənizin dibini məhdud bir səviyyəyə qədər basdırdığına dair inkaredilməz dəlillərə sahib olduqlarını qeyd etdilər. dərəcə və bəzi yeraltı qabıq axını növləri bir çox başqa əsaslarla istinad edilmişdir.

Ancaq açıq şəkildə qabığın sütunlardan ibarət olduğu baxımından haqlı deyilik, müstəqil olaraq yuxarıya və aşağıya doğru irəliləyirik, belə bir konsepsiya müşahidə həqiqətlərini pozur və hətta etməyib geoloji tərəfdən də həll olunandan daha çox problem yaradacaqdı. & # 8217

Bəzən endogenetik qüvvələr o qədər qəribə və utancaq və şiddətli bir şəkildə hərəkət edir ki, izostatik tarazlıq vəziyyəti birdən-birə dişlidən atılır və bu səbəbdən substratdan materialların axması prosesi boyunca izostatik tənzimləmə təmin olunmur. Eynilə, bəzən iqlim dəyişiklikləri o qədər geniş bir qlobal miqyasda baş verir ki, quru səthində qalın buz təbəqələrinin yığılması və bu səbəbdən yükün artması izostatik narahatlığa səbəb olur.

Məsələn, Şimali Amerika və Avrasiyanın geniş yerləri Pleistonsen buzlaşması zamanı qalın buz təbəqələrinin çox miqdarda yığılması altında azaldı, lakin quru kütlələr sürtünmədən və süxurdan yüksək qalın buz yüklərinin təzyiqi sərbəst qaldığından qəfildən yüksəlməyə başladı. nəticədə təxminən 25.000 il əvvəl buz təbəqələrinin əriməsi və bununla da izostatik tarazlıq pozuldu.

Təxmini hesablamalara görə Skandinaviya və Finlandiyanın böyük hissələri 900 fut artmışdır. Torpaq kütlələri hələ də izostatik bərpa prosesi altında 28 ildə bir ayaq nisbətində yüksəlir. Bu sahələrdə izostatik düzəliş bu günə qədər əldə edilə bilmədi.


Flubber ilə Elm: Buzlaq İzostazi

Biri Dünyanı və digəri bir buzağı təmsil edən iki flubberdən istifadə edərək, qabığın bir buzulun ağırlığına necə batıb geri döndüyünü və GPS vasitəsilə bu hərəkətin necə ölçülə biləcəyini nümayiş etdirin.

Flubber kauçuk elastik bir maddədir, Newtonya aid olmayan elasko-plastik mayedir, cazibə qüvvəsi altında axan, lakin yüksək stres altında qırılır. Flubber, dünyanın və buzlaq proseslərinin geniş spektrini nümayiş etdirmək üçün faydalıdır.

Xatırlamaq lazım olan nöqtələr

  • Flubber, stresin yavaş dəyişməsinə (ağırlıq əlavə etmək və ya qaldırmaq kimi) qabığa və mantiyaya bənzər bir elastik şəkildə cavab verir.
  • Flubber nə bir buzlaq, nə də qayadır.
  • Qaya flubberdən daha az sürətlə toplanır.

Nümayiş uzunluğu

Fubber etmək üçün 30 dəqiqə
Nümayiş üçün 5 - 20 dəqiqə

Əsas anlayışlar

  • Qabıq həmişə sərt deyil.
  • Buzlaqlar Yerin formasına təsir göstərə bilər.
  • Bir buzlaq böyüdükcə buzlunun çəkisi qabığı aşağıya doğru basdırır. Bir buzlaq azaldıqca, qabığın buzlaq ətrafındakı hissəsində yuxarıya doğru sıçrayış olur.
  • GPS-dən istifadə edərək buzlaqların necə dəyişdiyini ölçmək üçün ətrafdakı ərazinin zamanla yüksəklikdəki dəyişikliklərini ölçə bilərik.

Təchizat

  • Flubber (məktəb yapışqan, boraks, qida boyası və su, * daha çox məlumat üçün Əlavə Materiallar nişanına baxın)
  • Şəffaf konteyner (böyük qab)
  • Sellofan
  • Air-tight storage bags (to hold extra flubber)
  • Gumdrops and toothpicks (to make GPS models)

Instructions for assembly

  • Mix a double batch of flubber in the “Earth” color of your choice.
  • Mix a single batch of flubber, with no food coloring, for your glacier.
  • Place Earth flubber in the container, with cellophane on top. Let it settle.
  • Have the glacier flubber ready to place on the Earth.

Leading the demonstration

  1. Describe the parts of the model:
    • The flubber in the bowl is the Earth’s asthenosphere (the lower mantle, more elastic)
    • The cellophane is the lithosphere (crust + upper portion of the mantle)
    • The white flubber is the glacier
  2. Ask visitors to observe the "land" flubber closely as you place the glacier flubber on cellophane (or have them place it) invite observations by the visitors while the glacier sinks in.
  3. Quickly remove glacier from cellophane (or have them remove it) and again invite observation as the lower Earth flubber moves.
  4. Repeat placing and removing the glacier multiple times while visitors view from the side and focus on different areas of the Earth flubber.
  5. Optional: Have visitors place GPS models on the flubber at various places and measure the deflection of the land near the glacier and at the edge of the bowl.

Sample questions to consider

  • What do you think will happen to the Earth’s crust when we put a heavy glacier on it?
  • What do you see? If we were standing under the glacier, would we be moving up or down? What if we were standing next to the glacier? . farther away from the glacier? . near the edge of the bowl?
  • What do you think will happen when we melt the glacier away? Will there be any evidence that it was there?
  • How do you think we could measure this?
  • Why would this be helpful to know how much ice has melted?

Make the Flubber

Note that you'll need one batch for the glacier and a double batch for the Earth.

Ingredients for one batch:

  • 2 mixing bowls
  • Measuring cup and spoons
  • 1 cup white glue
  • 1 1/2 teaspoon borax
  • Food coloring
  • Warm water

Instructions for making flubber

  • In the first mixing bowl, combine 3/4 cup warm water and 1 cup glue (and food coloring if needed). Stir until well mixed.
  • In the second bowl, combine 2/3 cup warm water and 1 1/2 teaspoon borax.
  • Combine the contents of the two mixing bowls (whip the materials together), and stir until a gooey blob forms. Flubber will be sticky for a moment or two. Let the excess liquid drip off.

More ideas!

Use flubber to demonstrate how glaciers move and flow! Place flubber on a 3-D model of a mountain or create a U-shaped valley made from clear plexiglass or tubing. By using a clear plastic, you can see the top and bottom motions of the glacier.

Earth-focused modules for undergraduate classroom and field courses

In this 2-3 week module, students interpret geodetic data from Greenland to assess spatial patterns and magnitudes of ice mass change and consider mechanisms and timescales for ice mass loss. They also investigate the relationship between ice mass change and global and regional sea level, with an emphasis on the ongoing and future implications of sea level change on civilization. Materials for student reading and preparation exercises, in-class discussions, lab exercises, small group activities, gallery walks, and wall walks are provided, as well as teaching tips and suggestions for modifications for a variety of class formats.

CREDITS
Demonstration based on an activity developed by POLENET - The Polar Earth Observing Network. UNAVCO materials developed by Shelley Olds and Beth Bartel. Video produced by Daniel Zietlow.

Last modified: 2019-12-24 01:26:00 America/Denver

Sponsored by

The Geodetic Facility for the Advancement of Geosciences (GAGE) is a facility funded by the National Science Foundation and NASA and operated by UNAVCO. Any opinions, findings, and conclusions or recommendations expressed in this material do not necessarily reflect the views of the National Science Foundation.


66 9.4 Isostasy

Theory holds that the mantle is able to convect because of its plasticity, and this property also allows for another very important Earth process known as isostasy. The literal meaning of the word isostasy is “equal standstill,” but the importance behind it is the principle that Earth’s crust is floating on the mantle, like a raft floating in the water, rather than resting on the mantle like a raft sitting on the ground.

The relationship between the crust and the mantle is illustrated in Figure 9.16. On the right is an example of a non-isostatic relationship between a raft and solid concrete. It’s possible to load the raft up with lots of people, and it still won’t sink into the concrete. On the left, the relationship is an isostatic one between two different rafts and a swimming pool full of peanut butter. With only one person on board, the raft floats high in the peanut butter, but with three people, it sinks dangerously low. We’re using peanut butter here, rather than water, because its viscosity more closely represents the relationship between the crust and the mantle. Although it has about the same density as water, peanut butter is much more viscous (stiff), and so although the three-person raft will sink into the peanut butter, it will do so quite slowly.

Figure 9.16 Illustration of a non-isostatic relationship between a raft and solid ground (right) and of isostatic relationships between rafts and peanut butter (left). [SE]

The relationship of Earth’s crust to the mantle is similar to the relationship of the rafts to the peanut butter. The raft with one person on it floats comfortably high. Even with three people on it the raft is less dense than the peanut butter, so it floats, but it floats uncomfortably low for those three people. The crust, with an average density of around 2.6 grams per cubic centimetre (g/cm3), is less dense than the mantle (average density of approximately 3.4 g/cm3 near the surface, but more than that at depth), and so it is floating on the “plastic” mantle. When more weight is added to the crust, through the process of mountain building, it slowly sinks deeper into the mantle and the mantle material that was there is pushed aside (Figure 9.17, left). When that weight is removed by erosion over tens of millions of years, the crust rebounds and the mantle rock flows back (Figure 9.17, right).

Figure 9.17 Illustration of the isostatic relationship between the crust and the mantle. Following a period of mountain building, mass has been added to a part of the crust, and the thickened crust has pushed down into the mantle (left). Over the following tens of millions of years, the mountain chain is eroded and the crust rebounds (right). The green arrows represent slow mantle flow. [SE]

The crust and mantle respond in a similar way to glaciation. Thick accumulations of glacial ice add weight to the crust, and as the mantle beneath is squeezed to the sides, the crust subsides. This process is illustrated for the current ice sheet on Greenland in Figure 9.18. The Greenland Ice Sheet at this location is over 2,500 m thick, and the crust beneath the thickest part has been depressed to the point where it is below sea level over a wide area. When the ice eventually melts, the crust and mantle will slowly rebound, but full rebound will likely take more than 10,000 years.

Figure 9.18a A cross-section through the crust in the northern part of Greenland (The ice thickness is based on data from NASA and the Center for Remote Sensing of Ice Sheets, but the crust thickness is less than it should be for the sake of illustration.) The maximum ice thickness is over 2,500 m. The red arrows represent downward pressure on the mantle because of the mass of the ice. Figure 9.18b Depiction of the situation after complete melting of the ice sheet, a process that could happen within 2,000 years if people and their governments continue to ignore climate change. The isostatic rebound of the mantle would not be able to keep up with this rate of melting, so for several thousand years the central part of Greenland would remain close to sea level, in some areas even below sea level. Figure 9.18c It is likely that complete rebound of the mantle beneath Greenland would take more than 10,000 years.

How can the mantle be both solid and plastic?

You might be wondering how it is possible that Earth’s mantle is rigid enough to break during an earthquake, and yet it convects and flows like a very viscous liquid. The explanation is that the mantle behaves as a non-Newtonian fluid, meaning that it responds differently to stresses depending on how quickly the stress is applied. A good example of this is the behaviour of the material known as Silly Putty, which can bounce and will break if you pull on it sharply, but will deform in a liquid manner if stress is applied slowly. In this photo, Silly Putty was placed over a hole in a glass tabletop, and in response to gravity, it slowly flowed into the hole. The mantle will flow when placed under the slow but steady stress of a growing (or melting) ice sheet.

Figure 9.19 The current rates of post-glacial isostatic uplift (green, blue, and purple shades) and subsidence (yellow and orange). Subsidence is taking place where the mantle is slowly flowing back toward areas that are experiencing post-glacial uplift. [From: Paulson, A., S. Zhong, and J. Wahr. Inference of mantle viscosity from GRACE and relative sea level data, Geophys. J. Int. (2007) 171, 497–508. Accessed at: http://en.wikipedia.org/wiki/Hudson_Bay#/media/File:PGR_Paulson2007_Rate_of_Lithospheric_Uplift_due_to_PGR.png]

Large parts of Canada are still rebounding as a result of the loss of glacial ice over the past 12 ka, and as shown in Figure 9.19, other parts of the world are also experiencing isostatic rebound. The highest rate of uplift is in within a large area to the west of Hudson Bay, which is where the Laurentide Ice Sheet was the thickest (over 3,000 m). Ice finally left this region around 8,000 years ago, and the crust is currently rebounding at a rate of nearly 2 cm/year. Strong isostatic rebound is also occurring in northern Europe where the Fenno-Scandian Ice Sheet was thickest, and in the eastern part of Antarctica, which also experienced significant ice loss during the Holocene.

There are also extensive areas of subsidence surrounding the former Laurentide and Fenno-Scandian Ice Sheets. During glaciation, mantle rock flowed away from the areas beneath the main ice sheets, and this material is now slowly flowing back, as illustrated in Figure 9.18b.

Məşqlər

Exercise 9.4 Rock Density and Isostasy

The densities (also known as “specific gravity”) of a number of common minerals are given in the table below. The approximate proportions of these minerals in the continental crust (typified by granite), oceanic crust (mostly basalt) and mantle (mainly the rock known as peridotite) are also given. Assuming that you have 1,000 cm3 of each rock type, estimate the respective rock-type densities. For each rock type, you will need to multiply the volume of the different minerals in the rock by their density, and then add those numbers to get the total weight for 1,000 cm3 of that rock. The density is that number divided by 1,000. The first one is done for you.

If continental crust (represented by granite) and oceanic crust (represented by basalt) are like rafts floating on the mantle, what does this tell you about how high or low they should float?

This concept is illustrated below. The dashed line is for reference, showing points at equal distance from Earth’s centre.


Videoya baxın: Theory of Isostasy. Airy and Pratt. World Physical Geography Geomorphology. Dr. Krishnanand (Oktyabr 2021).