Science >> Wetenschap >  >> Geologie

Hoe zijn druk en warmte betrokken bij het smelten van rots de mantel?

Druk en warmte zijn de drijvende krachten achter smeltende rots in de mantel van de aarde, maar het is een beetje complexer dan alleen het toevoegen van warmte. Hier is hoe het werkt:

1. Geothermische gradiënt:

* Het interieur van de aarde wordt heter naarmate je dieper gaat. Dit wordt de geothermische gradiënt genoemd .

* De mantel is, ondanks dat het grotendeels vast is, erg heet, waarbij de temperaturen toeneemt van ongeveer 1000 ° C aan de bovenkant tot meer dan 4000 ° C aan de grens van de kernmantel.

2. Drukrol:

* beperkende druk: Het immense gewicht van de bovenliggende rots creëert een enorme druk op de mantel.

* Smeltpuntverhoging: Druk verhoogt het smeltpunt van mineralen. Zie het als een deksel op een pot kokend water plaatsen - het duurt langer voordat het water kookt omdat de druk toeneemt.

* Geothermische gradiënt versus druk: De geothermische gradiënt is eigenlijk steiler dan het smeltpunt met druk toeneemt. Dit betekent dat naarmate je dieper in de mantel gaat, hoewel de druk toeneemt en het smeltpunt verhoogt, de temperatuur nog sneller toeneemt en uiteindelijk het smeltpunt overschrijdt.

3. Decompressie smelten:

* Stijgende mantelpluimen: Hete, drijvende rots van diep in de mantel kan naar het oppervlak stijgen.

* Drukval: Naarmate de rots stijgt, neemt de druk erop af. Deze afname van de druk verlaagt het smeltpunt van de mineralen sneller dan de temperatuur daalt, wat leidt tot gedeeltelijk smelten.

* MAGMA -generatie: Dit gedeeltelijk gesmolten materiaal (magma) is minder dicht dan de omringende massieve rots, waardoor het naar het oppervlak kan blijven stijgen.

4. Andere factoren:

* watergehalte: Water kan het smeltpunt van rotsen aanzienlijk verlagen.

* Compositionele variaties: De samenstelling van de mantel beïnvloedt ook smeltpunten.

Samenvattend:

* Druk: Verhoogt het smeltpunt van rotsen, waardoor het moeilijker is om te smelten, maar het maakt ook de geothermische gradiënt steiler.

* warmte: Biedt de energie om het verhoogde smeltpunt te overwinnen dat wordt veroorzaakt door druk.

Het samenspel van druk, warmte en samenstelling creëert een complex systeem waar smelten optreedt op specifieke locaties zoals mid-ocean richels, hotspots en subductiezones. Deze gebieden zijn waar magma wordt gegenereerd, tektoniek van de rijplaat en het aardoppervlak vormen.