Asthenosphäre

Es wird angenommen, dass die Asthenosphäre eine entscheidende Rolle bei der Bewegung von Platten über die Erdoberfläche spielt. Nach der plattentektonischen Theorie besteht die Lithosphäre aus einer relativ kleinen Anzahl sehr großer Platten aus felsigem Material. Diese Platten sind in der Regel etwa 60 mi (100 km) dick und in den meisten Fällen viele tausend Meilen breit. Es wird angenommen, dass sie selbst sehr starr sind, aber auf der Asthenosphäre bewegt werden können. Es wird angenommen, dass die Kollision der Platten miteinander, ihr seitliches Gleiten aneinander vorbei und ihre Trennung voneinander für wichtige geologische Merkmale und Ereignisse wie Vulkane, Lavaströme, Gebirgsbildung und tiefe Krustenverwerfungen und -risse verantwortlich sind.

Damit die plattentektonische Theorie einen Sinn ergibt, muss ein Mechanismus zur Verfügung stehen, der den Fluss von Platten ermöglicht. Dieser Mechanismus ist der halbflüssige Charakter der Asthenosphäre selbst. Einige Beobachter haben die Asthenosphäre als das Schmieröl beschrieben, das die Bewegung von Platten in der Lithosphäre ermöglicht. Andere betrachten die Asthenosphäre als treibende Kraft oder Transportmittel für die Platten.Geologen haben nun Theorien entwickelt, um die Veränderungen zu erklären, die in der Asthenosphäre stattfinden, wenn Platten beginnen, voneinander abzuweichen oder aufeinander zuzulaufen. Angenommen, in der Lithosphäre hat sich eine Schwächeregion entwickelt. In diesem Fall wird der Druck, der auf die darunter liegende Asthenosphäre ausgeübt wird, verringert, es beginnt zu schmelzen und asthenosphärische Materialien beginnen nach oben zu fließen. Wenn die Lithosphäre nicht tatsächlich gebrochen ist, kühlen diese asthenosphärischen Materialien ab, wenn sie sich der Erdoberfläche nähern, und werden schließlich Teil der Lithosphäre selbst. Angenommen, es ist tatsächlich ein Bruch in der Lithosphäre aufgetreten. In diesem Fall können die asthenosphärischen Materialien durch diesen Bruch entweichen und nach außen fließen, bevor sie abgekühlt sind. Abhängig von der Temperatur und dem Druck in der Region kann dieser Abfluss von Material (Magma) ziemlich heftig wie in einem Vulkan oder gemäßigter wie in einem Lave-Fluss auftreten. In beiden Fällen kommt es zu einer Divergenz der Krustenplatte oder zu einer Ausbreitung. Der Druck auf die Asthenosphäre kann auch in Divergenzzonen reduziert werden, in denen sich zwei Platten voneinander trennen. Auch diese Druckreduzierung kann es asthenosphärischen Materialien in der Asthenosphäre ermöglichen, zu schmelzen und nach oben zu fließen. Wenn sich die beiden darüber liegenden Platten tatsächlich getrennt haben, kann asthenosphärisches Material durch die Trennung fließen und einen neuen Abschnitt der Lithosphäre bilden.

In Konvergenzzonen, in denen sich zwei Platten aufeinander zubewegen, können asthenosphärische Materialien auch einem erhöhten Druck ausgesetzt sein und beginnen, nach unten zu fließen. In diesem Fall gleitet die leichtere der kollidierenden Platten nach oben und über die schwerere der Platten, die in die Asthenosphäre abtaucht. Da das schwerere lithosphärische Material steifer ist als das Material in der Asthenosphäre, wird letzteres nach außen und oben gedrückt. Während dieser Bewegung der Platten wird das Material der nach unten gehenden Platte in der Asthenosphäre erhitzt, es kommt zum Schmelzen und geschmolzene Materialien fließen nach oben zur Erdoberfläche. Gebirgsbildung ist das Ergebnis einer kontinentalen Kollision in solchen Situationen, und große Gebirgsketten wie der Ural, Appalachen und Himalaya wurden auf diese Weise gebildet. Wenn ozeanische Platten aufeinander treffen, bilden sich Inselbögen (z. B. Japan oder die Aleuten). Große Ozeangräben treten an Orten der Plattenkonvergenz auf. In jedem der hier zitierten Beispiele liefert die Asthenosphäre neues Material, um lithosphärische Materialien zu ersetzen, die durch einen anderen tektonischen oder geologischen Mechanismus verdrängt wurden.Unabhängig davon, ob Wissenschaftler den Ursprung komprimierter Gebirgszüge wie des Himalaya oder den Ursprung der großen Ozeangräben (wie des Peru-Chile-Grabens) in Betracht ziehen, berücksichtigen sie auch die Aktivität der Asthenosphäre, die die Erdplatten ständig geologisch aktiv hält.