ایزوستازی

از ویکی‌پدیا، دانشنامهٔ آزاد
(تغییرمسیر از ایزوستاسی)
پرش به: ناوبری، جستجو

اصل ایزوستازی (از دو واژه یونانی: ísos "برابر"، στάσις "ایستایی") اصطلاحی است در زمین شناسی که برای توضیح حالت تعادل گرانشی بین لیتوسفر و آستنوسفر زمین استفاده می‌شود و بر اساس آن صفحات تکتونیکی در ارتفاعی که به ضخامت و تراکم آنها بستگی دارد شناور هستند.این اصل توضیح می دهد که چگونه ارتفاع‌های مختلف توپوگرافی می توانند در سطح کره زمین وجود داشته باشند. هنگامی که یک منطقه خاصی از لیتوسفر به سطح ایزوستاتیک می رسد، گفته می‌شود در تعادل ایزوستازی قرار دارد. بطور کلی، زمین یک سیستم پویا است که همواره در حال پاسخ دادن به فشارهای وارد آمده از جهت‌های مختلف می باشد، ایزوستازی دید کلی از فرایندی که در پوسته زمین در جریان است فراهم می کند. با این حال، وجود برخی از مناطق (مانند هیمالیا) که در تعادل ایزوستازی نیستند، پژوهشگران را وادار کرده است به دنبال شناسایی دلایل دیگری باشند که بتواند ارتفاع آنها را توضیح دهد.(در مورد هیمالیا، پیشنهاد شده است که افزایش ارتفاع به علت فرارانش صفحه هند می باشد.)

به عنوان ساده‌ترین مثال از ایزوستازی میتوان به قانون ارشمیدس اشاره نمود. در مقیاس زمین‌شناسی فرایند ایزوستازی باعث می‌شود که سطح سخت لیتوسفر به لایه نرم آستنوسفر فشاری وارد کند که طی زمانهای زمین شناسی با تغییر در ارتفاع جایگزین می شود.

مدل ایزوستازی[ویرایش]

مدل ایری (چپ) و پرات (راست)

سه مدل اصلی ایزوستازی وجود دارند:

  • مدل ایری-هیسکانن
-- تغییر در ضخامت پوسته جایگزین ارتفاع‌های متفاوت توپوگرافی می شوند.
  • مدل پرات- هایفورد
-- تغییر در چگالی سنگهای پوسته جایگزین ارتفاع‌های متفاوت توپوگرافی می شوند.
  • مدل ونینگ مینز با مدل خمشی
-- که در آن لیتوسفر به عنوان یک صفحه الاستیک عمل کرده که استحکام ذاتی آن با خم شدن، فشارهای محلی را در یک منطقه گسترده توپوگرافی توزیع می کند.(مثلا جزایر هاوایی)

آثار ایزوستاتیک رسوب و فرسایش[ویرایش]

هنگامی که مقدار زیادی از رسوب در یک منطقه انباشته شود، وزن زیاد ناشی از رسوب جدید ممکن است باعث پایین رفتن پوسته زیر آن شود. به همین ترتیب، هنگامیکه مقادیر زیادی از مواد با فرسایش از منطقه جدا میشود، ممکن است ارتفاع زمین برای جبران آن افزایش یابد. بنابراین، با فرسایش کوه‌ها سنگ‌های زیرین آن بالا می آیند. برخی از لایه‌های سنگی که در حال حاضر در سطح زمین قابل مشاهده هستند احتمالاً در زمان‌های دور در اعماق زمین مدفون بوده اند.

به عنوان مثالی ساده از آنچه بیان شد میتوان به کوه‌های یخ اشاره نمود. هماطور که می دانید نسبت ثابتی از حجم کوه یخ در زیر آب قرار دارد. با افزایش میزان یخ در بالا، کوه یخ بیشتر در آب فرو میرود. برعکس، اگر بخشی از یخ را از بالای آن جدا کنیم، یخ باقی مانده در سطح آب بالا می آید.