ليتوسفير

ليتوسفير پر ځمکه باندې له قشر او د پورتني منټل له برخې څخه جوړ شوی دی، چې د وخت تر زرګونو يا زياتو کالونو په موده کې له حالت سره سم يا په ارتجاعي ډول چلند کوي. د ځمکې د قشر او پورتني منټل برخې د کيميا او منرالوژي پر بنسټ يو له بل څخه بېلېږي.

د ځمکې ليتوسفير چې د ځمکې کلک او ټينګ باندنی ولاړ يا عمود پوړ جوړوي، قشر او تر ټولو پورته منټل برخه رانغاړي. ليتوسفير له استينوسفير څخه لاندې پروت دی، چې د پورتني منټل يو څه کمزورې، ګرمه او ژوره برخه ده. د ليتوسفير او استينوسفير تر منځ بريد يا پوله د فشار پر وړاندې غبرګون کې د توپير له مخې پېژندل کېږي: ليتوسفير د جيولوژيکي وخت د خورا اوږدو دورو لپاره کلک يا ټينګ پاتې کېږي، چې په دې موده کې د حالت له مخې يا په ارتجاعي ډول بڼې ته بدلون ورکوي او يا دا چې د ژر ماتېدونکي يا چغزي ناکامۍ له لارې يې بڼه بدلېږي، په داسې حال کې چې استينوسفير په سرېښناک ډول بڼه بدلوي او د بڼې د نرم بدلون له لارې له فشار سره سمون يا جوړ جاړی کوي.

په پام کې ده چې د ليتوسفير پنډوالی له همدې امله د ايزوترم ژوروالی وي، چې د ژر ماتېدونکي يا چغزي او سرېښناک چلند تر منځ په لېږد پورې اړه لري. د تودوخې (۱۰۰۰ سانتي ګريد يا ۱۸۳۰ فارنهايت) درجه چې اولووين منرال په کې لوله کېږي يا د هوارولو او اوږدولو د وړتيا کچې ته رسېږي، د دې ايزوترم د برابرولو لپاره زياتره وخت ځکه کارول کېږی، چې اولووين په عمومي ډول په پورتني منټل کې تر ټوول کمزوری منرال دی.

ليتوسفير په افقي ډول په ټيکټونيک پلېټونو “tectonic plates” [په عمومي ډول منل شوې پوهنيزه نظريه ده، چې د ودانۍ اړوند معنی لري] باندې وېشل شوی دی، چې ډېری وخت له نورو پلېټونو څخه يو ځای شوې د قشر ټوټې يا “terranes” رانغاړي.

د مفهوم تاريخچه

د ځمکې د پياوړي باندني پوړ په توګه د ليتوسفير مفهوم د “A. E. H. Love” له لورې د خپل ۱۹۱۱ ز کال د «د ځمکې د ميخانيکي حرکت ځينې ستونزې» تر سرليک لاندې مونوګراف کې تشرېح شو او د جوزف بېرريل “Joseph Barrell” له لورې نوره وده هم ورکړل شوه، چې د ياد مفهوم په اړه يې د مقالو يوه لړۍ وليکله او د «ليتوسفير» اصطلاح يې وړاندې کړه. دا مفهوم د ځمکې د قشر له پاسه د جاذبې قوې د پام وړ ګډوډيو د شتون پر بنسټ و، چې نوموړي ورڅخه پايله تر لاسه کړه، چې د يو څه کمزوري پوړ له پاسه بايد يو پياوړی، کلک پورتنی پوړ وي (چې نوموړي ليتوسفير وګڼه)، چې ښايي د بهېدنې ځانګړتيا ولري (چې هغه استينوسفير وګڼه). دا نظریې په ۱۹۴۰ زکال کې د ريګينالد الدورت ډالی “Reginald Aldworth Daly” له لورې تر «د ځمکې پياوړتيا او جوړښت» تر سرليک لاندې خپل اغېزناک کار کې نورې هم پراخه شوې، چې د جيولوژي پوهانو او د ځمکې فزيکپوهانو له لورې په پراخ ډول ومنل شوې. پر يو کمزوري استينوسفير باندې د يو پياوړي ليتوسفير د اوسېدلو مفهومونه د «plate tectonics» په نوم عمومي منل شوې تيوري لپاره اړين دي.

ډولونه

ليتوسفير پر سمندري او د وچې ليتوسفير باندې وېشل کېدلی شي. سمندري ليتوسفير په سممندري قشر (په يو سانتي متر مکعب کې نږدې ۲،۹ ګرام يا يو انچ مکعب کې ۰،۱۰ پونډ غلظت په درلودلو سره) پورې تړاو لري او د سمندر په کاسو يا ډنډوکو کې دی. د وچې اړوند ليتوسفير (په يو سانتي متر مکعب کې د نږدې ۲،۷ ګرام يا په يو انچ مکعب کې د ۰،۰۹۸ پونډ غلظت په درلودلو سره) د وچې په قشر  پوړې تړلی دی او د لويو وچو او د وچې اړوند تاخچو لاندې پروت دی.  

سمندري ليتوسفير

سمندري ليتوسفير په عمومي ډول د “mafic” منرال له قشر او “ultramafic” اورينو ډبرو له منټل (غليظ او دانه لرونکو تيږو) څخه جوړ شوی دی او د وچې د ليتوسفير په پرتله غليظ دی. ځوان سمندري ليتوسفير چې په منځنيو سمندري غونډيو کې موندل کېږي، د قشر په پرتله پنډ يا ډبل نه دی، مګر سمندري ليتوسفير د عمر په تېرېدلو سره نور هم ډبل کېږي او د سمندر له منځنۍ غونډې څخه لرې کېږی. تر ټولو پخوانی سمندري ليتوسفير په نمونه يي ډول نږدې ۱۴۰ کېلومتره (۸۷ ميل) پنډ دی. دا ډبلوالی د يخوالي د اداره کولو له مخې رامنځته کېږي، چې ګرم استينوسفير د ليتوسفير په منټل بدلوي او د دې لامل کېږي، چې سمندري ليتوسفير د عمر په تېرېدلو سره په زياتېدونکي ډول ډبل او غليظ شي. سمندري ليتوسفير په حقيقت کې په منټل کې د ثبات لپاره يوه د پولې يو حرارتي پوړ دی. د سمندري ليتوسفير د منټل برخې ډبلوالی د پولې د يو حرارتي پوړ په توګه اټکل کېدلی شي، چې د وخت د ريښې مربع په شان ډبلوالی کوي.

$${\displaystyle h\,\sim \,2\,{\sqrt {\kappa t}}}$$

 

په دې ځای کې h د سمندري منټل د ليتوسفير ډبلوالی دی، k د سليکيت ډبرو لپاره (نږدې 1.0×10⁻⁶ m²/s يا 6.5×10⁻⁴ sq ft/min) حرارتي خپرېدنه ده او t د ليتوسفير د ورکړل شوې برخې عمر دی. عمر ډېری وخت له L/V سره برابر وي، چې “L” د سمندري منځنۍ غونډۍ له خپرېدونکي مرکز څخه واټن او “V” د ليتوسفيري پلېټ ګړنديتوب دی.

د سمندري ليتوسفير غلظت د استينوسفير په پرتله د ميليونونو کالونو لپاره د يو څو ټنونو لپاره لږ دی، مګر له دې څخه وروسته يې غلظت د استينوسفير په پرتله په زياتېدونکي ډول زياتېږي. په داسې حال کې چې په کيمياوي ډول بېل شوی سمندري قشر د استينوسفير په پرتله روښانه دی، د منټل ليتوسفير حرارتي راټولېدنه يا انقباض سمندري ليتوسفير د استينوسفير په پرتله نور هم غليظ کوي. د پوخ سمندري ليتوسفير جاذبي بې ثباتۍ کې دا اغېز لري، چې سمندري ليتوسفير د “subduction” په نوم جيولوژيکي بهير په سيمو کې په ثابت ډول تر مهم ليتوسفير لاندې ډوبېږي، چې کېدلی شي سمندري يا د وچې وي. سمندري نوی ليتوسفير په ثابت ډول د سمندر په منځنيو غونډيو کې توليدېږي او په subduction  بهير په سيمو کې بېرته د منټل پر لور دوران کوي. د پايلې په توګه سمندري ليتوسفير د وچې د ليتوسفير په پرتله خورا ځوان دی: تر ټولو پخوانی سمندري ليتوسفير نږدې ۱۷۰ ميليون کالونه عمر لري، په داسې حال کې چې د لويې وچې لیتوسفير ځينې برخې بيليونونه کالونه عمر لري.

Subducted ليتوسفير

د ۲۱ پېړۍ په لومړيو کې جيوفزيکي څېړنې ثابتوي، چې د ليتوسفير لويې ټوټې د هستې او منټل تر منځ پولې ته نږدې د ۲۹۰۰ کېلو متر (۱۸۰۰ ميل) په ژوروالي په منټل کې ښکته کانال شوي دي، په داسې حال کې چې نور يې د پورتني منټل له پاسه ګرځي يا لامبو وهي. دا چې نور په منټل کې ۴۰۰ کېلومتر (۲۵۰ ميل) لرې مخ ښکته نښلي مګر د لويې وچې د پلېټ له پاسه نښتې پاتې کېږي، دا حالت په ۱۹۸۸ ز کال کې د جوردان “Jordan” له لورې د وړانديز شوي ټيکټوسفير له کچې سره ورته دی. سبډکټنګ “Subducting” ليتوسفير [له هغه جيولوژيکي بهير څخه تېرېدونکی ليتوسفير چې سمندري ليتوسفير په کې د ځمکې په منټل کې له متقابل پولو سره يو ځل بيا دوران کوي] د نږدې ۶۰۰ کېلو مترو (۳۷۰ميل) په ژوروالي کې کلک يا ټينګ پاتې کېږي (لکه څرنګه چې د وادادي او بينيوف “Wadati-Benioff” تر منځ سيمې په اوږدو کې ژورو زلزلو په ډاګه کړ).

د لويې وچې ليتوسفير

د لويې وچې ليتوسفير له نږدې ۴۰ کېلو مترو (۲۵ ميل) څخه تر شايي ۲۸۰ کېلومترو (۱۷۰ ميل) پورې ژوروالی ولري، چې د لويې وچې د نمونه يي ليتوسفير پورتنۍ برخه له نږدې ۳۰ څخه تر ۵۰ کېلومترو (له ۱۹ څخه تر ۳۱ ميل) پورې قشر دی. قشر له پورتني منټل څخه په کيمياوي جوړښت کې د بدلون له مخې بېل شوی دی، چې د ځمکې د قشر او منټل تر منځ پوله يا “Moho discontinuity” کې پېښېږي. د لويې وچې ليتوسفير تر ټولو پخوانۍ برخې “cratons” لاندې پرتې دي او د منټل ليتوسفير په کې د ځانګړي يا نمونه يي په پرتله ډېر ډبل او لږ غليظ دی؛ په پرتليز ډول د دې ډول منټل ټيټ غلظت «د کراټونونو ريښې» د همدې سيمو په ثبات کې مرسته کوي.

په پرتليز ډول د خپل ټيټ غلظت له امله د لويې وچې هغه ليتوسفير، چې په تحت کانال سيمې ته رسېږي، د ځمکې مخ يا سطحې ته له بېرته راپورته کېدلو څخه مخکې له نږدې ۱۰۰ کېلومترو (۶۲ ميل) څخه زيات نه شي کانال کېدلی. د پايلې په توګه د وچې ليتوسفير په تحت کانال سيمو کې د سمندري ليتوسفير په څرنګوالي بيا دوران نه کوي. د دې په خلاف د لويې وچې ليتوسفير د ځمکې نږدې تل پاتې بڼه ده.

د ځمکې پېژندونکي کولی شي په سيده ډول د منټل “xenoliths” په ازمايلو سره د نيمه لويې وچې د منټل طبيعت وڅېړي، چې په “kimerlite”، “lamproite” او د اورغورځونې په نورو نل ليکو کې راوړل شوي دي. د دې xenoliths تاريخ د اوزميوم “osmium” او رينيوم “rhenium” د ايزوتوبونو د ډېرښتونو د شننو په ګډون د زياتو مېتودونو له مخې پلټل شوي دي. دې ډول څېړنو تاييد کړي دي، چې د منټل د بهير تر څنګ چې د ټيکټونيک پلېټ ملګرتیا کوي، د منټل ليتوسفيرونه تر ځينو کراتونونو لاندې د ۳ بيليون څخه د زياتې مودې لپاره پاتې شوي دي.