Взаимодействие системы Земли через горные пояса

Взаимодействия земных систем через горные пояса — это взаимодействия между процессами, происходящими в различных системах или « сферах » Земли, поскольку они влияют друг на друга во времени и реагируют друг на друга. Взаимодействие систем Земли включает процессы, происходящие в масштабах от атома до планеты , которые создают линейную и нелинейную обратную связь (обратные связи) , включающие несколько систем Земли. Эта сложность затрудняет моделирование взаимодействий системы Земли, поскольку может быть неясно, как процессы различных масштабов внутри Земли взаимодействуют, создавая более масштабные процессы, которые в совокупности представляют динамику Земли как сложной интерактивной адаптивной системы.

Земные системы через горные пояса включают астеносферу (пластичная область верхней мантии ), литосферу (кора и самые верхние слои мантии), поверхность, атмосферу , гидросферу , криосферу и биосферу . В горных поясах каждая из этих земных систем имеет свои собственные процессы, которые взаимодействуют внутри системы, к которой они принадлежат.

Мантия Земли – это область между ядром и литосферой. Астеносфера — пластичная область верхней мантии. Мантийные процессы, протекающие через горные пояса, включают процессы, связанные с субдукцией (например, отрыв плиты , субдукция плоской плиты , субдукция тройного соединения ). Вулканизм управляется мантийными процессами, такими как частичное плавление и потоки тепловой конвекции .

Литосфера Земли состоит из земной коры и упругой, самой верхней части верхней мантии. Он ограничен поверхностью и границей литосферы-астеносферы . Литосферные процессы обеспечивают горообразование в литосфере. Литосферные процессы, протекающие в горных поясах, включают процессы, связанные с теорией тектоники плит (например, конвергенция тектонических плит, складчатость , разломы , эксгумация ).

Поверхностные процессы, протекающие через горные пояса, включают денудацию , выветривание и эрозию , которые приводят к изменениям топографии . Приподнятые области становятся областями источников наносов, из которых порода разрушается и перемещается вниз по склону. Вулканизм происходит на поверхности.

Атмосфера – это газообразный слой , окружающий Землю. Атмосферные процессы, протекающие через горные пояса, включают осадки и атмосферную циркуляцию . Изменения в атмосферной циркуляции могут привести к таким изменениям, как усиление муссонов. Орографический подъем — это движение воздушной массы с низкой высоты на большую, когда она движется по поднимающейся местности во время горообразования. Вулканический материал часто извергается в атмосферу.

Земные системы и примеры взаимодействия земных систем в горных поясах.

Взаимодействие астеносферы, литосферы и поверхности через мантийный процесс субдукции на границе океанической и континентальной плит. Вулканизм , происходящий из мантии, происходит на поверхности.

Взаимодействие астеносферы, литосферы и поверхности через мантийный процесс отрыва плиты . Серым цветом обозначена кора, фиолетовым — мантийная литосфера, зеленым — доминирующая плита, белым — астеносфера. Пунктирная линия показывает относительную разницу высот поверхности до и после разрыва. Стрелки, направленные вниз, указывают топографическую депрессию. Стрелки, направленные вверх, указывают на увеличение высоты. (A) Вес прикрепленной погружающейся плиты в мантии снижает топографию поверхности над плитой. (B) Вес погружающейся плиты удаляется за счет отделения плиты в мантии, что позволяет динамически отскочить топографии над областью, где плита откололась.

Эволюционное дерево , показывающее расхождение современных видов с их общим предком в центре. Три домена окрашены: бактерии — в синий, археи — в зеленый, а эукариоты — в красный. Видообразование в горных поясах может зависеть от климата и тектоники плит.

Взаимодействие астеносферы, литосферы и поверхности через мантийный процесс плоскоплитной субдукции . Серым цветом обозначена кора, фиолетовым — мантийная литосфера, красным — астеносфера, зеленым — доминирующая плита. Область над сегментом плоской плиты имеет относительно более высокий рельеф.

Карбонатно-силикатный цикл в рамках долгосрочного углеродного цикла показывает взаимодействие между различными системами Земли.

Карта, показывающая горные пояса по всему миру.

Структурно-геологическая карта Южной Америки, показывающая топографические особенности, сформированные в результате процессов субдукции. Изменено из Flament et al. (2015). ^[14]

Палеогеография Индийской тектонической плиты во времени. Столкновение Индийской плиты с Евразийской плитой привело к образованию Гималаев .