Horváth Ferenc

Hogyan működik a Föld?

IV. Hogyan működik a Föld motorja?

9. ábra

Animáció: A földmotor működési elvének modellje

Eszerint a következőképpen működik a földmotor. A külső magban létező intenzív áramlások hatékonyan fűtik a köpeny alját. Ennek hatására egy alacsony viszkozitású termikus határréteg jön létre, amelyből alapvetően két típusú feláramlás indul el. A földtest két szemben lévő (antipodális) területe, Afrika délnyugati része és a Csendes-óceán déli medencéjének központi része alatt két szuperfelboltozódás van. A szeizmikus tomográfia arra utal, hogy ezek óriásgomba módjára ellaposodnak az alsó- és felsőköpeny határán, ami kőzettani fázishatár. Az itt lévő fázisátmenet ugyanis gátolja a szuperáramlás tovahaladását. Kedvezőbb a helyzet vékony oszlopok számára, amelyek ebből kiemelkedve és a litoszférát átolvasztva érik el a felszínt. A szuperfelboltozódások pereme körül jönnek létre az elsődleges köpenyoszlopok. A hátságok és más litoszféra-repedések mentén csak passzív a felsőköpeny anyagának felemelkedése. A litoszféra a köpeny külső, termikus határrétege, amely részt vesz a konvekcióban, és annak jellegét lényegesen befolyásolja. A szubdukciós zónánál alábukó és nehéz óceáni litoszféralemez viszonylag gyorsan (azaz a lemezek felszíni 1-10 cm/év sebességével) lesüllyed az átmeneti zóna (C réteg) aljáig. Az itt bekövetkező (endoterm) fázisátmenet időlegesen feltartóztatja a további merülést, és a lemez elfeküdhet a fázishatáron. A fázismenet lezajlása után azonban, a lemez további süllyedésre képes, de a nagy viszkozitású alsóköpenyben ennek sebessége jóval kisebb, mint a felsőköpenyben, aminek következtében a lemez feltorlódik. Ezzel párhuzamosan fokozatosan felfűtődik, ami a tomográfiás képen is foltszerűen szétterjedő, nagy sebességű tartományt eredményez. Az alábukó litoszféra végállomása (temetője) a köpeny és a mag határa, ahol is a D" réteg anyagával keveredve záródik a Föld legnagyobb anyagáramlási ciklusa.
Legfontosabb annak felismerése, hogy a Föld működése a hőenergia kialakulásának és lecsengésének a függvénye, azaz a mai stílusú lemeztektonika geológiai időskálán csak pillanatfelvétel és nem univerzális modell a múlt és a jövő földtörténetének megismeréséhez. Ugyanakkor kétségtelen, hogy bár változó stílusú, de lemeztektonikai folyamatok legalább 3,5 milliárd éve működnek a Földön, ellentétben a földtípusú bolygókkal, amelyeknek nincs és aligha volt lemeztektonikájuk.