Isostasy (Griechisch "gleich", "Stillstand") ist ein in der Geologie gebrauchter Begriff, um sich auf den Staat des Gravitationsgleichgewichts zwischen dem lithosphere der Erde und solchem asthenosphere zu beziehen, dass die tektonischen Teller an einer Erhebung "schwimmen", die von ihrer Dicke und Dichte abhängt. Dieses Konzept wird angerufen, um zu erklären, wie verschiedene topografische Höhen an der Oberfläche der Erde bestehen können. Wenn ein bestimmtes Gebiet von lithosphere den Staat von isostasy erreicht, wie man sagt, ist es im isostatic Gleichgewicht. Isostasy ist nicht ein Prozess, dass Umkippen-Gleichgewicht, aber eher dasjenige, das es (ein negatives Feed-Back) wieder herstellt. Es wird allgemein akzeptiert, dass die Erde ein dynamisches System ist, das auf Lasten auf viele verschiedene Weisen antwortet. Jedoch stellt isostasy eine wichtige 'Ansicht' von den Prozessen zur Verfügung, die in Gebieten geschehen, die vertikale Bewegung erfahren. Bestimmte Gebiete (wie der Himalaja) sind nicht im isostatic Gleichgewicht, das Forscher gezwungen hat, andere Gründe zu identifizieren, ihre topografischen Höhen zu erklären (im Fall vom Himalaja, der sich noch durch das Vorschlagen erhebt, dass ihre Erhebung durch die Kraft des einwirkenden Indianertellers "gestützt" wird).

Im einfachsten Beispiel ist isostasy der Grundsatz der Ausgelassenheit, wo ein in eine Flüssigkeit versenkter Gegenstand mit einer dem Gewicht von versetzter Flüssigkeit gleichen Kraft durch Bojen markiert wird. Auf einer geologischen Skala kann isostasy beobachtet werden, wo der starke lithosphere der Erde Betonung auf den schwächeren asthenosphere ausübt, der, im Laufe der geologischen Zeit seitlich solch fließt, dass die Last des lithosphere durch Höhe-Anpassungen angepasst wird.

Der allgemeine Begriff 'isostasy' wurde 1889 vom amerikanischen Geologen Clarence Dutton ins Leben gerufen.

Modelle von Isostatic

Drei Hauptmodelle von isostasy werden verwendet:

• Das Luft-Heiskanen-Modell

: - wo verschiedene topografische Höhen durch Änderungen in der crustal Dicke angepasst werden, in der die Kruste eine unveränderliche Dichte hat

• Das Modell von Pratt-Hayford

: - wo verschiedene topografische Höhen durch seitliche Änderungen in der Felsen-Dichte angepasst werden.

• Der Vening Meinesz oder Flexural Modell

: - wo der lithosphere als ein elastischer Teller und seine innewohnende Starrheit handelt, verteilt lokale topografische Lasten über ein breites Gebiet durch das Verbiegen.

Luft- und Pratt sind isostasy Behauptungen der Ausgelassenheit, während flexural isostasy eine Behauptung der Ausgelassenheit ist, während er eine Platte der begrenzten elastischen Kraft ablenkt.

Luft-

Die Basis des Modells ist das Gesetz des Pascal und besonders seine Folge, dass, innerhalb einer Flüssigkeit im statischen Gleichgewicht, der hydrostatische Druck dasselbe auf jedem Punkt an derselben Erhebung (Oberfläche der hydrostatischen Entschädigung) ist. Mit anderen Worten:

h ρ = h ρ = h ρ =... h ρ

Für das vereinfachte Bild gezeigt die Tiefe der Bergriemen-Wurzeln sind (b):

wo die Dichte des Mantels ist (ca. 3,300 Kg m) und sind die Dichte der Kruste (ca. 2,750 Kg m). So können wir allgemein in Betracht ziehen:

Im Fall von der negativen Topografie (d. h., eine Seewaschschüssel), gibt das Ausgleichen von lithospheric Säulen:

wo die Dichte des Mantels ist (ca. 3,300 Kg m), ist die Dichte der Kruste (ca. 2,750 Kg m) und sind die Dichte des Wassers (ca. 1,000 Kg m). So können wir allgemein in Betracht ziehen:

Pratt

Durch für das vereinfachte Modell gezeigt die neue Dichte wird gegeben: wo die Höhe des Bergs und c die Dicke der Kruste ist.

Vening Meinesz / flexural

Diese Hypothese wurde angedeutet zu erklären, wie große topografische Lasten wie seamounts (z.B hawaiische Inseln) durch die regionale aber nicht lokale Versetzung des lithosphere ersetzt werden konnten. Das ist die allgemeinere Lösung für lithospheric flexure, weil es sich den lokal ersetzten Modellen oben nähert, weil die Last viel größer wird, als sich eine flexural Wellenlänge oder die flexural Starrheit des lithosphere 0 nähern.

Effekten von Isostatic der Absetzung und Erosion

Wenn große Beträge von Bodensatz auf einem besonderen Gebiet abgelegt werden, kann das riesige Gewicht des neuen Bodensatzes die Kruste unten veranlassen zu sinken. Ähnlich, wenn große Beträge des Materials weg von einem Gebiet weggefressen werden, kann sich das Land erheben, um zu ersetzen. Deshalb, weil eine Bergkette unten, die (reduzierten) Reihe-Rückprälle aufwärts (bis zu einem gewissen Grad) weggefressen wird, um weiter weggefressen zu werden. Einige der an der Boden-Oberfläche jetzt sichtbaren Felsen-Schichten können viel von ihrer Geschichte an großen Tiefen unter der unter anderen Schichten begrabenen Oberfläche ausgegeben haben, um schließlich ausgestellt zu werden, weil jene anderen Schichten weg und der niedrigere Schicht-Rückprall aufwärts wieder weggefressen werden.

Eine Analogie kann mit einem Eisberg gemacht werden - sie schwimmt immer mit einem bestimmten Verhältnis seiner Masse unter der Oberfläche des Wassers. Wenn mehr Eis zur Spitze des Eisbergs hinzugefügt wird, wird der Eisberg tiefer im Wasser sinken. Wenn eine Schicht des Eises irgendwie die Spitze des Eisbergs abgeschnitten wird, wird sich der restliche Eisberg erheben. Ähnlich "schwimmt" der lithosphere der Erde im asthenosphere.

Effekten von Isostatic der Teller-Tektonik

Wenn Kontinente kollidieren, kann die Kontinentalkruste an ihren Rändern in der Kollision dick werden. Wenn das geschieht, kann sich viel von der dick gemachten Kruste abwärts aber nicht als mit der Eisberg-Analogie bewegen. Die Idee von Kontinentalkollisionen, die Berge aufbauen, ist deshalb eher eine Vereinfachung. Statt dessen wird die Kruste dick, und der obere Teil der dick gemachten Kruste kann eine Bergkette werden.

Jedoch sind einige Kontinentalkollisionen viel komplizierter als das, und das Gebiet kann nicht im isostatic Gleichgewicht sein, so muss dieses Thema mit der Verwarnung behandelt werden.

Effekten von Isostatic von Eiskappen

Die Bildung von Eiskappen kann die Oberfläche der Erde veranlassen zu sinken. Umgekehrt, isostatic Posteisrückprall wird in Gebieten beobachtet, die einmal durch Eiskappen bedeckt sind, die jetzt, solcher als um die Ostsee und die Hudsonbai geschmolzen sind. Da sich das Eis zurückzieht, wird die Last auf dem lithosphere und asthenosphere reduziert, und sie prallen zurück zu ihren Gleichgewicht-Niveaus zurück. Auf diese Weise ist es möglich, ehemalige Seeklippen zu finden, und hat Plattformen der Welle-geschnittenen Hunderte von Metern über dem heutigen Meeresspiegel vereinigt. Die Rückprall-Bewegungen sind so langsam, dass die durch das Ende der letzten Eisperiode verursachte Erhebung noch weitergeht.

Zusätzlich zur vertikalen Bewegung des Landes und Meeres, isostatic Anpassung der Erde schließt auch horizontale Bewegungen ein. Es kann Änderungen im Schwerefeld und der Folge-Rate der Erde verursachen, polar, wandern und Erdbeben.

Eustasy und Verhältnismeeresspiegel-Änderung

Eustasy ist eine andere Ursache der von Isostatic-Ursachen ziemlich verschiedenen Verhältnismeeresspiegel-Änderung. Der Begriff eustasy oder eustatic beziehen sich auf Änderungen im Betrag von Wasser in den Ozeanen gewöhnlich wegen der globalen Klimaveränderung. Wenn das Klima der Erde kühl wird, wird ein größeres Verhältnis von Wasser auf Landmassen in der Form von Gletschern, Schnee usw. versorgt. Das läuft auf fallende globale Meeresspiegel (hinsichtlich einer stabilen Landmasse) hinaus. Das Nachfüllen von Ozeanwaschschüsseln durch Eismeltwater am Ende der Eiszeit ist ein Beispiel des eustatic Meeresspiegel-Anstiegs.

Eine zweite bedeutende Ursache des eustatic Meeresspiegel-Anstiegs ist Thermalvergrößerung von Seewasser, wenn die Mitteltemperatur der Erde zunimmt. Aktuelle Schätzungen des globalen Eustatic-Anstiegs von Gezeiten-Maß-Aufzeichnungen und Satelliten altimetry sind ungefähr +3 mm/a (sieh 2007 IPCC-Bericht). Globaler Meeresspiegel wird auch durch vertikale crustal Bewegungen, Änderungen in der Rotationsrate der Erde, in großem Umfang Änderungen in Kontinentalrändern und Änderungen in der sich ausbreitenden Rate des Ozeanbodens betroffen.

Wenn der Begriff Verwandter im Zusammenhang mit der Meeresspiegel-Änderung gebraucht wird, ist die Implikation, dass sowohl eustasy als auch isostasy bei der Arbeit sind, oder dass der Autor der Ursache nicht weiß anzurufen.

Posteisrückprall kann auch eine Ursache von steigenden Meeresspiegeln sein. Wenn sich der Meeresboden erhebt, den er fortsetzt, in Teilen der Nordhemisphäre zu tun, wird Wasser versetzt und muss anderswohin gehen.

Weiterführende Literatur

• Lisitzin, E. (1974) "Meeresspiegel ändert sich". Elsevier Meereskunde-Reihe, 8
• Eine sehr ganze Übersicht mit viel von der historischen Entwicklung.

Siehe auch

• Clarence Dutton, der den Begriff isostasy 1889 ins Leben gerufen

hat

• John Fillmore Hayford
• William Bowie
• Seeterrasse