NGV-Geonieuws 111 artikel 653

NGV-Geonieuws: elektronisch geologisch tijdschrift


15 Februari 2006, jaargang 8 nr. 4 artikel 653

Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon
Geologisch Instituut, Adam Mickiewicz Universiteit, Poznan (Polen)

Dit artikel is onderdeel van NGV-Geonieuws uitgave 111! Op de huidige pagina is alleen artikel 653 te lezen.

<< Vorig artikel: 652 | Volgend artikel: 654 >>

653 Waarom de lithosfeer langzamer draait dan de aardmantel
Auteur: prof. dr. A.J. (Tom) van Loon

Klik hier voor alle artikelen over het Inwendige van de Aarde !     Klik hier om dit artikel af te drukken !

Al bijna een eeuw geleden (1915) beschreef Alfred Wegener dat de Amerikaanse lithosfeerschollen zich ten opzichte van Afrika en Europa naar het westen bewegen. Er zijn sindsdien talrijke artikelen verschenen waarin de mogelijkheid werd geopperd dat de hele lithosfeer iets langzamer roteert dan de aardmantel. Hoewel die hypothese aanvankelijk nogal wat tegenstanders had, blijkt die inmiddels uit diverse kinematische waarnemingen (onder meer met betrekking tot de positie van hotspots ten opzichte van de continenten) bevestigd te worden. Dit verschijnsel is van groot belang voor een goed begrip van de opbouw van de aarde en van de processen die in het inwendige een rol spelen, maar toch is hieraan niet veel aandacht besteed.


Doorsnede (niet op maat) van de aarde met daarin aangegeven de parameters die een rol spelen bij de relatief langzame draaiing van de lithosfeer

Er is eerder al een gemiddelde snelheid gevonden: de lithosfeer zou gemiddeld ca. 49 mm per jaar achterblijven bij de asthenosfeer (de sterk plastische laag tussen aardkorst en aardmantel). Inmiddels zijn er meer waarnemingen gedaan en berekeningen uitgevoerd, waarbij onder meer ook gekeken is in hoeverre hotspots ten opzichte van elkaar bewegen. Afgezien van enkele 'onbetrouwbare' hotspots op de randen van lithosfeerschollen, blijken er drie 'families' van hotspots te bestaan, waarvan de leden ten opzichte van elkaar niet noemenswaard bewegen. Die families zijn geconcentreerd in de Stille Zuidzee, de Indische en Atlantische Oceaan, en op IJsland. Zo blijken de hotspots van de Stille Zuidzee ten opzichte van elkaar al minimaal 80 miljoen jaar een gelijke positie in te nemen. Wanneer wordt aangenomen dat alle 'betrouwbare' hotspots hun oorsprong hebben in de asthenosfeer, zou dat betekenen dat het achterblijven van de lithosfeer t.o.v. de asthenosfeer ongeveer 90 mm per jaar bedraagt.


De aantrekkingskracht van de maan zorgt tweemaal daags voor 'golfwerking' met als resultaat tientallen centimeters hoogteverschil van het vaste aardoppervlak, en op de grens tussen lithosfeer en asthenosfeer

Toen de theorie van de 'achterblijvende' lithosfeer geleidelijk meer erkenning kreeg, werd er natuurlijk naar verklaringen gezocht. Er werd aanvankelijk vooral gedacht aan het effect van getijden, niet alleen op het oceaanwater, maar ook de lithosfeer. Dat bleek echter fysisch geen afdoende verklaring te kunnen geven. Nieuw onderzoek geeft aan dat er drie belangrijke factoren zijn: (1) koppels van getijden veroorzaken in de lithosfeer een westwaarts gericht koppel dat de draaiing van de aarde reduceert; (2) het uitzakken van relatief zwaar materiaal in de aardmantel en -kern vermindert het traagheidsmoment van de aarde en verhoogt de draaisnelheid, maar onvoldoende om het effect van het getijdenkoppel te compenseren; (3) betrekkelijk dunne (3-30 km) lagen met stoffen met dunvloeibare stoffen in de asthenosfeer houden een soort geulen met deze stoffen in stand, waardoor de lithosfeer zich gemakkelijk t.o.v. de asthenosfeer kan bewegen.

Met deze verklaring staat het overigens, zoals de onderzoekers zelf expliciet stellen, nog niet vast dat het achterblijven van de lithosfeer bij de asthenosfeer ook daadwerkelijk het gevolg is van de draaiing van de aarde. De onderzoekers vinden dat echter wel zeer waarschijnlijk.

Referenties:
  • Scoppola, B., Boccaletti, D., Bevis, M., Carminati, E. & Doglioni, E., 2006. The westward drift of the lithosphere: a rotational drag? Geological Society of America Bulletin 118, p. 199-206.

Figuren welwillend ter beschikking gesteld doorCarlo Doglioni, Dipartimento di Scienze della Terra, Universitŗ La Sapienza, Rome (ItaliŽ).


Copyright © NGV 1999-2017
webmaster@geologischevereniging.nl