ম্যান্টল পরিচলন এবং রিওলজি

অভ্যন্তরীণ তাপ দ্বারা চালিত হয়ে, কঠিন ম্যান্টল লক্ষ লক্ষ বছর ধরে প্রবাহিত হয় এবং পরিচলন করে, এবং ম্যান্টল শিলা যেভাবে বিকৃত হয়, তার রিওলজি, এই গ্রহ-স্কেল প্রবাহের শক্তি, শৈলী এবং ধরণ নির্ধারণ করে।

Definition

ম্যান্টল পরিচলন হল কঠিন ম্যান্টলের ধীর, প্লবতা-চালিত প্রবাহ যা পৃথিবীর অভ্যন্তরীণ তাপকে পৃষ্ঠে পরিবহন করে; রিওলজি হল ম্যান্টল শিলা কীভাবে চাপের অধীনে বিকৃত হয় তার বর্ণনা, প্রধানত তাপীয়ভাবে সক্রিয় প্রবাহ দ্বারা, যা সেই প্রবাহকে নিয়ন্ত্রণকারী সান্দ্রতা নির্ধারণ করে।

Scope

এই বিষয়টি ম্যান্টলে তাপীয় পরিচলন এবং এটিকে নিয়ন্ত্রণকারী রিওলজি নিয়ে আলোচনা করে: প্লবতা-চালিত প্রবাহের নিয়ন্ত্রক সমীকরণ, Rayleigh সংখ্যা এবং পরিচলনের শুরু ও শক্তি, অভ্যন্তরীণ গরম এবং বেসাল গরমের ভূমিকা, এবং স্তরযুক্ত থেকে সমগ্র-ম্যান্টল পর্যন্ত পরিচলনের শৈলী। এটি ম্যান্টল খনিজগুলির বিকৃতি প্রক্রিয়া, ডিফিউশন এবং ডিসলোকেশন প্রবাহ, সান্দ্রতার শক্তিশালী তাপমাত্রা এবং চাপ নির্ভরতা, এবং প্রবাহের উপর ফেজ পরিবর্তনের প্রভাব নিয়ে আলোচনা করে। কঠিন শিলার রিওলজি কীভাবে পরিচলন তাপ পরিবহন নিয়ন্ত্রণ করে তার উপর জোর দেওয়া হয়েছে।

Core questions

• ম্যান্টলে প্লবতা-চালিত প্রবাহকে কোন সমীকরণগুলি নিয়ন্ত্রণ করে?
• Rayleigh সংখ্যা কীভাবে পরিচলনের শুরু এবং শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে?
• কঠিন ম্যান্টল শিলা কোন প্রবাহ প্রক্রিয়া দ্বারা বিকৃত হয়?
• তাপমাত্রা, চাপ এবং ফেজ পরিবর্তনগুলি কীভাবে পরিচলনের শৈলীকে আকার দেয়?

Key concepts

• প্লবতা-চালিত প্রবাহ (স্টোকস) প্রবাহ
• Rayleigh সংখ্যা এবং পরিচলনের শক্তি
• ডিফিউশন এবং ডিসলোকেশন প্রবাহ
• তাপমাত্রা- এবং চাপ-নির্ভর সান্দ্রতা
• অভ্যন্তরীণ গরম এবং পরিচলনের শৈলী

Key theories

তাপীয় পরিচলন এবং Rayleigh সংখ্যা

ম্যান্টল পরিচলন করে কিনা এবং কতটা জোরালোভাবে করে, তা Rayleigh সংখ্যা দ্বারা নিয়ন্ত্রিত হয় যা প্লবতাকে সান্দ্র এবং তাপীয় ডিফিউশনের বিরুদ্ধে ভারসাম্য বজায় রাখে; একটি সংকটপূর্ণ মানের উপরে পরিচলন শুরু হয়, এবং উচ্চ ম্যান্টল Rayleigh সংখ্যা জোরালো, সময়-নির্ভর প্রবাহ বোঝায়।

কঠিন-অবস্থার প্রবাহ রিওলজি

ম্যান্টল শিলা তাপীয়ভাবে সক্রিয় বিন্দু ত্রুটি এবং ডিসলোকেশনের স্থানান্তরের মাধ্যমে প্রবাহিত হয়, যা একটি শক্তিশালী তাপমাত্রা- এবং চাপ-নির্ভর কার্যকর সান্দ্রতা দেয় যা পরিচলনের হার এবং ধরণ এবং লিথোস্ফিয়ারের শক্তি নিয়ন্ত্রণ করে।

Mechanisms

তেজস্ক্রিয় ক্ষয় এবং কোর থেকে তাপ গভীর ম্যান্টলকে উষ্ণ করে, এর ঘনত্ব কমিয়ে এটিকে প্লব করে তোলে; যেহেতু ম্যান্টল শিলা কঠিন-অবস্থার প্রবাহ দ্বারা বিকৃত হয়, এটি গরম প্লুমে উঠে আসে এবং ঠান্ডা নিম্নপ্রবাহে ডুবে যায়, পরিবাহনের চেয়ে অনেক বেশি দক্ষতার সাথে তাপ পরিবহন করে, যখন তাপমাত্রার উপর সান্দ্রতার শক্তিশালী নির্ভরতা এবং খনিজ ফেজ পরিবর্তনের প্রভাবগুলি প্রবাহটি সমগ্র ম্যান্টল জুড়ে বিস্তৃত হয় নাকি আংশিকভাবে স্তরযুক্ত হয় তা নিয়ন্ত্রণ করে।

Clinical relevance

ম্যান্টল পরিচলন হল প্লেট টেকটোনিক্সের ইঞ্জিন এবং আন্তঃপ্লেট আগ্নেয়গিরি এবং গতিশীল টপোগ্রাফির উৎস; এটি বোঝা পৃথিবীর তাপীয় ইতিহাসকে সীমাবদ্ধ করে এবং পৃষ্ঠের টেকটোনিক্সকে সিসমোলজি দ্বারা চিত্রিত গভীর অভ্যন্তরের সাথে সংযুক্ত করে।

History

হোমস ১৯৩০-এর দশকে মহাদেশীয় প্রবাহের চালক হিসাবে ম্যান্টল পরিচলনের প্রস্তাব করেছিলেন; পরিমাণগত চিকিৎসা প্লেট টেকটোনিক্সের পরে আসে, ১৯৭৪ সালের McKenzie, Roberts, এবং Weiss-এর গবেষণা সংখ্যাগত ম্যান্টল পরিচলনের পথিকৃৎ ছিল, এবং পরীক্ষাগার শিলা-বিকৃতি অধ্যয়নগুলি ম্যান্টল রিওলজি নির্ধারণকারী প্রবাহের নিয়মগুলি প্রতিষ্ঠা করেছিল।

Debates

স্তরযুক্ত বনাম সমগ্র-ম্যান্টল পরিচলন

ভূ-পদার্থবিদরা দীর্ঘদিন ধরে বিতর্ক করেছেন যে উপরের এবং নীচের ম্যান্টল পৃথক স্তর হিসাবে পরিচলন করে, যা কিছু ভূ-রাসায়নিক জলাধার দ্বারা প্রস্তাবিত, নাকি একটি একক সমগ্র-ম্যান্টল সিস্টেম হিসাবে, যা নীচের ম্যান্টলে প্রবেশকারী স্ল্যাবের সিসমিক চিত্র দ্বারা সমর্থিত; বর্তমান মতামতগুলি ট্রানজিশন জোনের কাছাকাছি জটিলতা সহ মূলত সমগ্র-ম্যান্টল প্রবাহের পক্ষে।

Key figures

• Arthur Holmes
• Dan McKenzie
• Shun-ichiro Karato
• Gerald Schubert

Seminal works

• schubert2001
• mckenzie1974
• karato2008

Frequently asked questions

ম্যান্টল কত দ্রুত পরিচলন করে?

দৈনন্দিন মান অনুযায়ী অত্যন্ত ধীরে, প্রতি বছর কয়েক সেন্টিমিটার প্রবাহের গতি সহ, প্লেটগুলি যে হারে চলে এবং নখগুলি যে হারে বাড়ে তার সাথে তুলনীয়; পরিচলন কেবল তখনই তাৎপর্যপূর্ণ কারণ এটি লক্ষ লক্ষ থেকে বিলিয়ন বছর ধরে কাজ করে।

Rayleigh সংখ্যা কী?

এটি একটি মাত্রাহীন পরিমাপ যে একটি তরল কতটা জোরালোভাবে পরিচলন করতে চায়, যা প্রবাহকে চালিত করে এমন প্লবতাকে সান্দ্রতা এবং তাপীয় ডিফিউশনের বিরুদ্ধে তুলনা করে যা এটিকে প্রতিরোধ করে; ম্যান্টলের খুব উচ্চ Rayleigh সংখ্যা মানে এটি কঠিন শিলা হওয়া সত্ত্বেও জোরালোভাবে পরিচলন করে।