II.2.1 Isostasy: the topography of the earth General - PowerPoint PPT Presentation

II.2.1 ¡ Isostasy: ¡the ¡topography ¡of ¡the ¡earth ¡ General ¡Geology ¡for ¡Hydrocarbons ¡and ¡Water ¡ Prof. ¡Dr. ¡G. ¡Berto, ¡

Eleva2on ¡changes ¡ Eleva2on ¡[m] ¡ 1792 ¡m ¡ 1500 ¡ 1000 ¡ 500 ¡ -­‑1 ¡ 17.5 ¡ 20.8 ¡km ¡ 2.5 ¡ 5 ¡ 7.5 ¡ 10 ¡ 12.5 ¡ 15 ¡ 20 ¡ Distance ¡[km] ¡

Eleva2on ¡changes ¡ Mount ¡Everest ¡ 8000 ¡ (8.8 ¡km) ¡ mean ¡land ¡surface ¡ Eleva2on ¡[m] ¡ 4000 ¡ (0.84 ¡km) ¡ mean ¡seafloor ¡ 0 ¡ (3.7km) ¡ -­‑4000 ¡ Mariana ¡Trench ¡ -­‑8000 ¡ (-­‑11.0 ¡km) ¡ 0 ¡ 20 ¡ 40 ¡ 60 ¡ 80 ¡ 100 ¡ Percent ¡of ¡the ¡Earth’s ¡surface ¡[%] ¡

Isostasy ¡ “ The ¡weight ¡of ¡the ¡floaIng ¡body ¡is ¡equal ¡to ¡that ¡ ¡of ¡the ¡displaced ¡fluid ¡

Archimede’s ¡Law ¡ g h g ( h H ) ρ = ρ − 1 1 2 1 H ¡ h h H ρ = ρ − ρ ρ 1 ¡ 1 1 2 1 2 h 1 ¡ ( ) h ρ − ρ H 1 2 1 = compensa2on ¡depth ¡ ρ 2 ρ 2 ¡ z ¡

( ) = h ρ − ρ H 1 2 1 ρ 2 ρ ¡= ¡1.0 ¡ ρ ¡= ¡2.7 ¡ Density ¡ CD ¡ Block ¡height ¡ Block ¡root ¡ changes ¡ CD ¡ h= ¡33 ¡km ¡ r= ¡10 ¡km ¡ Block ¡height ¡ Block ¡root ¡ h= ¡33 ¡km ¡ r= ¡27 ¡km ¡ ρ ¡= ¡2.5 ¡ ρ ¡= ¡2.5 ¡ Thickness ¡ CD ¡ Block ¡height ¡ Block ¡root ¡ changes ¡ CD ¡ h= ¡20.0 ¡km ¡ r= ¡15.2 ¡km ¡ Block ¡height ¡ Block ¡root ¡ h= ¡40.0 ¡km ¡ r= ¡30.3 ¡km ¡

What ¡is ¡the ¡floa2ng ¡block ¡ ¡ H ¡ h 1 ¡ ρ 1 ¡ in ¡the ¡Earth? ¡ CD ¡ ρ 2 ¡ z ¡ Speed ¡[km·√s -­‑1 ] ¡ 3 ¡ 3.5 ¡ 4 ¡ 4.5 ¡ 5 ¡ 5.5 ¡ 6 ¡ 0 ¡ Crust ¡ Depth ¡[km] ¡ strong ¡ Lithospheric ¡mantle ¡ 100 ¡ Asthenosphere ¡ soQer ¡ 200 ¡ 300 ¡

Density ¡rela2ons ¡ ρ lithosphere ¡ ¡< ¡ρ asthenosphere ¡ lithosphere ¡ crust ¡ ρ conInental ¡crust ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ≈ ¡2500-­‑2900kg/m 3 ¡ lithospheric ¡mantle ¡ ρ lithospheric ¡ mantle ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ¡ ≈ ¡3300 ¡kg/m 3 ¡ asthenosphere ¡ ρ crus ¡< ¡ρ asthenosphere ¡< ¡ρ lithospheric ¡mantle ¡ The ¡crust ¡keeps ¡the ¡lithosphere ¡afloat! ¡

Con2nental ¡margin ¡ oceans ¡ mountains ¡ Heavy ¡and ¡thin ¡oceanic ¡ ¡crust: ¡ Light ¡and ¡thick ¡crust: ¡ 2900 ¡km/m 3 ¡ 2700 ¡km/m 3 ¡ Moho ¡ Lithospheric ¡mantle ¡ similar ¡density ¡everywhere: ¡ ¡ 3300 ¡km/m 3 ¡ LAB ¡ Asthenosphere ¡ 3000 ¡km/m 3 ¡

II.2.1 ¡ Isostasy: ¡the ¡topography ¡of ¡the ¡earth ¡ General ¡Geology ¡for ¡Hydrocarbons ¡and ¡Water ¡ Prof. ¡Dr. ¡G. ¡Berto, ¡