Izostazja

Izostazja (ang. isostasy) jest procesem wynoszenia lub subsydencji skorupy ziemskiej w wyniku działania sił dążących do grawitacyjnej równowagi na granicy pomiędzy litosferą a astenosferą. Astenosfera ma większą gęstość i zachowuje się jak płyn.

Zjawisko jest analogiczne do działania sił wyporu (prawo Archimedesa). Teoria wyjaśniająca zjawisko izostazji zakłada, że litosfera reaguje w sposób plastyczny na obciążenia, co jest określane jako deformacje fleksuralne. Przykładem ruchów izostatycznych jest podnoszenie się skorupy kontynentalnej w wyniku usunięcia lądolodu. Podobnie, nachylenie powierzchni grzbietów oceanicznych jest znacznie mniejsze w szybko przyrastającej strefie Wschodniego Pacyfiku, niż w powoli przyrastającej strefie Grzbietu Atlantyckiego. To znaczy im wolniejszy przyrost nowej skorupy oceanicznej, tym większe nachylenie grzbietów oceanicznych (Leeder 1999). Jest to związane z subsydencją litosferycznie wycienionej skorupy oceanicznej.

Wpływ obciążenia skorupy ziemskiej przez osady był po raz pierwszy był postulowany w 1836 roku przez brytyjskiego astronoma Johna Herschela w jego liście do Charlesa Lyella. Koncepcja ciekłego płaszcza ziemi i twardej skorupy ziemskiej została wprowadzona w 1856 roku przez amerykańskiego geologa Jamesa Halla, który zajmował się ewolucją geosynklin. W oparciu o teorię Halla, brytyjski geolog Thomas Jamieson postulował izostatyczne ruch skorupy w Szkocji w odpowiedzi na obciążenie lądolodem. Potwierdzeniem tej teorii było stwierdzenie przez De Geera w 1888 roku luźnych osadów morskich na wysokości 200-300 metrów ponad poziomem morza w Skandynawii. Podobne zjawisko zostało stwierdzone w Kanadzie (wypiętrzenie o około 280 m w trakcie ostatnich 18 000 lat).

Teoria Pratta (1885) zakłada, że różne segmenty skorupy ziemskiej mają różną gęstość, stąd zostają wyniesione na różne wysokości, w przeciwieństwie do niego Airy zakładał, że gęstość mas skalnych jest zbliżona. Prace prowadził też między innymi Grove Gilbert na podstawie osadów plejstoceńskich w jeziorze Bonneville w Utah (1890). Sam termin izostazja został zaproponowany w 1889 roku przez amerykańskiego geologa C.E. Duttona, który podobnie jak Hall twierdził, że wnętrze ziemi ma właściwości cieczy. Prace nad wyjaśnieniem mechanizmu opublikował w latach 1922 i 1927 Nansen.

Literatura

Kjemperud, A., Fjeldskaar, W. 1992. Pleistocene glacial isostasy — implications for petroleum geology. NPF Special Publication 1, 187-195 dostępny dzięki NGU
Leeder, M.R. 1999. Sedimentology and sedimentary basins: from turbulence to tectonics. John Wiley & Sons
Wolf, D. 1992. The changing role of the lithosphere in models of glacial isostasy: a historical review. Global and Planetary Change, 8 dostępne dzięki University of Stuttgart