Litoszféra

a litoszféra (IPA:, görögül “sziklás” gömb) a sziklás bolygó szilárd legkülső héja. A földön a litoszféra magában foglalja a kérget és a legfelső köpenyt, amely a kéreghez kapcsolódik a Mohorovi-on keresztül. A litoszférát az asztenoszféra, a felső köpeny gyengébb, melegebb és mélyebb része borítja. A litoszféra-asztenoszféra határának alapja megközelítőleg megfelel a köpeny olvadási hőmérsékletének mélységének. A Föld konvekciós rendszerének vezetőképesen hűsítő felületi rétegeként a litoszféra idővel megvastagszik. Töredezett tektonikus lemezekre (a képen látható), amelyek egymástól függetlenül mozognak. A litoszférikus lemezek ezen mozgását lemeztektonikának nevezik.

a litoszféra, mint a Föld erős külső rétegének fogalmát Barrell fejlesztette ki, aki a koncepciót bemutató cikksorozatot írt (Barrell 1914a-c). A koncepció a kontinentális kéreg feletti jelentős gravitációs anomáliák jelenlétén alapult, amelyből arra következtetett, hogy léteznie kell egy erős felső rétegnek (amelyet litoszférának nevezett) egy gyengébb réteg felett, amely áramolhat (amelyet asztenoszférának nevezett). Ezeket az elképzeléseket Daly (1940) kibővítette, és a geológusok és geofizikusok széles körben elfogadták. Bár ezek az elképzelések a litoszféráról és az asztenoszféráról jóval az 1960-as évek lemeztektonikai elméletének megfogalmazása előtt alakultak ki, az erős litoszféra létezésének fogalma, és hogy ez a gyenge asztenoszférán nyugszik, elengedhetetlen ehhez az elmélethez.

a Föld külső rétegeinek litoszférára és asztenoszférára való felosztását nem szabad összetéveszteni a külső Föld köpenyre és kéregre történő kémiai felosztásával. Minden kéreg a litoszférában van, de a litoszféra általában több köpenyt tartalmaz, mint kéreg.

kétféle litoszféra létezik:

• óceáni litoszféra, amely az óceáni kéreghez kapcsolódik
• kontinentális litoszféra, amely a kontinentális kéreghez kapcsolódik

óceáni litoszféra általában körülbelül 50-100 km vastag (de az óceán közepén lévő gerincek alatt nem vastagabb, mint a kéreg), míg a kontinentális litoszféra körülbelül 150 km vastag, amely ~50 km kéregből és 100 km-ből áll vagy több legfelső köpeny. Az óceáni litoszféra főleg mafikus kéregből és ultramafikus köpenyből áll, és sűrűbb, mint a kontinentális litoszféra, amelyhez a köpeny a felsikus kőzetekből készült kéreghez kapcsolódik. A kéreg különbözik a felső köpenytől a kémiai összetétel változásával, amely a Moho diszkontinuitás. Az óceáni litoszféra megvastagszik, ahogy öregszik, és távolodik az óceán középső gerincétől. Ez a megvastagodás vezetőképes hűtéssel történik, amely a forró asztenoszférát litoszférikus köpenygé alakítja, és az óceáni litoszféra egyre sűrűbbé válik az életkorral. Az óceáni litoszféra néhány tízmillió évig kevésbé sűrű, mint az asztenoszféra, de ezután egyre sűrűbbé válik, mint az asztenoszféra. Az érett óceáni litoszféra gravitációs instabilitása azt eredményezi, hogy a szubdukciós zónákban az óceáni litoszféra mindig a felülbíráló litoszféra alá süllyed, amely lehet óceáni vagy kontinentális. Az óceán közepén folyamatosan új óceáni litoszféra keletkezik, amelyet a szubdukciós zónákban visszavezetnek a köpenybe. Ennek eredményeként az óceáni litoszféra sokkal fiatalabb, mint a kontinentális litoszféra: a legrégebbi óceáni litoszféra körülbelül 170 millió éves, míg a kontinentális litoszféra részei milliárd évesek.

a litoszféra másik megkülönböztető jellemzője az áramlási tulajdonságai. Az alacsony intenzitású, hosszú távú feszültségek hatására, amelyek meghajtják a lemeztektonikus mozgásokat, a litoszféra lényegében merev héjként reagál, és így elsősorban törékeny meghibásodás révén deformálódik, míg az asztenoszféra (a köpeny rétege a litoszféra alatt) hőlágyul, és a plasztikus deformáció révén befogadja a törzset.

a Földtudósok közvetlenül tanulmányozhatják a szubkontinentális köpeny természetét a kimberlitben és más vulkáni csövekben keletkezett köpeny xenolitok vizsgálatával.

• földkéreg, litoszféra és asztenoszféra
• kéreg és litoszféra
• Barrell, J. 1914a a földkéreg erőssége. Geológiai folyóirat.22, 425-433.
• Barrell, J. 1914b a földkéreg erőssége. Geológiai folyóirat 22, 441-468.
• Barrell, J. 1914c a földkéreg erőssége. Geológiai folyóirat 22, 655-683.
• Daly, R. 1940 a Föld ereje és szerkezete. New York: Prentice-Hall.
• Stanley Chernicoff és Donna Whitney. Geológia. Bevezetés a fizikai Geológiába, 4th ed., Pearson 2007

Lásd még:

• Bioszféra
• Krioszféra
• Föld légköre
• hidroszféra
• Pedoszféra
• lemeztektonika
• Kola Szuperdeep fúrás

a Föld szerkezete

kéreg * felső köpeny * litoszféra * asztenoszféra * mezoszféra • köpeny * Külső mag * belső mag * lemeztektonika