Litosfera

La litosfera (AFI: , del griego para esfera “rocosa”) es la capa externa sólida de un planeta rocoso. En la Tierra, la litosfera incluye la corteza y el manto superior que se une a la corteza a través de la discontinuidad de Mohorovičić. La litosfera está sustentada por la astenosfera, la parte más débil, más caliente y más profunda del manto superior. La base del límite litosfera-astenosfera corresponde aproximadamente a la profundidad de la temperatura de fusión en el manto. Como la capa superficial de enfriamiento conductivo del sistema de convección de la Tierra, la litosfera se espesa con el tiempo. Está fragmentado en placas tectónicas (que se muestran en la imagen), que se mueven de forma independiente entre sí. Este movimiento de placas litosféricas se describe como tectónica de placas.

El concepto de la litosfera como la fuerte capa exterior de la Tierra fue desarrollado por Barrell, quien escribió una serie de artículos que introducían el concepto (Barrell 1914a-c). El concepto se basaba en la presencia de anomalías de gravedad significativas sobre la corteza continental, de las que dedujo que debe existir una capa superior fuerte (a la que llamó litosfera) por encima de una capa más débil que podría fluir (a la que llamó astenosfera). Estas ideas fueron ampliadas por Daly (1940), y han sido ampliamente aceptadas por geólogos y geofísicos. Aunque estas ideas sobre la litosfera y la astenosfera se desarrollaron mucho antes de que se articulara la teoría de la tectónica de placas en la década de 1960, los conceptos de que existe una litosfera fuerte y que esta descansa en una astenosfera débil son esenciales para esa teoría.

La división de las capas exteriores de la Tierra en litosfera y astenosfera no debe confundirse con la subdivisión química de la Tierra exterior en manto y corteza. Toda la corteza está en la litosfera, pero la litosfera generalmente contiene más manto que corteza.

Hay dos tipos de litosfera:

• Litosfera oceánica, que está asociada con la corteza oceánica
• Litosfera continental, que está asociada con la corteza continental

La litosfera oceánica suele tener entre 50 y 100 km de espesor (pero por debajo de las crestas oceánicas no es más gruesa que la corteza), mientras que la litosfera continental tiene aproximadamente 150 km de espesor, que consiste en ~50 km de corteza y 100 km o más del manto superior. La litosfera oceánica consiste principalmente en corteza máfica y manto ultramáfico y es más densa que la litosfera continental, para la cual el manto está asociado con una corteza hecha de rocas félsicas. La corteza se distingue del manto superior por el cambio en la composición química que tiene lugar en la discontinuidad Moho. La litosfera oceánica se espesa a medida que envejece y se aleja de la cresta media del océano. Este engrosamiento se produce por enfriamiento conductivo, que convierte la astenosfera caliente en manto litosférico, y hace que la litosfera oceánica se vuelva cada vez más densa con la edad. La litosfera oceánica es menos densa que la astenosfera durante unas pocas decenas de millones de años, pero después de esto se vuelve cada vez más densa que la astenosfera. La inestabilidad gravitacional de la litosfera oceánica madura tiene el efecto de que en las zonas de subducción la litosfera oceánica invariablemente se hunde debajo de la litosfera superior, que puede ser oceánica o continental. La nueva litosfera oceánica se produce constantemente en las crestas oceánicas medias y se recicla de vuelta al manto en las zonas de subducción. Como resultado, la litosfera oceánica es mucho más joven que la litosfera continental: la litosfera oceánica más antigua tiene unos 170 millones de años, mientras que partes de la litosfera continental tienen miles de millones de años.

Otra característica distintiva de la litosfera son sus propiedades de flujo. Bajo la influencia de las tensiones de baja intensidad y a largo plazo que impulsan los movimientos tectónicos de la placa, la litosfera responde esencialmente como una capa rígida y, por lo tanto, se deforma principalmente a través de fallas frágiles, mientras que la astenosfera (la capa del manto debajo de la litosfera) se ablanda con calor y se adapta a la tensión a través de la deformación plástica.

Los geocientíficos pueden estudiar directamente la naturaleza del manto subcontinental examinando xenolitos del manto criados en kimberlita y otras tuberías volcánicas.

• Corteza terrestre, Litosfera y Astenosfera
• Corteza y Litosfera
• Barrell, J. 1914a La fuerza de la corteza terrestre. Journal of Geology.22, 425-433.
• Barrell, J. 1914b La fuerza de la corteza terrestre. Journal of Geology 22, 441-468.
• Barrell, J. 1914c La fuerza de la corteza terrestre. Journal of Geology 22, 655-683.
• Daly, R. 1940 Fuerza y estructura de la Tierra. Nueva York: Prentice-Hall.
• Stanley Chernicoff y Donna Whitney. Geología. An Introduction to Physical Geology, 4th ed., Pearson 2007

Véase también

• Biosfera
• Criosfera
• Atmósfera de la Tierra
• Hidrosfera
• Pedosfera
• Tectónica de placas
• Pozo Superdeep de Kola

Estructura de la Tierra

Corteza * Manto superior * Litosfera * Astenosfera * Mesosfera * Manto * Núcleo externo * Núcleo interno * Tectónica de placas