Lithosfeer

de lithosfeer (IPA:, van het Grieks voor “rotsachtige” bol) is de vaste buitenste schil van een rotsachtige planeet. Op de aarde omvat de lithosfeer de korst en de bovenste mantel die met de korst verbonden is over de Mohorovičić-discontinuïteit. De lithosfeer is onderlegd door de asthenosfeer, het zwakkere, hetere en diepere deel van de bovenmantel. De basis van de lithosfeer-asthenosfeer grens komt ongeveer overeen met de diepte van de smelttemperatuur in de mantel. Als de geleidend koelende oppervlaktelaag van het convectiesysteem van de aarde, verdikt de lithosfeer in de tijd. Het is gefragmenteerd in tektonische platen (afgebeeld op de foto), die onafhankelijk ten opzichte van elkaar bewegen. Deze beweging van lithosferische platen wordt beschreven als platentektoniek.

het concept van de lithosfeer als de sterke buitenste laag van de aarde werd ontwikkeld door Barrell, die een reeks artikelen schreef over het concept (Barrell 1914a-c). Het concept was gebaseerd op de aanwezigheid van significante zwaartekrachtafwijkingen over de continentale korst, waaruit hij concludeerde dat er een sterke bovenste laag (die hij de lithosfeer noemde) boven een zwakkere laag moet bestaan die kon stromen (die hij de asthenosfeer noemde). Deze ideeën werden uitgebreid door Daly (1940), en zijn breed geaccepteerd door geologen en geofysici. Hoewel deze ideeën over lithosfeer en asthenosfeer werden ontwikkeld lang voordat de platentektonische theorie werd gearticuleerd in de jaren 1960, zijn de concepten dat sterke lithosfeer bestaat en dat dit berust op zwakke asthenosfeer essentieel voor die theorie.

de verdeling van de buitenste lagen van de aarde in lithosfeer en asthenosfeer mag niet worden verward met de chemische onderverdeling van de buitenste aarde in mantel en korst. Alle korst bevindt zich in de lithosfeer, maar de lithosfeer bevat over het algemeen meer mantel dan korst.

er zijn twee soorten lithosfeer:

• oceanische lithosfeer, geassocieerd met oceanische korst
• continentale lithosfeer, geassocieerd met continentale korst

oceanische lithosfeer is meestal ongeveer 50-100 km dik (maar onder de mid-oceanische ruggen is niet dikker dan de korst), terwijl de continentale lithosfeer ongeveer 150 km dik is, bestaande uit ~50 km korst en 100 km of meer bovenste mantel. De oceanische lithosfeer bestaat voornamelijk uit mafische korst en ultramafische mantel en is dichter dan de continentale lithosfeer, waarvoor de mantel wordt geassocieerd met korst gemaakt van felsisch gesteente. De korst onderscheidt zich van de bovenste mantel door de verandering in chemische samenstelling die plaatsvindt bij de MoHo-discontinuïteit. De oceanische lithosfeer wordt dikker naarmate hij ouder wordt en zich verwijdert van de mid-oceanische rug. Deze verdikking vindt plaats door geleidende koeling, die de hete asthenosfeer omzet in lithosferische mantel, en zorgt ervoor dat de oceanische lithosfeer steeds dichter wordt bij de leeftijd. De oceanische lithosfeer is Enkele tientallen miljoenen jaren minder dicht dan de asthenosfeer, maar wordt daarna steeds dichter dan de asthenosfeer. De gravitationele instabiliteit van volwassen oceanische lithosfeer heeft het effect dat in subductiezones de oceanische lithosfeer steevast onder de overheersende lithosfeer zinkt, die oceanisch of continentaal kan zijn. Nieuwe oceanische lithosfeer wordt voortdurend geproduceerd op mid-oceanische ruggen en wordt gerecycled terug naar de mantel in subductiezones. Hierdoor is de oceanische lithosfeer veel jonger dan de continentale lithosfeer. : de oudste oceanische lithosfeer is ongeveer 170 miljoen jaar oud, terwijl delen van de continentale lithosfeer miljarden jaren oud zijn.

een ander kenmerkend kenmerk van de lithosfeer is zijn vloei-eigenschappen. Onder invloed van de lage intensiteit, lange termijn spanningen die aandrijving plaat tektonische bewegingen, de lithosfeer reageert in wezen als een stijve shell en vervormt dus voornamelijk door brosse mislukking, terwijl de asthenosfeer (de laag van de mantel onder de lithosfeer) is warmte-verzacht en past spanning door plastische vervorming. Geoscientisten kunnen de aard van de subcontinentale mantel rechtstreeks bestuderen door xenolieten uit kimberliet en andere vulkanische leidingen te onderzoeken.

• Earth ‘s Crust, lithosfeer and asthenosfeer
• Crust and lithosfeer
• Barrell, J. 1914a The strength of the Earth’ s crust. Journal of Geology.22, 425-433.Barrell, J. 1914b The strength of the Earth ‘ s crust. Journal of Geology 22, 441-468.Barrell, J. 1914c The strength of the Earth ‘ s crust. Journal of Geology 22, 655-683.
• Daly, R. 1940 kracht en structuur van de aarde. New York: Prentice-Hall.
• Stanley Chernicoff en Donna Whitney. Geologie. An Introduction to Physical Geology, 4th ed., Pearson 2007

zie ook

• biosfeer
• cryosfeer
• aardatmosfeer
• hydrosfeer
• Pedosfeer
• platentektoniek
• Kola-Superdiep-boorgat

structuur van de aarde

aardkorst * bovenmantel • lithosfeer • asthenosfeer • mesosfeer * mantel * buitenkern • binnenkern * plaattektoniek