Jordens lithosfæren omfatter skorpen og den øverste kappe, som udgør den hårde og stive ydre lag af Jorden. Litosfæren er opdelt i tektoniske plader. Litosfæren er underlagt asthenosfæren, som er den svagere, varmere, og dybere del af den øvre kappe., Den Lithosfæren-Asthenosphere grænse er defineret ved en forskel i reaktion på stress: lithosfæren forbliver stive for meget lange perioder af geologisk tid, hvor det deformerer elastisk og gennem skørt fiasko, mens asthenosphere deformerer viscously og plads stamme gennem plastisk deformation.
tykkelsen af litosfæren anses således for at være dybden til isotermen forbundet med overgangen mellem skør og viskøs opførsel., Temperaturen, ved hvilken olivin bliver duktil (~1000 1000 C) bruges ofte til at indstille denne Isoterm, fordi olivin generelt er det svageste mineral i den øverste mantel.
Historie af begrebet
begrebet lithosfæren, som Jordens stærke ydre lag blev beskrevet af A. E. H. Kærlighed i hans 1911 monografi “Nogle af de problemer Geodynamics” og yderligere udviklet af Joseph Barrell, der skrev en række afhandlinger om konceptet og introducerede begrebet “lithosfæren”., Konceptet var baseret på tilstedeværelsen af betydelige tyngdekraftsanomalier over kontinental skorpe, hvorfra han udledte, at der skal eksistere et stærkt, solidt øvre lag (som han kaldte litosfæren) over et svagere lag, der kunne strømme (som han kaldte asthenosfæren). Disse ideer blev udvidet af Reginald ALD .orth Daly i 1940 med hans banebrydende arbejde “styrke og struktur af jorden.”De er bredt accepteret af geologer og geofysikere. Disse begreber om en stærk litosfære hviler på en svag asthenosfære er afgørende for teorien om pladetektonik.,
Type
Forskellige typer af lithosfæren
lithosfæren kan opdeles i oceaniske og kontinentale lithosfæren. Oceanisk litosfære er forbundet med oceanisk skorpe(med en gennemsnitlig tæthed på omkring 2,9 gram pr. Kontinental litosfære er forbundet med kontinental skorpe (med en gennemsnitlig tæthed på omkring 2,7 gram per kubikcentimeter) og ligger til grund for kontinenterne og kontinentale hylder.,
oceanisk litosfære
oceanisk litosfære består hovedsageligt af mafisk skorpe og Ultramafisk kappe (peridotit) og er tættere end kontinental litosfære. Ung oceanisk litosfære, fundet ved mid-ocean ridges, er ikke tykkere end skorpen, men oceanisk litosfære tykner, når den ældes og bevæger sig væk fra mid-ocean ridge. Den ældste cceaniske litosfære er typisk omkring 140 km tyk. Denne fortykning sker ved ledende afkøling, som omdanner varm asthenosfære til litosfærisk mantel og får den oceaniske litosfære til at blive mere og mere tyk og tæt med alderen., Faktisk er oceanisk litosfære et termisk grænselag til konvektion i mantelen. Tykkelsen af manteldelen af den oceaniske litosfære kan tilnærmes som et termisk grænselag, der tykner som kvadratroden af tiden.
h ∼ 2 κ t {\displaystyle \h\,\sim \,2\,{\sqrt {\kappa t}}\,}
Her, h {\displaystyle h} er tykkelsen af den oceaniske kappe lithosfæren, κ {\displaystyle \kappa } er den termiske diffusivity (ca 10-6 m2/s) for silikat sten, og t {\displaystyle t} er den alder given del af lithosfæren., Alderen er ofte lig med L / V, hvor L er afstanden fra spredningscentret for mid-oceanic ridge, og V er hastigheden af den litosfæriske plade.
oceanisk litosfære er mindre tæt end asthenosfæren i nogle få titusinder af år, men efter dette bliver mere og mere tættere end asthenosfæren. Mens kemisk differentieret oceanisk skorpe er lettere end asthenosfæren, gør termisk sammentrækning af mantellitosfæren den mere tæt end asthenosfæren., Gravitationel ustabilitet af gamle oceaniske lithosfæren, har den virkning, at der ved subduktion zoner, oceaniske lithosfæren altid dræn under tilsidesættelse af lithosfæren, som kan være oceanisk eller kontinental. Ny oceanisk litosfære produceres konstant ved midthavsrygge og genanvendes tilbage til mantlen i subduktions .oner. Som et resultat, oceaniske lithosfæren er meget yngre end kontinental lithosfæren: den ældste oceaniske lithosfæren er omkring 170 millioner år gamle, mens dele af den kontinentale lithosfæren er milliarder af år gammel.,
Subducted lithosfæren
Geofysiske undersøgelser i det tidlige 21 århundrede postulere, at store dele af lithosfæren har været subducted i kappen så dybt som 2900 km til nær core-mantle boundary (grænse), mens andre “flyde” i den øvre kappe. Endnu andre stikker ned i mantlen så langt som 400 km, men forbliver “fastgjort” til den kontinentale plade ovenfor, svarende til omfanget af “tektosfæren” foreslået af Jordan i 1988. Subducting litosfæren forbliver stiv (som påvist ved dybe jordskælv langs Benadati–Benioff zoneone) til en dybde på omkring 600 km (370 mi).,
Kontinental lithosfæren
Kontinental lithosfæren har et udvalg i tykkelse fra omkring 40 km og måske 280 km; den øverste ~30 ~50 km typisk kontinental lithosfæren er skorpe. Skorpen skelnes fra den øvre kappe ved ændringen i kemisk sammensætning, der finder sted ved Moho-diskontinuiteten. De ældste dele af det kontinentale lithosfæren ligger til grund for cratons, og kappe, lithosfæren, der er tykkere og mindre tæt end typiske, den relativt lave densitet af en sådan kappe “rødder cratons” hjælper med at stabilisere disse regioner.,
på Grund af sin relativt lave densitet, kontinental lithosfæren, der ankommer på en forkastningszone zone ikke subduct meget længere end omkring 100 km (62 mi) før resurfacing. Som resultat, kontinental litosfære genanvendes ikke i subduktions zonesoner, som den oceaniske litosfære genanvendes. I stedet er kontinental litosfære et næsten permanent træk ved Jorden.