A Föld litoszférája magában foglalja a kéreget és a legfelső köpenyt, amely a Föld kemény és merev külső rétegét alkotja. A litoszféra tektonikus lemezekre oszlik. A litoszférát az asztenoszféra alapozza meg, amely a felső köpeny gyengébb, melegebb és mélyebb része., A litoszféra-asztenoszféra határát a stresszre adott válasz különbsége határozza meg: a litoszféra nagyon hosszú ideig merev marad a geológiai idő alatt, amelyben rugalmasan és törékeny meghibásodáson keresztül deformálódik, míg az asztenoszféra viscously deformálódik, és műanyag deformáción keresztül befogadja a törzset.
a litoszféra vastagsága tehát a törékeny és viszkózus viselkedés közötti átmenethez kapcsolódó izotherma mélységének tekinthető., Az a hőmérséklet, amelyen az olivin gömbölyűvé válik (~1000 °C), gyakran használják ennek az izotermának a beállítására, mivel az olivin általában a leggyengébb ásvány a felső köpenyben.
A koncepció története
a litoszféra, mint a Föld erős külső rétegének fogalmát A. E. H. Love írta le 1911-es “a geodinamika néhány problémája” című monográfiájában, amelyet Joseph Barrell fejlesztett ki, aki számos tanulmányt írt a koncepcióról, és bevezette a “litoszféra”kifejezést., A koncepció alapján a jelenléte jelentős gravitációs anomáliák át kontinentális kéreg, amelyből már következtetni, hogy léteznie kell egy erős, szilárd felső réteg (amely felhívta a litoszféra) a fenti gyengébb réteg, amely flow (amely felhívta a asthenosphere). Ezeket az elképzeléseket Reginald Aldworth Daly terjesztette ki 1940-ben “a Föld ereje és szerkezete” című művével.”Ezeket a geológusok és geofizikusok széles körben elfogadták. A gyenge asztenoszférán nyugvó erős litoszféra ezen fogalmai elengedhetetlenek a lemeztektonika elméletéhez.,
típusok
különböző típusú litoszféra
a litoszféra felosztható óceáni és kontinentális litoszférára. Az óceáni litoszféra az óceáni kéreghez kapcsolódik (átlagos sűrűsége körülbelül 2,9 gramm / köbcentiméter), és az óceáni medencékben létezik. A kontinentális litoszféra a kontinentális kéreghez kapcsolódik (amelynek átlagos sűrűsége körülbelül 2,7 gramm / köbcentiméter), és a kontinensek és a kontinentális polcok alatt helyezkedik el.,
óceáni litoszféra
az óceáni litoszféra főleg mafikus kéregből és ultramafikus köpenyből (peridotit) áll, és sűrűbb, mint a kontinentális litoszféra. A fiatal óceáni litoszféra, az óceán közepén található gerinceken, nem vastagabb, mint a kéreg, de az óceáni litoszféra öregszik, és távolodik az óceán középső gerincétől. A legrégebbi cceanikus litoszféra általában körülbelül 140 km vastag. Ez a megvastagodás vezetőképes hűtéssel történik, amely a forró asztenoszférát litoszférikus köpenyré alakítja, és az óceáni litoszféra egyre vastagabbá és sűrűbbé válik az életkorral., Valójában az óceáni litoszféra egy termikus határréteg a köpeny konvekciójához. Az óceáni litoszféra köpenyrészének vastagsága közelíthető termikus határrétegként, amely az idő négyzetgyökeként megvastagodik.
H ∼ 2 κ t {\displaystyle \,h\,\sim\, 2\, {\sqrt {\kappa t}}\,}
itt, h {\displaystyle h} az óceáni köpeny litoszféra vastagsága, κ {\displaystyle \kappa } a termikus diffúzió (kb. 10-6 m2/s) a szilikát kőzetek esetében, és T {\displaystyle T} a litoszféra adott részének kora., A kor gyakran egyenlő L/V-vel, ahol L a közép-óceáni gerinc elterjedési középpontjától való távolság, V pedig a litoszférikus lemez sebessége.
az óceáni litoszféra néhány tízmillió évig kevésbé sűrű, mint az asztenoszféra, de ezt követően egyre sűrűbbé válik, mint az asztenoszféra. Míg a kémiailag differenciált óceáni kéreg könnyebb, mint az asztenoszféra, a köpeny litoszféra termikus összehúzódása sűrűbbé teszi, mint az asztenoszféra., Az érett óceáni litoszféra gravitációs instabilitása azt eredményezi, hogy szubdukciós zónákban az óceáni litoszféra mindig a legfontosabb litoszféra alá süllyed, amely lehet óceáni vagy kontinentális. Új óceáni litoszféra folyamatosan gyártják a közép-óceán gerincek újrahasznosított vissza a köpeny szubdukciós zónák. 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.,
Subducted litoszféra
Geofizikai tanulmányok a 21. század elején azt állították, hogy a litoszféra nagy darabjait a köpenybe olyan mélyre süllyesztették, mint 2900 km-re a mag-köpeny határáig, míg mások “lebegnek” a felső köpenyben. Mások azonban 400 km-ig a köpenybe ragadnak, de továbbra is “kapcsolódnak” a fenti kontinentális lemezhez, hasonlóan a Jordánia által 1988-ban javasolt “tektoszféra” mértékéhez. Subducting litoszféra merev marad (amint azt a mély földrengések mentén wadati-Benioff zóna), hogy a mélysége körülbelül 600 km (370 mi).,
kontinentális litoszféra
A Kontinentális litoszféra vastagsága körülbelül 40 km-től 280 km-ig terjed; a tipikus kontinentális litoszféra felső ~30-50 km-e kéreg. A kéreg megkülönböztethető a felső köpenytől a kémiai összetétel változásával, amely a Moho folytonosságán történik. A kontinentális litoszféra legrégebbi részei a kratonok alapját képezik, a köpeny litoszféra pedig vastagabb és kevésbé sűrű, mint a tipikus; az ilyen köpeny “kratonok gyökerei” viszonylag alacsony sűrűsége segít stabilizálni ezeket a régiókat.,
viszonylag alacsony sűrűsége miatt a szubdukciós zónába érkező kontinentális litoszféra nem képes sokkal tovább süllyedni, mint körülbelül 100 km (62 mi) a visszatérés előtt. Ennek eredményeként a kontinentális litoszférát nem újrahasznosítják szubdukciós zónákban az óceáni litoszféra újrahasznosításának módja. Ehelyett a kontinentális litoszféra a Föld szinte állandó jellemzője.