Литосфера: дефиниция, строеж и роля на твърдата обвивка на Земята

Литосфера: научете дефиницията, строежа и ролята на твърдата обвивка на Земята — от кората до горната мантия и нейното влияние върху геодинамиката.

Литосферата е твърдата обвивка на планетата Земя. Това включва земната кора и частта от горната мантия, която се държи еластично в дълги периоди от време — т.е. запазва твърдото си поведение при геоложки времена. Под литосферата се намира астеносферата — по-слабата, по-гореща и по-дълбока част от горната мантия, която може да се деформира и да тече в геоложки мащаб. Литосферата действа като твърд „капак“ върху конвектиращата мантия и влияе на преноса на топлина и маса през Земята.

Състав и граници

Литосферата се състои от два основни компонента:

• Кора — най-външният химически различим слой; тя се дели на континентална (главно гранитни и метаморфни скали) и океанска (главно базалтова) кора.
• Литосферен мантел — част от горната мантия под кората, която остава твърда при геоложки времена.

Границата между кората и мантията се обозначава чрез Мохоровичичевата граница (Moho). Топлинните и механичните характеристики определят техническата граница между литосферата и подлежащата на деформация астеносфера.

Дебелина и вариации

Дебелината на литосферата варира в зависимост от региона и възрастта ѝ. Обичайни стойности са:

• Океанска литосфера: в младите райони (например близо до срединно-океанските ребра) дебелината може да бъде само няколко километра до десетки километри; с възрастта и отдалечаването от ръба тя се уплътнява и дебелее (до ~100 km).
• Континентална литосфера: много по-дебела — обикновено стотици километри (често 100–250 km), особено под древни континентални щитове.

Механични свойства и литосферни плочи

Литосферата е механично твърда и често се подразделя на литосферни плочи — големи и малки пластове, които се движат и взаимодействат една с друга върху по-пластичната астеносфера. Тези взаимодействия включват:

• разместване и разширяване при срединно-океански ръбове (дивергенция);
• потъване на океанска литосфера под друга плоча при зони на субдукция (конвергенция);
• трансформни движения по разломи, където плочите се плъзгат странично една спрямо друга.

Движението на плочите е причина за земетресения, вулканизъм, оформяне на планини и други геоложки процеси. Причините за движението включват конвекционни токове в мантията, гравитационни сили и сили, свързани с промяна на плочната плътност.

Типове литосфера

По произход и свойства литосферата се разделя основно на:

• Континентална литосфера — по-лека (по-ниска плътност), богата на силикатни минерали с високо съдържание на силиций и алуминий; носи континентите и характеризира сушевите масиви.
• Океанска литосфера — по-плътна, базалтова по състав; образува дъното на океанските басейни и е по-млада по възраст (обновява се при ръбовете на разширение и се унищожава при субдукция).

Роля и значение

Литосферата изпълнява множество важни функции за Земята и живота:

• служи като твърда основа за екосистемите и човешката цивилизация (почви, континенти);
• контролира геотермичния поток и влияе на разпределението на температурите в кората;
• е резервоар на минерални и енергоносители (метали, минерали, въглеводороди);
• участвува в глобалния въглероден цикъл чрез химично и физично изветряне на скалите и субдукция на карбонатни материали;
• чрез плочната тектоника оформя релефа на планетата — планини, рифтове, океански басейни и континентални шelfове.

Как се изучава литосферата

Учените изследват литосферата чрез комбинация от методи: сеизмология (анализ на земетресения и вълни, преминаващи през Земята), геофизични сондажи (гравитационни и магнитни изследвания), термални модели, геоложки проучвания на скали, лабораторни експерименти върху физичните свойства на минералите и директно пробиване (бездънни сондажи и кернове). Съвременните сателитни наблюдения и геодезия (например GPS) позволяват да се измерва движението на литосферните плочи с висока точност.

Етимология: терминът „литосфера“ идва от старогръцки — λίθος (lithos) „скала“ и σφαίρα (sphaira) „сфера“ — и обозначава твърдата външна обвивка на скалиста планета или естествен спътник.

Въпроси и отговори

В: Какво представлява литосферата?

В: Какво представлява астеносферата?

В: Как литосферата влияе на преноса на топлина през Земята?

В: Какъв е произходът на думата "литосфера"?

Въпрос: Какъв е съставът на литосферата на Земята?

В: Как се определя кората?

В: Какво е определението за най-външната обвивка на планета от земен тип или естествен спътник?

Търсене по буква