Litosfera: definicja, budowa i znaczenie dla Ziemi
Litosfera — definicja, budowa i znaczenie dla Ziemi: poznaj strukturę skorupy i płaszcza, wpływ na tektonikę, klimat i życie na Ziemi.
Litosfera to zewnętrzna, sztywna powłoka planety Ziemi. Obejmuje skorupę ziemską oraz tę część górnego płaszcza, która w długich skalach czasowych zachowuje się elastycznie.
Pod litosferą znajduje się astenosfera, słabsza, gorętsza i głębiej położona część górnego płaszcza. Ta strefa ma właściwości bardziej plastyczne i może względnie wolno płynąć, co umożliwia przemieszczanie się fragmentów litosfery.
Pochodzenie nazwy i definicja. Nazwa „litosfera” pochodzi z greki: λίθος (lithos) – „skalisty” oraz σφαίρα (sphaira) – „sfera”.[1] W sensie mechanicznym litosfera jest określona przez swoje sztywne właściwości – działa jak zewnętrzna skorupa planet typu ziemskiego lub ich naturalnych satelitów. W sensie chemicznym najbardziej zewnętrzna część to skorupa, której granice wyznacza skład mineralny i chemiczny.
Budowa i skład
Litosfera składa się z dwóch głównych komponentów:
- Skorupa – zewnętrzna część złożona z warstw skał osadowych, magmowych i metamorficznych; wyróżnia się skorupę kontynentalną (grubszą, lżejszą, bogatszą w krzemiany lekkie) oraz skorupę oceaniczną (cienką, gęstszą, zbudowaną głównie z bazaltów i gabra).
- Górny płaszcz litosferyczny – część płaszcza tuż pod skorupą, która wraz ze skorupą tworzy mechaniczną, chłodniejszą i sztywniejszą powłokę.
Grubość i właściwości mechaniczne
Grubość litosfery zależy od typu i wieku skorupy oraz od warunków geotermicznych. Orientacyjne wartości:
- litosfera oceaniczna – od kilku kilometrów przy grzbietach śródoceanicznych (młoda, gorąca) do kilkudziesięciu–około 100 km dla starszych fragmentów;
- litosfera kontynentalna – zwykle od ~50 km do ponad 200 km (wraz z chłodnym płaszczem litosferycznym).
W krótszych skalach czasowych litosfera zachowuje się sztywno (łamliwie), natomiast w skalach geologicznych może wykazywać przepływ lub pełzać, zwłaszcza w warunkach wysokich temperatur i naprężeń.
Ruchy płyt tektonicznych
Litosfera jest podzielona na płyty tektoniczne – rigidne segmenty poruszające się względem siebie na powierzchni astenosfery. Granice płyt są miejscami intensywnych procesów geologicznych:
- strefy rozciągania (dywergencja) – powstawanie nowej skorupy przy grzbietach oceanicznych;
- strefy subdukcji (konwergencja) – zanurzanie jednej płyty pod drugą, związane z trzęsieniami ziemi i wulkanizmem;
- strefy transformacyjne – boczne przesuwanie się płyt względem siebie (np. uskoki transformacyjne), źródło silnych trzęsień ziemi.
Ruchy te są napędzane m.in. konwekcją w płaszczu, siłami grawitacyjnymi i zmianami gęstości materiałów litosfery.
Znaczenie dla Ziemi i człowieka
- Litosfera kontroluje rozmieszczenie kontynentów i oceanów oraz jest miejscem większości procesów powstawania gór, trzęsień ziemi i wulkanów.
- Pełni rolę izolacyjną nad płaszczem – ogranicza bezpośredni transport ciepła z wnętrza Ziemi, zmniejszając intensywność konwekcji w górnych warstwach.
- Dostarcza zasobów naturalnych ważnych dla gospodarki: minerałów, rud metali, paliw kopalnych oraz gruntów i wód.
- Reguluje izostazję – wyporność i równowagi litosfery na bardziej plastycznym podłożu (astenosferze), co wpływa na podnoszenie i opadanie obszarów lądowych.
Metody badania
Wiedzę o litosferze zdobywa się dzięki multimodalnym badaniom: sejsmologii (analiza fal sejsmicznych pozwala określić grubość i strukturę), geofizyce (pomiary grawitacyjne i magnetyczne), geochemii (analiza składu skał) oraz wierceniom i obserwacjom geologicznych formacji powierzchniowych. Satelitarne techniki geodezyjne (GPS, InSAR) pozwalają mierzyć przemieszczania płyt i deformacje litosfery w czasie rzeczywistym.
Podsumowując, litosfera jest kluczową, sztywną powłoką Ziemi, której właściwości mechaniczne i termiczne determinują wiele zjawisk geologicznych mających wpływ zarówno na rozwój planety, jak i na życie i działalność człowieka.
Wycięcie w ziemi
Płyty tektoniczne litosfery.
Rodzaje litosfery :-.
Istnieją dwa rodzaje litosfery:
- Litosfera oceaniczna, która jest związana ze skorupą oceaniczną i występuje w basenach oceanicznych. Litosfera oceaniczna ma zwykle grubość około 50-100 km.
- Litosfera kontynentalna, która jest związana ze skorupą kontynentalną. Litosfera kontynentalna ma grubość od ok. 40 km do ok. 200 km, z czego ok. 40 km stanowi skorupa ziemska.
Litosfera jest podzielona na płyty tektoniczne, które stopniowo przemieszczają się względem siebie.
Litosfera oceaniczna zagęszcza się w miarę starzenia i oddalania się od grzbietu śródoceanicznego. Pogrubienie to następuje w wyniku przewodzącego chłodzenia, które przekształca gorącą astenosferę w płaszcz litosfery i powoduje, że litosfera oceaniczna z wiekiem staje się coraz gęstsza. Litosfera oceaniczna ma mniejszą gęstość od astenosfery przez kilkadziesiąt milionów lat, ale potem staje się coraz gęstsza od astenosfery.
Kiedy płyta kontynentalna styka się z płytą oceaniczną, w strefie subdukcji, litosfera oceaniczna zawsze zapada się pod kontynentalną.
Nowa litosfera oceaniczna jest stale produkowana na grzbietach śródoceanicznych i ponownie wprowadzana do płaszcza w strefach subdukcji. W rezultacie litosfera oceaniczna jest znacznie młodsza od kontynentalnej: najstarsza litosfera oceaniczna ma około 200 milionów lat, podczas gdy części litosfery kontynentalnej liczą sobie miliardy lat.
Inną cechą wyróżniającą litosferę są jej właściwości płynięcia. Pod wpływem długotrwałych naprężeń o małej intensywności, które napędzają ruchy tektoniczne, litosfera jest jak sztywna skorupa. Zmienia się ona głównie poprzez pękanie ("kruche pękanie"). Astenosfera (warstwa płaszcza poniżej litosfery) jest zmiękczona ciepłem i dostosowuje się poprzez zmiany plastyczne ("deformacja").
Litosfera oceaniczna składa się głównie z bazaltu i gabro. Litosfera kontynentalna składa się z granitów i gnejsów.
Powiązane strony
- Biosfera
- Tektonika płyt
Pytania i odpowiedzi
P: Czym jest litosfera?
O: Litosfera jest stałą zewnętrzną powłoką planety Ziemia, składającą się ze skorupy i górnego płaszcza.
P: Czym jest astenosfera?
O: Astenosfera to słabsza, gorętsza i głębsza część górnego płaszcza, która może płynąć.
P: W jaki sposób litosfera wpływa na transport ciepła przez Ziemię?
O: Litosfera zapewnia przewodzącą pokrywę na wierzchu konwekcyjnego płaszcza, co zmniejsza transport ciepła przez Ziemię.
P: Jakie jest pochodzenie słowa "litosfera"?
O: Słowo "litosfera" pochodzi od starożytnych greckich słów "λίθος" (lithos) oznaczającego "skalisty" i "σφαίρα" (sphaira) oznaczającego "sfera".
P: Jaki jest skład litosfery na Ziemi?
O: Litosfera na Ziemi składa się ze skorupy i części górnego płaszcza, który zachowuje się elastycznie w długich skalach czasowych.
P: Jak definiowana jest skorupa ziemska?
O: Skorupa ziemska jest definiowana na podstawie jej składu chemicznego i mineralogii.
P: Jaka jest definicja najbardziej zewnętrznej powłoki planety typu ziemskiego lub naturalnego satelity?
O: Najbardziej zewnętrzna powłoka planety typu ziemskiego lub naturalnego satelity, zwana litosferą, jest definiowana przez jej sztywne właściwości mechaniczne.
Przeszukaj encyklopedię