Der lithosphere (Griechisch:  [lithos] für "den felsigen" +  [sphaira] für "den Bereich") ist die starre äußerste Schale eines felsigen Planeten. Auf der Erde umfasst es die Kruste und den Teil des oberen Mantels, der sich elastisch auf zeitlichen Rahmen von Tausenden von Jahren oder größer benimmt.

Der lithosphere der Erde

In der Erde schließt der lithosphere die Kruste und den obersten Mantel ein, die die harte und starre Außenerdschicht einsetzen. Dem lithosphere wird durch den asthenosphere, den schwächeren, heißeren und tieferen Teil des oberen Mantels unterlegen. Die Grenze zwischen dem lithosphere und dem zu Grunde liegenden asthenosphere wird durch einen Unterschied als Antwort auf Betonung definiert: Der lithosphere bleibt starr seit sehr langen Zeiträumen der geologischen Zeit, in der er elastisch und durch den spröden Misserfolg deformiert, während der asthenosphere klebrig deformiert und Beanspruchung durch die Plastikdeformierung anpasst. Der lithosphere wird in tektonische Teller gebrochen. Der oberste Teil des lithosphere, der chemisch auf die Atmosphäre, den Hydrobereich und die Biosphäre durch den Boden-Formen-Prozess reagiert, wird den pedosphere genannt.

Das Konzept des lithosphere als die starke Außenschicht der Erde wurde von Joseph Barrell entwickelt, der eine Reihe von Papieren geschrieben hat, die das Konzept einführen. Das Konzept hat auf der Anwesenheit bedeutender Ernst-Anomalien über die Kontinentalkruste basiert, aus der er abgeleitet hat, dass dort eine starke obere Schicht bestehen muss (den er den lithosphere genannt hat) über einer schwächeren Schicht, die fließen konnte (den er den asthenosphere genannt hat). Diese Ideen wurden vom Geologen von Harvard Reginald Aldworth Daly 1940 mit seiner Samenarbeit "Kraft und Struktur der Erde" ausgebreitet und sind von Geologen und geophysicists weit gehend akzeptiert worden. Obwohl diese Ideen über lithosphere und asthenosphere entwickelt wurden, lange vor dem Teller tektonische Theorie wurde in den 1960er Jahren artikuliert, sind die Konzepte, dass ein starker lithosphere besteht, und dass das auf einem schwachen asthenosphere ruht, für diese Theorie notwendig.

Es gibt zwei Typen von lithosphere:

• Ozeanischer lithosphere, der mit der Ozeanischen Kruste vereinigt wird und in den Ozeanwaschschüsseln besteht
• Kontinentaler lithosphere, der mit der Kontinentalkruste vereinigt wird

betrachtet, ist die Dicke des lithosphere die Tiefe zur Isotherme, die mit dem Übergang zwischen dem spröden und klebrigen Verhalten vereinigt ist. Die Temperatur, bei der olivine beginnt, klebrig zu deformieren (~1000 °C) wird häufig verwendet, um diese Isotherme zu setzen, weil olivine allgemein das schwächste Mineral im oberen Mantel ist. Ozeanischer lithosphere ist normalerweise ungefähr 50-100 km dick (aber unter der Mitte Ozeankämme ist nicht dicker als die Kruste), während kontinentaler lithosphere eine Reihe in der Dicke von ungefähr 40 km zu vielleicht 200 km hat; die oberen ~30 zu ~50 km typischen kontinentalen lithosphere sind Kruste. Der Mantel-Teil des lithosphere besteht größtenteils aus peridotite. Die Kruste ist vom oberen Mantel durch die Änderung in der chemischen Zusammensetzung bemerkenswert, die an der Diskontinuität von Moho stattfindet.

Ozeanischer lithosphere

Ozeanischer lithosphere besteht hauptsächlich aus der Mafic-Kruste und dem ultramafic Mantel (peridotite) und ist dichter als kontinentaler lithosphere, für den der Mantel mit der aus Felsic-Felsen gemachten Kruste vereinigt wird. Ozeanischer lithosphere wird dick, weil er alt wird und von der Mitte Ozeankamm abrückt. Diese Verdickung kommt beim leitenden Abkühlen vor, das heißen asthenosphere in den lithospheric Mantel umwandelt und den ozeanischen lithosphere veranlasst, immer dicker und dicht mit dem Alter zu werden. Der Dicke des Mantel-Teils des ozeanischen lithosphere kann als eine Thermalgrenzschicht näher gekommen werden, die als die Quadratwurzel der Zeit dick wird.

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Hier, ist die Dicke des ozeanischen Mantels lithosphere, ist der thermische diffusivity (etwa 10 m/s), und ist Zeit.

Ozeanischer lithosphere ist weniger dicht als asthenosphere seit einigen Dutzenden Millionen von Jahren, aber nachdem das zunehmend dichter wird als asthenosphere. Das ist, weil die chemisch unterschiedene ozeanische Kruste leichter ist als asthenosphere, aber die Thermalzusammenziehung des Mantels lithosphere macht es dichter als der asthenosphere. Die Gravitationsinstabilität von reifem ozeanischem lithosphere hat die Wirkung, die an subduction Zonen ozeanischer lithosphere unveränderlich unter dem Überlaufen lithosphere versenkt, der ozeanisch oder kontinental sein kann. Neuer ozeanischer lithosphere wird ständig an der Mitte Ozeankämme erzeugt und wird zurück zum Mantel an subduction Zonen wiederverwandt. Infolgedessen ist ozeanischer lithosphere viel jünger als kontinentaler lithosphere: Der älteste ozeanische lithosphere ist ungefähr 170 Millionen Jahre alt, während Teile des kontinentalen lithosphere Milliarden von Jahren sind. Die ältesten Teile von kontinentalem lithosphere unterliegen cratons und dem Mantel lithosphere dort ist dicker und weniger dicht als typisch; die relativ niedrige Dichte solchen Mantels "Wurzeln von cratons" hilft, diese Gebiete zu stabilisieren.

Subducted lithosphere

Geophysikalische Studien am Anfang des 21. Jahrhunderts postulieren das große Stücke des lithosphere sind subducted in den Mantel so tief gewesen wie 2900 km zur Nähe die Kernmantel-Grenze, während andere im oberen Mantel "schwimmen", während ein Stock unten in den Mantel, so weit 400 km, aber "beigefügt" dem Kontinentalteller oben, ähnlich in Höhe vom "tectosphere" bleiben, der durch den Jordan 1988 vorgeschlagen ist.

Mantel xenoliths

Geoscientists kann die Natur des Subkontinentalmantels durch das Überprüfen des Mantels xenoliths heraufgebracht in kimberlite, lamproite, und anderen vulkanischen Pfeifen direkt studieren. Die Geschichten dieser xenoliths sind durch viele Methoden, einschließlich Analysen des Überflusses an Isotopen des Osmiums und Rheniums untersucht worden. Solche Studien haben bestätigt, dass Mantel lithospheres unter einem cratons seit Perioden über 3 Milliarden Jahre trotz des Mantel-Flusses angedauert hat, der Teller-Tektonik begleitet.

Weiterführende Literatur

• Stanley Chernicoff und Donna Whitney. Geologie. Eine Einführung in die Physische Geologie, 4. Hrsg., Pearson 1990

Außenverbindungen

• Die Kruste der Erde, Lithosphere und Asthenosphere
• Crust und Lithosphere

Siehe auch

• Cryosphere
• Kola supertiefes Bohrloch
• Teller-Tektonik
• Tisch von globalen Klimasystembestandteilen