Литосферу Земли можно best определить как твёрдую оболочку или кору, которая защищает Землю. Таким образом, в некотором смысле литосфера защищает Землю так же, как яичная скорлупа защищает яичный желток.
Прямо под литосферой находится ещё один слой, известный как астеносфера. Это слабая, горячая и довольно глубокая часть мантии нашей Земли.
В некотором смысле наша литосфера создаёт проводящую крышку прямо над мантией. Это, в свою очередь, уменьшает перенос тепла через Землю. Но где находится литосфера и каковы её различные типы? Читайте дальше, чтобы узнать больше!
Факт 1. Греческое происхождение
Знаете ли вы, что термин «литосфера» произошёл от греческого термина? Да, в греческом языке «литос» означает «каменистый», а «сфера» — «шар». Поскольку внешний слой нашей Земли представляет собой твёрдую кору, учёные дали ему такое название.
Факт 2. Континентальная и океаническая литосфера
Если вы думали, что литосфера — это единое целое, то вы ошибаетесь. Этот слой делится на два типа: океаническую литосферу и континентальную литосферу. Океаническая литосфера тесно связана с земной корой наших океанов и находится в океанических бассейнах. Толщина этих типов литосферы обычно составляет от 50 до 100 км.
С другой стороны, континентальная литосфера тесно связана с континентальной корой нашей Земли. Её толщина может варьироваться от 40 до 200 км.
Факт 3. Литосферные плиты смещаются и скользят
Литосфера, пожалуй, наиболее известна своей тектонической активностью. Эта активность обычно связана с взаимодействием массивных плит литосферы, известных как тектонические плиты. Существует несколько тектонических плит, наиболее распространёнными из которых являются Северо-Американская и Южно-Американская плиты, Евразийская плита, Африканская плита, Индийская плита и плита Наска.
Обычно тектонические процессы происходят на границах тектонических плит. В ходе этого процесса они могут расходиться или сталкиваться и скользить друг по другу.
Факт 4. Тепловые всплески повышают эластичность литосферы
Если вам интересно, как движутся тектонические плиты, ответ прост: тепловая энергия или тепло, исходящее из мантии, делает это возможным. Это же тепло повышает эластичность литосферных пород.
Факт 5. Тектоническая активность и геологические события
Тектоническая активность литосферы привела к некоторым из самых примечательных геологических событий на Земле. Это землетрясения, извержения вулканов и горообразование (формирование гор). Даже самые глубокие океанические впадины образуются в результате тектонической активности литосферы.
Факт 6. Изменение литосферы
Самое поразительное в литосферной тектонической активности — это то, что она может привести к преобразованию всей литосферы. Наша океаническая и континентальная литосферы имеют чрезвычайно тонкие рифтовые долины и небольшие океанические хребты. Литосферы смещаются относительно друг друга как внутри, так и снаружи этих долин и хребтов.
Факт 7. Океаническая литосфера постоянно утолщается
Да, наша океаническая литосфера постепенно утолщается. Это длительный процесс, который происходит из-за старения. Литосфера также может становиться толще по мере удаления от срединно-океанических хребтов.
Утолщение происходит за счёт своевременного кондуктивного охлаждения, которое превращает горячую астеносферу в литосферную мантию, что в конечном итоге приводит к уплотнению литосферы. Чем старше она становится, тем плотнее становится.
Хотя океаническая литосфера может быть тоньше нашей астеносферы в течение нескольких миллионов лет, после достижения определённого порога она станет невероятно толстой, часто превосходя по толщине астеносферу.
Факт 8. Океаническая плита погружается первой
Каждый раз, когда континентальная литосферная плита сталкивается с океанической зоной, последняя всегда погружается под первую. Это, пожалуй, наиболее заметно в зоне субдукции.
Факт 9. Океаническая плита моложе
Новые океанические плиты постоянно образуются на всех океанических хребтах. В конечном итоге плиты возвращаются в мантию в зоне субдукции. Это одна из многих причин, по которым океанические плиты намного моложе своих континентальных аналогов. В то время как некоторым сегментам континентальной плиты более миллиарда лет, самой старой океанической плите (всего) 200 миллионов лет.
Факт 10. Прочная оболочка
Как вы уже узнали в начале, литосфера — это всего лишь твёрдая оболочка. Но знаете ли вы, почему она такая твёрдая? В первую очередь это связано с её движением. Из-за низкой интенсивности и обширности напряжений, вызывающих тектонические движения, наша литосфера становится твёрдой оболочкой. Она меняется только после разрушения или хрупкого отказа. Однако астеносфера смягчается под воздействием тепла и в конечном итоге претерпевает пластичные изменения.
Факт 11. Температура под литосферой может достигать 1000 градусов по Цельсию
Да, вы не ослышались! Температура под нашей литосферой может достигать колоссальных 1000 градусов по Цельсию. Повышение температуры в конечном итоге приводит к более легкому движению горных пород. В каком-то смысле горные породы «действительно» текут.
Факт 12. Вы найдёте алмазы в литосфере
Да, алмазы образуются на границе литосферы, прямо под старой континентальной плитой, которая истончается. Алмазы образуются в результате извержений кимберлитов, и, как и большинство извержений, они происходят очень быстро! Магма проходит весь путь через литосферу без каких-либо остановок. Из тех же вулканических источников могут поступать ксенолиты литосферы, которые можно изучать, чтобы больше узнать о структуре и химическом составе литосферы.
Факт 13. Литосфера и другие сферы Земли
Хрупкая и прохладная литосфера отвечает за формирование окружающей среды нашей Земли. Она делает это, взаимодействуя с другими сферами, а именно: биосферой (живыми организмами на Земле), криосферой (замороженными участками Земли), гидросферой (жидкой водой на нашей Земле) и атмосферой (слоем воздуха, окружающим нашу планету). Эти различные сферы взаимодействуют друг с другом, влияя на такие элементы, как солёность океана, формирование ландшафта, экологический баланс, биоразнообразие и многое другое.
Факт 14. Концепция литосферы была впервые предложена А. Э. Х. Лавом
Как и в случае с большинством других открытий, открытие литосферы стало возможным благодаря выдающемуся учёному А. Э. Х. Лаву. Будучи математиком по профессии, он первым выдвинул идею о том, что структура нашей Земли имеет внешний слой. Это было опубликовано в его монографии «Некоторые проблемы геодинамики» в 1911 году. Таким образом, до 1911 года люди даже не рассматривали возможность того, что наша Земля окружена различными слоями.
Факт 15. Джозеф Баррелл и литосфера
В то время как Лав представил концепцию внешнего слоя, другой геолог, Джозеф Баррелл, решил изучить её подробнее. После обширных исследований он пришёл к выводу, что наша континентальная кора состоит из твёрдой коры и нижележащего полурасплавленного слоя. Полутвёрдый слой получил название астеносфера, а твёрдая кора наверху — литосфера. Его теории основывались на идее о том, что на континентальной плите Земли есть несколько гравитационных аномалий.
Факт 16. Кора, мантия и всё, что между ними
Наши океанические литосферные плиты состоят из коры (основная) и мантии (ультраосновная). Основная кора содержит силикатные материалы с высоким содержанием железа, магния и ряда других элементов. С другой стороны, в коре есть перидотит, содержащий пироксен и оливин. Обратите внимание, что в нём менее 45% кремнезёма.