Litosfäär: definitsioon, maakoor ja ülemise mantli roll Maal

Litosfäär on planeedi Maa tahke, jäik kest. See hõlmab maakoort ja ülemise mantli osa, mis käitub elastselt pikema aja jooksul ning seetõttu reageerib koori all toimuvale liikumisele kui tervik. Termin pärineb vanakreeka keelest: λίθος (lithos) – "kivine" ja σφαίρα (sphaira) – "kera".

Otse litosfääri all asub astenosfäär, mis on ülemise mantli pehmem, kuumem ja osaliselt voolav osa. Just astenosfääri voolavus võimaldab litosfääril jaguneda ja liikuda eraldiseisvateks tektoonilisteks plaatideks.

Koostis ja kihiline ülesehitus

Litosfäär koosneb kahest põhilisest komponendist:

Maakoor – õhem, kemikaalselt ja mineraloogiliselt määratletud kiht. Maakoort on kahte tüüpi: kontinentaalne (paksam, peamiselt graniitne koostis) ja ookeaniline (õhem, basaltne koostis).
Ülemine mantli osa – tahke, kuid külmem osa mantlist, mis koos maakoorega moodustab litosfääri. See mantli osa annab litosfäärile mehaanilise jäikuse.

Oluline erinevus: maakoort on määratletud peamiselt koostise alusel, samas kui litosfäär on määratletud mehaaniliste omaduste (jäikus) järgi.

Paksus, temperatuur ja piirid

Litosfääri paksus ei ole ühtlane:

Ookeaniline litosfäär on tavaliselt õhem (mõned kuni ~100 km) ja noorem.
Kontinentaalne litosfäär võib olla tunduvalt paksem (kohati >200 km), eriti vanadel kratonitel.

Piir litosfääri ja allasuva astenosfääri vahel määratakse enamasti mehaanilise käitumise (jäik vs voolav) või temperatuuri alusel; see piir tekib tavaliselt siis, kui kivimite temperatuur jõuab ligikaudu ~1200–1300 °C, kus algab plastiline voolamine.

Tektooniline roll ja geofüüsikalised protsessid

Litosfäär on jagunenud arvukateks tektoonilisteks plaatideks, mis liiguvad üksteise suhtes. Peamised protsessid on:

Plate servades esinevad liikumised: lahknevad (moodustub uus ookeanipõhi), lähenevad (sõltuvalt tingimustest toimuvad sukeldumised või ülestõusud) ja transformliikuvad piirid (nihked).
Plaatide liikumist ajendab konvektsioon ülemises mantlis ja astenosfääris, mis kannab soojust ja momendit litosfääri.
Seismilised ja vulkaanilised nähtused on tihedalt seotud litosfääri ja plaatide servadega – enamik maavärinaid ja paljud vulkaanipursked tekivad just seal.

Mõju Maale ja inimesele

Litosfääri omadused määravad paljusid Maa pinnal toimivaid nähtusi:

Maakoor pakub eluks sobivat pinda ja sisaldab maavarasid (metallid, mineraalid, fossiilkütused).
Tektoonika kontrollib mäestike teket, ookeanide kujunemist, maavärinaid ja vulkaanilist tegevust, mis mõjutavad inimelu ja infrastruktuuri.
Maakoore ja litosfääri paksuse ning soojuse jaotuse mõistmine on olulised ressursside otsimisel ja maavärinariskide hindamisel.

Uurimismeetodid

Litosfääri uuritakse mitmete meetoditega:

Seismoloogia (seismilised lained annavad infot kihtide elastsuse ja paksuse kohta).
Geofüüsikalised mõõtmised (gravimeetria, magnetomeetria, soojusvoolu uuringud).
Mantlilt pärit xenoliidid ja puurproovid, mis toovad pinnale sügavalt pärit kivimeid.
GPS ja geodeetilised andmed, mis mõõdavad plaatide liikumist ja deformatsiooni reaalajas.

Kokkuvõtlikult: litosfäär on Maa jäik, tahke välimine kest, mis koosneb maakoorest ja ülemise mantli osast ning mängib keskset rolli plaattektoonikas, maavärinate ja vulkaanilise tegevuse tekkes ning maapõue ressursi jaotuses.

Maa väljalõige

Litosfääri tektoonilised plaadid.

Litosfääri tüübid :-

On olemas kahte tüüpi litosfääri:

Ookeaniline litosfäär, mis on seotud ookeanilise koorega ja esineb ookeanibasseinides. Ookeaniline litosfäär on tavaliselt umbes 50-100 km paksune.
kontinentaalne litosfäär, mis on seotud mandrilise koorega. Kontinentaalne litosfäär on umbes 40 km kuni 200 km paksune, millest umbes 40 km on maakoore paksus.

Litosfäär jaguneb tektoonilisteks plaatideks, mis liiguvad üksteise suhtes järk-järgult.

Ookeaniline litosfäär pikeneb vananedes ja eemaldub ookeani keskosa harjalt. Selline paksenemine toimub juhtiva jahtumise tõttu, mis muudab kuuma astenosfääri litosfääri mantliks ja põhjustab ookeanilise litosfääri vanusega suurenevat tihedust. Ookeaniline litosfäär on mõned kümned miljonid aastad vähem tihe kui astenosfäär, kuid pärast seda muutub üha tihedamaks kui astenosfäär.

Kui kontinentaalne plaat ühineb ookeanilise plaadiga subduktsioonivööndis, vajub ookeaniline litosfäär alati kontinentaalse alla.

Uus ookeaniline litosfäär tekib pidevalt ookeanide keskosas ja läheb subduktsioonivööndites tagasi mantlisse. Selle tulemusena on ookeaniline litosfäär palju noorem kui mandriliitosfäär: vanim ookeaniline litosfäär on umbes 200 miljonit aastat vana, samas kui mandriliitosfääri osad on miljardeid aastaid vanad.

Teine iseloomulik tunnus litosfäärile on selle voolavusomadused. Tektoonilist liikumist põhjustavate madala intensiivsusega pikaajaliste pingete mõjul on litosfäär nagu jäik kest. See muutub peamiselt purunemise teel ("rabe purunemine"). Astenosfäär (litosfääri all olev mantli kiht) on soojuspehmendatud ja kohandub plastiliste muutustega ("deformatsioon").

Ookeaniline litosfäär koosneb peamiselt basaltist ja gabbrost. Kontinentaalne litosfäär koosneb graniidist ja gneissist.

Seotud leheküljed

Biosfäär
Plaaditektoonika

Küsimused ja vastused

K: Mis on litosfäär?

V: Litosfäär on planeedi Maa tahke väliskest, mis koosneb maakoorest ja ülemisest mantlist.

K: Mis on astenosfäär?

V: Astenosfäär on ülemise mantli nõrgem, kuumem ja sügavamal asuv osa, mis võib voolata.

K: Kuidas mõjutab litosfäär soojuse liikumist läbi Maa?

V: Litosfäär moodustab konvektiivse mantli peal juhtiva kaane, mis vähendab soojuse liikumist läbi Maa.

K: Milline on sõna "litosfäär" päritolu?

V: Sõna "litosfäär" tuleneb vanakreeka sõnadest "λίθος" (lithos), mis tähendab "kivim", ja "σφαίρα" (sphaira), mis tähendab "kera".

Küsimus: Milline on Maa litosfääri koostis?

V: Maa litosfäär koosneb maakoorest ja ülemise mantli sellest osast, mis käitub pika aja jooksul elastselt.

K: Kuidas on määratletud maakoor?

V: Maakoore määratletakse selle keemia ja mineraloogia alusel.

K: Kuidas on määratletud maapealset tüüpi planeedi või loodusliku satelliidi välimine kest?

V: Maapealse planeedi või loodusliku satelliidi välimine kest, mida nimetatakse litosfääriks, on määratletud selle jäikade mehaaniliste omaduste alusel.