Asthenosphäre und Lithosphäre bilden die äußersten konzentrischen Schichten der Erde: Die erste umfasst einen Großteil der oberen Mantel, während die Lithosphäre den obersten Mantel und die darüber liegende Kruste umfasst, die in Form von tektonischen Platten. Obwohl der Mensch von Natur aus in seiner Fähigkeit, den oberen Erdmantel zu erforschen, eingeschränkt ist – der auf dieser schmalen äußeren Kruste des Planeten feststeckt – das Verhalten seismischer Wellen und andere Beweise haben grundlegende Unterschiede in den physikalischen Eigenschaften der Asthenosphäre aufgezeigt und Lithosphäre. Diese Unterschiede helfen, die Bewegung und Anordnung der Ozeanbecken und Kontinente zu erklären.
Die Schichten der Erde
Bevor wir uns mit der Asthenosphäre und Lithosphäre befassen, wollen wir die grundlegende Anatomie des Planeten aufschlüsseln. Stellen Sie sich die Erde als eine große blaue runde Frucht vor. Vier Grundschichten bilden diese planetarische Frucht. Da ist das Zentrum; das innerer Kern
, von dem angenommen wird, dass es sich um eine ungefähr 900 Meilen breite feste Masse aus Eisen und etwas Nickel handelt. Darüber hinaus liegt die äußerer Kern, ebenfalls eisendominiert, aber – im Gegensatz zum umgebenden inneren Kern – geschmolzen (oder flüssig). Das Mantel, die umfangreichste Schicht des Planeten, liegt über dem äußeren Kern; Die Manteldicke beträgt im Durchschnitt etwa 1.800 Meilen. Über den Mantel als Schale der „Frucht“ zu streichen ist die vergleichsweise dünne Kruste, das alles an der Erdoberfläche umfasst – von Meerestiefen bis zu hohen Bergen – aber weniger als 1 Prozent des Planetenvolumens ausmacht.Die Asthenosphäre
Geologen teilen den Erdmantel in mehrere Unterschichten auf, von denen die tiefste ist Mesosphäre, dessen Basis an den äußeren Kern grenzt; die Mesosphäre, die man sich als den unteren Mantel vorstellen kann, ist wahrscheinlich starr. Das Asthenosphäre (endlich!) liegt über der Mesosphäre im oberen Mantel und erstreckt sich von etwa 100 Kilometer bis 610 Kilometer Tiefe. Das Gestein der Asthenosphäre – hauptsächlich Peridotit – ist größtenteils fest, aber weil es darunter liegt Unter hohem Druck fließt es wie Teer in plastischer (oder duktiler) Weise mit einer Geschwindigkeit von vielleicht ein oder zwei Zoll pro Jahr. (Diese mechanische Schwäche erklärt diese Namenszone des Mantels: Asthenosphere bedeutet „schwache Schicht“.) Konvektive Strömungen wirbeln die Asthenosphäre auf; heiße, weniger dichte Auftriebe, die Wärme aus dem Inneren zur Oberfläche transportieren, ausgeglichen durch kühle (und daher dichtere) Auftriebe.
Die Lithosphäre
Die Lithosphäre umfasst den obersten Teil des Mantels über der Asthenosphäre sowie die darüber liegende Kruste. Im Vergleich zur heißen, flüssigen Asthenosphäre unten ist die Lithosphäre kühl und starr, und anstatt einer durchgehenden „Schwarte“ wird ein Puzzle aus Lithosphären (oder tektonisch) Platten.
Sie können die Kruste der Lithosphäre in zwei Sorten einteilen. Ozeanische Kruste ist relativ dünn und dicht, dominiert von Basaltgestein, das reich an Kieselsäure und Magnesium ist. Kontinentale Kruste ist leichter und dicker und besteht hauptsächlich aus granitischen Gesteinen, die von Kieselsäure und Aluminium dominiert werden. Die Kruste erstreckt sich etwa 2 bis 6 Meilen unter Ozeanbecken und bis zu 80 Meilen unter großen Bergen major auf dem Kontinent vor dem Übergang zum eisen- und magnesiumreichen Peridotit des Oberen Mantel. Diese Grenze zwischen Krusten- und Mantelgestein ist nach dem Wissenschaftler (eigentlich einem Meteorologen) benannt, der geholfen hat, sie zu entdecken: Sie heißt die Mohorovizische Diskontinuität, oft (zum Glück) verkürzt auf Moho.
Während sich die Wärme in der Asthenosphäre durch Konvektion schnell ausbreitet, überträgt das kühlere, starre Gestein der Lithosphäre die Wärme durch Wärmeleitung viel langsamer.
Plattentektonik
Die physikalischen Eigenschaften der Asthenosphäre und Lithosphäre tragen dazu bei, die fundamentalen Kräfte zu etablieren, die Bewegen und formen Sie die Merkmale, aus denen die Erdoberfläche besteht, beschrieben in der Plattentheorie Tektonik. Die heiße, fließende Asthenosphäre – die aufgrund der Wärmekonvektion von heiß und fließend bleibt das Innere der Erde – bildet eine Schmierschicht, auf der die starren Platten der Lithosphäresphere rutschen. Magma steigt aus der Asthenosphäre an den mittelozeanischen Rücken an die Oberfläche, wo tektonische Platten divergieren und neue basaltische ozeanische Kruste bilden. Diese frische Kruste breitet sich von beiden Seiten aus, kühlt ab und wird dichter, wenn sie sich vom mittelozeanischen Rücken entfernt. Wenn eine ozeanische Platte mit einer weniger dichten Platte kollidiert – das könnte eine jüngere ozeanische Kruste oder eine kontinentale Kruste sein, die immer leichter ist als die ozeanische –, taucht sie darunter ein, oder subduziert, und wird im Wesentlichen in den Mantel recycelt. Während Geowissenschaftler weiterhin über die primäre Kraft diskutieren, die die Plattenbewegung antreibt, geht eine vorherrschende Theorie davon aus, dass eine subduzierende Platte aus Ozeankruste den Rest der Platte hinter sich herzieht.