La litosfera (de la palabra del griego que significa literalmente «esfera de piedra») es la capa más superficial de la Tierra sólida, caracterizada por su rigidez. Está formada por la corteza terrestre y por la zona contigua, la más externa, del manto residual, y «flota» sobre la astenosfera, una capa «blanda» que forma parte del manto superior. Es la zona donde se produce, en interacción con la astenosfera, la tectónica de placas.
La litosfera está fragmentada en una serie de placas tectónicas o litosféricas, en cuyos bordes se concentran los fenómenos geológicos endógenos, como el magmatismo (incluido el vulcanismo), la sismicidad o la orogénesis. Las placas pueden ser oceánicas o mixtas, cubiertas en parte por corteza de tipo continental.
Tipos de litosfera
Según el tipo de corteza que contiene se distinguen dos tipos de litosferas:
- Litosfera oceánica. Es la que está formada por corteza oceánica y manto residual. Constituye los fondos de los océanos y tiene un espesor medio de 100 km pero en las grandes cordilleras que hay en el fondo de los océanos, las denominadas dorsales oceánicas, su espesor es de sólo 7 km.
- Litosfera continental. Es la que está formada por corteza continental y manto residual. Es la que constituye los continentes. Tiene un espesor medio de unos 150 km.
Interpretación
La distinción u oposición litosfera/astenosfera se basa en las propiedades reológicas, de carácter físico, a diferencia de la distinción corteza/manto, que se basa en la composición química. Mientras el límite corteza/manto, la discontinuidad de Mohorovicic, es en casi todas las partes una interfase nítida que separa rocas de diferente composición química, el límite litosfera/astenosfera corresponde a una transición de fase relacionada con ciertos valores críticos de presión y temperatura que se alcanza a una profundidad que varía con el carácter de los materiales que están encima. Así, la transición es más profunda bajo los materiales relativamente poco densos de los continentes que bajo los más densos de la litosfera oceánica. La astenosfera (del griego ???????, astenos, sin resistencia) es la zona del manto que subyace a la litosfera, de la que se distingue por un comportamiento mucho más plástico.
Definiciones prácticas
En la práctica no es fácil traducir esta interpretación teórica a un espesor concreto. Se aplican distintas aproximaciones a:
- Litosfera térmica. Bajo este concepto la litosfera constituye la capa límite superior fría de la convección del manto. En otras palabras la litosfera se diferencia térmicamente de la astenosfera por ser conductiva (y no convectiva) y por poseer un gradiente geotérmico elevado. Algunos autores proponen que el límite inferior de la litosfera se encuentra en la isoterma 600°C, debido a que a partir de esta temperatura el olivino comienza a ser dúctil (o plástico).
- Litosfera sísmica. La base de la litosfera se caracteriza por una reducción en la velocidad de propagación de las ondas S y una elevada atenuación de las ondas P. Esta definición tiene la ventaja que es fácilmente detectable a través de estudios sismológicos.
- Litosfera elástica. Desde el punto de vista de la reología, la litosfera es la capa elástica que flota sobre la astenosfera. Gracias al principio de isostasia regional o flexión litosférica, es posible calcular el espesor elástico de la litosfera a partir de su curvamiento bajo cargas la (des)glaciación (midiendo el rebote post-glacial) o la erosión de los continentes.
- Las litosferas térmica y sísmica tienen espesores equivalentes. En general el espesor de la litosfera elástica es mayor a los otros dos. La litósfera es la capa rocosa externa de la tierra.
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