Litosféra

Rozbalit box

Obsah boxu

Litosféra (z řeckých slov λίθος lithos – kámen a σφαίρα sphaira – koule) je pevný, vnější obal Země, který zahrnuje zemskou kůru a nejsvrchnější, pevnou část zemského pláště. Její tloušťka se pohybuje od několika kilometrů pod středooceánskými hřbety až po více než 200 km pod stabilními částmi kontinentů. Na rozdíl od pod ní ležící plastické a teplejší astenosféry se litosféra chová jako křehká a rigidní vrstva.

Litosféra není celistvá, ale je rozlámána na několik velkých i menších segmentů, známých jako litosférické desky (nebo tektonické desky). Tyto desky se pomalu pohybují po plastické astenosféře, což je základním mechanismem deskové tektoniky. Vzájemné interakce těchto desek na jejich okrajích jsou příčinou většiny geologických jevů na Zemi, jako jsou zemětřesení, vulkanismus, vznik pohoří a formování oceánských pánví.

📖 Definice a vymezení

Pojem litosféra je definován na základě mechanických vlastností hornin. Zahrnuje vrstvy, které se chovají dlouhodobě jako pevné a křehké těleso. Tím se liší od chemického dělení Země na kůru, plášť a jádro.

Litosféra vs. Astenosféra: Hranice mezi litosférou a astenosférou není ostrá chemická hranice, ale spíše teplotní. Je definována izotermou přibližně 1300 °C, při které se horniny svrchního pláště (především peridotit) začínají chovat plasticky a umožňují pohyb desek nad nimi. Litosféra tedy "plave" na astenosféře.
Litosféra vs. Zemská kůra: Zemská kůra je pouze nejsvrchnější, chemicky odlišná část litosféry. Litosféra zahrnuje jak kůru, tak i pod ní ležící pevnou část svrchního pláště, která je s kůrou mechanicky spojena a pohybuje se s ní jako jeden celek.

⚙️ Složení a vlastnosti

Litosféra se skládá ze dvou základních částí, které se liší svým chemickým složením i fyzikálními vlastnostmi.

🌎 Zemská kůra

Zemská kůra je nejsvrchnější a nejtenčí vrstva litosféry. Rozlišujeme dva základní typy:

Kontinentální kůra: Je tlustší (průměrně 35–40 km, pod vysokými pohořími až 90 km) a má nižší hustotu (cca 2,7 g/cm³). Její složení je velmi rozmanité, ale celkově odpovídá žulovému (granitoidnímu) složení. Je bohatá na křemík a hliník (označovaná jako Sial). Je geologicky stará, nejstarší horniny dosahují stáří až 4 miliardy let.
Oceánská kůra: Je tenčí (průměrně 5–10 km) a hustší (cca 2,9 g/cm³). Tvoří ji převážně čedič (bazalt) a gabbro. Je bohatá na křemík a hořčík (označovaná jako Sima). Je geologicky mladá, neustále vzniká na středooceánských hřbetech a zaniká v subdukčních zónách. Její stáří nepřesahuje 200 milionů let.

🪨 Svrchní plášť

Pod zemskou kůrou se nachází pevná část svrchního pláště, která tvoří spodní část litosféry. Tato vrstva je od kůry oddělena tzv. Mohorovičićovou diskontinuitou. Je tvořena především ultramafickými horninami, jako je peridotit, a má hustotu kolem 3,3 g/cm³. Společně s kůrou tvoří pevnou litosférickou desku.

🌡️ Fyzikální vlastnosti

Klíčovou vlastností litosféry je její rigidita a křehkost. Při působení tektonických sil se deformuje buď elasticky, nebo při překročení meze pevnosti dochází k jejímu porušení – vzniku zlomů a zemětřesení. Teplota v litosféře stoupá s hloubkou (tzv. geotermální gradient), ale ne natolik, aby horniny ztratily svou pevnost, jako je tomu v astenosféře.

🗺️ Litosférické desky a desková tektonika

Litosféra je rozčleněna na přibližně 7 velkých a několik desítek menších litosférických desek. Tyto desky jsou v neustálém pohybu, který je poháněn konvekčním prouděním v zemském plášti.

Hlavní litosférické desky:

Na okrajích (rozhraních) těchto desek dochází k nejintenzivnějším geologickým procesům. Existují tři základní typy rozhraní:

Divergentní rozhraní (konstruktivní): Desky se od sebe vzdalují. Vzniká zde nová oceánská kůra výstupem magmatu ze zemského pláště. Typickým příkladem jsou středooceánské hřbety (např. Středoatlantský hřbet) nebo kontinentální rifty (např. Východoafrická příkopová propadlina).
Konvergentní rozhraní (destruktivní): Desky se pohybují proti sobě. Důsledky závisí na typu srážejících se desek:

   *   **Oceánská vs. kontinentální:** Hustší oceánská deska se podsouvá (subdukuje) pod kontinentální. Vznikají hlubokomořské příkopy, sopečná pohoří na kontinentu (např. Andy) a dochází k silným zemětřesením.
   *   **Oceánská vs. oceánská:** Jedna oceánská deska subdukuje pod druhou. Vznikají hlubokomořské příkopy a sopečné ostrovní oblouky (např. Japonsko, Mariany).
   *   **Kontinentální vs. kontinentální:** Vzhledem k nízké hustotě kontinentální kůry nedochází k subdukci, ale ke kolizi a horotvorným procesům (orogeneze). Vznikají tak rozsáhlá pásemná pohoří (např. Himaláj, Alpy).

Transformní rozhraní (konzervativní): Desky se pohybují podél sebe. Kůra zde nevzniká ani nezaniká. Na těchto rozhraních dochází k silným zemětřesením. Typickým příkladem je zlom San Andreas v Kalifornii.

🌋 Geologické procesy spojené s litosférou

Pohyby a interakce litosférických desek jsou hnacím motorem většiny endogenních (vnitřních) geologických procesů.

Vulkanismus: Většina sopečné činnosti je vázána na okraje desek – na divergentní rozhraní (středooceánské hřbety) a konvergentní rozhraní se subdukcí. Méně častý je vulkanismus uvnitř desek, spojený s tzv. horkými skvrnami (např. Havajské ostrovy).
Zemětřesení: Jsou způsobena náhlým uvolněním napětí, které se hromadí v horninách na okrajích desek. Nejničivější zemětřesení vznikají v subdukčních zónách a na transformních zlomech.
Orogeneze (Vznik pohoří): Je primárně důsledkem kolize kontinentálních desek, ale pohoří vznikají i v subdukčních zónách (vulkanická pohoří).
Izostáze: Je stav gravitační rovnováhy mezi litosférou a astenosférou. Litosféra se "zanořuje" do astenosféry v závislosti na své hmotnosti a hustotě. Při odlehčení (např. odtáním ledovce) dochází k izostatickému zdvihu litosféry, což je proces pozorovatelný například ve Skandinávii.

💡 Pro laiky

Představte si Zemi jako broskev. Kůra je tenká slupka, dužina je plášť a pecka je jádro. Litosféra ale není jen slupka (kůra), je to slupka a k ní pevně přilepená nejsvrchnější, ztvrdlá část dužiny. Celá tato pevná vrstva je rozpraskaná na velké kusy – litosférické desky.

Tyto desky plavou na horké, polotekuté vrstvě pod nimi (astenosféře), podobně jako ledové kry na vodě. Pohybují se velmi pomalu, asi tak rychle, jak rostou nehty. Když do sebe dvě kry narazí, mohou se jejich okraje zkrabatit a vytvořit pohoří. Když se jedna kra podsune pod druhou, může to způsobit tání hornin a vznik sopek. A když se o sebe jen třou, dochází k otřesům – zemětřesením. Téměř všechno dramatické dění na povrchu naší planety je výsledkem tohoto neustálého pohybu litosférických desek.

Šablona:Aktualizováno