Litosfera

Lurraren egitura: litosfera (4)

Litosfera (grekotik λίθος, líthos, "harri" + σφαίρα, sféra, "esfera") Lurraren geruza solido azalekoena da, eta zurruntasuna du bere ezaugarri nabarmenena. Lurrazalak eta goi-mantuak osatzen dute litosfera. Bere lodiera 100-250km bitartekoa da. Litosfera bi plaka motetan banaturik dago: litosfera kontinentala eta litosfera ozeanikoa.

Litosfera astenosferaren gainean dago, eta bi geruza horien arteko elkarreraginaren ondorioz sortzen dira hain ezagunak diren mugimendu tektonikoak. Lurrazala guztiz zurruna izan arren, plaka tektoniko izeneko puska handietan dago zatitua, eta plaka horien ertzetan gertatzen dira fenomeno geologiko garrantzitsuenak (sumendiak, lurrikarak...).

Historia

Litosfera Lurraren kanpoko geruza indartsua izatearen kontzeptua A.E.H. Love-k deskribatu zuen bere 1911ko monografian, "Some problems of Geodynamics", eta aurrerago Joseph Barrel-ek zabaldu zuen artikulu-sail batean kontzeptuari buruz non "Litosfera" kontzeptua sartu zuen . Kontzeptua azal kontinentalean zehar zeuden grabitatearen anomalia garrantzisuen presentzian oinarritzen zen. Hortik abiatuz, berak ondorioztatu zuen existitu behar zitekeela gainazal gogor eta indartsu bat (litosfera izena jarri zion) geruza ahul eta plastiko baten gainean (astenosfera deitu zion), bigarren geruza hau jariakorra izanik. Ideia hauek Reginald Aldworth Daly- k garatu zituen 1940. urtean bere itzal handiko "Strength and Structure of the Earth" lanean , eta zabalki onartuak izan dira geologo eta geofisikoen artean. Nahiz eta litosfera eta astenosferari buruzko ideia hauek plaken tektonikaren teoria ezarri (1960) baino zenbait urte lehenago garatu izan, litosfera gogor baten existentziaren kontzeptua eta azken hau astenosfera ahul baten gainean labaintzen delaren kontzeptua ezinbestekoak dira teoria honentzako.

Litosfera motak

Plaken tektonikaren teoriaren arabera, litosfera plaketan banaturik dago, eta guztiak elkartuz puzzle bat osatzen dute. Zazpi plaka handi eta 12 txiki bereizten dira (mikroplakak eta azpiplakak ere badaude). Plakak mugimenduan daude denboran guztian, plaka batzuk beste batzuen kontra, eta horregatik bere ertzak jarduera geologiko handi baten eraginpean daude.

Litosfera kontinentala

Kontinenteak osatzen ditu eta heterogeneoa da. Arroka igneoz osaturik dago gehien bat, granitoa eta basaltoa izanik nabarmenenak. Lurrazal kontinentalaren lodiera oso aldakorra da, eremu meheenak 15-20 km eta lodienak 70 km ingurukoak dira. Litosfera kontinentala, azal kontinentalez eta lurraren mantuko kanpoko zatiaz osatuta dago. Bere gainean kontinenteak, mendikateak edo mendi sistemak aurkitzen ditugu. Litosfera ozeanikoa baino zaharragoa da, kontinentalean 3800 urteko arrokak aurkitu ditzazkegu. Litosfera kontinentalean eta ozeanikoan plaka tektonikoak aurkitu ditzazkegu, etengabe mugitzen dira "plaken tektonikaren teoria" (1968)-n azaltzen den bezala. Bere jatorria iraganean gertatutako aktibitate bolkanikoaren ondorioz da, bolkanetatik ateratako materialen metaketak litosfera kontinentalaren sorreran eta hedapenean lagundu zuten. Litosfera kontinentalaren azaleran lehen aipatutako estrukturak aurkitu ditzazkegu (mendikateak, gerriko orogenikoak...), gainera mendikate guneetako ezaugarri nagusi bat bere aktibitate sismiko eta bolkaniko nabarmenak dira, plaka tektoniken ertzetan badaude nagusiki.

Litosfera ozeanikoa

Ozeanoak osatzen ditu eta heterogeneoa da. Hau ere arroka igenoz osaturik dago, baina nagusiena basaltoa da. Lurrazal ozeanikoaren lodiera 6-10 km bitartekoa izan ohi da. Litosfera azal mafiko eta mantu ultramafikoz (peridotitaz) osatuta dago eta litosfera kontinentala baino dentsoagoa da. Lurrazal ozeanikoa etengabe berritzen da, dortsaletan sortuz eta subdukzio-eremuetan desagertuz. Hala, gehienez 200 milioi urte izatera iristen da, orohar. Litosfera ozeanikoaren lodiera handitzen doa urteekin, ur-hondoan mugituz. Lodieraren handipena, ur azpian gertatzen den hoztearen ondorio da, bero dagoen astenosfera mantu litosferikoan bihurtzen du, eta honek litosfera ozeanikoaren handipena eta dentsipen handiagotzea ekartzen du urteekin. Izan ere, litosfera ozeanikoa mantuko konbekzioaren muga termiko kapa da. Mantuko lodiera, litosfera ozeanikoaren zatia, muga termikoaren denboraren erro karratura hurbiltzen da.

$h=2\surd kt$

Hemen, "h" litosfera ozeanikoaren lodiera da, "k" hedapen termikoa (gutxi gorabehera 10⁻⁶ m²/s) silikato arrokentzako, eta "t" litosfera zati horren adina da. Adina normalean L/V- ren berdina da, non L ozeanoaren zentruko hedapen puntuaren distantzia da eta V litosfera plakaren abiadura da.

Litosfera ozeanikoa astenosfera baino dentsitate txikiagoa du milioika hamarkadengatik, baino hauek pasatzen direnean litosfera ozeanikoa dentsoagoa izango da astenosfera baino. Kimikaren bidez ,jakin ahal izan dugu, azal ozeanikoa arinago dela astenosfera baino, baina litosferaren kontrakzio termikoak astenosfera baino dentsoagoa egiten dute. Heldua den litosfera zatiak ezegonkortasun efektua sortzen du subdukzio gunetan grabitatearengatik, litosfera ozeanikoa litosferaren azpian hondoratzen da, azkeneko litosfera hori ozeanikoa edo kontinentala izan daiteke. Litosfera ozeaniko gazteenak ozeano hondoan hozten den subdukzio guneetako magma bidez sortzen dira.

Subdukzioa, plaka litosferikoen artean.

Ondorio bezala, litosfera ozeanikoa litosfera kontinentala baino askoz gazteagoa da: litosfera ozeaniko zaharrena 170 milioi urte inguru ditu, eta litosfera kontinentalaren zati batzuk bilioika urte dituzte. Litosfera kontinentalaren zati zaharrenak kratoietan oinarritzen dira, beraz litosfera ozeanikoa lodiagoa eta dentsitate txikiagokoa da; erlatiboak den dentsitate txiki honek eskualde batzuen egonkortzean laguntzen du.

Plaka litosferikoen ezaugarri nagusiak

Plaken mugetan, planetako jarduera sismiko eta bolkanikorik handiena biltzen da. Kontaktuan dauden plaken mugimenduak aztertuz, ertz desberdinak aurki daitezke, hala nola, dibergenteak, konbergenteak eta faila transformatzaileak edo transformazio-failarenak. Baina ozeanoan gertatzen diren suntsiketak, eraketak eta kontserbazioa kontuan hartuz, mugak eraikitzaileak, suntsitzaileak eta pasiboak dute izena hurrenez hurren. Litosfera mota bakoitzak ezaugarri nabarmen batzuk ditu: ozeanikoak dortsalak eta hobi ozeanikoak, eta kontinentalak, mendikateak eta kratoiak.

Dortsal ozeanikoak

Dortsal ozeanikoak mila kilometroko zabalera duten itsas hondoen gorapen luze, zabal eta jarraiak dira (oina -5.000 m inguruan eta gailurra -2.500 m inguruan), ozeanoaren heren bat baino gehiago osatuz. Ia Lur osoa inguratzen dute, rift kontinentalak ere hedatze-sistema bereko elementuak izanik. Alboetatik eragindako teinkadek litosferaren alde hori mehetu eta pitzatu egingo balute bezala, dortsalak haustura handiak sortzen dituzten alboko tentsio handien eraginpean dauden zonak dira. Ditsentzioak, berriz, presioa gutxiarazten du dostralaren azpi aldean, eta ondorioz, astenosferako harri solidoak urtu eta magmak eratzen dira. Magma horiek, konposizio basaltikoa dutenak, ganbara magmatikoa izeneko eskualde batean metatzen dira.

Listosferaren hausturen barrenean, magma ganbara magmatikotik irteten dira eta hor hoztu eta solidotu egiten dira. Magma hori hoztu eta solidotu egiten bada, dikeak eratzen dira, baina magma itsas hondora irteten bada, laba kuxinduak kanporatzen dituen itsaspeko bolkanismo bat sortzen da.

Hausturak eratzea eta gero hauek betetzea, litsofera ozeanikoa dortsalaren alde bietara haztea eragiten du. Dortsaletik urrundu ahala, hoztu egiten da eta haren dentsitatea eta sakonera handituz joango da. Dortsaleren forma eta rifta egotea edo ez, prozesu horren abiaduraren menpe dago.

Dortsalaren ezaugarrik aipagarrien artean, hauek aipatzekoak dira: lurrazaleko fokuko lurrikarak (70km-ko sakonera baino handiagoa ez duen hipozentroa), fluxu termiko altua, anomalia grabimetriko negatiboak eta sedimentu gutxi egotea. Gainera, dortsalek Lurreko mendikaterik luzeena eratzen dute, 75.000 kilometrotan zehar ia Lur osoa zeharkatzen dutelarik eta planetako sumendi guztiek baino zortzi aldiz laba gehiago isurtzen dute lurrazal ozeanikoa eratuz.

Hobi ozeanikoak

Hobi ozeanikoak agertzen dira aurkako norantzan higitzen diren bi plaken (kontinental-ozeanikoa edo ozeanikoa-ozeanikoa) artean, hauek aurkako norantzan higitzen dira. Ondorioz, plaka bat bestearen azpitik sartu eta hondoratu egiten da, subdukzioa eratzen, alegia, plaka hori suntsitu eta mantuarekin kontaktuan jartzen den arte. Prozesu hori jasaten duten eskualdeek, subdukzio-eskualdeak dira. Hobi ozeanikoak, ozeanoetako gunerik sakonenak dira.

Hobi ozeanikoaren azpian, subdukzio-plakak ur eduki lurrazal ozeanikoa eta sedimentuak eramaten ditu arrastaka. Hor, urak harrien urtze tenperatura jaisten du, hau da, anatexia ertatzen da, eta ondorioz, azalera igoaz sumendi kateak eratzen dituzten magmak sortzen ditu. Magma andesitikoak dira hauek, eta dortsaleko basaltoak baino aberatsagoak dira silizean.

Jarduera magmatikoak eragindakoa, kako forma du eta hobi ozeanikoarekiko paralelo dago. Hau, arku magmatikoa bezala ezagutzen da. Plaka ozeaniko batean sortutako arku magmatikoa, arku irla bat sortuko du, eta plaka kontinentalean sortutako hau, berriz, arku bolkaniko kontinentala.

Beste aldetik, gainean dagoen plaka, deformazio bortitz baten menpe dago. Subdukzio-plakak hobi ozeanikoan metatutako sedimentuak arrastaka eramaten ditu eta zamalkadura plakaren aurka bultzatzen ditu, goiko plakari itsasten zaion nahaste tektonikoa edo melangea izeneko erabat deformatuta dagoen harri nahaste kaotiko bat sortuz.

Harrien lodiera handitzen den ehinean, presio altuko metamorfismo bat gertatzen da. Honen barruan, bereizgarritzat, eskito urdinak (glaukofana, kolore urdineko anfibola duten harri metamorfikoak) eta eklogitak dituena.

Ezagutzen den hobi ozeaniko sakonena Marianetako hobia da, 11.034 m-ko sakonera du.

Mendikateak

Kontinenteen ezaugarri topografiko esanguratsuena mendilerro edo mendikateak dira. Mendi gazteenak (100 milioi urte baino gutxiagokoak) bereziki bi zonaldetan kokaturik daudela ikusi dezakegu. Batetik, Ozeano Pazifikoa inguratzen duen eskualdean eta Pazifiko okzidentala iguratzen duen zonaldea, arku irla bolkanikoen forman. Honen adibidea, Japonia edo Ginea Berria dira. Bestetik, Amerikako mendebaldea iguratzen duen zonaldea bereizten da, adibidez Andeak. Mendi zahar garrantzitsuenak berriz, Alpeetan eta Himalaian aurkitzen dira, eta kontinente barnean ere Apalacheak eta Uralak.

Barnealde egonkorra

Aldaketarik gabe mantendu diren kontinenteen zonaldeei kratoi deitzen zaie. Hauek egonkor mantendu izan dira azkeneko 600 milioi urteetan. Zonalde hauen barnean ezkutuak daude, ingurune zabal eta lauak dira, arroka kristalinoz ostuak. Oso zonalde zaharrak dira, Kanbriaraurreko arrokak aurkitzen dira eta. Adibidez, ezkutu Kanadiarra dugu.

Mendikateen eta kratoien kokapena

Zergatik higitzen dira plaka litosferikoak?

Plaka litosferikoak mugitzen dira mantuko materialen dinamikak eraginda.

Litosfera, geruza zurruna eta hotza, astenosferaren gainean kokatzen da. Astenosfera aldiz, hariakorra, beroa eta plastikozkoa bezala da. Horren ondorioz, litosfera astensoferarekiko independenteki mugitzea posible da.

Astenosferaren barnean konbekzio korronteak daude. Hauek grabitatearen eta berneko beroaren ondorioz sortzen dira eta mantuko materialak konstanteki mugitzea eragiten du. Mantuko materialak mugitzean, plaka litosferikoak ere mugitzea eragiten du eta ondorioz, plaken mugimendua gertatzen da.

Konbekzio mugimendua

Ikus, gainera

• Lurrazal
• Geosfera
• Plaken tektonika
• Orogenia
• Gainazal ozeaniko

Kanpo loturak

Wikimedia Commonsen badira fitxategi gehiago, gai hau dutenak: Litosfera

• Itsaspeko mendikateak: dortsalak

• Lurraren barne egitura
• Una introducción a la geología física
• Elhuyar zientzia hiztegia