Astenosfären och litosfären

Redaktör: Cecilia Aarnio. Efter Ari Brozinskis artikel Astenos- ja litosfääri.

Astenosfären

Astenosfären och litosfären i genomskärning. Jordklotet indelas i fyra skikt på basis av sin kemiska sammansättning; yttre och inre kärnan, manteln och jordskorpan. Därutöver indelas jordklotets översta skikt i astenosfären och litosfären. Astenosfären finns i övre manteln och sträcker sig uppskattningsvis från 100-150 km till 350 km djup. Dess exakta gränser är svåra att bestämma.

Asthenes är grekiska och betyder ungefär utan styrka. Kännetecknande för astenosfären är dess medförliga eller plastiska konsistens. Man kan jämföra konsistensen med exempelvis tandkräm; materialet rinner inte likt vatten men ger ändå efter vid belastning. Massrörelser där het magma stiger uppåt, svalnar och sjunker ner igen orsakar s.k. konvektionsströmmar, drivkraften till plattektoniken, i astenosfären.

Litosfären

Lithos är grekiska och betyder sten. Litosfären är alltså jordklotets fasta stensfär. Litosfären omfattar jordytans översta 100-150 km eller med andra ord hela jordskorpan och mantelns översta skikt (den litosfäriska manteln). Litosfären är sprödare och lättare än astenosfären och “flyter” således på det plastiska underlaget. Såväl kontinentala som oceaniska litosfärplattor bygger upp litosfären. De oceaniska litosfärplattorna (ca 100 km) är i regel tunnare än de tjocka kontinentalplattorna (ca 150 km) och kan ibland vara endast ett fåtal kilometer (7-10 km) tjocka vid litosfärplattornas tillväxtställen, de oceaniska mittryggarna.

Kontinentalplattorna är porösare än de oceaniska och har en sammansättning av felsiska (rika på ljusa mineral) bergarter med hög kiseldioxidhalt (SiO2), närmast graniter och till graniter besläktade bergarter. Oceaniska plattorna består däremot av mafiska (rika på mörka mineral) bergarter och har en låg kiseldioxidhalt, till exempel basalt.

Var avgränsar litosfären till astenosfären?

Litosfären övergår i astenosfären på ungefär 100-150 km djup där temperaturen (ca 1280°C) är tillräckligt hög för stenmaterialet att genomgå partiell uppsmältning och blir därigenom plastisk. Man har räknat ut att astenosfären består av ungefär 2 % smälta och 98 % fast material. Gränsen mellan den stela litosfären och den dynamiska astenosfären är diffus och svår att uppskatta. Konvektionsströmmarna i astenosfären har orsakat uppsprickning av litosfären i, för närvarande, 13 olika kontinentalplattor.

Källor

Marshak, S. 2004: Earth: portrait of a planet, 2nd ed. W.W Norton and Company. USA.