Литосфера и астеносфера
«Литосфера» и «астеносфера» - понятия чисто физические в отличие от коры и мантии, выделяемых по геологическим данным.
Литосфера - твердая оболочка Земли, включающая земную кору и верхнюю наиболее упругую часть мантии.
Астеносфера - подвижный и пластичный слой в верхней мантии, подстилающий литосферу.
Тектоносфера объединяет литосферу и астеносферу, сложенные породами земной коры и верхней мантии. Ю.М. Пущаровский считает, что в понятие «тектоносфера» необходимо включать земную кору и всю мантию, поскольку тектонические и структурообразующие движения присущи всем подразделениям мантии.
Выделение астеносферы первоначально было связано с необходимостью объяснения изостатической уравновешенности коры относительно мантии.
Астеносфера обладает пониженной по сравнению литосферой вязкостью. Такое свойство астеносферы обуславливается ее частично расплавленным состоянием. Содержание расплава, должно быть, не велико и составляет несколько процентов. Пленка расплава вокруг твердых зерен снижает вязкость и увеличивает пластичность. Этому способствует повышение температуры (на границе астеносферы и литосферы она составляет 1 200-1 300 °С). Повышение температуры или снижение давления приводит к увеличению содержания расплава в астеносфере и к образованию магматических камер, питающих магматизм. Образующаяся в астеносфере магма имеет базальтовый состав, т.е. содержит больше кремнезема, чем исходное мантийное вещество. Ультраосновные магмы могут выплавляться только при более высоких температурах, но такие условия существовали только в архее, когда тепловой поток был значительно более высоким, чем современный.
Рис. 10.1. Главный астеносферный слой и внутрилитосферные слои пониженных скоростей сейсмических волн на геофизическом профиле вдоль линии Европейского Геотраверса (EGT), по Д.Дж. Бланделлу (1999): М- поверхность Мохоровичича; 1 - верхняя кора; 2 - породы нижней коры со скоростями Vp = 6,5-7,0 км/с; 3 - породы нижней коры со скоростью Vp = 7,0-7,5 км/с; 4 - литосфера; 5 - внутрилитосферные слои пониженных скоростей
сейсмических волн; 6 - астеносфера; 7 - мезосфера
Астеносфера является одним из самых главных источников магматической деятельности на Земле. Магматические очаги возникают в коре и в литосферной мантии, но они часто вторичны к астеносфер- ным и играют подчиненную роль. Астеносферные магмы образуются из деплетированной мантии, они характеризуются низким содержанием щелочей и других некогерентных элементов, их продуктами являются толеитовые базальты. В случае, если магмы образуются на большей глубине в участках распространения недеплетированной мантии, выплавляется щелочная базальтовая магма, обогащенная некогерентными элементами.
В пределах СОХ кровля астеносферы находится на глубине 3-4 км, на периферии океанов ее положение фиксируется на глубинах 80-100 км. В центральных частях континентов мощность литосферы может достигать 150-200, 350-400 км (рис. 10.1). Астеносфера представляет сплошную оболочку с изменяющейся по латерали вязкостью- пластичностью. Трудность определения астеносферы на больших глубинах породила представление о прерывистости астеносферного слоя (астенолинзах). Мощность астеносферы, так же как и литосферы, может колебаться в значительных пределах.
