Litosfera: definición, estructura y funciones de la capa rígida terrestre
La litosfera es la envoltura sólida del planeta Tierra. Es decir, comprende la corteza más la parte superior del manto que se comporta de forma rígida o elástica en escalas de tiempo largas. Bajo la litosfera se encuentra la astenosfera, una parte más débil, caliente y parcialmente dúctil del manto superior que puede fluir a escalas de tiempo geológicas. La litosfera actúa como una “tapa” conductora sobre el manto convectivo y reduce el transporte de calor hacia la superficie.
El término litosfera proviene del griego antiguo: λίθος (lithos) por "rocoso" y σφαίρα (sphaira) por "esfera". En geología se define por sus propiedades mecánicas: es la capa rígida más externa de un planeta rocoso o de un satélite natural. En la Tierra, la corteza —la capa más externa definida por su composición química y mineralógica— forma parte de la litosfera junto con la porción rígida del manto superior.
Estructura y composición
La litosfera está formada por dos componentes principales:
- Corteza: la capa superficial. Hay dos tipos principales:
- Corteza continental: más gruesa y compuesta en gran parte por rocas ígneas y metamórficas ricas en sílice (granitos y rocas asociadas).
- Corteza oceánica: más delgada y principalmente basáltica (formada en dorsales oceánicas).
- Manto litosférico: la parte superior del manto, compuesta principalmente por peridotitas (ultramaficas). Aunque mineralógicamente es similar a partes del manto inferior, su comportamiento mecánico es más rígido y frío comparado con la astenosfera subyacente.
Grosor y variación
El espesor de la litosfera varía mucho según la edad, el tipo (oceánica o continental) y la tectónica local:
- Litósfera oceánica: muy delgada en las dorsales (unos pocos kilómetros) inmediatamente después de formarse y puede engrosarse hasta decenas de kilómetros (habitualmente hasta ~100 km) a medida que se enfría y envejece.
- Litósfera continental: generalmente mucho más gruesa, con raíces litosféricas que pueden alcanzar entre ~100 y 250 km (y en algunos cratones estables incluso más), debido a la presencia de raíces litosféricas frías y raíces delgadas y rígidas debajo de las placas continentales.
Límite litosfera–astenosfera (LAB)
El límite entre litosfera y astenosfera (LAB) no es únicamente geográfico sino mecánico y térmico: se define por el cambio en comportamiento rígido a uno más dúctil y convectivo. Este límite puede detectarse por métodos sísmicos (disminución de la velocidad de ondas), térmicos (gradientes de temperatura) y por propiedades rheológicas (deformación).
Comportamiento mecánico y escalas de tiempo
La litosfera es rígida en escalas de tiempo cortas (donde se fractura y produce terremotos) y elástica o viscoelástica en escalas de tiempo largas (miles a millones de años). A profundidades intermedias existe una transición entre comportamiento frágil (brittle) cerca de la superficie y dúctil (ductile) a mayor profundidad. Esta combinación de propiedades permite la existencia de placas rígidas que se desplazan sobre la astenosfera más débil.
Placas litosféricas y tectónica
La litosfera está fragmentada en placas tectónicas que se mueven relativas entre sí: algunas divergen (dorsales), otras convergen (zonas de subducción) y otras se deslizan lateralmente (fallas transformantes). El movimiento de estas placas controla la actividad sísmica, el vulcanismo, la orogénesis (formación de montañas) y la reconfiguración de los continentes y océanos a lo largo del tiempo geológico.
Funciones e importancia
- Regulación térmica: la litosfera actúa como aislante térmico que controla la pérdida de calor interno del planeta hacia la superficie.
- Mecanismo para la tectónica: sus propiedades rígidas permiten la existencia de placas que interactúan y generan terremotos, volcanes y ciclos orogénicos.
- Soporte para la biosfera y la hidrosfera: la corteza proporciona los suelos, minerales y relieve necesarios para ecosistemas y ciclo hidrológico.
- Reservorio geológico: contiene recursos minerales, rocas ígneas y sedimentarias, y formaciones que acumulan hidrocarburos.
- Ciclo geoquímico: la litosfera participa en el ciclo del carbono a largo plazo (intemperismo, depósito y subducción) y afecta el clima en escalas geológicas.
Cómo se estudia
La litosfera se investiga mediante múltiples técnicas complementarias:
- Sismología: estudio de velocidades sísmicas y discontinuidades para inferir estructura y límites.
- Geotermia y flujo de calor: mediciones de temperatura y flujo de calor para estimar grosor y límites térmicos.
- Petrología y xenolitos: análisis de rocas traídas por magmas o perforaciones para conocer composición y condiciones de formación.
- Geofísica potencial: gravedad y magnetismo para mapa estructuras y espesores.
- Geodesia: GPS y técnicas de posicionamiento para medir desplazamientos de placas y deformación de la litosfera.
Resumen
La litosfera es la capa rígida exterior de la Tierra formada por la corteza y la parte superior del manto. Varía en grosor y composición entre zonas oceánicas y continentales, controla la dinámica tectónica y desempeña funciones clave en la regulación térmica, la formación del relieve y el mantenimiento de los recursos del planeta. Su interacción con la astenosfera es fundamental para entender procesos geológicos como la generación de volcanes, terremotos y la evolución de los continentes.
Corte de tierra
Las placas tectónicas de la litosfera.
Tipos de litosfera :-
Hay dos tipos de litosfera:
- La litosfera oceánica, que está asociada a la corteza oceánica y existe en las cuencas oceánicas. La litosfera oceánica suele tener un grosor de entre 50 y 100 km.
- La litosfera continental, que está asociada a la corteza continental. El grosor de la litosfera continental oscila entre unos 40 km y unos 200 km, de los cuales unos 40 km corresponden a la corteza.
La litosfera está dividida en placas tectónicas, que se mueven gradualmente unas respecto a otras.
La litosfera oceánica se engrosa a medida que envejece y se aleja de la dorsal oceánica. Este engrosamiento se produce por el enfriamiento conductivo, que convierte la astenosfera caliente en manto litosférico, y hace que la litosfera oceánica se vuelva cada vez más densa con la edad. La litosfera oceánica es menos densa que la astenosfera durante unas decenas de millones de años, pero después se vuelve cada vez más densa que la astenosfera.
Cuando una placa continental se une a una placa oceánica, en una zona de subducción, la litosfera oceánica siempre se hunde bajo la continental.
En las dorsales oceánicas se produce constantemente nueva litosfera oceánica y se recicla hacia el manto en las zonas de subducción. Por ello, la litosfera oceánica es mucho más joven que la continental: la litosfera oceánica más antigua tiene unos 200 millones de años, mientras que partes de la litosfera continental tienen miles de millones de años.
Otra característica distintiva de la litosfera son sus propiedades de flujo. Bajo la influencia de las tensiones de baja intensidad y larga duración que impulsan el movimiento tectónico, la litosfera es como un caparazón rígido. Se modifica principalmente por rotura ("fallo frágil"). La astenosfera (la capa del manto que se encuentra debajo de la litosfera) se ablanda con el calor y se ajusta mediante cambios plásticos ("deformación").
La litosfera oceánica está formada principalmente por basalto y gabro. La litosfera continental está formada por granito y gneis.
Páginas relacionadas
- Biosfera
- Placas tectónicas
Preguntas y respuestas
P: ¿Qué es la litosfera?
R: La litosfera es la envoltura exterior sólida del planeta Tierra, formada por la corteza y el manto superior.
P: ¿Qué es la astenosfera?
R: La astenosfera es la parte más débil, caliente y profunda del manto superior que puede fluir.
P: ¿Cómo afecta la litosfera al transporte de calor a través de la Tierra?
R: La litosfera proporciona una tapa conductora sobre el manto convector, lo que reduce el transporte de calor a través de la Tierra.
P: ¿Cuál es el origen de la palabra "litosfera"?
R: La palabra "litosfera" deriva de las palabras griegas antiguas "λίθος" (lithos) para "rocoso" y "σφαίρα" (sphaira) para "esfera".
P: ¿Cuál es la composición de la litosfera en la Tierra?
R: La litosfera de la Tierra está compuesta por la corteza y la parte del manto superior que se comporta elásticamente en escalas de tiempo largas.
P: ¿Cómo se define la corteza?
R: La corteza se define en función de su química y mineralogía.
P: ¿Cuál es la definición de la capa más externa de un planeta de tipo terrestre o de un satélite natural?
R: La capa más externa de un planeta de tipo terrestre o de un satélite natural, denominada litosfera, se define por sus propiedades mecánicas rígidas.
