1 岩石圈的定义
从1914年被引入至今，岩石圈的概念一直是相对于软流圈而提出和讨论的。Joseph Barrell (1914) 从力学强度(流变性)角度给出了岩石圈 (lithosphere) 和软流圈 (asthenosphere) 的定义：岩石圈是具有高强度（高粘滞度、低流变性）的地球外壳，而其下的软流圈则强度较低且能够流动，可以提供重力均衡补偿。
随着地球科学理论，特别是20世纪六七十年代板块构造理论的提出和发展，岩石圈被赋予了新的含义。在板块构造理论框架下，岩石圈代表若干漂浮于软流圈之上的，在较长的地质时间尺度上保持刚性的块体（即板块），板块之间存在着会聚、发散、侧向滑动等相对运动，并在边界处产生相互作用，这种板块间的相互作用可能是地球上大多数地震和火山活动的起因。
岩石圈包括地壳和软流圈之上的上地幔部分。在对岩石圈进行定量研究时，基于不同的物理化学性质将对应于岩石圈的不同定义。
下面介绍几种常见的 定 义：
1) 力学岩石圈(Mechanical lithosphere)：与对流的软流圈完全隔离的地球最外层刚性部分。在典型地幔应力条件下(1MPa)，经地质时间尺度(108年)其变形不超过1%（板块构造理论）；
2)热岩石圈(Thermal lithosphere)：具有热传导温度梯度的地球外壳，热传导地温线与地幔绝热地温线相交的深度定义为岩石圈底界面，其中与地幔绝热线对应的地表温度（地幔潜在温度，potential temperature）Tm的选取范围为1200oC-1450oC，多为1300oC；
3) 地震学岩石圈(Seismic lithosphere)：由地震波速来定义，指位于低速软流圈之上的高速盖层；
4) 弹性岩石圈(Elastic lithosphere)：在负载作用下，百万年时间尺度上表现为完全弹性的地球外层部分；
5) 化学岩石圈(Chemical lithosphere)：由于化学成分上的差别而比软流圈轻的，同时缺水的，因而稳定的具有低流变性的地球外壳，又称为化学边界层；
6) 岩石学岩石圈(Petrological lithosphere)：由岩石矿物成分的变化来定义岩石圈和软流圈，如将元素Y在石榴石中的亏损与富集作为指标，石榴石中Y含量在10 ppm以下的为岩石圈特征，否则为软流圈特征；
7) 电性岩石圈(Electric lithosphere)：岩石圈的导电性与温度有着极其密切的关系，随温度增加而迅速增大。岩石圈在与软流圈的分界面处表现为导电性的迅速增加。
2. 岩石圈的物理化学特征
岩石圈的物理化学性质及其与软流圈的差异使它能够漂浮于软流圈之上，并在地质时间尺度上保持刚性和稳定。这也是板块构造学说和地幔动力学研究的理论基础。
温度是影响岩石圈地震波速、密度、粘滞度（强度）等物理性质的一个重要因素。由于主要以热传导方式传递热量，岩石圈内的温度梯度（平均14oC/km）要比包括软流圈在内的对流地幔绝热温度梯度（0.3～0.5oC/km）高得多，岩石圈也比软流圈冷得多。较低的温度不仅对应于岩石圈较高的地震波速， 而且使岩石圈通过岩石的应变强化 （strain hardening） 作用获得较高的力学强度（高粘滞度、 低流变性）
化学成分以及矿物相变的发生对岩石圈的力学行为和物理性质也起着不容忽视的作用。岩石圈之所以能够“漂浮”在软流圈之上，密度较低是一个重要原因。地球化学资料表明，岩石圈的化学亏损 （chemically depleted）如Al、Ca、Fe等主量易熔元素的亏损，可以平衡其相对低温所导致的密度增加。化学亏损的原因普遍认为是软流圈地慢高度部分熔融和熔体不断抽取的结果 。而且在这一过程中，水等挥发性物质通过熔融作用而不断丢失，因而岩石圈除化学亏损外还表现为比软流圈更为干燥的性质。干燥的岩石圈必然对应相对较高的粘滞度（岩石圈的粘滞度比软流圈要高2～3个数量级）。这一点是岩石圈，特别是古老的大陆岩石圈能够在对流的地慢环境中保持长期稳定的又一必要条件。此外，由于在形成之后的长期演化过程中经历了后期流（熔）体交代作用，大陆岩石圈比软流圈相对富集微量不相容元素，并表现为Sr- Nd等同位素的富集。这种主量易熔元素亏损和微量不相容元素富集的不同特征反映了大陆岩石圈演化过程的复杂性。
3.大陆岩石圈厚度分布
4.中国岩石圈的基本特征
中国及邻区岩石圈结构构造十分复杂，并具有若干明显的特点: ①中国大陆地壳西厚东薄、南厚北薄，青藏高原地壳平均厚度为60～65km，最厚达80km；东部地区一般为30～35 km，南中国海中央海盆平均只有5km；中国大陆地壳平均厚度为47.6km，大大超过全球地壳39.2km的平均厚度。②中国大陆及邻区岩石圈亦呈西厚东薄、南厚北薄的变化趋势，青藏高原及西北地区岩石圈平均厚度为 165 km，塔里木盆地中东部、帕米尔与昌都地区岩石圈厚度可达180～200km。大兴安岭—太行山—武陵山以东，包括边缘海为岩石圈减薄区 , 厚度为 50～85km。西部岩石圈、软流圈“层状结构” 明显 , 反映了板块碰撞汇聚的动力学环境 ; 东部岩石圈 、软流圈呈“ 块状镶嵌结构” , 岩石圈薄 , 软流圈厚 , 反映了地壳拉张 、软流圈物质上涌的特点 , 并在东亚及西太平洋地区 85～ 250 km 深处形成一巨型低速异常体 。 中国东部上 、下地壳及地壳 、岩石圈地幔之间普遍存在“上老下新” 年龄结构 。
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