岩石圈
yán shí quān
岩石圈是地球坚硬的外壳，由地壳和最上部地幔构成，并被分割成若干构造板块。
Definition
岩石圈是地球坚硬的岩质外壳，包括地壳以及地幔最上部刚性的部分，它被裂解成若干被称为构造板块的巨大碎片。岩石圈的平均厚度约为 $100\ \text{km}$，在大洋之下较薄，在古老大陆之下较厚，各板块驮在其下方较软的软流圈之上；这一层是按力学行为（刚性）来定义的，而不是按成分定义的。从物理角度看，岩石圈是地幔对流的热力学和力学边界层，其定义深度是温度达到约 $1{,}300^\circ C$、岩石开始发生延性蠕变形变的深度。大洋岩石圈会随着年龄增长而冷却增厚，其厚度大致与年龄的平方根成正比，从洋脊处接近零一直增厚到 $80$ 百万年时约 $100\ \text{km}$，而其不断增大的密度正是驱动俯冲作用的原因。克拉通之下的大陆岩石圈厚度可超过 $200\ \text{km}$，其化学性质已被贫化，浮力较大，这正是它能够存留数十亿年的原因。
Example
岩石圈就像一颗煮熟鸡蛋上裂开的蛋壳，每一块碎片就是一块能够稍微滑动的板块。北美板块承载着夏洛特以及从大西洋中脊到圣安德烈亚斯断层之间的一切，它是一整块岩石圈，既包含大陆地壳，也包含大洋地壳。夏威夷群岛火山重量造成的大洋岩石圈挠曲弯折，会在岛屿周围形成一圈凹槽和外缘隆起，从而能够测量出其有效弹性厚度（约 $30\ \text{km}$）。地震层析成像将岩石圈与软流圈的边界，显示为剪切波速度的一次急剧下降。
Key Insight
“litho”在希腊语中意为“岩石”，因此岩石圈就是“岩石层”，是地球上足够坚硬、能够发生破裂的那一部分。岩石圈和地壳并不是同一回事：地壳是岩石圈的最上层，二者之间的界线（莫霍面）是岩石类型的变化，而岩石圈的底界则是强度的变化。板块构造之所以能够运作，是因为岩石圈足够坚固，能够将应力传递数千公里，却又足够脆弱，会在边缘处发生破裂。像今天的金星那样，一颗岩石圈从不发生破裂的行星，是不会拥有板块构造的。