A földkéreg a Föld legkülsőbb kőzetburka. A földköpenytől az átlagosan 30–40 km mélységben található Mohorovičić-felület (vagy Moho-felület) választja el. A Moho-felület egy ásványi fázisátalakulást jelző felület, mely felett megjelennek a földpátok, és ennek megfelelően megjelenik a gabbró nevű magmás kőzet. A gabbró mellett a felszínre kiömlő bazalt – a gabbró finomkristályos-üveges kiömlési megfelelője – alkotja nagyrészt az óceáni kérget, melynek átlagsűrűsége 3 g/cm³, vastagsága pedig néhány (átlagosan 5) km. A kontinensek alatt a gabbró-bazalt kéreg helyett annál vastagabb (átlagosan 35 km vastag) gránitos öv alakult ki. Ennek neve kontinentális kéreg, melynek átlagos sűrűsége 2,8 g/cm³. A kontinentális kéreg két részre – felső és alsó – osztható, melyet az ún. Conrad-felület (15–20 km mélyen) határol a szeizmikus hullámok alapján.
A földkéreg hőmérséklete a mélységgel arányosan nő, és eléri az 500–1000°C-ot a köpeny határán. A földkéreg és az alatta levő merev köpenyrész alkotja a litoszférát (lásd lejjebb). A kéreg főelem-összetételének megoszlását az 5. Táblázat szemlélteti.
A tudomány jelen állása szerint a Föld belső öveinek kialakulása mintegy 100 millió éves folyamat volt, mely a bolygó kialakulásakor, 4,6 milliárd évvel ezelőtt ment végbe. A kezdeti kéreg rendkívül vékony és forró lehetett, és valószínűleg sokkal intenzívebb lemeztektonikai mozgásoknak, illetve a becsapódó meteoritok pusztító erejének volt kitéve.
Feltehetőleg a Föld mindig is rendelkezett egyfajta bazaltos felépítésű óceáni kéreggel, de bizonyítékok léteznek kontinentális kéreg jelenlétére is, mintegy 3,8–3,9 milliárd évvel ez előttről. A legrégebbi kéregmaradvány 3,9 milliárd éves, a Narryer Gneisz Formáció Nyugat-Ausztráliában (Nebel-Jacobsen et al., 2010). Ugyanakkor a Kanadai-pajzs és a Fennoskandia-pajzs egyes részei is ebből az időből származnak.
A litoszféra a Föld külső – a kéregből és a legfelső köpenyből álló – szilárd, merev kőzetburka, amely a köpeny asztenoszféra nevű, kváziplasztikus (képlékeny) része felett található. A litoszféra szokásos vastagsága 70–150 km: az óceánok alatt vékonyabb, a kontinensek alatt vastagabb. A litoszféra nem egységes réteg, hanem több, különböző méretű kőzetlemezből áll. Ezek mozgásának természetével és okaival foglalkozik a lemeztektonika.
Az úgynevezett konvekciós cellákban felemelkedik a köpeny anyaga, és a litoszféra alja mentén továbbáramolva szétfeszíti, máshol pedig egymáshoz nyomja a litoszféralemezeket. Az ezek között felnyíló résben, az óceánközépi hátságok mintegy 75–80 ezer km hosszú, összefüggő vonulatán alakul ki a megszilárdult magmából az új óceáni kéreg, a régi pedig betolódik a kontinensek (vagy más óceáni lemezek) alá: ez a folyamat a szubdukció. Két kontinentális lemez ütközése és a köztük rekedt anyag feltorlódása a kollízió.
A litoszféralemezek között megkülönböztetjük az óceáni és a kontinentális típusúakat.
Az óceáni litoszféra rendszerint 50–100 km vastag, de az óceánközépi hátságok alatt nem vastagabb a földkéregnél. A kontinentális litoszféralemez kb. 150 km vastag, amiből mintegy 50 km a földkéreg, 100 a földköpeny felső része. Az óceáni litoszféralemez rendszerint sűrűbb, mint a kontinentális, mert mafikus (bázikus), illetve ultramafikus (ultrabázikus) kőzetekből áll.
2.1. táblázat - 5. táblázat. A kéreg kémiai összetétele
|
oxid |
tömeg (%) |
|
SiO2 |
60,6 |
|
Al2O3 |
15,9 |
|
CaO |
6,4 |
|
MgO |
4,7 |
|
Na2O |
3,1 |
|
FeOt |
6,7 |
|
K2O |
1,8 |
|
TiO2 |
0,7 |
|
P2O5 |
0,1 |