La struttura della Terra

La Terra ha una struttura interna stratificata costituita da vari strati concentrici. Essi hanno composizioni differenti, in quanto se avessero tutti la stessa densità delle rocce superficiali, l’attrazione gravitazionale della Terra risulterebbe la metà di quella reale. Ma è dallo studio delle onde sismiche che emerge come vi siano delle superfici di discontinuità che delimitano i vari gusci, i quali possono trovarsi sia allo stato solido che a quello liquido. A tal proposito si ricorda che le onde P (longitudinali) si propagano nei solidi e nei fluidi, le S (trasversali) solo nei solidi.

In base agli studi compiuti, si è diviso l’interno della Terra secondo le proprietà chimico-mineralogiche degli strati:

• Crosta: l’involucro più esterno, va dai 3 fino ai 90km di spessore ed è delimitata inferiormente dalla discontinuità di Mohorovičić (o “Moho”). La crosta continentale ha uno spessore di 30-80km (79% del volume di tutta la crosta), quella oceanica di 5-15km (59% dell’area totale della crosta). È caratterizzata dal fenomeno dell’isostasia, per il quale ogni aumento/diminuzione della parte superficiale è compensato da un’uguale variazione della parte sottostante e viceversa.
• Mantello superiore: va dalla discontinuità di Moho fino a 400km di profondità, è caratterizzata da una zona a bassa velocità per le onde sismiche. Costituito essenzialmente da rocce ultramafiche (basaltiche).
• Zona di transizione: separa mantello superiore e inferiore, dai 400 ai 670km di profondità. Qui le onde sismiche aumentano di velocità.
• Mantello inferiore: si estende fino alla discontinuità di Gutenberg, a 2900km di profondità. Costituisce la massa preponderante della Terra ed è composto da perovskite. Sia il mantello superiore che inferiore sono soggetti a lenti moti convettivi che esercitano una trazione sulla crosta terrestre.
• Nucleo esterno: dai 2900 ai 5200km, è una zona fusa e soggetta a circolazione convettiva, la quale probabilmente origina il campo magnetico terrestre. Le onde P vengono deviate, creando delle zone d’ombra nell’angolo compreso tra 103° e 143° dall’asse dell’ipocentro; ugualmente le onde S hanno una zona d’ombra, compreso tra 103 e 180°, in quanto queste non passano attraverso il nucleo. Esso è composto da elementi quali ossigeno, zolfo e metalli quali ferro e nichel.
• Nucleo interno: va dai 5200km, ove vi è la discontinuità di Lehmann, in poi. Le onde sismiche aumentano rapidamente di velocità, per cui probabilmente si trova allo stato solido. Composto prevalentemente da ferro e nichel.

Esiste un’altra suddivisione dei gusci più esterni, basata sulle proprietà reologiche, ovvero sulla risposta meccanica, dei vari strati:

• Litosfera: il guscio più superficiale, comprende la crosta e il mantello più superficiale, detto “LID”, fino alla zona di bassa velocità. È suddivisa in vaste placche che slittano sull’astenosfera.
• Astenosfera: composta da materiali allo stato parzialmente fuso, in generale è spessa sui 60-70km sotto gli oceani e 110-150km sotto i continenti, fino ad un massimo di 200-300km.
• Mesosfera: parte del mantello, rigida e poco deformabile, che si estende fino al nucleo.

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