La dinamica della litosfera

La dinamica della litosfera

Diversamente dalla superficie del globo, le parti più interne sono più uniformi. Sotto la crosta vi è uno spesso mantello, al quale attinge una parte dei vulcani, composto di una crosta originaria molto basica e quindi pesante e ad alta densità. Ancor più in profondità vi è il nucleo terrestre, un grosso nocciolo in gran parte allo stato fuso.

Un aiuto determinante nello studio dell'interno del globo terrestre è dato dalla sismologia e dalla geofisica grazie allo studio delle onde sismiche che hanno evidenziato la presenza di superfici di discontinuità sismiche.

La crosta.

E' la parte più esterna, un involucro rigido e sottile dalla composizione eterogenea (35 km sotto i continenti, 6 km sotto gli oceani).

La base della crosta è indicata da una brusca discontinuità sismica nota come superficie di Moho, considerata il limite tra la crosta e il mantello.

Il mantello.

Si estende tra la Moho e la superficie di Gutenberg (2900 km di profondità). La Moho corrisponde a un brusco aumento della velocità con cui si propagano le onde sismiche, e questo significa che le rocce del mantello devono avere una maggiore rigidità.

La temperatura cresce progressivamente in vicinanza del nucleo, mentre la rigidità decresce in prossimità dell'astenosfera (zona di debolezza; tra i 70 e i 250 km di profondità), per poi aumentare nuovamente. Tale zona è detta "plastica" poiché il mantello è parzialmente fuso.

Le lave di certi vulcani che si originano nelle parti più alte del mantello hanno portato alla luce frammenti di natura peridotitica (rocce ultrabasiche formate da olivina e pirosseni), detti xenoliti.

Dalla mescolanza di peridotiti e basalti si sono poi ottenuti le piroliti (costituite da olivina (60-70%), pirosseni, granato).

Nelle zone di discontinuità sismiche si assiste a un cambiamento di fase: i materiali restano gli stessi ma i reticoli sono più compatti (olivina spinello; silicati di Fe e Mg ossidi [MgO e SiO₂]).

Si possono distinguere due zone:

Mantello superiore (crosta - -700 km), caratterizzato da discontinuità come la zona di debolezza e i due bruschi aumenti di rigidità;

Mantello inferiore (-700 km - nucleo), con caratteristiche più omogenee.

L'insieme della crosta e del mantello fino all'astenosfera viene definito litosfera (più resistente dell'astenosfera).

Il nucleo.

La discontinuità sismica di Gutenberg segna il passaggio al nucleo, che ha un raggio di 3470 km.

La parte più esterna del nucleo (fino a -5170 km) ha le caratteristiche di un fluido, mentre a quella profondità una nuova discontinuità sismica (superficie di Lehmann) segna il passaggio a una zona solida, che giunge fino al centro della Terra.

Esso è composto in prevalenza da ferro e nichel, forse alleggerito da silicio e zolfo.