crosta, mantello e nucleo Crosta crosta oceanica crosta continentale

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1 La Terra convenzionalmente è suddivisa in tre gusci concentrici: crosta, mantello e nucleo. Questa suddivisione è fatta su dati sismici e geochimici. La densità aumenta andando verso l'interno della Terra. Infatti, le rocce che si trovano in superficie hanno una densità compresa tra 2.5 e 3 g/cm 3, mentre la densità media della Terra è molto più alta, 5.52 g/cm 3. Crosta : rappresenta il guscio più esterno ed è lo 0.94% del volume terrestre. Si può riconoscere una crosta oceanica (5-10 km di spessore) densa in quanto costituita da rocce silicatiche ricche di Fe e Mg, e una crosta continentale (30-40 km sotto i continenti, 70 km sotto le catene montuose) meno densa e costituita da rocce silicatiche ricche in Al e Si. La crosta continentale è più antica di quella oceanica, con rocce che risalgono a 3.8 miliardi di anni fa.

2 Mantello : è solido e il suo inizio è segnato dalla discontinuità di Mohorovicic (Moho). Esso rappresenta l 84% del volume della Terra. E costituito da rocce silicatiche (principalmente peridotiti) più dense di quelle della crosta. Anche il mantello si divide in due strati: mantello superiore, fino a una profondità di circa 680 km e mantello inferiore. A circa 2900 km di profondità si trova la discontinuità di Gutenberg, che separa il mantello dal Nucleo che arriva fino a circa 6370 km di profondità. Esso rappresenta il 16% del volume della Terra. La discontinuità di Gutenberg segna una differenza chimica tra il mantello e il nucleo che è formato in gran parte da ferro metallico. Anche il nucleo è diviso in due strati: uno esterno liquido e uno interno solido, entrambi a composizione piuttosto omogenea caratterizzata da ferro e nichel, separati da una zona di transizione. La divisione tra i due strati è posta a circa 5200 km di profondità rappresentata dalla discontinuità di Lehman

3 Spaccato della terra e relativi spessori

4 La suddivisione in crosta, mantello e nucleo (modello composizionale) è fatta in base alla diversa composizione delle rocce terrestri. Se si considerano invece le caratteristiche meccaniche, (come la risposta a uno sforzo, la capacità o meno di fluire e di deformarsi, ecc.) la Terra può essere suddivisa, dall'esterno verso l'interno, in litosfera, astenosfera, mesosfera e nucleo (modello reologico: studio del moto di materiali fluidi). I geologi che studiano la tettonica delle placche preferiscono identificare gli strati della Terra non in base alla composizione chimica, ma alla fluidità. La crosta e la parte superiore del mantello sono chimicamente diverse, ma si comportano in modo simile

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6 Litosfera (strato esterno rigido): comprende la crosta e una parte del mantello, la parte più esterna fino a circa 100 km di profondità nelle zone oceaniche e fino a circa km ed oltre in quelle continentali. La litosfera ha un comportamento abbastanza uniforme di tipo rigido, tipico di solidi con temperature lontane da quella di inizio fusione. Astenosfera (strato plastico ): zona parzialmente fusa al disotto della litosfera. I sismologi indicano questa zona come Low-Velocity Zone (LVZ) in quanto all'interno di essa le onde sismiche vengono significativamente rallentate. L'astenosfera si estende fino a 350 km di profondità e il suo limite inferiore è marcato dall'aumento di velocità delle onde sismiche. L'astenosfera può deformarsi plasticamente, può fluire lentamente e inarcarsi verso l'alto per effetto di ampi moti convettivi. Mesosfera (strato meno fluido dell astenosfera): strato che si estende dalla base dell'astenosfera (350 km di profondità) fino al nucleo, al cui interno si riscontrano due discontinuità a 400 e a 650 km di profondità caratterizzate da bruschi aumenti di velocità. Tali discontinuità corrispondono a brusche variazioni di densità.

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8 Chimismo della Terra La terra è composta da molti degli elementi che troviamo sulla tavola periodica di chimica, ma non tutti perché alcuni sono stati creati artificialmente dall'uomo. Sulla Terra sono presenti in natura più di 80 elementi. La massa del pianeta però è formata da Fe, O, Mg e Si: ce lo dicono dati di tipo geofisico ottenuti da rilevamenti sismici, gravimetrici e magnetici, oltre a quel che sappiamo sulla composizione delle stelle, dei meteoriti e del resto del sistema solare

9 Se prendiamo solo i primi 8, questi formano circa il 97% della crosta terrestre sulla quale viviamo, e il più abbondante in assoluto è l'ossigeno che da solo rappresenta in peso il 46% e in volume ben il 93.7% della crosta; di tutti gli altri sette nessuno supera il 2%. Gli altri elementi fondamentali sono (con % in peso): silicio (27%), alluminio (8.3%), il ferro (6.2%), il calcio (4.7%), magnesio (2.8%), sodio (2.3%), potassio (1.8%).

10 Elementi della Crosta: gli elementi più rilevanti sono O e Si, seguiti da Al, Fe, Ca, Mg, Na, K e Ti. Sono presenti, in piccole quantità, altri 64 elementi, fra cui Mn e H. Elementi del Mantello: gli elementi dello strato superiore del mantello sono probabilmente silicati di ferro e magnesio; lo strato inferiore è in gran parte composto da solfuri e da ossidi di silicio e magnesio. Elementi del Nucleo: l elemento principale è il Fe, con una piccola parte di Ni e minuscole quantità di elementi leggeri quali S, C, O, Si, K.

11 Età della Terra Modelli chimici basati sull'attuale abbondanza di isotopi (sono atomi dello stesso elemento chimico, e quindi con lo stesso numero atomico, ma con differente numero di massa) radioattivi con lunghissimi tempi di decadimento e l'analisi composizionale di materiale non differenziato proveniente da meteoriti e dalla Luna datano la formazione della Terra a 4,65 miliardi di anni fa. La difficoltà principale nella determinazione dell'età della Terra è legata al fatto che nessuna roccia attualmente affiorante sul pianeta presenta questa età; ciò è dovuto alla natura fluida o plastica della totalità della crosta terreste durante il primo miliardo di anni circa. Inoltre processi di differenziazione magmatica separavano in questa prima fase i vari elementi concentrandone solo alcuni all'interno della crosta terrestre.

12 Le rocce più antiche rinvenibili sul pianeta sono rocce continentali, si ritrovano nei cratoni ed hanno un'età pari a 4,1 miliardi di anni. La maggior parte della crosta oceanica è più giovane, perché continuamente riciclata dai meccanismi legati alla tettonica delle placche: la rocce più antiche in questo tipo di crosta sono giurassiche e hanno un'età di 100 milioni di anni.

13 Siti riguardanti l interno della Terra - it.wikipedia.org/wiki/terra geoappunti.altervista.org/fisica_terr/interno_terra.htm