La struttura della Terra L’interno della terra Dorsali oceaniche e fosse abissali L’espansione dei fondi oceanici

Struttura interna della Terra Grazie alla propagazione delle onde sismiche all’interno della Terra si è capito che questa è suddivisa in tre strati: la crosta terrestre, il mantello ed il nucleo. Questi sono involucri concentrici che differiscono per spessore, età e tipo di materiali di cui sono composti.

La crosta terrestre La crosta terrestre è uno degli involucri concentrici di cui è costituita la Terra: per la precisione si intende lo strato più esterno della Terra solida, limitata inferiormente dalla Discontinuità di Mohorovicic, avente uno spessore medio variabile fra 5 (crosta oceanica) e 35 chilometri (crosta continentale).

Crosta oceanica e crosta continentale La crosta terrestre è suddivisa in crosta oceanica e crosta continentale. La crosta continentale corrisponde ai continenti con spessori che sono generalmente attorno ai 35 km (per la crosta stabile) ma che possono raggiungere anche 70 o addirittura 90 km in corrispondenza delle catene montuose. La caratteristica fondamentale di questa è la sua bassa densità rispetto a quella del mantello in quanto le sue rocce cristalline sono prevalentemente granitiche e possono avere anche 4 miliardi di anni. La crosta oceanica costituisce il fondale oceanico con spessori che variano da zero a 10 km e con una densità uguale se non superiore a quella del mantello sottostante in quanto costituita prevalentemente da rocce ultrabasiche e basiche che non hanno più di 200 milioni di anni. Questa presenta due tipi di strutture molto importanti: le dorsali e le fosse oceaniche.

La crosta galleggia sul mantello Essendo la crosta terrestre meno densa del mantello, essa può galleggiare su questo e studi sismici hanno scoperto che più la crosta terrestre è spessa, meno galleggia e più affonda. Questo avviene ad esempio durante la formazione di una montagna. Quando però questa si abbassa per l’erosione la parte sprofondata si risolleva e la crosta terrestre che forma la montagna ricomincia a galleggiare sul mantello. Tale fenomeno è detto isostasia. Questo comportamento potrebbe far pensare che il mantello superiore sia allo stato liquido, ma al contrario studi recenti hanno dimostrato che esso è formato da rocce allo stato solido. Il fatto che la crosta galleggia sul mantello si spiega considerando che, le rocce sotto il peso di questa si sono deformate assumendo un aspetto plastico e comportandosi come se fossero corpi liquidi viscosi.

Le dorsali Con l’esplorazione del fondo oceanico si è scoperto che questo è disseminato di montagne assai diverse da quelle di superficie, chiamate dorsali oceaniche. Queste sono dei rilievi sommersi che possono raggiungere un’altezza di 3000 metri. Ogni dorsale comprende anche una depressione: la rift valley che è una spaccatura della terra dalla quale fuoriesce magma, il quale a contatto con l’acqua degli oceani, si solidifica e dà origine a una nuova parte di crosta terrestre. Le dorsali non corrono rettilinee; infatti sono suddivise in fratture trasversali, ossia faglie trasformi. Uno dei più importanti sistemi di dorsali è la Dorsale Medio-atlantica situata nell’Oceano Atlantico, che va dal Polo Nord fino al Polo Sud. È la più lunga catena montuosa della Terra.

Le fosse abissali Una fossa è una depressione del fondo oceanico. Due placche spingendosi una contro l’altra per il fenomeno della subduzione danno origine ad una fossa. La fossa abissale può essere adiacente o parallela ad un margine continentale, oppure ad un arco insulare. I due versanti di una fossa sono asimmetrici: quello oceanico è meno ripido, mentre quello continentale o insulare è più ripido e caratterizzato da melanges, sedimenti misti e complessi di natura sia continentale sia oceanica. Le fosse sono sede sia di una frequente attività vulcanica che sismica. La fossa delle Marianne è la fossa oceanica conosciuta come la più profonda al mondo. È localizzata sul fondo dell'oceano a nord-ovest del Pacifico, ad est delle isole Marianne, vicino al Giappone. La fossa è delimitata dall'incontro di due placche tettoniche, in una zona di subduzione, dove la placca del Pacifico si insinua sotto la placca della Filippine. Il punto più profondo supera di 2.061 metri l'altezza del monte Everest, e si trova a 10.901 metri sotto il livello del mare.

L’espansione dei fondi oceanici Lo studio dei geologi ha dimostrato che la crosta si rinnova e si consuma continuamente, quindi è in continua evoluzione. Tutto ciò è dovuto dall’attività delle dorsali e delle fosse. Ogni dorsale è costituita da due catene montuose parallele separate da una valle (larga da 10 a 50 km ca) che forma una vera e propria spaccatura del fondo oceanico come la Rift Valley . Da queste valli fuoriesce continuamente del magma che proviene dal mantello sottostante. Il magma giunto in superficie si raffredda e spinge lateralmente il materiale già presente, allontanandolo dal centro della dorsale. Negli oceani si forma quindi una nuova crosta terrestre, ovvero i fondali oceanici si espandono continuamente. Secondo gli scienziati se si forma nuova crosta oceanica lungo le dorsali, in altre parti del pianeta c’è un meccanismo di eliminazione di tale crosta. Infatti la litosfera oceanica una volta raffreddata e divenuta pesante incontrando una litosfera continentale più leggera per subduzione ridiscende in profondità dando origine ad una Fossa abissale.

Mentre scende la litosfera incontra zone a temperatura molto elevata perciò in profondità si mescola di nuovo al mantello. Non tutto il materiale della litosfera va a finire nel mantello infatti una parte risale in superficie e alimenta i vulcani. La litosfera durante la sua discesa provoca dei violenti attriti che si manifestano come terremoti. Che i fondi oceanici si espandano in continuazione è confermato dal fatto che lo strato di basalto che forma il “pavimento oceanico” è più antico quanto più ci si allontana dalle dorsali. Perciò misurando la distanza delle rocce dalle dorsali e conoscendo l’età di queste rocce, è possibile calcolare di quanti cm all’anno si espande il fondo oceanico.

Il campo magnetico Una prova dell’espansione dei fondali oceanici è il campo magnetico terrestre. Nel momento in cui le rocce del fondale marino si formano vengono magnetizzate dal campo magnetico. Gli scienziati infatti hanno scoperto che siccome la terra è ricca di ferro e gira su se stessa si comporta come una vera e propria calamita. La magnetizzazione, in base agli studi effettuati negli anni sessanta, non è uniforme lungo tutte le fasce parallele alle dorsali ma risulta alternativamente più forte e meno forte. Ciò è dovuto dal fatto che il campo magnetico terrestre a periodi alterni costituiti da centinaia di migliaia di anni, inverte la propria polarità cioè il Polo Nord del campo magnetico terrestre non corrisponde con il Polo Nord geografico e viceversa. Se si considera che i fondali oceanici si sono formati nel corso di millenni, alcune rocce si sarebbero magnetizzate con il campo magnetico normale (facendo rafforzare il campo magnetico terrestre), altre con il campo magnetico inverso (facendo indebolire il campo magnetico terrestre).

Gli atolli Un‘ altra conferma dell’espansione dei fondali oceanici sono gli atolli corallini. Questi sono dei vulcani sottomarini che si spostano lentamente insieme al fondo oceanico che si muove costantemente. I vulcani possono anche emergere dall’acqua e quando il movimento del suolo li fa arrivare al limite dell’acqua questi possono dare origine alla barriera corallina. Con il tempo questi possono accumularsi sempre di più e formare delle torri sottomarine cioè gli atolli. L’arcipelago delle Maldive è composto da 1190 isole raggruppate in 26 atolli,i più famosi del mondo.

Il mantello Il mantello è il secondo strato della Terra e si estende dalla discontinuità di Moho a quella di Gutenberg (una discontinuità è la zona di separazione di due strati con caratteristiche differenti) ed arriva fino ad una profondità di 2890 km, così che esso risulta lo strato più spesso della Terra. Il mantello è prevalentemente solido e posa sul caldo nucleo terrestre ricco di ferro, il quale occupa il 15% del volume della Terra. Esso è formato prevalentemente da silicati di magnesio e di ferro e siccome ha caratteristiche intermedie tra lo stato solido e quello liquido, diciamo che la sua consistenza è plastica. Occupa un volume pari all’80% di quello di tutta la terra ed è suddiviso in: mantello superiore o litosferico, astenosfera e mantello inferiore.

Mantello superiore Il mantello superiore immediatamente sotto la crosta terrestre viene definito "mantello litosferico" poiché insieme alla crosta costituisce la litosfera ed è di consistenza rigida e solida. A maggiore profondità, che varia da circa 80 km sotto gli oceani a circa 200 km sotto i continenti, c'è uno strato a bassa viscosità, comunemente definito astenosfera dove le rocce sono parzialmente fuse.

Mantello inferiore Il mantello inferiore è composto per lo più di silicio, magnesio e ossigeno con percentuali minori di ferro, calcio e alluminio. Questo è situato subito prima del nucleo ed a una profondità di 2900km.  

I moti convettivi Gli scienziati sono giunti alla conclusione che il calore si propaga all’interno della Terra prevalentemente per convezione. All’interno del mantello, in particolare nell’astenosfera ad una profondità di 300 km, avviene la propagazione di materiale caldo attraverso i moti convettivi. Tutto ciò è causato dalla differenza di temperatura; infatti la parte profonda del mantello è a contatto con il nucleo che arriva alla temperatura di 4000 gradi, mentre la parte più esterna è a contatto con la crosta terrestre che è più fredda. Le correnti convettive, salendo e distribuendosi poi in superficie, trascinano le placche. Il materiale, allontanandosi dalle zone di riscaldamento, si raffredda appesantendosi e formando altra crosta, per poi sprofondare di nuovo nel mantello. I moti sono lentissimi, ma anche procedendo con un ritmo di pochi centimetri l'anno, nel corso di milioni di anni, gli spostamenti si fanno grandi. Questi movimenti, producono sulla crosta terrestre delle spaccature chiamate faglie, terremoti, vulcani e la formazione delle montagne (orogenesi).

Il nucleo Il nucleo terrestre è il più interno degli involucri concentrici in cui è suddivisa la Terra. Caratterizzato da un'alta densità, il nucleo è separato dal mantello da una discontinuità detta di Gutenberg, posta a circa 2900 km dalla superficie. Il nucleo pertanto ha un raggio di circa 3500 km e in base alla fase delle componenti che lo costituiscono viene ulteriormente suddiviso in due gusci concentrici: il nucleo esterno, liquido, è composto principalmente da ferro nichel e zolfo ed è caratterizzato da una temperatura di 3000 °C. il nucleo interno è invece solido, composto quasi esclusivamente da ferro, ha una temperatura attorno ai 5400 °C. Le due parti sono separate dalla discontinuità di Lehmann. Nonostante la temperatura del nucleo interno sia maggiore di quello esterno, esso è solido perché la pressione è superiore e questo porta ad un innalzamento notevole del punto di fusione del ferro.

Cecilia Chiara Lucrezia Sara

Fonti: Wikipedia Immagini da internet