Concetti Chiave
- La crosta terrestre è divisa in crosta continentale e oceanica, con differenze di densità e composizione. La crosta continentale è più spessa e composta da rocce sialiche, mentre quella oceanica è più sottile e formata da basalti e gabbri.
- Il mantello è diviso in superiore e inferiore; il mantello superiore, insieme alla crosta, forma la litosfera, una struttura rigida sopra l'astenosfera, che è plastica e rallenta le onde sismiche S.
- Il nucleo terrestre si distingue in esterno fluido, composto da ferro e nichel, e interno solido, costituito da nichel e ferro, con densità maggiore rispetto al mantello.
- Le superfici di discontinuità, come quella di Mohorovicic, Gutenberg e Lehmann, indicano cambiamenti di velocità e direzione delle onde sismiche, rivelando le proprietà dei materiali interni della Terra.
- L'analisi delle onde sismiche è fondamentale per comprendere la struttura interna terrestre, poiché permette di identificare la composizione e lo stato fisico dei diversi strati.
- crosta: è profonda massimo 70-80 km, costituita principalmente da silicati si differisce in:
- Uno superficiale di sedimenti
- Uno di basalti, che costituisce il pavimento oceanico
- Uno di gabbri
-
mantello, si divide in:
- mantello superiore: fino a 700 km è formato da rocce ultrafemiche. Crosta e mantello superiore costituiscono la LITOSFERA: uno strato rigido ed elastico. Sotto di essa si trova l'ASTENOSFERA: uno strato plastico nel quale i materiali si comportano come una "poltiglia", dove le onde S decelerano notevolmente.
- mantello inferiore: a 700 km di profondità è composto da ossidi femici.
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- crosta continentale: con una densità media di 2,7 g/cm3 è composta prevalentemente da rocce sialiche ricoperte da una coltre di sedimenti.
- crosta oceanica: con una densità media di 3 g/cm3 ha una composizione femica ed ha uno spessore di pochi kilometri. E' costituita da tre strati:
-
- nucleo esterno: si comporta come un fluido ed è costituito da ferro e nichel
- nucleo interno: si comporta come un solido ed è costituito da nichel e ferro
Siccome non è possibile osservare direttamente i materiali che compongono la terra, si usano dei metodi indiretti: cioè si studiano le informazioni ricavate dall'analisi delle modalità di propagazione delle onde sismiche e della composizione dei magmi.
Studio delle onde sismiche
La velocità di propagazione delle onde P e S dipende dalle proprietà elastiche dei materiali che attraversano, mentre la loro direzione cambia quando passano da uno strato ad un altro.
- la discontinuità di Mohorovicic (5-70 km) separa crosta e mantello. Le onde che la attraversano accelerano bruscamente, questo significa che sotto di essa ci sono materiali solidi. La diversa velocità indica che il mantello sotto la crosta è composto da peridotiti.
- la discontinuità di Gutenberg (2900 km) separa mantello e nucleo. In sua corrispondenza le onde P decelerano mentre le onde S vengono fermate, quindi il nucleo esterno è costituito da materiali fusi.
- la discontinuità di Lehmann (5170 km) separa nucleo esterno da nucleo interno. Le onde P vengono in parte riflesse e in parte rifratte accelerando, quindi il nucleo interno è solido.
Domande da interrogazione
- Quali sono le principali differenze tra la crosta continentale e la crosta oceanica?
- Come si comportano le onde sismiche quando attraversano le superfici di discontinuità?
- Qual è la composizione del nucleo terrestre e come si differenziano il nucleo esterno e interno?
La crosta continentale ha una densità media di 2,7 g/cm3 ed è composta principalmente da rocce sialiche, mentre la crosta oceanica ha una densità media di 3 g/cm3, è composta da rocce femiche e ha uno spessore minore, con strati di sedimenti, basalti e gabbri.
Le onde sismiche cambiano velocità e direzione quando attraversano le superfici di discontinuità. Ad esempio, alla discontinuità di Mohorovicic, le onde accelerano, indicando materiali solidi nel mantello, mentre alla discontinuità di Gutenberg, le onde P decelerano e le onde S si fermano, suggerendo un nucleo esterno fluido.
Il nucleo terrestre è composto principalmente da ferro e nichel. Il nucleo esterno si comporta come un fluido, mentre il nucleo interno è solido, come indicato dalla riflessione e rifrazione delle onde P alla discontinuità di Lehmann.
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