Concetti Chiave
- Il mantello terrestre è suddiviso in mantello superiore e inferiore, con diverse proprietà e composizioni, estendendosi fino a 700 km di profondità.
- La litosfera, strato rigido e denso, si estende fino a 100 km sotto la crosta e si comporta come un blocco unico con essa, mentre l'astenosfera sottostante è plastica e facilita la rottura delle rocce.
- Nella mesosfera, che si estende fino a 700 km, le onde sismiche accelerano grazie alla rigidità e all'organizzazione cristallina dei materiali.
- Il mantello inferiore è caratterizzato da ossidi femici ad alta densità e occupa oltre il 14% del volume della Terra, con una densità crescente verso il nucleo.
- Il nucleo terrestre è composto da un nucleo esterno fluido, ricco di ferro e nichel, e un nucleo interno solido, formato principalmente da una mescolanza di nichel e ferro.
Qual è la struttura del mantello terrestre?
• E’ compreso fra le due discontinuità e ha uno spessore considerevole. Si possono individuare due mantelli: uno superiore in cui si distinguono vari strati con proprietà differenti, e uno inferiore più omogeneo.
1. Il Mantello superiore: si estende fino ad una profondità di 700km ed è formato da rocce ultrafemiche che hanno composizione molto simile a quella delle peridotiti. Inizia con la MOHO (che segna il passaggio dalla crosta al mantello)e si può dividere a sua volta in più strati:
Proprietà della litosfera e astenosfera
- mantello litosferico : è il mantello immediatamente sottostante la MOHO e si estende fino a 100 km; è rigido e più denso della crosta, ma nonostante questa differenza, crosta e mantello litosferico si comportano come un unico, rigido blocco e reagiscono agli eventuali sforzi come un tutt’uno. A questo involucro esterno (crosta+parte rigida del mantello superiore) viene dato il nome di litosfera.
La litosfera è uno strato rigido ed elastico, ha uno spessore diverso in corrispondenza delle aree continentali e oceaniche.
- l’ Astenosfera :è lo strato sotto la litosfera e si estende fino a 250 km; in questa zona la velocità delle onde sismiche si riduce considerevolmente.
Essa non è uno strato completamente fuso, ma uno strato plastico nel quale i materiali si comportano come una poltiglia, perciò si ritiene che vi siano materiali fusi e solidi insieme.
Non sembra vi sia differenza di composizione chimica tra l’astenosfera e il mantello litosferico ma esse sono facilmente distinguibili dal punto di vista fisico: infatti la litosfera è una zona rigida, mentre l’astenosfera è una zona in cui le rocce possono rompersi facilmente.
Descrizione della mesosfera
- la Mesosfera: zona che si trova sotto l’astenosfera e si estende dal limite dell’ astenosfera, fino a 700 km. Qui le onde sismiche accelerano: ciò dipende da un cambiamento dell’organizzazione dei materiali, che sono rigidi e organizzati in strutture cristalline.
A circa 700km di profondità si osserva un nuovo incremento della velocità delle onde sismiche,e si passa dal mantello superiore a quello inferiore.
2.
Composizione del mantello inferiore
MANTELLO INFERIORE: In questo strato sarebbero presenti soprattutto ossidi femici, più densi dei materiali sovrastanti, e la densità dovrebbe aumentare gradualmente, fino alla transizione con il nucleo.
• occupa la zona compresa tra il centro della Terra e la discontinuità di Gutenberg (costituisce più del 14%del volume totale della Terra). Ha una densità elevatissima.
Per quanto riguarda la natura del nucleo: in passato si riteneva che il nucleo contenesse solo ferro o al più nichel, oggi si reputa la presenza di altri elementi meno pesanti, come silicio, zolfo o ossigeno perché la densità di un nucleo di solo ferro, o di ferro e nichel, sarebbe maggiore dei valori calcolati.
All’interno del nucleo la discontinuità di Lehmann distingue il nucleo interno da quello esterno.
• Nucleo esterno: si comporta come un fluido, costituito da ferro e nichel e altri elementi più leggeri come silicio e zolfo. Ha uno spessore di 2270km.
• Nucleo interno: si comporta come un solido, costituito essenzialmente da una mescolanza di nichel e ferro.
Domande da interrogazione
- Qual è la struttura del mantello terrestre e come si suddivide?
- Quali sono le principali caratteristiche della litosfera e dell'astenosfera?
- Come si descrive la mesosfera e quali sono le sue caratteristiche?
- Qual è la composizione del mantello inferiore e quali sono le sue caratteristiche?
- Quali sono le differenze tra il nucleo interno e il nucleo esterno della Terra?
Il mantello terrestre è compreso fra due discontinuità e si divide in un mantello superiore, fino a 700 km di profondità, e un mantello inferiore, più omogeneo. Il mantello superiore presenta vari strati con proprietà differenti, mentre il mantello inferiore è caratterizzato da una composizione più uniforme.
La litosfera è uno strato rigido e denso che si estende fino a 100 km sotto la MOHO, mentre l'astenosfera, che si trova sotto la litosfera fino a 250 km, è plastica e presenta materiali sia solidi che fusi. La litosfera e l'astenosfera si distinguono fisicamente, con la litosfera che è rigida e l'astenosfera che permette una maggiore deformazione.
La mesosfera si estende dal limite dell'astenosfera fino a 700 km di profondità, dove le onde sismiche accelerano a causa di un cambiamento nell'organizzazione dei materiali, che diventano rigidi e cristallini. Questo strato segna la transizione dal mantello superiore a quello inferiore.
Il mantello inferiore è composto principalmente da ossidi femici, più densi dei materiali sovrastanti, e occupa la zona tra il centro della Terra e la discontinuità di Gutenberg. La sua densità aumenta gradualmente e costituisce oltre il 14% del volume totale della Terra.
Il nucleo esterno si comporta come un fluido ed è composto da ferro, nichel e altri elementi leggeri, mentre il nucleo interno è solido e costituito principalmente da una mescolanza di nichel e ferro. La discontinuità di Lehmann distingue chiaramente i due nuclei.
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