litosfera

struttura interna della Terra
Km:
0 – 70
2.900
studio della propagazione delle onde
sismiche
La velocità di propagazione delle onde P e S
dipende dai materiali che attraversano e dalla
loro densità.
Le onde P rallentano nei fluidi, le onde S nei fluidi
non si propagano.
La direzione di propagazione delle onde cambia
quando le onde passano da uno strato con
determinate caratteristiche ad un altro, ovvero
attraversano una superficie di discontinuità.
modelli propagazione onde
modelli propagazione onde
superfici di discontinuità
• Dallo studio della propagazione delle onde
sismiche si osserva che la Terra non ha ne una
composizione uniforme ne una densità che
cresce in modo omogeneo.
• Analizzando i sismogrammi si sono scoperte
differenti superfici di discontinuità.
superfici di discontinuità
Discontinuità di Mohorovičić (Moho)
• Separa la crosta dal mantello.
• Non è una superficie sferica, sotto i confini
oceanici la profondità varia tra 4km e 10 km,
sotto i continenti tra 20km e 70 km.
Discontinuità di Gutenberg
• Separa il mantello dal nucleo.
• E’ una superficie sferica ad una profondità
regolare di 2.900 km.
• In corrispondenza di questa discontinuità le
onde P rallentano, le S vengono fermate.
Discontinuità di Lehmann
• Separa il nucleo esterno (liquido) dal nuclo
interno (solido).
• E’ una superficie sferica ad una profondità
regolare di 5.170 km.
• Scoperta osservando sismogrammi relativi alle
esplosioni nucleari
crosta
Sottile, rigida, composizione eterogenea,
spessore variabile. Occupa il 3% del volume del
pianeta.
Formata da rocce magmatiche (65%,di cui 2/3
circa basalto), rocce metamorfiche (27%) e
sedimentarie (8%).
Si divide in Crosta Continentale e Crosta
Oceanica.
crosta continentale
• 40% della crosta terrestre
• Spessore variabile da circa 20 km a circa 70 km
• Molto eterogenea, contiene rocce anche più
antiche di 3 miliardi di anni, con una lunga
storia geologica (montagne, faglie, cicli di
litogenesi) tutt’ora in svolgimento.
• Densità media 2,7 g/cm3
Acasta Gneis, Inukjuak, Quebec. Databile circa 4 miliardi di anni, è la più antica roccia
conosciuta.
crosta continentale
Contiene l’80% delle rocce della
crosta. La struttura è variabile. Si
osservano comunque in genere
rocce sedimentarie in superficie
(6%), ed in profondità rocce
magmatiche (47%) e
metamorfiche (27%),
prevalentemente sialiche.
crosta oceanica
• 60% della crosta terrestre
• Spessore di pochi chilometri (circa 4-10)
• Relativamente omogenea, contiene rocce mai
più antiche di 200 milioni di anni.
• Densità media 3 g/cm3
crosta oceanica
Costituita da tre strati
sovrapposti:
• Sedimenti
• Basalti (pavimento oceanico)
• Gabbri
Composizione delle rocce
prevalentemente femica.
• Il confine tra crosta oceanica e continentale
non coincide con la linea di costa. La
piattaforma al di sotto delle acque fa parte
della crosta continentale, ed è separata da
quella oceanica da una scarpata.
isostasia
mantello
Costituisce il 67% della massa del pianeta.
Occupa il’83% del volume del pianeta.
Il mantello superiore (massima profondità 700
km) è formato da rocce ultrafemiche come le
peridotiti. Contiene l’astenosfera (all’incirca tra i
100 km e i 250 km di profondità).
Il mantello inferiore (da 700 km a 2.900 km di
profondità) è più denso, formato probabilmente
da ossidi femici.
litosfera
litosfera Strato geologico più esterno
della Terra, caratterizzato da un
comportamento rigido ed elastico,
costituita dall’insieme della crosta e della
parte superiore del mantello terrestre. Lo
spessore è variabile: al di sotto delle
dorsali oceaniche la presenta spessori
valutati intorno ai 5-10 km mentre sotto le
aree continentali arriva probabilmente
fino a 150 km.
litosfera
• La litosfera poggia su un substrato
denominato astenosfera. La litosfera non
costituisce un involucro continuo sulla
superficie terrestre, ma è rotta in
numerose zone di frattura molto estese,
sedi di intensa attività sismica. Queste
zone delimitano un mosaico di zolle
litosferiche che sono in moto relativo le
une rispetto alle altre e che slittano sul
substrato plastico della astenosfera.
astenosfera
astenosfera Regione del mantello
terrestre al di sotto della litosfera,
caratterizzata da una brusca diminuzione
della velocità di propagazione delle onde
sismiche (in particolare, delle onde S). Si
estende tra 70 e 250 km circa di
profondità.
astenosfera
Si interpreta come zona a comportamento
plastico in cui probabilmente parte delle
rocce (meno del 10%) sono fuse o
prossime al punto di fusione (temperatura
maggiore di 1.000 °C). Sotto le dorsali
oceaniche, conformemente
all'assottigliamento della litosfera,
l'astenofera risale verso la superficie.
nucleo
Occupa circa il 14% del volume del pianeta,
raggio di circa 3.500 km.
Il nucleo esterno (2.900-5.170 km) si comporta
come un fluido.
Il nucleo interno (5.170-6.371 km) si comporta
come un solido.
Si ritiene che il nucleo sia costituito
prevalentemente da ferro e nichel.
Calore interno e flusso geotermico
Calore interno e flusso geotermico
• La Terra emette più calore di quanto ne riceve
dal Sole
• Le fonti di questo calore sono due:
Calore primordiale
Radioattività naturale di isotopi presenti nel
mantello e nella crosta
campo magnetico terrestre