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/cm3,

mentre la densità media della Terra è molto più alta, 5.52 g/cm3.

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.

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

Spaccato della terra e relativi spessori

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

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 120-130 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.

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

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%).

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.

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.

Età della Terra

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.

Siti riguardanti l’interno della Terra

- it.wikipedia.org/wiki/Terra

- www.ingv.it/~roma/attivita/fisicainterno/fisica.html

- geoappunti.altervista.org/Fisica_Terr/Interno_terra.htm

- www.ingv.it/~roma/attivita/fisicainterno/nucleo/strutturanucleo.htm

- www.springerlink.com/index/L46K781537676281.pdf

- www.ecplanet.com/canale/astronomia-9/ricerche-117/0/0/1/it/ecplanet.rxdf