• Il nucleo che ha circa 7000 chilometri di diametro (3500 chilometri di raggio) e si trova al centro della Terra.
• Il mantello che circonda il nucleo e ha uno spessore di 2900 chilometri.
• La crosta galleggia sopra il mantello. È composta da una crosta oceanica ricca di basalto e da una crosta continentale ricca di granito.

Figura 10h-1: Strati sotto la superficie terrestre.

Il nucleo è uno strato ricco di ferro e nichel che è composto da due strati: il nucleo interno e quello esterno. Il nucleo interno è teorizzato come solido con una densità di circa 13 grammi per centimetro cubo e un raggio di circa 1220 chilometri. Il nucleo esterno è liquido e ha una densità di circa 11 grammi per centimetro cubo. Circonda il nucleo interno e ha uno spessore medio di circa 2250 chilometri.

Il mantello è spesso quasi 2900 chilometri e comprende circa l’83% del volume della Terra. È composto da diversi strati. Il mantello superiore esiste dalla base della crosta verso il basso fino ad una profondità di circa 670 chilometri. Questa regione dell’interno della Terra si pensa sia composta da peridotite, una roccia ultramafica composta dai minerali olivina e pirosseno. Lo strato superiore del mantello superiore, da 100 a 200 chilometri sotto la superficie, è chiamato astenosfera. Gli studi scientifici suggeriscono che questo strato ha proprietà fisiche diverse dal resto del mantello superiore. Le rocce di questa porzione superiore del mantello sono più rigide e fragili a causa delle temperature più fredde e delle pressioni più basse. Sotto il mantello superiore c’è il mantello inferiore che si estende da 670 a 2900 chilometri sotto la superficie terrestre. Questo strato è caldo e plastico. La pressione più alta in questo strato causa la formazione di minerali che sono diversi da quelli del mantello superiore.

La litosfera è uno strato che include la crosta e la parte più alta del mantello (Figura 10h-2). Questo strato è spesso circa 100 chilometri e ha la capacità di scivolare sul resto del mantello superiore. A causa dell’aumento della temperatura e della pressione, le porzioni più profonde della litosfera sono capaci di scorrere plasticamente nel corso del tempo geologico. La litosfera è anche la zona dei terremoti, della costruzione delle montagne, dei vulcani e della deriva dei continenti.

La parte superiore della litosfera è costituita dalla crosta. Questo materiale è freddo, rigido e fragile. Si possono identificare due tipi di crosta: crosta oceanica e crosta continentale (Figura 10h-2). Entrambi questi tipi di crosta sono meno densi della roccia che si trova nello strato superiore del mantello sottostante. La crosta oceanica è sottile e misura da 5 a 10 chilometri di spessore. È anche composta da basalto e ha una densità di circa 3,0 grammi per centimetro cubo.

La crosta continentale ha uno spessore da 20 a 70 chilometri ed è composta principalmente da granito più leggero (Figura 10h-2). La densità della crosta continentale è di circa 2,7 grammi per centimetro cubo. È più sottile in aree come le Rift Valleys dell’Africa orientale e in un’area conosciuta come la Basin and Range Province negli Stati Uniti occidentali (centrata nel Nevada quest’area è larga circa 1500 chilometri e corre circa 4000 chilometri Nord/Sud). La crosta continentale è più spessa sotto le catene montuose e si estende nel mantello. Entrambi questi tipi di crosta sono composti da numerose placche tettoniche che galleggiano sopra il mantello. Le correnti di convezione all’interno del mantello fanno sì che queste placche si muovano lentamente attraverso l’astenosfera.

Figura 10h-2: Struttura della crosta terrestre e dello strato più alto del mantello superiore. La litosfera consiste nella crosta oceanica, nella crosta continentale e nel mantello superiore. Sotto la litosfera c’è l’astenosfera. Questo strato, che è anche parte del mantello superiore, si estende ad una profondità di circa 200 chilometri. I depositi sedimentari si trovano comunemente ai confini tra la crosta continentale e quella oceanica.

Isostacy

Una proprietà interessante della crosta continentale e oceanica è che queste placche tettoniche hanno la capacità di alzarsi e abbassarsi. Questo fenomeno, noto come isostasia, si verifica perché la crosta galleggia sopra il mantello come i cubetti di ghiaccio nell’acqua. Quando la crosta terrestre aumenta di peso a causa della costruzione di montagne o della glaciazione, si deforma e affonda più profondamente nel mantello (Figura 10h-3). Se il peso viene rimosso, la crosta diventa più galleggiante e galleggia più in alto nel mantello.

Questo processo spiega i recenti cambiamenti nell’altezza del livello del mare nelle aree costiere del Canada orientale e settentrionale e della Scandinavia. Alcune località di queste regioni del mondo hanno visto il livello del mare scendere di un metro negli ultimi cento anni. Questa caduta è causata dal rimbalzo isostatico. Entrambe queste aree erano coperte da enormi lastre di ghiaccio circa 10.000 anni fa. Il peso delle lastre di ghiaccio ha spinto la crosta più in profondità nel mantello. Ora che il ghiaccio non c’è più, queste aree stanno lentamente aumentando in altezza fino a raggiungere un nuovo livello di equilibrio.

Figura 10h-3: L’aggiunta di ghiaccio glaciale sulla superficie terrestre fa sì che la crosta si deformi e affondi (a).Quando il ghiaccio si scioglie, avviene il rimbalzo isostatico e la crosta risale alla sua posizione precedente alla glaciazione (b e c). Un processo simile si verifica con la costruzione delle montagne e l’erosione delle montagne (vedi argomento 10l).