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Le rocce

Litosfera, astenosfera e mesosfera

Negli ultimi decenni, i geologi hanno intensificato le ricerche sull'interno della Terra allo scopo di meglio comprendere fenomeni che in esso hanno origine, quali il vulcanismo, i sismi e l'orogenesi (dal greco óros, monte, e génesis, nascita). Per questo motivo, alla suddivisione prima proposta, di tipo geochimico, da alcuni decenni gli scienziati sovrappongono una suddivisione di tipo geofisico, basata sulla maggiore o minore rigidità degli strati che costituiscono la Terra; alla divisione tra crosta e mantello si sovrappone, perciò, la distinzione in litosfera, astenosfera e mesosfera (fig. 11.1).

La litosfera

La distinzione fra crosta terrestre e mantello, segnata dalla Moho, non è ritenuta di primaria importanza per comprendere la dinamica dei fenomeni geologici della superficie terrestre. La Moho, infatti, corrisponde a una discontinuità soprattutto chimica fra crosta e mantello, ma dal punto di vista fisico la parte del mantello che sta subito al di sotto di questa discontinuità è collegata in modo rigido alla crosta sovrastante: in altre parole, la crosta terrestre e la parte superiore del mantello costituiscono un'unica struttura rigida, indicata con il nome di litosfera (dal greco lithos, pietra), il cui spessore varia da circa 70 km, sotto i bacini oceanici, a circa 100 km sotto i continenti, ma può raggiungere spessori di 300 km sotto le aree continentali più antiche. Se sottoposta a tensioni, la litosfera si comporta in modo prevalentemente rigido ed è suddivisa in un certo numero di placche , in movimento relativo tra loro, galleggianti sopra l'astenosfera.

L'astenosfera

Sotto la litosfera si estende l'astenosfera (dal greco asthenés, debole), uno strato composto da rocce a comportamento quasi plastico, che sotto tensione si deformano senza fratturarsi. Essa comprende la parte restante del mantello superiore e in essa si originano i magmi che alimentano l'attività eruttiva dei vulcani. L'astenosfera corrisponde allo strato in cui la velocità delle onde sismiche diminuisce bruscamente rispetto al mantello litosferico: essa termina a una profondità di circa 200-300 km quando, con l'inizio della mesosfera (o astenosfera intermedia), le rocce ritornano allo stato solido e tali rimangono per tutto il mantello fino alla discontinuità di Gutenberg.

La mesosfera

La mesosfera comprende il mantello intermedio e il mantello inferiore e si spinge fino a circa 2900 km di profondità, in corrispondenza della discontinuità di Gutenberg, che segna il confine con il nucleo. Nella mesosfera la densità delle rocce, che sono solide, aumenta gradualmente con la profondità. Testimonianza della presenza di rocce solide, in questa che viene chiamata anche astenosfera intermedia, è il leggero aumento della velocità delle onde sismiche rispetto all'astenosfera. Al di sotto dell'astenosfera intermedia vi è l'astenosfera profonda, che ha inizio a circa 400 km, con caratteristiche simili alla precedente, ma con una maggiore velocità delle onde sismiche.

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