Mantello terrestre
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Il mantello, in geologia e in geofisica, è uno degli involucri concentrici in cui è suddivisa la Terra.
Compreso tra la crosta e il nucleo, il mantello ha uno spessore di circa 2900 km, rappresenta l’80% in volume dell’intero pianeta ed è costituito essenzialmente da rocce ultrafemiche di alta pressione ricche di ferro e di magnesio (tra cui la perovskite). La pressione al contatto mantello/nucleo esterno è pari a un milione e mezzo di atmosfere (140 GPa).
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[modifica] Limiti e struttura interna
Il suo limite superiore, posto tra i 10 e i 35 km di profondità dalla superficie, è detto discontinuità di Mohorovičić (o Moho); il limite inferiore, che segna il confine con il nucleo, è detto discontinuità di Gutenberg.
Entrambe sono state individuate attraverso studi di sismologia, la prima per la riflessione parziale delle onde sismiche dovuta al repentino cambiamento della loro velocità nel passaggio tra i due mezzi, la seconda per l'assorbimento delle onde trasversali (onde S, ossia secundae) da parte del nucleo esterno liquido. È stato inoltre possibile suddividere ulteriormente il mantello in due strati distinti, sempre in funzione della velocità di propagazione delle onde sismiche: il mantello superiore, di circa 700 km di spessore trasmette le onde sismiche a velocità ridotte rispetto al mantello inferiore o mesosfera, di oltre 2000 km.
[modifica] Mantello superiore
Il Mantello superiore consta a sua volta di due parti distinte: il mantello litosferico che, insieme alla crosta sovrastante, costituisce la litosfera, e quella inferiore, comunemente detto astenosfera.
La litosfera è rigida, mentre l'astenosfera si trova in uno stato di fusione parziale: la viscosità dell'astenosfera varia tra 1021 e 1024 Pa·s, a seconda della profondità [1]. La viscosità, pur elevata, consente all'astenosfera di comportarsi come un liquido e scorrerre lentamente se sottoposta a stress di lunga durata: questa plasticità è alla base della Tettonica delle placche. Oltre a favorire movimenti di scivolamento laterale e di subduzione, la viscosità dell'astenosfera consente anche movimenti verticali: l'interazione tra litosfera ed astenosfera è simile a quella di una zattera e del liquido, necessariamente più denso, su cui galleggia. Tale equilibrio si dice isostatico, i movimenti che lo ristabiliscono quando è perturbato sono i movimenti isostatici.
Una prova dell'esistenza di uno strato in qualche modo fluido sono proprio i movimenti isostatici. Il Mar Baltico e in particolare il Golfo di Botnia sono in corrispondenza del massimo spessore dell'inlandis nordeuropeo durante le glaciazioni pleistoceniche. Dal rilevamento e dalla datazione delle paleospiagge si constata che essi sono in contrazione a causa di un sollevamento della crosta continentale sottostante (piattaforma continentale) attualmente dell'ordine di un centimetro all'anno ma che raggiunse il metro all'anno subito dopo la fine della glaciazione di Würm (ca. 10.000 a.C.). Una situazione analoga si ha nella Baia di Hudson. Tali movimenti verticali sono analoghi a quelli di una barca che viene scaricata: in questo caso sono dovuti allo scioglimento di chilometri di ghiaccio.
[modifica] Mantello inferiore
Il mantello inferiore è composto per lo più di silicio, magnesio e ossigeno con percentuali minori di ferro, calcio e alluminio.
[modifica] Curiosità
Studi recenti tendono ad indicare che tale strato è composto da un nuovo minerale: si pensa che tale minerale sia una fase di altissima pressione della perovskite presente negli strati superiori.
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