In questa sezione si analizzeranno i movimenti che interessano gli involucri più interni della geosfera, ossia mesosfera ed endosfera.

I movimenti della mesosfera

I movimenti del mantello

Il mantello terrestre, astenosfera compresa, è sottoposto a movimenti convettivi determinati dalla grande differenza di temperatura (T) con le rocce della litosfera. La direzione principale dei movimenti dei materiali parzialmente fusi del mantello è verso la superficie. I movimenti convettivi sono responsabili non solo della risalita di materiale magmatico attraverso l’astenosfera ma anche dei movimenti delle placche.

I movimenti convettivi

ll calore originato dalla radioattività naturale (determinato dagli isotopi radioattivi di U, Th, K), presente all’interno del nucleo si accumula e fa gradualmente aumentare di volume e diminuire di densità il materiale del mantello inferiore che aumenta di volume e diminuisce di densità. In queste condizioni iniziano i moti convettivi dei fluidi (liquidi o semiliquidi areiformi) caldi attraverso i quali avviene la propagazione del calore con trasporto di materia.  Questi materiali per differenza di densità si portano verso l’alto dove man mano che risalgono perdono calore, si raffreddano e, diventando più “pesanti”, tendono a ritornare verso il basso. Questa circolazione assicura un forte flusso di calore verso la crosta, attraverso l’astenosfera, in modo molto più efficace di quanto si verificherebbe con la semplice conduzione.

Questi moti circolari sono causa del movimento delle placche. Il materiale semifuso, prima di cominciare la sua discesa verso il basso trascina orizzontalmente le placche tettoniche provocandone lo spostamento.

In corrispondenza delle correnti ascendenti la pressione del materiale che spinge verso l’alto genera grosse fratture nella litosfera e si formano dorsali oceaniche e rift continentali da cui il materiale risale sottoforma di magma e può arrivare in superficie, determinando la formazione di vulcani. Al diminuire della pressione litostatica si raggiunge il punto di fusione della roccia, nella reazione si liberano i gas che essendo più leggeri risalgono più facilmente. Anche la parte fusa comincia a risalire per differenza di densità portandosi sempre più vicino alla superficie dove, in condizioni favorevoli può fuoriuscire. Nelle zone di subduzione le celle convettive si contraggono.

I movimenti convettivi che avvengono nel mantello inferiore spiegano gran parte dei fenomeni che si osservano sulla superficie terrestre correlati alla tettonica delle placche (es. terremoti, vulcanismo, spostamenti relativi delle placche. ecc.).

Schema dei movimenti convettivi del mantello e dei fenomeni legati alla tettonica delle placche

I movimenti astenosferici

Si tratta di movimenti, per lo più verticali che sono il risultato dell’interazione fra i movimenti della litosfera e quelli del mantello, dovuti a variazioni di densità della crosta ed confrontabili con il fenomeno del galleggiamento. In corrispondenza delle dorsali oceaniche, dove la crosta è più sottile l’astenosfera risale verso l’alto, mentre  essa viene spinta sia verso il basso dal peso stesso della litosfera sia verso i lati delle catene montuose, laddove la crosta è più spessa.

I movimenti del nucleo

Il nucleo interno solido di Fe e Ni della Terra ruota verso destra, ossia nello stesso senso del nostro pianeta ma più velocemente, tanto che si parla di super-rotazione. Il nucleo esterno liquido (che avvolge quello solido) invece si muove verso sinistra (in direzione ovest o in senso orario) ma più lentamente.

Il campo magnetico terrestre spinge verso est il nucleo interno facendolo girare più velocemente della Terra, mentre il nucleo esterno liquido viene spinto in direzione opposta . Il fatto che il campo magnetico interno della Terra oscilli con un periodo di una decina di anni, implica che anche le forze elettromagnetiche che determinano le spinte delle due parti del nucleo varino nel corso del tempo. Ciò spiega le fluttuazioni nel movimento antiorario del nucleo interno solido.

 

Movimenti della Terra e strutture geologiche – ORO (orogeno) zona in sovrapposizione (segno rosso), CR (Rift Continentale), AV (Arco vulcanico), CORD (cordigliera), Ai (arco insulare) OR (rift oceanico), MP (margine passivo), SUB (margine in subduzione), HOT (Hot Spot). Celle convettive – frecce azzurre (flusso in raffreddamento), frecce rosse (flusso in riscaldamento), Movimenti del nucleo – frecce blu (direzione del movimento di rotazione del nucleo), 

FONTI

TESTI

D’Amico, Innocenti, Sassi,  Magmatismo e metamorfismo (1987)

LINK

www.ipscarrara.edu.it/

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