litosfera

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La Terra solida in movimento

La litosfera è la parte più esterna della Terra e costituisce un complesso sistema con scambi di energia e di materia tra diversi settori della Terra. È formata da due strati, la crosta e il mantello, ed è limitata verso l’interno dall’astenosfera. Il suo spessore non è uniforme, ma presenta zone più sottili negli oceani.

Lo strato più esterno della Terra

Il termine litosfera significa genericamente «terra solida» (dal greco lìthos «pietra» e sphàira «sfera»). Possiamo distinguere le varie zone della Terra grazie alle loro diverse caratteristiche: una roccia, per esempio, è rigida e fragile se si frattura sotto l’azione di una forza, oppure plastica se risponde con una deformazione permanente. Le rocce della litosfera si comportano in modo più rigido delle rocce sottostanti, che appaiono invece più plastiche.

La litosfera è la parte più esterna del Terra e si distingue da quella immediatamente sottostante, detta astenosfera, anche per un differente comportamento rispetto alla propagazione delle onde sismiche. L’energia liberata da un terremoto, infatti, fa vibrare la litosfera come un corpo rigido, ma al confine con l’astenosfera le onde sismiche manifestano un brusco rallentamento, che è dovuto a una riduzione della viscosità della materia nell’astenosfera.

Spessori diversi

L’evoluzione delle conoscenze sulla litosfera è una conseguenza della scoperta relativa alla complessa dinamica dell’interno della Terra (tettonica). Analizzando il profilo verticale della litosfera si osserva che essa è costituita dalla crosta terrestre e dal mantello rigido sovrastante l’astenosfera.

La litosfera oceanica è più sottile della litosfera continentale, cosicché possiamo distinguere una crosta continentale e una crosta oceanica. Questa variazione è il risultato dell’evoluzione geologica della litosfera. Spessori ridottissimi (pochi chilometri) in prossimità delle dorsali oceaniche corrispondono alla risalita di ingenti quantità di magma basaltico che formano nuova litosfera oceanica. Con l’aumentare della distanza dai centri di espansione, la litosfera oceanica si ispessisce fino a misurare circa 100 km. Ancora più spessa è la litosfera continentale, che può raggiungere e superare i 200 km di profondità. Tuttavia la litosfera non ha una struttura del tutto omogenea: al suo interno esistono marcate differenze negli aspetti geofisici e geochimici che confermano la struttura eterogenea del mantello terrestre.

Movimenti litosferici

Le placche litosferiche subiscono spostamenti sia verticali sia orizzontali. Per comprendere le cause di tali spostamenti è opportuno ricordare che la deformazione delle rocce (campo di cui si occupa la reologia) dipende dalla pressione, dalla temperatura e dalla loro composizione mineralogica, e che sulla litosfera agiscono forze di diverso tipo. Pressione e temperatura aumentano con la profondità.

L’azione combinata dell’incremento di queste due grandezze fa sì che al limite tra litosfera e astenosfera le rocce comincino a fondere. La fusione si realizza solo in una minima parte del volume roccioso, ma è sufficiente a rendere l’astenosfera una massa plastica che può fluire in modo coerente con i movimenti litosferici (centimetri all’anno). Così la litosfera si può flettere, si può abbassare o sollevare verticalmente (movimenti isostatici), come è accaduto in Scandinavia per lo scioglimento della calotta glaciale; ma si può anche fratturare, come sta avvenendo nella regione del Mar Rosso e dell’Africa orientale.

Nei movimenti orizzontali, le placche litosferiche sono inoltre soggette all’azione delle correnti di materia che coinvolgono l’astenosfera. Sembra probabile che la litosfera si sposti verso ovest (movimento detto deriva), in modo parzialmente indipendente dall’astenosfera.