Struttura stratificata della Terra

I tempi di viaggio delle onde del terremoto hanno rivelato che la terra ha una struttura a strati. I dettagli dell'analisi sono mostrati in Fig. 16.8.

Sono stati identificati tre strati principali, vale a dire la crosta, un guscio molto sottile tra 4, 8 km e 48 km di spessore, il mantello dello strato successivo di circa 2880 km di spessore e il nucleo della parte centrale con un raggio di circa 3500 km. La velocità delle onde del terremoto cambia improvvisamente al contatto tra questi strati, e le onde S non possono penetrare nella zona liquida poiché sono onde di taglio anche se l'onda P (onde di spinta) può passare.

In realtà, la struttura attuale della terra è più complessa di come è presentata qui. Le onde P che accelerano mentre viaggiano attraverso la parte centrale del nucleo suggeriscono che questa parte del nucleo è solida. La crosta della terra è un guscio sottile sovrastante il mantello. Un marcato cambiamento nella velocità sismica separa la crosta dal mantello. Questa zona di separazione è la discontinuità di Mohorovicic (Moho o M-discontinuity).

Lo spessore della crosta (o distanza dal Moho) varia tra 4, 8 km e 48 km. Ha uno spessore maggiore sotto i continenti che sotto gli oceani. È più spesso sotto alcune giovani catene montuose. Le prove per la discontinuità di Mohorovicic sono spiegate di seguito.

Le stazioni sismiche a meno di 800 km di distanza dai terremoti superficiali ricevono due serie di onde P e S. Poiché una serie di onde P e S attraversa la crosta e l'altra principalmente attraverso il mantello, le due serie viaggiano a velocità diverse. Studiando i tempi di viaggio di queste onde su diverse stazioni, possiamo calcolare la profondità di questo cambio di velocità.

Altre piccole differenze nelle velocità di spostamento delle onde hanno rivelato la stratificazione all'interno della crosta stessa, come mostrato in Fig. 16.9. La crosta continentale sembra essere granitica poiché le rocce intrusive e metamorfiche di questa composizione sono alla base delle rocce sedimentarie che coprono gran parte della superficie e anche dal momento che le rocce granitiche mostrano le velocità sismiche osservate. Allo stesso modo l'oceano sembra essere coperto dal basalto e lo strato inferiore sotto i continenti sembra essere basalto.

La velocità delle onde sismiche è legata alle proprietà fisiche del mezzo attraverso il quale passano. Quindi è possibile avere un'idea del materiale che comprende le parti profonde della terra. Le indagini hanno rivelato che la gravità specifica del mantello varia da circa 3 in alto a circa 6 alla base. Allo stesso modo, il peso specifico del nucleo varia da circa 9 alla sua sommità a circa 12 al centro.