Geologia Física, First University of Saskatchewan Edition

Terra consiste em três camadas principais: a crosta, o manto, e o núcleo (Figura 3.4). O núcleo é responsável por quase metade do raio da Terra, mas ele corresponde a apenas 16,1% do volume da Terra. A maior parte do volume da Terra (82,5%) é seu manto, e apenas uma pequena fração (1,4%) é sua crosta.

Figure 3.4 O interior da Terra. Crosta direita, manto e núcleo externo e interno à escala. Cortes à esquerda mostrando crosta continental e oceânica, e camadas superiores do manto. A litosfera é a crosta mais a camada mais alta do manto. Fonte: Karla Panchuk (2018) CC BY 4.0. Foto da Terra pela NASA (n.d.) Fonte: Public Domain view

A camada mais externa da Terra, sua crosta, é rochosa e rígida. Existem dois tipos de crosta: a crosta continental e a crosta oceânica. A crosta continental é mais espessa e de composição predominantemente gelatinosa, o que significa que contém minerais que são mais ricos em sílica. A composição é importante porque torna a crosta continental menos densa que a oceânica.

Crosta oceânica é mais fina, e predominantemente mafiosa em composição. As rochas mafiosas contêm minerais com menos sílica, mas mais ferro e magnésio. As rochas mafiosas (e portanto a crosta oceânica) são mais densas que as rochas geladas da crosta continental.

A crosta flutua no manto. A crosta continental flutua mais alta no manto do que a crosta oceânica devido à menor densidade da crosta continental. Uma consequência importante da diferença de densidade é que se as placas tectônicas trouxerem a crosta oceânica e a crosta continental para a colisão, a placa com crosta oceânica será forçada a descer para o manto abaixo da placa com crosta continental.

Mantle

O manto é quase inteiramente rocha sólida, mas está em movimento constante, fluindo muito lentamente. É ultramáfico em composição, o que significa que tem ainda mais ferro e magnésio que rochas mafiosas, e ainda menos sílica. Embora o manto tenha uma composição química semelhante em todo o seu conjunto, tem camadas com diferentes composições minerais e diferentes propriedades físicas. Ele pode ter diferentes composições minerais e ainda ser o mesmo na composição química, pois a pressão crescente no manto faz com que as estruturas minerais sejam reconfiguradas.

Rocks higher in the mantle are typically composed of peridotite, a rock domininated by the minerals olivine and pyroxene. A rocha de Tablelands na Figura 3.2 é um tipo de peridotita. Inferior no manto, pressões extremas transformam minerais e criam rochas como a eclogita (Figura 3.5), que contém garnets.

Figure 3.5 Eclogita dos Alpes Suíço-Itálicos. As manchas castanhas-avermelhadas são granadas. Origem: James St. John (2014) CC BY 2.0 view source

Litosfera

A litosfera não pode ser classificada ordenadamente como crosta ou manto porque consiste de ambos. Ela é formada a partir da crosta, bem como da camada superior do manto que está presa à parte inferior da crosta. As placas tectônicas são fragmentos da litosfera.

Astenosfera

Baixo da litosfera está a astenosfera. Pequenas quantidades de rocha derretida dispersas através da astenosfera, que de outra forma seria sólida, tornam a astenosfera fraca em comparação com a litosfera. A fraqueza da astenosfera é importante para a tectónica de placas porque deforma à medida que fragmentos da litosfera se movimentam sobre ela e através dela. Sem uma astenosfera fraca, as placas estariam bloqueadas, incapazes de se moverem como agora.

D”

A camada D” (dee double prime) é uma camada misteriosa que começa aproximadamente 200 km acima da fronteira entre o núcleo e o manto. (Esta fronteira é referida como a fronteira core-mantle.) Sabemos que ela existe por causa de como as ondas sísmicas mudam de velocidade à medida que se movem através dela, mas não está claro porque é diferente do resto do manto. Uma idéia é que são minerais que estão passando por outra transição nesta região por causa das condições de pressão e temperatura, semelhantes à transição entre o manto superior e o inferior. Outras idéias são que pequenas piscinas de fusão estão presentes, ou que as diferenças nas propriedades sísmicas são devidas a placas subduzidas de litosfera que descansam no limite do núcleo.

Core

O núcleo é composto principalmente de ferro, com menores quantidades de níquel. Elementos mais leves, como enxofre, oxigênio ou silício, também podem estar presentes. O núcleo é extremamente quente (~3500° a mais de 6000°C). Mas apesar da fronteira entre o núcleo interno e externo ser aproximadamente tão quente quanto a superfície do sol, apenas o núcleo externo é líquido. O núcleo interno é sólido porque a pressão a essa profundidade é tão alta que impede que o núcleo derreta.