STRUTTURA DELLA TERRA
Al contrario di quello che si pensa, il nostro pianeta non è una sfera perfetta, ma la sua forma leggermente schiacciata ai poli e rigonfia presso l’equatore, si avvicina  molto a un ellissoide non regolare, denominato geoide. Riguardo alla sfericità della Terra sono sorte opinioni diverse nell’antichità.

Il primo a misurarle fu Erastotene di Cirene (275-196 a.C.), ma i dati odierni risalgono a misurazioni più recenti operate da Bessel nel 1841:

• raggio equatoriale: 6378,388 km;
• raggio polare: 6356,912 km;
• circonferenza equatoriale: 40076,592 km;
• circonferenza media di meridiano: 40009,152 km
• superficie dello sferoide terrestre: 510100,033 km2
• volume dello sferoide terrestre: 1083 km3.

Per comodità di studio e soprattutto misura, i geografi hanno tracciato sulla sfera terrestre punti e linee immaginarie:

• il centro della terra è il centro del geoide nel quale si intersecano tutti gli infiniti diametri e verso il quale la gravità attrae tutti i corpi;
• l’asse della terra è l’asse attorno al quale ruota la terra e che passa per i due poli;
• i poli terrestri sono le estremità dell’asse terrestre; sono rispettivamente il Polo Nord e il Polo Sud.
• l’equatore è il circolo massimo situato a eguale distanza dei due poli, perpendicolare all’asse terrestre e che divide la terra nell’estremo settentrionale (boreale) e meridionale (australe);
• i paralleli sono cerchi paralleli all’equatore e sono in tutto 180. I più importanti sono i tropici del Cancro e del Capricorno e i due Circoli Polari, quello Artico e quello Antartico; i meridiani sono cerchi passanti per i poli. Essendo tutti uguali si usa distinguerli partendo dal meridiano di Greenwich, il meridiano fondamentale o base.

 All’interno invece, la terra è divisa in:

•     nucleo
  
  E’ come un grosso nocciolo il cui raggio misura circa 3470 km, più di metà del raggio terrestre. La densità varia dai 10 g/cm3 fino a raggiungere i 13,5 g/cm3, il che depone a favore dell'idea di un brusco cambiamento della composizione chimica; la temperatura sale da 3000 °C in prossimità del mantello fino a oltre 4000 °C al centro della Terra; anche la pressione aumenta da 1400 kbar fino a oltre 3600 kbar.
  Lo studio delle onde sismiche, come quelle di un terremoto, ha inoltre permesso di distinguere nel nucleo due strati: il nucleo esterno, liquido, in cui le onde sismiche di tipo S non si propagano, separato dalla discontinuità di Lehmann dal nucleo interno, solido. Queste onde vengono create artificialmente con forti esplosioni per poter indagare sulla profondità. Quando un'onda , non necessariamente sismica, incontra una superficie discontinua subisce la diffrazione: una parte dell'onda penetra attraverso la superficie, mentre un'altra parte vi rimbalza e torna pressappoco nella direzione di provenienza. Da un'onda incidente se ne formano due di cui, quella che prosegue oltre la discontinuità si chiama rifratta, e quella che torna indietro verso la postazione è un'onda riflessa. Misurando accuratamente i tempo di percorso delle onde dall'ipocentro di un terremoto fino allla postazione sismografica, si può rivelare la natura delle rocce attraversate poichè la velocità delle onde dipende direttamente dalla natura e dalle caratteristiche fisiche dei materiali rocciosi da queste attraversate; quindi si prendono in considerazioni ,le variazioni dei tempi di percorrenza che non possono essere spiegati con un semplice mutamento della distanza percorsa.
  In quanto alla composizione chimica del nucleo, si possono ipotizzare solo teorie: attualmente si tende a credere che questo sia composto da una lega di elementi come il ferro e il nichel, forse con l'aggiunta di altri elementi più leggeri, come lo zolfo e il silicio. Il nucleo è responsabile di una delle caratteristiche peculiari della Terra, la presenza di un campo magnetico terrestre. Questo può essere registrato da strumenti come la bussola e anche dalle rocce al momento della loro formazione e nel tempo può subire variazioni tanto forti da portare allo scambio di posizione dei poli stessi.
  
•    mantello :

  E' un involucro concentrico compreso tra la crosta e il nucleo, avente uno spessore di circa 2970 km. Esso rappresenta l’84% in volume dell'intero pianeta, ed è costituito essenzialmente da roccia ultrafemica stabile ad alta pressione e ricca di ferro e di magnesio, tra cui olivine magnesifere, granati magnesiferi, spinelli, orto e clinopirosseni nel mantello superiore e diverse perovskiti silicatiche nel mantello inferiore. La pressione al contatto mantello/nucleo esterno è pari a un milione e mezzo di atmosfere (140 GPa). Il mantello è prevalentemente solido e posa sul caldo nucleo terrestre ricco di ferro, il quale occupa il 15% del volume della Terra. Si è formato in passato da fenomeni di fusione e vulcanismo a livelli meno profondi del mantello hanno prodotto una sottile crosta di prodotti fusi cristallizzati vicino alla superficie, appunto la crosta terrestre. I gas sprigionati durante la fusione del mantello della Terra hanno un grande effetto sulla composizione e abbondanza dell'atmosfera terrestre. L'informazione riguardo la struttura e composizione del mantello risulta dall'indagine geofisica o dall'analisi diretta geoscientifica sugli xenoliti derivati dal mantello terrestre.

•     crosta:
  
  La crosta terrestre, o litosfera, ricca di fossili, è lo strato più esterno: costituisce un involucro rigido e sottile. La crosta terrestre viene distinta in crosta continentale, quella che costituisce i continenti, e crosta oceanica, che forma i fondali oceanici; esse si differenziano per spessore, densità e composizione.
  La crosta continentale ha uno spessore medio di 35-40 km, ma può arrivare fino a più di 70 km in corrispondenza delle più alte catene montuose. Ha una densità attorno a 2,8 g/cm3 ed è composta essenzialmente da rocce granitiche. Inoltre, le rocce che la costituiscono possono avere diverse età, fino a circa 4 miliardi di anni.
  La crosta oceanica, più sottile rispetto alla crosta continentale, ha uno spessore medio di circa 8-10 km e una densità media di 3 g/cm3 ed è costituita da rocce basaltiche ricche di alluminio, silicio, ferro. Ovunque, la crosta oceanica risulta divisa in tre parti: in superficie essa è coperta da uno spesso strato di rocce sedimentarie, soprattutto fanghi silicei e calcarei (strato 1), al di sotto si ritrova ovunque un grosso strato di rocce eruttive basaltiche (strato 2), che in profondità passa a gabbro (strato 3). Le rocce che la costituiscono hanno in media 200 milioni di anni.

LA DERIVA DEI CONTINENTI E LA TETTONICA A ZOLLE
Le rocce che compongono la crosta terrestre, sono andate a depositarsi in strati. Lo strato è una massa rocciosa limitata da due facce parallele molto estese e di vario spessore, chiamate letto quella inferiore, tetto quello inferiore e potenza lo spessore. La stratigrafia è lo studio degli strati rocciosi, considerati nella loro giacitura e nel loro ordine di successione; iniziato nel 1700 da Giovanni Arduino e Abraham Gottiob Werner, fino ad oggi ha permesso una più acuta e profonda conoscenza delle eree geologiche del nostro pianeta. Caratteristico delle rocce stratificate è il clivaggio, ovvero la tendenza di queste a spaccarsi spontaneamente secondo piani disposto in modo molto regolare. Questo fenomeno dipende non solo da perdita di  calore o acqua  ma anche da fenomeni legati alla strutturainterna della roccia. Ciò è fondamentale nella formazione di rilievi poiché secondo il clivaggio avviene la degradazione maggiore del rilievo. Gli strati possono essere orizzontali ma frequentemente piegati per effetto di forze endogene. I primi corrispondono agli altipiani, mentre invece i secondi alle montagne di corrugamento. Per l’azione di sollevamento e abbassamento causata dalle forze endogene, possono presentare fratture chiamate leptoclasi, se di piccola estensione, o dioclasi se di grande estensione. Se una frattura è seguita da spostamenti o scorrimenti, allora si parla di faglia:

• diretta se i movimenti delle masse rocciose sono in direzione opposta;

• inversa se questi spostamenti sono uno contro l’altro;

• trascorrente se il piano di frattura è verticale e il movimento è orizzontale.

In genere non si parla di una faglia sola, ma di sistemi veri e propri (Rift Valley) accompagnati da sollevamento o sprofondamento di intere zone, per cui si formano massicci di sollevamento o fosse di sprofondamento.  Nel caso di movimento verticale, si tratta di movimenti orogenetici che provocano il sollevamento e il corrugamento di strati rocciosi causando la formazione di monti e catene montuose. Per spiegare questo fenomeno sono state elaborate due teorie: la teoria isostatica e quella della deriva dei continenti. La teoria isostatica afferma che i blocchi superficiali della terra galleggiano per mezzo di una spinta che fa raggiungere loro il proprio equilibro isostatico grazie al calore profoyyo dalle reazioni radioattive avvenute nell'astenosfera. Questa teoria permette di interpretare i vasti movimenti della crosta. Le terre emerse si possono classificare in continenti e isole; i primi sono terre emerse interamente circondate dal mare dove, se si va nell’entroterra, non si risente l’influsso del mare sul clima cosa che avviene invece nelle isole. Vengono divise in quattro masse continentali: il complesso di Europa (10mil km2), Asia (44mil km2) e Africa (29mmil km2);il continente americano che comprende l’America Settentrionale (24mil km2), Centrale (18mil km2) e Meridionale (18mil km2); l’Australia con le isole vicine (9mil km2);l’Antartide (14mil km2) detto anche Polo Sud (il Polo Nord non è considerato partedelle terre emerse perché è una distesa di ghiaccio). Le terre emerse sonocaratterizzate dalla presenza di rilievi, ovvero territori sopraelevati.

La teoria della deriva dei continenti, invece, elaborata da Alfred Lothar Wegener nel 1915, sostiene che le montagne si sarebbero formate per l'urto dei continenti sialici

Immagine che spiega la deriva dei continenti nella storia.

(ovvero sulla parte esterna della crosta terrestre) in deriva sopra il fluido magma. Wegener ritenne che inizialmente i continenti erano tutti uniti tra loro in una massa di terre emerse (PLANGEA) che si è a poco a poco spezzata, e i frammenti di questa, galleggiando sopra il magma, siano andati alla deriva; ciò si può provare dalle omologie  geografiche per cui si nota una corrispondenza fra le due rive opposte dell'Oceano Atlantico in modo che alla rientranza di una corrisponda la sporgenza dell'altra.  Wegener non si seppe però spiegare il motivo della deriva dei continenti. Ma nella seconda metà del XX secolo gli scienziati e i geologi scoprirono che i fondali oceanici non sono stabili, ma in continua evoluzione, tale che la crosta oceanica si rinnova e si consuma incessantemente di qualche centimetro all'anno. Anche la  superficie terrestre è in continua evoluzione sotto l’azione dei fenomeni endogeni (eruzioni vulcaniche, terremoti,  orogenesi, ovvero fenomeni prodotti dal calore interno che si libera attraverso il mantello terrestre) ed esogeni(acqua e venti, generati dall’energia solare). I fenomeni endogeni sono responsabili della teoria della tettonica a zolle, elaborata negli stessi anni, che studia il comportamento della litosfera che poggia sull'astenosfera, fascia superficiale del mantello terrestre.  La litosfera è, come abbiamo detto, suddivisa in zolle che, spostandosi sul magma fuso possono urtarsi reciprocamente oppure allontanarsi le une dalle altre. Nel secondo caso fuoriesce magma che raffreddandosi andrà a formare nuova crosta terrestre. In entrambi i casi, però, la parte interna  delle zolle rimane stabile, mentre i margini sono soggetti ai fenomeni endogeni. Queste parti più stabili del continente nelle quali affiorano rocce antiche e largamente spianate dall’erosione, si chiamano scudi. I principali sono quello Canadese, Baltico, Siberiano, Africano, Australianoe Brasiliano.  La litosfera è caratterizzata per tutta la sua superficie da fasce di sismicità e vulcanismo: dorsali di espansione, fosse di subduzione e grandi faglie trasformi. Queste formano una rete che suddivide la litosfera in una ventina di maglie irregolari dette zolle o placche formate da sola litosfera oceanica, o da sola litosfera continentale o da entrambe. I margini di queste placche possono essere:

• costruttivi o divergenti: sono le dosali oceaniche lungo le quali si costruisce una nuova litosfera oceanica che via via si allontana dalla  dorsale

• distruttivi o convergenti: sono le fosse oceaniche lungo le quali la litosfera è distrutta nel processo di subduzione

• margini conservativi: sono le faglie lungo le quali lembi di litosfera scorrono l'uno accanto all'altro in direzione opposta.

 Quando sotto un continente agiscono forze che spingono in direzioni opposte, la zolla si spezza in due parti, separate da una linea di frattura. Con il passare del tempo questa si allarga e i suoi bordi sprofondano, dando origine a una fossa tettonica. Se la divergenza di due zolle continua per milioni di anni, la fossa tettonica finirà per trasformarsi in un braccio di mare stretto e allungato, come è successo per il Mar Rosso,  nato dal distacco della penisola arabica dell’Africa. Continuando l’allontanamento delle due zolle, anche il mare si amplierà fino a diventare un nuovo oceano. L’Atlantico, per esempio, è nato dal progressivo distacco dell’America dall’Europa e dall’Africa.  Sul nostro pianeta la distribuzione di acque e terre emerse è ineguale; infatti le acque sulla superficie terrestre di 510 milioni di km2, ne occupa 361 contro i 149 delle terre emerse, rispettivamente 7/10 e 3/10. Anche la disposizione sul globo risulti assai differente: la maggior parte delle terre emerse si trova nell’emisfero boreale, mentre invece le acque in prevalenza in quello australe. Pur avendo nomi diversi, le acque di tutto il pianeta sono perfettamente comunicanti tra di loro. Si dividono in due categorie: oceani e mari. I primi sono gli spazi marittimi più estesi (Pacifico, 180 mil km2; Atlantico, 105mil km2; Indiano, 75mil km2), mentre invece i mari sono più limitati e numerosi: Mar Cinese Meridionale e Orientale, Mar Caraibico, Mar Mediterraneo, Mar di Bering, Mare di Ochotsk, Baia di Hudson, Mar del Giappone e molti altri minori. La maggior parte dei rilievi, soprattutto i più elevati, sono nati per il fenomeno di orogenesi (dal greco ὄρος = rilievo + γένεσις = origine, causa produttiva), ovvero masse rocciose che hanno ricevuto spinte laterali e si sono quindi impilate e inarcate fino a formare una catena montuosa.