1. Trasformazioni minerali:
* Aumento della temperatura: Man mano che la temperatura aumenta con la profondità, i minerali all'interno delle rocce diventano instabili. Subitano trasformazioni di fase, cambiando la loro struttura e le loro proprietà. Ad esempio, Olivine, un minerale di mantello comune, si trasforma in minerali più densi come spinel e perovskite a pressioni e temperature più elevate.
* fusione: Nella parte inferiore del mantello, le temperature sono sufficientemente elevate per causare una fusione parziale della roccia. Questo genera magma, che sale verso la superficie.
2. Convezione di roccia:
* Espansione termica: Le rocce più calde si espandono, diventando meno densa.
* Boayancy: Le rocce calde meno dense si alzano, mentre le rocce più fresche e più dense affondano. Questo crea correnti di convezione all'interno del mantello, alla guida della piastra tettonica.
* Plumi del mantello: Plumi di roccia caldi e galleggianti possono sollevarsi dal profondo del mantello, creando hotspot vulcanici e contribuendo al movimento della piastra.
3. Rheologia e deformazione:
* Duttilità: A temperature e pressioni elevate, la roccia diventa duttile, il che significa che può deformarsi senza fratture. Il mantello si comporta come un fluido molto viscoso per lunghi periodi.
* Creep: Il flusso lento e graduale di roccia sotto stress, guidato dal calore e dalla pressione, consente al manto di deformarsi e spostarsi per milioni di anni.
4. Reazioni chimiche:
* Diffusione a stato solido: Il calore facilita il movimento degli atomi all'interno della roccia, permettendo ai minerali di reagire e cambiare la composizione.
* Trasporto fluido: I fluidi riscaldati, come l'acqua, possono migrare attraverso il mantello, aiutando nelle reazioni chimiche e contribuendo alla dinamica generale del sistema.
Nel complesso, l'energia termica nel mantello svolge un ruolo cruciale in:
* Tectonica della piastra di guida: Il movimento delle piastre tettoniche è in definitiva guidato dalla convezione guidata dal calore nel mantello.
* Vulcanismo: Lo scioglimento della roccia nel mantello produce magma che alimenta i vulcani.
* campo magnetico terrestre: Il campo magnetico della Terra è generato dal movimento del ferro fuso all'interno del nucleo terrestre, che è influenzato dal calore del mantello.
In conclusione, l'energia termica nel mantello è una forza fondamentale che modella la geologia terrestre e i suoi processi dinamici.
