Por que a crosta terrestre é tão importante

A crosta terrestre é uma camada extremamente fina de rocha que compõe a casca sólida mais externa do nosso planeta. Em termos relativos, a espessura é semelhante à da pele de uma maçã. Isso equivale a menos de metade de 1% da massa total do planeta, mas desempenha um papel vital na maioria dos ciclos naturais da Terra.

A crosta é composta de muitos tipos diferentes de rochas que se enquadram em três categorias principais: ígneas , metamórficas e sedimentares . No entanto, a maioria dessas rochas originou-se como granito ou basalto. O manto abaixo é feito de peridotito. Bridgmanite, o mineral mais comum na Terra , é encontrado no manto profundo. 

Nós não sabíamos que a Terra tinha uma crosta até o início dos anos 1900. Até então, tudo o que sabíamos era que nosso planeta balançava em relação ao céu como se tivesse um núcleo grande e denso  – pelo menos, observações astronômicas nos diziam isso. Então veio a sismologia, que nos trouxe um novo tipo de evidência a partir de baixo: velocidade sísmica .

A velocidade sísmica mede a velocidade em que as ondas do terremoto se propagam através dos diferentes materiais (ou seja, rochas) abaixo da superfície. Com algumas exceções importantes, a velocidade sísmica dentro da Terra tende a aumentar com a profundidade. 

Em 1909, um trabalho da sismóloga Andrija Mohorovicic estabeleceu uma mudança súbita na velocidade sísmica – uma descontinuidade de algum tipo – a cerca de 50 quilômetros de profundidade na Terra. As ondas sísmicas refletem e se curvam enquanto elas passam por ela, da mesma forma que a luz se comporta na descontinuidade entre a água e o ar. Essa descontinuidade denominada descontinuidade de Mohorovicic ou “Moho” é o limite aceito entre a crosta e o manto.

A crosta e as placas tectônicas  não são as mesmas. As placas são mais grossas que a crosta e consistem na crosta mais o manto raso logo abaixo dela. Esta combinação de duas camadas duro e quebradiço é chamada de litosfera ( “camada de pedra” em latim científico). As placas litosféricas encontram-se em uma camada de rocha de manto mais macia e plástica chamada astenosfera (“camada fraca”). A astenosfera permite que as placas se movam lentamente sobre ela como uma balsa na lama espessa. 

Sabemos que a camada externa da Terra é composta de duas grandes categorias de rochas: basáltica e granítica. Rochas basálticas subjazem os fundos marinhos e rochas graníticas compõem os continentes. Sabemos que as velocidades sísmicas desses tipos de rochas, medidas em laboratório, correspondem àquelas vistas na crosta até o Moho. Portanto, estamos confiantes de que o Moho marca uma mudança real na química do rock. O Moho não é um limite perfeito porque algumas rochas da crosta terrestre e rochas do manto podem se mascarar como o outro. No entanto, todo mundo que fala sobre a crosta, seja em termos sismológicos ou petrológicos, felizmente, significa a mesma coisa.

Em geral, existem dois tipos de crosta: crosta oceânica (basáltica) e crosta continental (granítica).

A crosta oceânica cobre cerca de 60% da superfície da Terra. A crosta oceânica é fina e jovem – não tem mais do que 20 km de espessura e não tem mais de 180 milhões de anos . Tudo o mais antigo foi puxado para baixo dos continentes por subducção . A crosta oceânica nasce nas cristas meso-oceânicas, onde as placas são separadas. Quando isso acontece, a pressão sobre o manto subjacente é liberada e o peridotito responde ao começar a derreter. A fração que derrete torna-se lava basáltica, que sobe e entra em erupção, enquanto o peridotito restante se esgota.

As cristas meso-oceânicas migram sobre a Terra como Roombas, extraindo este componente basáltico do peridotito do manto enquanto vão. Isso funciona como um processo de refino químico. Rochas basálticas contêm mais silício e alumínio do que o peridotito deixado para trás, que tem mais ferro e magnésio. Rochas basálticas também são menos densas. Em termos de minerais, o basalto tem mais feldspato e anfibólio, menos olivina e piroxena do que o peridotito. Na taquigrafia do geólogo, a crosta oceânica é máfica, enquanto o manto oceânico é ultramáfico.

A crosta oceânica, por ser tão fina, é uma fração muito pequena da Terra – cerca de 0,1% -, mas seu ciclo de vida serve para separar o conteúdo do manto superior em um resíduo pesado e um conjunto mais leve de rochas basálticas. Também extrai os chamados elementos incompatíveis, que não se encaixam nos minerais do manto e se movem para o líquido fundido. Estes, por sua vez, movem-se para a crosta continental à medida que a tectônica de placas avança. Enquanto isso, a crosta oceânica reage com a água do mar e a transporta para o manto.

A crosta continental é espessa e antiga – em média, cerca de 50 km de espessura e cerca de 2 bilhões de anos – e cobre cerca de 40% do planeta. Enquanto quase toda a crosta oceânica está submersa, a maior parte da crosta continental é exposta ao ar.

Os continentes crescem lentamente ao longo do tempo geológico à medida que a crosta oceânica e os sedimentos do fundo do mar são puxados para baixo por subducção. Os basaltos descendentes têm a água e elementos incompatíveis espremidos para fora deles, e este material sobe para provocar mais derretimento na chamada fábrica de subducção.

A crosta continental é feita de rochas graníticas, que possuem ainda mais silício e alumínio que a crosta oceânica basáltica. Eles também têm mais oxigênio graças à atmosfera. Rochas graníticas são ainda menos densas que o basalto. Em termos de minerais, o granito tem ainda mais feldspato e menos anfibólio do que o basalto e quase nenhum piroxênio ou olivina. Também tem quartzo abundante . Na taquigrafia do geólogo, a crosta continental é félsica.

A crosta continental representa menos de 0,4% da Terra, mas representa o produto de um processo de refinamento duplo, primeiro nas cristas médio-oceânicas e segundo nas zonas de subducção. A quantidade total de crosta continental está crescendo lentamente.

Os elementos incompatíveis que acabam nos continentes são importantes porque incluem os principais elementos radioativos: urânio , tório e potássio. Estes criam calor, o que faz com que a crosta continental aja como um cobertor elétrico no topo do manto. O calor também amolece os lugares espessos da crosta, como o platô tibetano , e os faz se espalharem para os lados.

A crosta continental é muito flutuante para retornar ao manto. É por isso que é, em média, tão antigo. Quando os continentes colidem, a crosta pode engrossar para quase 100 km, mas isso é temporário, porque logo se espalha novamente. A pele relativamente fina de calcários e outras rochas sedimentares tende a permanecer nos continentes, ou no oceano, ao invés de retornar ao manto. Até a areia e a argila que são levadas para o mar retornam aos continentes na esteira da crosta oceânica. Os continentes são características verdadeiramente permanentes e auto-sustentáveis ​​da superfície da Terra.

A crosta é uma zona fina, mas importante, onde a rocha quente e seca da Terra profunda reage com a água e o oxigênio da superfície, produzindo novos tipos de minerais e rochas. É também onde a atividade das placas tectônicas mistura e embaralha essas novas rochas e as injeta com fluidos quimicamente ativos. Finalmente, a crosta é o lar da vida, que exerce fortes efeitos sobre a química das rochas e possui seus próprios sistemas de reciclagem mineral. Toda a variedade interessante e valiosa da geologia, desde minérios metálicos até espessos leitos de argila e pedra, encontra seu lar na crosta e em nenhum outro lugar.

Deve-se notar que a Terra não é o único corpo planetário com uma crosta. Vênus, Mercúrio, Marte e a Lua da Terra também têm um.