Composizione

La Terra può essere divisa in cinque parti: l'atmosfera, gassosa; l'idrosfera, liquida; la litosfera, il mantello e il nucleo, in gran parte solidi. L'atmosfera è il guscio gassoso che circonda il corpo solido del pianeta: benché abbia uno spessore di oltre 1100 km, circa la metà della sua massa è concentrata nei primi 5,6 km. L'idrosfera è lo strato d'acqua che, sotto forma di oceani, copre approssimativamente il 70,8% della superficie del globo. La litosfera, che consiste principalmente della fredda e rocciosa crosta terrestre, si estende fino a una profondità di 100 km. Il mantello e il nucleo costituiscono l'interno del nostro pianeta, e in essi è concentrata la maggior parte della massa.
L'idrosfera comprende gli oceani ma anche i mari interni, i laghi, i fiumi e le acque sotterranee. Gli oceani hanno profondità media di di 3794 m, circa cinque volte l'altezza media dei continenti, e massa approssimativamente uguale a 1.350.000.000.000.000.000 (1,35 × 1018) tonnellate, cioè circa 1/4400 della massa totale della Terra.
Le rocce della litosfera hanno densità media 2,7 volte maggiore rispetto a quella dell'acqua e sono quasi interamente costituite da undici elementi, che complessivamente rappresentano circa il 99,5% della loro massa. Il più abbondante di essi è l'ossigeno (che rappresenta circa il 46,60% del totale), seguito da silicio (circa il 27,72%), alluminio (8,13%), ferro (5,0%), calcio (3,63%), sodio (2,83%), potassio (2,59%), magnesio (2,09%), titanio, idrogeno e fosforo (complessivamente in quantità minori dell'1%). Inoltre sono presenti tracce di altri elementi quali carbonio, manganese, zolfo, bario, cloro, cromo, fluoro, zirconio, nichel, stronzio e vanadio. Queste sostanze si trovano nella litosfera sotto forma di composti chimici e difficilmente si rinvengono allo stato elementare.
La litosfera comprende due gusci, la crosta e il mantello superiore, che sono divisi in una struttura a placche tettoniche delimitate da margini costruttivi, dove si ha formazione di nuovo materiale litosferico, distruttivi, dove si manifestano processi di subduzione (dorsali oceaniche) o conservativi, caratterizzati da faglie trasformi lungo le quali si ha scorrimento tra stati di litosfera adiacenti; alcune zolle sono delimitate da una combinazione dei tre tipi di margini.
Esistono due tipi di crosta, che differiscono sia per la natura e la struttura delle rocce che li costituiscono, sia per l'età, sia per il livello medio della loro superficie. La crosta continentale comprende la piattaforma continentale e parte dell'adiacente scarpata continentale ed è composta da rocce magmatiche, metamorfiche e sedimentarie di composizione chimica media simile a quella del granito e di età estremamente variabile: le rocce più antiche, formatesi circa 4 miliardi di anni fa, sono affiancate a rocce molto giovani. La crosta oceanica costituisce invece la base dei bacini oceanici e presenta una struttura a strati molto regolare: sotto uno strato di sedimenti di spessore relativamente ridotto si trova uno strato di rocce basaltiche, seguìto a maggiori profondità da uno strato di gabbro. L'età di queste rocce non è maggiore di 190 milioni di anni.
Il livello medio della superficie della crosta continentale supera di oltre 4000 metri quello della crosta oceanica, benché i rilievi e le depressioni oceaniche costituiscano solo una piccola percentuale delle terre emerse e dei fondi oceanici. Secondo una classificazione dovuta al geologo tedesco A. Wegener e ora quasi completamente abbandonata, la crosta terrestre è costituita da una piattaforma superiore di sial (dalle iniziali di silicio e alluminio), costituita da rocce a composizione granitica, che "galleggia" su uno strato denso di sima (da silicio e magnesio), formato essenzialmente da basalti. Secondo questa teoria le rocce sialiche costituiscono i continenti mentre quelle simatiche affiorano sui fondi oceanici.
Il mantello superiore è separato dalla crosta soprastante da una discontinuità sismica, detta Moho, e dal mantello inferiore da una zona più plastica, nota come astenosfera. Il mantello superiore, scivolando lateralmente sulle rocce parzialmente fuse dell'astenosfera, spessa 100 km, permette la deriva dei continenti e l'espansione dei fondi oceanici.
Il mantello si estende dalla base della crosta fino a una profondità di circa 2900 km. Eccettuate alcune zone, come l'astenosfera, è solido e la sua densità aumenta con la profondità, variando tra 3,3 e 6. Il mantello superiore è composto da silicati di ferro e magnesio, ed è rappresentato significativamente dal minerale olivina; la parte inferiore consiste, probabilmente, di un miscuglio di ossidi di magnesio, silicio e ferro organizzati in strutture cristalline capaci di sopportare condizioni di temperatura e pressione elevate.
La transizione tra il mantello e il nucleo è segnata da una superficie di discontinuità sismica, nota come discontinuità di Gutenberg. Gli studi sismologici mostrano che il nucleo ha un guscio esterno costituito da materia fluida, spesso circa 2225 km, con densità media 10. I risultati delle ricerche evidenziano che la sua superficie esterna ha depressioni e picchi che si formano probabilmente dove il materiale caldo sale verso l'alto. Al contrario, il nucleo interno, che ha un raggio di circa 1275 km, è solido. Si pensa che entrambi gli strati del nucleo siano composti di ferro, con una piccola percentuale di nichel e di altri elementi. La temperatura nel nucleo interno è valutata in circa 6650 °C e la densità media è stimata intorno a 13.