Struttura interna e rocce

STRUTTURA INTERNA DEL PIANETA TERRA
Dati della Terra
Età 4500 milioni di anni
Raggio
6378-6356 km
Sintesi per studiare
14
Superficie 5 × 10 m²
Volume 1021 m3
Massa 6x1024 kg
Densità media 5,5 kg/dm3
Accelerazione di gravità 9,78 m/sec2
Velocità di fuga 11186 m/sec
Periodo di rotazione 23,934 ore
Velocità di rotazione 465,11 m/sec (1674,396 km/h)
Crosta terrestre (SIAL)
Lo strato più esterno è la crosta terrestre che si divide in crosta continentale e crosta
oceanica. Le rocce che costituiscono la crosta terrestre contengono silicati di alluminio. La
densità media è 2,7 g/cm3.
 Crosta continentale raggiunge uno spessore di 70-80 km in corrispondenza delle
catene montuose. La densità è 2,6-3,3
kg/dm3.

La crosta oceanica raggiunge uno
spessore max di 10 km. E’ più densa
della crosta continentale.
La scarpata continentale segna il limite fra
la crosta continentale e la crosta oceanica.
Mantello (SIMA)
Raggiunge la profondità di circa 2900
km. La densità varia da 3 kg/dm3, a
contatto con la crosta, fino a 5,6 k/dm3, a
contatto con il nucleo. La temperatura
varia da 400-900° a 4000°, tuttavia non è
completamente liquido per l’elevata
pressione (la temperatura di fusione,
tranne per il ghiaccio, aumenta
all’aumentare della pressione. La
pressione varia da 9 kbar a 14000 kbar
(1 bar=1atm). Le rocce sono ricche di
magnesio e ferro.
E’ distinto in tre fasce:
 mantello superiore rigido che
insieme alla crosta forma la
litosfera
 mantello intermedio (astenosfera) viscoso caratterizzato da moti convettivi che
sono la causa dei movimenti dei continenti
 mantello inferiore rigido
Nucleo (NIFE)
Costituito da nichel e ferro.
Densità da 9 a 14 g/cm3 circa.
 Nucleo esterno fino a
5100 km di profondità
con
temperatura
di
3000° circa allo stato
liquido.
 Nucleo interno solido e
con temperatura fino
5000-6000° C.
La Terra in scala
Se volessimo rappresentare la Terra in scala, dovremmo utilizzare, almeno, una riduzione
1 : 1.000.000 perché la crosta oceanica possa essere visibile.
Crosta oceanica 0,5-1 cm
Crosta continentale 1-7 cm
Mantello 290 cm (2,90 metri)
Nucleo 340 cm (3,4 metri)
Diametro Sfera terrestre 12640 cm (12,64 metri = metà campo di calcio)
STORIA DELLA TERRA
La Terra nasce 4.500 milioni di anni fa. La sua vita viene divisa in cinque periodi detti ere
geologiche.
4.600 milioni di anni fa (Precambriano)
La Terra era una grande nuvola infuocata di polvere e gas. Girava su se stessa, era
una palla di roccia fusa.
4.000 milioni di anni fa
La superficie della Terra si è raffreddata lentamente e si è formata la crosta
terrestre. Si sono formate le prime montagne.
3.750-560 milioni di anni fa
Il magma usciva dai vulcani insieme al vapore e si sono formate le nuvole intorno
alla Terra. Le nuvole hanno dato origine a una pioggia molto forte che è durata
migliaia di anni. L’acqua ha alimentato oceani e i mari.
Nell’acqua degli oceani è nata la prima forma di vita. Si sono sviluppati animali
piccolissimi, i microrganismi. Da questi microrganismi è iniziata l'evoluzione.
L’evoluzione delle prime cellule porta alla formazione dei batteri, microrganismi che
sono i primi veri abitatori del nostro pianeta.
570-250 milioni di anni fa (Paleozoico)
Molto lentamente nei mari si sono sviluppati i primi invertebrati.
Sono comparsi molluschi, crostacei e pesci, che erano i primi vertebrati.
Sono cresciute le prime piante, muschi e felci, e grazie a esse nell’aria è aumentato
l’ossigeno Dopo le piante sono comparsi anche gli scorpioni, i millepiedi e i primi
insetti. Le paludi si sono asciugate e alcuni pesci si sono trasformati e hanno
potuto respirare anche fuori dall’acqua: sono apparsi gli anfibi.
Da 230 milioni di anni fa a 65 milioni di anni fa (Mesozoico)
Lentamente la Gonwana in senso orario si allontana dall’Eurasia e si apre la
"Tetide". Il mondo marino è dominato dai cefalopodi, le terre emerse dai rettili.
Da 65 milioni di anni fa a 2 milioni di anni fa (Cenozoico)
La Terra si è ricoperta di alberi molto alti e grandi, di arbusti e di erbe. Sono
cresciute grandi praterie. I mammiferi e gli uccelli sono diventati sempre più
numerosi.
L’Africa si allontana verso Nord-Est contro l’Eurasia. Si sollevano tutte le attuali
catene montuose: la catena dell'Atlante in Africa, le Sierre della Spagna
Meridionale, i Pirenei, le Alpi e gli Appennini, i Tauri, i Carpazi, le Dinaridi in Europa,
le catene del Caucaso e dell'Anatolia, dell'Iran, dell'Afganistan, il Caracorum,
l'Himalaya, l'Insulindia, le Filippine e il Giappone in Asia, la Nuova Zelanda e la
Nuova Guinea in Oceania, le Montagne Rocciose e la Cordigliera delle Ande in
America. In pratica in questa Era la configurazione dei continenti e delle catene
montuose è analoga all'attuale.
Come sarà la Terra fra 50 milioni di anni?
ROCCE E MINERALI
La litosfera è costituita principalmente dalle rocce.
Le rocce sono un miscuglio eterogeneo di minerali diversi.
Il minerale:
 è una sostanza, generalmente cristallina, formata da un elemento (elementi) o
dalla combinazione di più elementi (composti).

è sempre omogeneo, cioè in ogni sua parte presenta le stesse caratteristiche e la
stessa composizione, espressa con una formula chimica.

Spesso può formare giacimenti più o meno estesi

gli atomi che lo compongono assumono una disposizione geometrica ordinata,
detta reticolo cristallino

ha specifiche caratteristiche fisiche che dipendono dalla sua struttura e dalla
composizione chimica
Le caratteristiche fisiche del minerale sono durezza, lucentezza, colore, birifrangenza,
sfaldatura, frattura, densità, conducibilità, ….
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durezza: capacità di un minerale di scalfire o essere scalfito da altri minerali. Scala
di Mohs di durezza dei minerali, con valori crescenti da 1 (talco) a 10 (diamante).
Teneri (talco, gesso), semiduri (calcite, fluorite, apatite), duri (ortoclasio, quarzo,
topazio, corindone, diamante).
Lucentezza: interazione con la luce. Lucentezza metallica, adamantina (diamante),
vitrea, perlacea, terrosa (opaca).
Colore: dipende dalla sua composizione chimica o dalle impurezze.
Birifrangenza: proprietà per la quale attraverso un cristallo è possibile guardare gli
oggetti con contorni sdoppiati (calcite)Sfaldatura: descrive il modo in cui alcuni minerali si sfaldano. Nella sfaldatura un
minerale si frammenta in parti più piccole, lungo alcuni piani preferenziali di
cristallizzazione, mantenendo costanti i valori angolari tra le diverse facce dei
frammenti, in altri termini l'aspetto esterno cristallino si mantiene anche nei
frammenti più minuti.
Frattura: descrive il modo in cui un minerale si rompe senza seguire i piani di
sfaldatura. Solitamente le superfici di fratturazione non sono piane, ma hanno una
morfologia irregolare, presentandosi a forma concoidale, irregolare, fibrosa.
Densità: è la massa del minerale, relativa ad 1 cm³ di volume.
Conducibilità elettrica.
CLASSIFICAZIONE

Elementi nativi: minerali le cui molecole sono formate da un solo elemento (oro,
rame, argento ….)

Solfuri: La molecola è la combinazione di un elemento metallico con lo zolfo. Da
questi minerali si ricavano alcuni metalli:
◦ il ferro dalla pirite
◦ il piombo dalla galena
◦ lo zinco dalla blenda
◦ il mercurio dal cinabro

Alogenuri: formati dalla combinazione di cloro o fluoro con un metallo (salgemma o
sale da cucina)

Ossidi: Metallo combinato con ossigeno (ematite, magnetite)

Carbonati: Combinazione di carbonio e ossigeno (gruppo CO3) con un metallo
(calcite, dolomia)

Solfati: combinazione zolfo e ossigeno (gruppo SO4) con un metallo (gesso)

Silicati: gruppo SiO4 ripetuto più volte e legato a un metallo.
GENESI

Sublimazione: da gas a solido nei vulcani (zolfo)

Solidificazione: nei vulcani (quarzo, silicati)

Precipitazione: per evaporazione di acque marine o lacustri (sali, gesso, calcite)