Scienze della Terra

Scienze della Terra - 2
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Pàtron Editore
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SCIENZE DELLA TERRA
Collana diretta da Claudio D'Amico
2.
0000900
BrownlMussett
la terra
inaccessibile
Pàtro&Editore
lstitufo Universitario Architettura Venezia
RIA
363
Servizio Bibliografico Audiovisivo
e di Documentazione
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G.C. BROWN - A.E. MUSSETT
LA TERRA
INACCESSIBILE
PÀTRON EDITORE
B O L O G N A 1985
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INDICE
Presentazione della edizione italiana ....................................................... . pag.
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Prefazione ....................................................................................... .
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Cap. 1 - INTRODUZIONE ................................................................. .
1.1. Scopi e obiettivi ..................................................................... .
1.2. «La Terra inaccessibile»: un profilo ............................................ .
1.3. Storia delle idee riguardanti la Terra ........................................... .
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Cap. 2 - IL CONTRIBUTO DELLA SISMOLOGIA ................................. .
2.1. Le onde sismiche .................................................................... .
2.2. Deduzione delle velocità delle onde P e Sin profondità .................... .
2.3. Le velocità sismiche e la struttura della Terra ............................... ..
2.4. Le onde superficiali ............................................................... ..
2.5. Le oscillazioni libere della Terra ................................................ .
Riassunto .................................................................................... .
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Cap. 3 3.1.
3 .2.
3.3.
LA DENSITÀ ALL'INTERNO DELLA TERRA .......................... .
Introduzione ........................................................................ .
La massa della Terra ............................................................... .
Il momento di inerzia della Terra ............................................... .
3.3.1. La forma della Terra .................................................... .
3.3.2. Deduzione del momento di inerzia della Terra ..................... .
3.4. Il semplice modello ad auto-compressione: l'equazione di AdamsWilliamsol!···· ....................................................................... .
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3.5. Probabili difetti del semplice modello ad auto-compressione .... ~ ....... . pag.
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3.6. Modelli più sofisticati e il metodo di inversione Monte Carlo ............. .
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3. 7. La densità in funzione della profondità: facciamo il punto ............... .
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Riassunto .................................................................................... .
Cap. 4 - LA FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE E LE ABBONDANZE
DEGLI ELEMENTI ...................................................................... .
4.1. Perché è necessario guardare al di fuori della Terra ......................... .
4.2. Introduzione al Sistema solare ................................................... .
4.3. La formazione del Sistema solare ............................................... .
4.3.1. Sviluppo delle teorie ..................................................... .
4.3.2. Teorie moderne della nebulosa ........................................ .
4.4. Abbondanze degli elementi nel Sole ............................................ .
4.5. I meteoriti ............................................................................ .
4.5.1. Introduzione .............................................................. .
4.5.2. Meteoriti indifferenziati: le condriti ................................. .
4.5.3. Meteoriti differenziati: ferri, ferro-pietre e acondriti. ............ .
4.5.4. Età dei meteoriti e intervalli di formazione ......................... .
4.6. Nucleosintesi e evoluzione stellare .............................................. .
4.6.1. Nucleosintesi .............................................................. .
4.6.2. Evoluzione stellare ....................................................... .
Riassunto .................................................................................... .
Cap. 5 - L'ACCREZIONE E LA STRATIFICAZIONE CHIMICA DEI PIANETI TERRESTRI ....................................................................... .
5.1. Introduzione ........................................................................ .
5 .2. Modelli di accrezione e stratificazione dei pianeti ........................... .
5.2.1. Segregazione degli elementi prima dell'accrezione: il modello
eterogeneo ................................................................. .
5 .2.2. Accrezione planetaria omogenea e successiva stratificazione ... .
5.2.3. Riassunto dei modelli di accrezione .................................. .
5.3. La segregazione degli elementi: alcune regole geochimiche ................ .
5.4. I pianeti terrestri e la Luna ....................................................... .
5.4.1. La Terra e il modello condritico della Terra ........................ .
5.4.2. La Luna .................................................................... .
5.4.3. Marte ....................................................................... .
5.4.4. Venere ...................................................................... .
5.4.5. Mercurio ................................................................... .
5.5. Sintesi: un compromesso tra i modelli di accrezione ........................ .
Riassunto .................................................................................... .
Cap. 6 - IL NUCLEO TERRESTRE ...................................................... .
6.1. I problemi posti dal nucleo ....................................................... .
6.2. Il campo magnetico terrestre e il problema dell'energia .................... .
6.2.1. Descrizione del campo .................................................. .
6.2.2. La dinamo geomagnetica .............................................. .
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Indice
6.2.3. Calore ed energia nel nucleo............................................ pag.
6.2.4. Energia gravitazionale nel nucleo......................................
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6.3. La costituzione e l'evoluzione del nucleo.......................................
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6.3.1. Densità e composizione..................................................
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6.3.2. Temperatura ed evoluzione.............................................
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Riassunto .. ............. ...... ..... .. ... .. .. .......... .. .. ..... .. .. . . . .. .. ... .. .. ... .. . ... .. ..
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Cap. 7 - ILMANTELLOELACROSTAOCEANICA...............................
7.1. Introduzione.........................................................................
7.2. Il mantello superiore: eclogite o peridotite? ...................................
7.2.1. Un modello preliminare·························'·······················
7.2.2. Fusione del basalto: le evidenze sperimentali........................
7.3. Il mantello superiore e la litosfera oceanica: un esame dettagliato........
7. 3.1. Evidenze dai campioni diretti . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.3.2. Pirolite e lherzolite: un modello per il mantello superiore........
7.4. La zona di transizione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
7.4.1. Le evidenze per le trasformazioni di fase.............................
7.4.2. Rapporti mineralogia-profondità nella zona di transizione......
7.5. Il mantello inferiore .................................................................
Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cap. 8 8.1.
8.2.
8.3.
8.4.
8.5.
8.6.
IL MANTELLO DINAMICO....................................................
Introduzione . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Movimenti verticali e isostasia....................................................
La viscosità del mantello...........................................................
Che cos'è una placca? .. .. .. .. ... ... ... ..... .... .. .. ... .. . .. ...... .. ... . .. . .. .. ... ..
La astenosfera e la zona a bassa velocità . .. .. .. ... ... .. .. .. .. ...... .. . .. .. ... ..
Il regime termico del mantello . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
8.6.1. La convezione.............................................................
8.6.2. Sorgenti di calore e temperatura nel mantello.......................
8. 7. Punti caldi e pennacchi.............................................................
8.8. Le forze che possono muovere le placche ......................................
8.9. Le disomogeneità laterali ............................................... ,.... ....
Riassunto . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
Cap. 9 - LA CROSTA CONTINENTALE...............................................
9 .1. La natura della crosta terrestre . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .
9.2. Struttura e composizione della crosta...........................................
9.2.1. Principali caratteristiche superficiali..................................
9.2.2. Struttura e composizione verticali.....................................
9:2.3. Composizione media di massima della crosta.......................
9.3. Accrescimento crostale ai margini distruttivi di placca......................
9.3.1. La localizzazione dell'accrescimento crostale.......................
9.3.2. Genesi dei magmi e temperature nella litosfera continentale.....
9.3.3. Variazioni dei magmi nello spazio e nel tempo: un modello genetico ....................................................................... .
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9.4. Una stima quantitativa dell'accrescimento crostale .................. ~ ..... . pag.
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Riassunto .................................................................................... .
Cap. 10 - EVOLUZIONE DELLA CROSTA CONTINENTALE TERRESTRE
10.1. La struttura dell'evoluzione crostale .......................................... ..
10.2. L'Archeano .......................................................................... .
10.2.1. Geologia e tettonica .................................................... ..
10.2.2. Le atmosfere dell'Archeano e la vita primitiva ................... ..
10.3. Il Proterozoico ...................................................................... .
1O.3 .1. Geologia e tettonica ..................................................... .
10.3.2. Evoluzione biologica e atmosferica nel Proterozoico ............ .
10.4. Il Fanerozoico ....................................................................... .
10.4.1. Geologia e tettonica ..................................................... .
10.4.2. La vita nel Fanerozoico ................................................. .
10.5. Mobilità, crescita e riciclaggio della crosta ................................... ..
10.5.1. Isotopi ed evoluzione crostale ......................................... .
10.5 .2. Curve paleomagnetiche della migrazione dei poli ................. .
10.6. Una storia della Terra e riassunto finale ...................................... ..
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POSTSCRIPTUM: I PROBLEMI NON RISOLTI .................................... .
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NOTE ............................................................................................. .
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Ricostruzione dei raggi sismici e profili velocità-profondità ........ .
Momento di inerzia, momento angolare, ecc .......................... .
Peso atomico medio (iii) .................................................... .
Frenamento magnetico ..................................................... .
Datazione rubidio-stronzio e rapporti isotopici iniziali dello stronzio ........................................................................... .
I metodi di datazione piombo/piombo .................................. .
L'atomo e il nucleo ......................................................... ..
Riscaldamento resistivo e efficienza della dinamo geomagnetica .. .
Flusso di calore ............................................................... .
Soluzioni in piani di faglia dei terremoti ............................... ..
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Bibliografia .................................................................. ·····················
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Indice analitico ................................................................................. .
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La Terra inaccessibile delinea la formazione della struttura stratificata della Terra
e spiega in che modo la sua densità in profondità viene ricavata dai dati sism1c1 e
gravitazionali. La densità è il principale vincolo sulla composizione chimica, che è
dedotta anche facendo riferimento alle teorie della evoluzione stellare e della accrezione planetaria, con l'ausilio dei dati relativi allo spettro solare e ai meteoriti. Con
queste informazioni come base di partenza, la seconda metà del testo prosegue descrivendo la probabile composizione e il µrobabile stato fisico del nucleo, del mantello e della crosta attuali. Vengono anche discusse le sorgenti termiche e gravitazionali dei processi dinamici che hanno luogo nel nucleo e nel mantello e sono
all'origine della dinamo geomagnetica e dei movimenti delle placche. E così pure
l'evoluzione della crosta nel corso delle ere della storia della Terra.
Questo libro, ricco di illustrazioni e dotato di esaurienti riferimenti bibliografici,
fornisce un resoconto attraente e comprensibile di un settore veramente fondamentale delle Scienze della Terra.
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