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LA TERRA
L’INTERNO DELLA TERRA
La geologia studia le caratteristiche della terra e i cambiamenti che essa ha subito nel tempo. Per i
Geologi è importante sapere com’è fatto l’interno del nostro pianeta.
L’uomo è sceso fino a circo 3 kilometri nel sottosuolo invece i macchinari fino ai 10 kilometri nel
sottosuolo.
Tra il centro della Terra e la superficie del pianeta ci sono quasi 6400 km (che è il raggio della
terra).
Per scoprire come è fatta all’interno la terra i geologi usano le misurazioni indirette, che effettuano
studiando gli effetti di un fenomeno naturale “il terremoto”.
I terremoti producono onde sismiche che fanno vibrare il pianeta non diffondendosi soltanto sulla
superficie terrestre ma anche nel sottosuolo.
Le onde sismiche cambiano velocità e sono deviate. I geologi ritengono che a quelle profondità ci
siano discontinuità cioè che si passi da uno strato con certe caratteristiche a un altro stato con
caratteristiche diverse.
La crosta terrestre è allo stato solido che comprende le
masse dei continenti e i fondali del mare. È formata da
rocce composte da minerali (silicati di alluminio).
Al di sotto della crosta terrestre c’è il mantello (che
occupa la maggior parte del volume totale della terra).
La litosfera è la parte più superficiale del mantello con
la crosta terrestre che è rigida, invece la astenosfera,
formata da magma che può emergere in superficie
attraverso i vulcani (cioè spaccature e fori nella crosta
terrestre), è una parte del mantello fluida.
La maggior parte del mantello si trova nella mesosfera,
che è rigida e si estende fino a una profondità di circa
2900 km.
Verso il centro della terra si trova il nucleo, la parte più
interna del nostro pianeta composta per lo più da ferro. Il
nucleo esterno e il nucleo interno (4000 e 5000 gradi
Celsius). Nel nucleo interno il materiale e tutto allo
stato solido perché è sotto posto a una elevatissima pressione dagli altri stati del pianeta.
Il nucleo esterno invece è fluido.
UNA SFERA BOLLENTE
L’ipotesi più verosimile dell’origine della Terra è che il nostro pianeta sia nato dall’accumulo di
polveri e rocce.
Per azione della forza di gravità la massa di roccia si ingrandì, continuando ad attrarre a sé nuova
materia, e si compattò sempre di più.
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Il pianeta in formazione diventò sempre più caldo per tre ragioni:
IL BOMBARDAMENTO
LA PRESSIONE DEGLI STRATI PIU' ESTERNI SU QUELLI INTERNI
IL FENOMENO DELLA RADIOATTIVITA'
Il calore fece fondere i materiali che costituivano la Terra, diventò così una grande sfera di magma.
i materiali più densi, come il ferro, affondarono verso il centro e andarono a formare il nucleo, i
materiali meno densi verso la superficie.
L'EVOLUZIONE DELL'ATMOSFERA
Dall'interno della sfera bollente che era allora la Terra uscivano gas simili a quelli che sono emessi
ancora oggi dai vulcani. Questi gas formarono la prima atmosfera terrestre era composta soprattutto
di vapore acqueo e di diossido di carbonio.
La Terra incominciò a raffreddarsi, si formò la crosta terrestre solida e il vapore acqueo condensò
formando nubi e iniziò a piovere. Per qualche milione di anni portò alla formazione di mari e
oceani.
La composizione dell'atmosfera si modificò gradualmente, solo dopo la comparsa dei primi
organismi viventi foto sintetici, fino a portare all'aria ricca di ossigeno e povera di diossido di
carbonio che respiriamo oggi. Parte dell'ossigeno andò a formare la fascia di ozono della stratosfera
che assorbiva la radiazione ultravioletta del sole. L'insieme di questi fenomeni favorì lo sviluppo di
forme di vita più complesse ed anche terrestri.
L'EROSIONE, IL TRASPORTO E LA SEDIMENTAZIONE
Il nostro pianeta è ancora in via di sviluppo grazie a fenomeni geologici molto importanti; i
fenomeni endogeni, che hanno origine all'interno della Terra e si svolgono in modo graduale,
modificando il territorio a distanza di alcuni milioni di anni, e i fenomeni esogeni, che hanno
origine al di fuori della litosfera e che con la loro continua azione distruggono lentamente le
montagne. Quest'ultimi, infatti, compiono sul pianeta
un'opera di modellamento; accumulano i detriti in basso
dando la tipica forma a V alle valli e demoliscono le parti più
alte con un processo chiamato erosione, facendosi aiutare
dagli agenti atmosferici, come gli sbalzi di temperatura, la
pioggia, che erode la superficie del suolo, e il vento che
corrode la roccia, e dalle onde del mare e i salti d'acqua, che
erodono la pietra.
Allontanandosi dalle montagne, la pendenza dei corsi d'acqua
diminuisce e la forza di trascinamento si riduce. E' a questo
punto che i detriti si depositano; prima i frammenti di roccia
più grande, come ad esempio i ciottoli, poi i frammenti di
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piccola o media grandezza che formano la ghiaia.
Nel corso di milioni di anni i detriti vengono ridotti a frammenti sempre più piccoli e vengono
trasportati sempre più in basso, fino a raggiungere il mare o l'oceano. Qui, i detriti, si accumulano,
nel processo che è chiamato sedimentazione, formando strati sovrapposti: in alto i sedimenti più
recenti, mentre gli strati più profondi sono i più antichi.
Con l'accumulo di tutti questi detriti, il loro peso comprime gli strati inferiori: qui l'acqua viene
espulsa mentre i sali minerali si legano ai sedimenti, cementandoli.
Ha inizio così l'ultimo stadio del processo sedimentario, la diagenesi, che gradualmente trasforma i
sedimenti in nuove rocce.
Queste rocce sedimentarie potranno poi essere spinte in superficie dai movimenti tettonici, dando
origine a nuove montagne. Le rocce sedimentarie, inoltre, preservano al loro interno i fossili, che
raccontano la storia della vita sulla Terra di milioni di anni fa.
I VULCANI
COS’È UN VULCANO?
Un vulcano è una spaccatura nella crosta terrestre attraverso cui il magma,cioè la roccia fusa mista a
gas che si trova nell’interno della Terra,emerge in superficie attraverso il cratere con il fenomeno
chiamato eruzione.
NELLO SPECIFICO È FORMATO DA …
La roccia fusa emessa dal vulcano è chiamata lava. La lava è incandescente e dunque di colore
rosso, e ha una consistenza molto viscosa. Quando si raffredda, la lava forma le rocce ignee
estrusive (ad esempio il basalto).
Cratere: Il cratere è la bocca del camino principale. Da qui fuoriescono i gas e il materiale
incandescente che il vulcano espelle durante le eruzioni.
La nube eruttiva: La nube eruttiva contiene ceneri, piccoli frammenti di roccia e gas, che vengono
scagliati fino ad alta quota. I gas sono velenosi e possono uccidere le persone che li respirano.
Serbatoio magmatico o camera
Nube eruttiva
magmatica: è situata sotto il vulcano ed
è un serbatoio dove si accumula il
magma. Il magma è il materiale roccioso
fuso, misto a gas, che si trova nelle
profondità della crosta terrestre. Quando
fuoriesce in superficie, il magma, privo
dei gas, prende il nome di lava.
Raffreddandosi, la lava forma le rocce
ignee estrusive (ad esempio il basalto). Il
Colata
magma che si raffredda sotto la
lavica
superficie terrestre forma rocce ignee
intrusive (ad esempio il granito).
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Il camino o cratere principale: La pressione all'interno della camera magmatica si alza fino a
quando il magma esplode e spinge per uscire in superficie. Nella sua spinta verso l'esterno il magma
crea un camino di collegamento tra la camera magmatica e il cratere. A volte accanto al camino
principale si formano anche camini secondari.
Eruzioni effusive ed esplosive
Eruzione effusiva: quando la lava è fluida forma un fiume
incandescente che scende lungo i fianchi del vulcano.
Eruzione esplosiva: quando la lava è molto viscosa e non
scorre via, forma un “tappo” che blocca il cratere; perciò
all’accumulo di magma si aggiunge un accumulo di gas che
fa scoppiare il tappo e si ha allora un’eruzione esplosiva.
La rocce incandescenti possono essere chiamate: lapilli.
I VULCANI POSSONO ESSERE …
QUIESCIENTI: Ovvero in riposo,perché anche quando non eruttano danno segni di attività: può
produrre getti di vapore o di acqua calda e piccoli terremoti.
SPENTI: Al termine della loro attività,che può durare per
millenni, un vulcano ha un’ultima eruzione,talvolta esplosiva. La
camera magmatica si svuota definitivamente ed il vulcano non da più
segni di attività.
La gravità poi ha il sopravvento e fa collassare l’edificio,i condotti e la
stessa camera magmatica: si forma così una caldera in cui può
accumularsi l’acqua
della pioggia e
formare nei secoli
laghi dalla
caratteristica forma
circolare. E’ questa
l’origine dei laghi
dell’Italia centrale
(es. Lago di Bolsena).
DOVE POSSIAMO TROVARE I VULCANI?
Vulcani e terremoti sono concentrati lungo le dorsali oceaniche e nelle zone di subduzione. A
causa dei moti convettivi,le placche della litosfera si muovono lentamente le une rispetto alle altre.
Alcuni vulcani,però, si trovano lontani dai bordi delle placche della litosfera, l’esempio più famoso
di questo vulcanismo di interplacca sono le isole Hawaii.
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I TERREMOTI
I terremoti, detti anche sismi, sono delle vibrazioni o oscillazioni improvvise della crosta terrestre
che sono provocate dal movimento sotterraneo, che avvengono a qualche decina di kilometri di
profondità.
Ogni scossa del terremoto può durare fino a qualche decina di secondi.
I terremoti possono solamente spaventare gli abitanti o provocare dei disastri.
I terremoti che si verificano vicino ai vulcani sono dovuti dal movimento delle grandi masse di
magma sotterranee; i sismi che si verificano sul fondo del mare possono dare origine a maremoti e
tsunami e generare onde enormi.
LA TEORIA ELASTICA DEI TERREMOTI
La teoria che spiega il fenomeno dei terremoti si chiama teoria elastica dei terremoti o teoria del
rimbalzo elastico.
Cosa avviene all’interno della terra?
-le forze spingono e muovono delle enormi masse di roccia;
-inizialmente le rocce si deformano e accumulano
energia;
-poi però la deformazione è troppo forte e la litosfera
si rompe, rilasciando l’energia che aveva accumulato.
A volte la frattura delle rocce si manifesta anche in
superficie ed è detta faglia.
Il punto in cui avvengono gli spostamenti delle rocce
che generano il terremoti si chiama ipocentro.
Il punto della superficie terrestre che si trova sulla
verticale dell’ipocentro si chiama epicentro.
MISURARE I TERREMOTI
Lo strumento che permette la misurazione delle caratteristiche di un terremoto è il sismografo.
Funzionamento
C’è una massa, o peso, che è
sospesa con un pendolo ed è
dotata di un pennino.
Questo scrive su un foglio di
carta le oscillazioni di un
terremoto; quando si verifica un
sisma, il pennino compie
oscillazioni più ampie a seconda
della scossa.
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LE ONDE SISMICHE
Dall’epicentro di un terremoto si propagano le onde sismiche.
Ci sono le onde primarie (P) che si propagano come onde di
compressione.
Poi troviamo le onde secondarie (S).
Le prime sono più veloci delle seconde e sono trasversali. Fanno
vibrare il sottosuolo in direzione verticale.
Per ultimo ci sono le onde lunghe (L) che si propagano in superficie
sempre a partire dall’epicentro; queste sono le più pericolose perché
possono scuotere violentemente le costruzioni e causare spaccature nel
terreno.
onda P
onda S
onda L
IL RISCHIO SISMICO
Il rischio sismico indica la probabilità che un terremoto colpisca una regione considerando i danni a
persone e strutture che potrebbe causare il sisma. Essa è legato alla presenza di insediamenti umani
ed è un rischio riducibile ma non eliminabile.
valutare il rischio sismico significa prevedere: il numero delle vittime, la grandezza dei danni subiti
dalle abitazioni e il costo dal punto di vista economico-sociale.
Gli studiosi utilizzano al zonazione sismica suddividendo il territorio in zone che abbiamo più o
meno probabilità di rischio di un terremoto. Da ciò si ricavano el carte del rischi sismico che
indicano con colori diversi le zone in cui si trovano o meno i terremoti.
Negli osservatori vengono misurati i terremoti attraverso sismografi, che registrano i movimenti del
suolo.
L’intensità di un terremoto viene definita attraverso 2 scale: la scala Mercalli (assegna un grado
all’intensità del terremoto in base ai danni causati all’ambiente) e la scala Richter (assegna al
terremoto una grandezza da 1 a 9, indicandone l’energia).
Più elevata è l’energia del terremoto, più esso è devastante. Però bisogna anche considerare quanto
un territorio sia vulnerabile al fenomeno sismico. Un parametro che determina la differenze di
vulnerabilità è data dalle tecniche di costruzione dei vari paesi: ad esempio in California le
costruzioni sono di tipo anti-sismico, cioè in grado di resistere ai terremoti.
Non è ancora possibile prevedere l’intensità di un terremoto, però si può ridurre la sua azione
attraverso misure di prevenzione: costruire in nuovi edifici con criteri anti-sismici; intervenire sugli
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edifici antichi e sul patrimonio culturale, per ridurre la loro forza; contrastare l’edilizia abusiva e
fare in modo che tutte le costruzioni siano in regola con le leggi.
L’OROGENESI
In geologia il termine orogenesi indica il processo di formazione di un qualsiasi rilievo.
Nel linguaggio geologico, il termine si riferisce alla formazione di masse rocciose, che hanno subito
un cambiamento per delle spinte laterali, arrivando quindi ad impilarsi creando una catena
montuosa.
Le rocce che compongono la crosta non possono essere subdotte (accavallamento tra due rocce con
densità diversa) data la loro densità; per questo motivo, durante uno scontro fra placche, cambiano
la loro forma e si impilano sulla superficie a formare le catene rocciose.
Gli elementi strutturali caratteristici della crosta terrestre sono: i cratoni, gli orogeni, le grandi fosse
tettoniche e i margini continentali.
I cratoni sono i nuclei più antichi dei continenti. Essi sono composti da rocce metamorfiche (rocce
create dall’alta pressione e alta temperatura possono essere create da altre rocce metamorfiche,
magmatiche o sedimentarie), secondariamente rocce magmatiche.
Le fasce orogeniche (dette anche orogeni) sono quelle in cui l'orogenesi si è verificata in tempi
meno antichi (in genere entro gli ultimi 500 milioni di anni) e si estendono intorno ai cratoni; queste
fasce presentano un’intensa attività magmatica e metamorfica e si formano ai margini dei cratoni
quando questi sono coinvolti in fenomeni di collisione tra placche.
L'orogenesi più recente (denominata Alpino-Himalayana) non si è ancora conclusa e le fasce di
crosta in cui si è manifestata mostrano le tracce di un'intesa attività geologica, come vulcanismo,
sismicità, rilievi accentuati e in forte erosione.
Le fosse tettoniche sono depressioni prodotte da movimenti di rilassamento che provocano la
formazione di sistemi di faglie parallele e l’abbassamento del blocchi di crosta fra loro compresi.
I margini continentali possono essere passivi o attivi.
Quelli attivi coincidono con i margini di una placca tettonica e sono molto instabili perché sono
sottoposti a compressione o subduzione.
Quelli passivi sono lontani dai margini di placca e segnano il limite tra un continente e un oceano
della stessa placca.
L'analisi di un orogeno, permette di riconoscere una determinata zonazione della crosta terrestre in
funzione della posizione del settore crostale analizzato rispetto alla catena montuosa; questa
zonazione è normalmente indicata come sistema catena (montuosa)-avanfossa-avampaese.
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L' avanfossa è un'area depressa che da sulla catena montuosa e verso cui convergono le falde delle
rocce deformate costituenti la catena montuosa; costituisce una zona subsidente, di forte accumulo
sedimentario sin-post orogenetico, spesso indicato col termine di sedimenti "molassici" derivanti
dallo smantellamento per veloce erosione delle rocce della catena montuosa in fase di innalzamento.
