Astronomia
DINAMICA DELLA LITOSFERA
by Alfio Francesco Cannone
Struttura interna della Terra
Massa = 5,976 * 1024 Kg; Raggio = 6371 Km; Superficie = 5,098*108 Km;
Volume = 1,083 * 1021 m3 ; Densità totale = 5,52 g/cm3.
Studiando la propagazione delle onde sismiche si è trovata anche la densità dei diversi strati della Terra.
Siccome la densità della crosta e' di circa 2,7 - 3 g/cm3,sicuramente l'interno del pianeta dovrà avere una
densità molto elevata per poter raggiungere il valore di 5,52 g/cm3.
Teorie sulla struttura interna della Terra
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Renè Descartes (Cartesio) nel XVII
secolo aveva immaginato un modello
dell’interno della Terra che includeva
un nucleo centrale di materia fluida e
calda, ricoperto di materiale solido
denso ed opaco e da strati concentrici di
metalli, acqua, gas, rocce ed aria.
Suess nel 1885, studiando le meteoriti,
vide che la composizione era
prevalentemente formata da Fe, Ni e silicati di Mg. Considerando che tali meteoriti fossero derivate
dall'esplosione di un pianeta come la Terra e che le meteore ferrose derivassero dal nucleo del
pianeta, propose il primo modello di costituzione interna della Terra, che comprendeva tre involucri:
SIAL (crosta, formata da silicati di alluminio), SIMA (mantello, formato da silicati di magnesio),
NIFE (nucleo, formato da ferro e nichelio).
Goldschmit nel 1922, fra SIMA e NIFE aggiunse l'OSOL (ossidi e solfuri di metalli).
Kuhn e Rittmann nel 1941, supposero che il nucleo fosse costituito da materia solare indifferenziata a
6000°C, cioe' idrogeno al disopra della sua temperatura critica e quindi i suoi atomi sarebbero in uno
stato di aggregazione molto densa, pari a quella di un nucleo metallico.
La moderna teoria, suppone che il nucleo (31%) sia suddiviso da un nucleo interno solido contornato
da un nucleo esterno fuso, entrambi composti di leghe metalliche ricche in ferro. Il mantello (68%),
solido, composto principalmente di silicati ed ossidi di ferro e magnesio, è formato da una prima
porzione molto sottile o mantello litosferico, che viene considerato assimilabile alla crosta e con la
quale originerebbe la litosfera, da una seconda parte detto mantello astenosferico, che e' piu' plastico
e da una terza parte, il mantello inferiore, piu' rigido. La crosta (1%) si presenta in due forme: la
crosta continentale, più leggera e piu' spessa, costituita da rocce prevalentemente granitiche e la
crosta oceanica piu' pesante, ma piu' sottile, composta da rocce magmatiche basiche (basalti).
Recentemente è stato scoperto, grazie alla rilevazione di una fitta rete di sismografi (che riescono ad
individuare minime distorsioni di un
fronte d’onda sismico che attraversa
la zona fra mantello interno e nucleo
esterno), che fra nucleo esterno e
mantello inferiore vi è lo strato D”.
Tale strato, dallo spessore di qualche
centinaio di metri e dalla
conducibilità fluttuante, si forma per
effetto delle reazioni chimiche che
avvengono fra nucleo e mantello.
La roccia del mantello si fonde parzialmente nel ferro liquido del nucleo esterno producendo
sedimenti ricchi di metalli che si depositano al confine fra nucleo e mantello. Si formano come degli
spuntoni di Fe dentro il nucleo fuso, che con il moto di rotazione della Terra mettono in moto il fluido
interno innescando una enorme dinamo che determina un campo elettrico e un campo magnetico. Si
Alfio Francesco Cannone 60
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pensa che tale strato possa essere la causa di due fenomeni:
1) le oscillazioni dell’asse terrestre
(nutazioni) si dovrebbero determinare non per attrazione incostante luni-solare, ma perché il mantello
ed
il
nucleo
si
comportano
come
due
magneti
che
si
respingono;
2)
il campo magnetico terrestre dovrebbe essere attivato non dalle proprietà del ferro (il ferro
perde le sue proprietà magnetiche alle temperature ed alle pressioni elevati esistenti nel nucleo) ma
da un effetto dinamo. Infatti il rimescolamento del nucleo esterno, da parte degli spuntoni di ferro
presenti nello stato D”, agisce essenzialmente come una corrente elettrica che fluisce attraverso un
conduttore: analogamente, il nucleo terrestre genera un campo magnetico al suo intorno.
Dai dati raccolti dallo studio della velocita' di propagazione delle onde sismiche, sono state
individuate alcune zone di discontinuita' (brusco cambio di densità) all'interno della Terra:
CONRAD
MOHO
10 Km
1-35 Km
11-80 Km
REPETTI
1000 Km
GUTEMBERG 2900 Km
LEHMANN
5000 Km
fra crosta continentale e oceanica
sotto gli oceani e i continenti
sotto i monti
fra mantello superiore plastico e inferiore rigido
fra mantello e nucleo
fra nucleo interno solido e nucleo esterno fluido
Velocità delle onde sismiche e struttura
interna della Terra. Le onde P sono le onde
prime o longitudinali, che si trasmettono sia
nei solidi che nei liquidi; le onde S, o onde
seconde sono quelle trasversali, che non si
trasmettono nei liquidi; è chiaro dal grafico
che si ritiene che il nucleo esterno sia
liquido.
RAGGIO
0 Km
TEMPERATURA
DISCONTINUITA’
Solido
CONRAD
15 - 16
Solido
60 – 70
2.000°C
MOHO
Solido
1.000
2.900
5.170
REPETTI
Solido
3.000°C
4.000°C
L
S
I
A
o
L
s
GUTENBERG
Liquido
LEHMANN
DENSITA’
2,7 (granito
continentale)
i
t
CROSTA
A
3 (basalto
oceanico)
A
f
S
e
I
r
M
A
N
I
STRATO
s
t
B
3,3 (silicati di
Fe e di Mg)
5,6 (peridotiti e
dioriti)
MANTELLO e a
n
o 9,7
s
NUCLEO
f
13
C
D’
D”
E
F
Alfio Francesco Cannone 61
Astronomia
6.371
4.300°C
Solido
F
E
e
r
a
G
Per studiare la struttura interna della Terra, considerando che le più profonde trivellazioni
possono arrivare solo fino a 8 Km di profondità, si ricorre allo studio della propagazione delle onde
sismiche all'interno della Terra. Si possono distinguere due tipi di onde sismiche:
-
Onde di compressione o longitudinali o prime o P = Si propagano longitudinalmente dall'ipocentro
(descrivono linee rette dall'ipocentro all'epicentro), sono molto veloci (4-14 Km/s) e arrivano per
prime in superficie. La roccia subisce rapide variazioni di volume (compressione e dilatazione) in
quanto si ha un avvicinamento ed un allontanamento di molecole. La vibrazione avviene nello stesso
piano che contiene la dilatazione dell'onda, perciò il volume varia. Le onde P arrivano in superficie
con velocità tanto maggiore, quanto minore e' la distanza percorsa. Le onde P si propagano in tutti gli
stati di aggregazione della materia, pure nei fluidi, perciò in parte vengono trasmesse all'atmosfera
circostante generando onde acustiche che quando rientrano nella frequenza del campo di udibilità
umana si sentono come boati. Le onde P hanno velocità direttamente proporzionale alla densità del
mezzo in cui si propagano . La velocità delle onde P e' data dalla seguente formula:
Vp =
K − 4µ / 3
ρ
K = modulo di compressibilita'
p = densita'
µ = rigidita'
-
Onde di taglio o trasversali o seconde o S = Si propagano trasversalmente all'ipocentro (onde
concentriche all'ipocentro), hanno una velocità tra 3 e 7 Km /s (meta' rispetto alle onde P) ed arrivano
per seconde in superficie, non si propagano nei fluidi. Le onde S, deformano la direzione delle
particelle e anche il corpo. La velocità e' direttamente proporzionale alla densità del mezzo. La
propagazione avviene su un piano perpendicolare alla direzione di propagazione dell'onda e quindi le
rocce attraversate subiscono una variazione di forma. L'azione congiunta delle onde P e S provoca
delle onde sussultorie . La velocità delle onde S e' data dalla seguente formula:
Vs =
µ
ρ
Siccome la µ nei fluidi e' uguale a zero, la Vs e' zero , cioè le onde S non si propagano negli oceani e
nell'atmosfera e in tutti i fluidi.
L'onda sismica parte dall'ipocentro e si propaga in tutte le direzioni con la stessa velocità (tutti i punti interessati
contemporaneamente
dall'onda
sismica formano il fronte d'onda
che e' una superficie sferica). Ogni
punto del fronte d'onda genera una
nuova onda (principio di Huygens).
La linea normale al fronte e' detta
raggio sismico. Se il mezzo di
propagazione e' omogeneo, i raggi
sismici sono semirette che partono
dall'ipocentro.
Quando
l'onda
incontra
una
superficie
di
discontinuità, subisce riflessione e
rifrazione, come avviene nelle onde
luminose ed acustiche. Il raggio
Alfio Francesco Cannone 62
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incidente sulla superficie di discontinuità tra due mezzi a diversa densità (d2 > d1) viene da essa scomposto in due raggi : un
raggio riflesso che torna indietro nel primo mezzo e un raggio rifratto che prosegue nel secondo mezzo.
L'angolo di incidenza (i) e' uguale all'angolo di riflessione (r) ma non a quello di rifrazione (R) , questo dipende dalla velocita'
dell'onda sismica nei due mezzi secondo la relazione di Snell:
sen_i = V1
sen R V2
V1 = velocità nel primo mezzo
V2 = "
" secondo "
R e' maggiore di i perché il secondo mezzo e' sempre più denso del primo. Quando l'angolo di incidenza raggiunge un certo
valore limite (angolo critico), l'angolo R diventa uguale a 90° cioè il raggio rifratto giace sulla superficie di separazione dei due
mezzi. Quando l'angolo di incidenza supera l'angolo limite si ha la riflessione totale e il raggio torna indietro assumendo una
traiettoria curva. In questo caso ogni punto origina una nuova onda perché diventa anch'esso sorgente d'onda . La nuova onda
incontra la superficie terrestre prima del raggio diretto perché V2 sarà maggiore di V1 (si ha cioè un rimbalzo elastico).
Supponiamo che da un ipocentro parta un'onda sismica di tipo P. Essa si propaga come raggio diretto alla velocità
media di 4 Km/s e raggiunge una certa stazione sismografica per esempio dopo 1 minuto. Dall'ipocentro, l'onda P si propaga
anche in tutte le altre direzioni. Un raggio, incontrando gli strati più profondi di discontinuità, provoca una riflessione totale e
conseguentemente aumenta la sua velocità. Ogni punto di questa superficie di discontinuità, diventa sorgente di un'onda che
viaggia alla velocità di 8 Km/s pertanto raggiunge la stazione sismologica prima dell'onda P diretta, cioè dopo circa 1/2 minuto.
Ciò significa che l'onda ha incontrato dei materiali più densi.
Man mano che le onde procedono verso l'interno della Terra, aumenta anche la velocità e la
traiettoria del raggio sismico si fa sempre più curva. Basandosi su questa osservazione sono state costruite
delle stazione sismologiche situate a diversa distanza
angolare da un ipocentro, provocato da terremoti artificiali, generati facendo scoppiare delle bombe. Si e'
visto che:
- Le stazioni situate fino ad una distanza angolare di 103° ricevono sia onde P che onde S. Ciò ci indica
che il mantello in cui si sono propagate e' allo stato solido (anche se la parte superiore e' più fluida).
- Le stazioni situate tra 103° e 142° dall'ipocentro non ricevono nessun segnale. Ciò ci indica che esiste
una zona d'ombra alle onde sismiche e quindi il nucleo deve essere fluido perché blocca il passaggio
delle onde S (non si propagano nei fluidi) e fa passare le onde P che subiscono una prima rifrazione
entrando nel nucleo, e poi una seconda rifrazione uscendo. Le due rifrazioni allontanano le onde P
dalla loro traiettoria originaria le quali vengono concentrate in direzione opposta all'ipocentro.
- Le stazioni fra 142° e 180° ricevono solo onde P.
Calore interno della Terra
La crosta fino a 25 - 30 m di profondità ha una temperatura che varia in funzione a quella
ambientale. In profondità invece la temperatura cresce progressivamente seguendo un gradiente
geotermico (la temperatura aumenta di circa 3° C per ogni 100 m di profondità). Il grado geotermico e'
invece la profondità in metri a cui si deve scendere per registrare un aumento di temperatura di 1°C
(circa 33 m). L'energia termica liberata dalla Terra per unita' di tempo e di superficie e' detta flusso di
calore geotermico ed equivale a 0,06 Watt per m2, un valore molto basso se confrontato con quello
dell'energia solare che e' di circa 1000 Watt per m2.
Alfio Francesco Cannone 63
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Ipotesi sull’origine del calore interno della Terra:
Da cosa si origina il calore interno della Terra? Si possono fare almeno quattro ipotesi:
1) Il calore attuale potrebbe essere il residuo di quello che era il calore dell'ammasso di gas dal quale si
formo' il sistema solare, ma in tal caso dovrebbe essersi verificato un abbassamento notevolissimo
della temperatura (300°C per miliardo di anni).Attualmente pero' i geologi, sono del parere che non ci
sia stato un raffreddamento cosi' marcato.
2) Il calore potrebbe essersi generato a spese dell'energia gravitazionale durante il processo di
differenziazione degli involucri.
3) L'energia di rotazione della terra verrebbe dissipata sotto forma di calore a causa dell'attrito delle
maree. Infatti e' provato che il moto rotatorio terrestre sta per rallentare.
4) Il calore interno probabilmente e' dovuto ad alcuni elementi radioattivi presenti a livello della crosta
continentale (Uranio 238, 235, Torio 232 e Potassio 40). Si pensa che il calore sia generato dal
decadimento di questi isotopi che si trovano in grande quantità nei graniti della crosta continentale e
meno nei basalti oceanici. Ciò dovrebbe riscaldare la crosta continentale, molto di più di quella
oceanica. Ma il fatto che ciò non si verifichi e che i due flussi sono all'incirca uguali, e' spiegato col
fatto che anche nel mantello vi dovrebbero essere degli elementi radioattivi che lo surriscaldano .
Fra mantello e crosta, nell’astenosfera, si stabilisce una differenza di temperatura di circa 1000°C ,
che determina la formazione di moti convettivi (celle convettive) fra strato inferiore e superiore del
mantello e fra mantello e crosta. Sono quindi queste celle convettive in movimento che trasmettono il
calore dagli involucri interni della terra agli involucri esterni. Il moto delle celle convettive e' di circa 1 4 cm circa l'anno. La cella convettiva, si può considerare come un parallelogramma e si può scomporre in
tre rami:
- il ramo ascendente provoca le fratture nei continenti ed affiorerebbe nei punti caldi che
corrispondono alle dorsali oceaniche o rift valley.
- il ramo trasverso provoca le zone di espansione, cioè l'allontanamento dei continenti.
- il ramo discendente raffreddandosi, per convenzione innescherebbe un flusso di ritorno discendente,
formando le fosse o zone di subduzione o piani di Benioff.
L’astenosfera si comporta
come un liquido molto
viscoso e, come tale, è
sede di moti convettivi,
anche se lentissimi
La frattura delle placche e' determinata dal ramo ascendente in cui la litosfera e' soggetta a forze
distensive che unendosi alle forze di allontanamento del ramo trasverso, fanno prima spaccare la placca e
poi la fanno allontanare.
Magnetismo terrestre
L'idea che all'interno della Terra vi
fosse una barra magnetizzata capace di
generare il campo magnetico terrestre, non
può essere vera perché all'interno della
Terra vi e' una temperatura di circa 4000°C,
molto al disopra del punto di Curie (580°C)
al disopra del quale i materiali magnetizzati
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perdono completamente la loro magnetizzazione (si arriva a 580°C scendendo a soli 30 Km di
profondità). Oggi si e' propensi a considerare l'ipotesi che la magnetizzazione della Terra e' dovuta al
movimento di cariche elettriche fra gli strati interni della Terra (strato D”) che si muovono in modo
differenziato l'uno dall'altro cioè la Terra si comporta come un enorme dinamo e il nucleo funzionerebbe
come un corpo che ruotando in un campo magnetico preesistente induce una corrente elettrica che genera
un campo magnetico parallelo al primo.
Prima della scoperta dello strato D” si pensava la Terra o come una dinamo prodotta dal
movimento lungo rulli ad elica di materiale metallico conduttore di elettricità, o come una dinamo
autoeccitata . Infatti una dinamo di materiale buon conduttore di elettricità, posta in rotazione, si muove
attraverso le linee di flusso di un campo magnetico: in tali condizioni si genera, nel conduttore una
corrente elettrica indotta, che viene fatta fluire in un circuito. E’ proprio questa corrente che, attraverso un
solenoide inserito nel circuito, genera e mantiene il campo magnetico esterno, la cui funzione viene
assunta dal campo magnetico generato dalla corrente indotta: da quel momento il sistema continua a
mantiene attivo il campo magnetico, finché il conduttore è in movimento.
Le componenti del campo magnetico sono due:
- Il campo geomagnetico o dipolare, paragonabile al campo generato da una barra magnetica con linee
di forza simmetriche attorno ad un asse inclinato di 11,5° (tale angolo varia nel tempo: nel 1580 era di
11°, nel 1820 era di 24°, nel 1970 era di 7°) rispetto all'asse terrestre, in cui, asse geografico e asse
magnetico quasi coincidono.
- Il campo irregolare o non dipolare a intensità minore, che varia senza alcuna regolarità da zona a
zona della superficie terrestre e causa quindi l'andamento complesso delle linee di forza.
Paleomagnetismo
Le due componenti del campo magnetico, subiscono variazioni nel tempo e perfino arrivano ad
invertire la polarità. Per studiare le inversioni del campo magnetico che si hanno avuto nelle varie ere
geologiche, occorre studiare il comportamento della magnetite (ossido ferroso FeO + ossido ferrico
Fe2O3) che fuoriesce con le lave e che indurendo lascia fissato dentro di se la direzione del campo
magnetico al momento della sua emissione all'esterno dal cratere. Il fatto si spiega in quanto il punto di
Curie della magnetite e' intorno a 580°C. La magnetite all'interno dei vulcani ha una temperatura intorno
a 1200°C e quindi non e' magnetizzata. Quando fuoriesce all'esterno del vulcano e la temperatura
incomincia a discendere sotto i 580°C e nella magnetite avviene una interazione fra atomi ed elettroni che
si orientano secondo il campo magnetico terrestre del momento. Durante i 4,6 milioni di anni della Terra
si sono susseguiti periodi di polarità normale (identica a quella attuale) e periodi di polarità inversa. Pare
che l'inversione brusca ma graduale dell'intensità del campo magnetico decrescerebbe lentamente fino ad
annullarsi, per poi aumentare d'intensità ma con segno opposto.
Le ere geomagnetiche si possono cosi' schematizzare:
GILBERT
inversa
GAUSS
normale
MATUIAMA inversa
BRUNHES normale
(4,6 - 3,3 milioni di anni fa)
(3,3 - 2,5 " " " "
)
(2,5 - 700 mila " " " )
(700 - fino ad oggi)
Per ricercare il Nord geografico si usa
la bussola oppure altri metodi che
fanno riferimento al Sole o alle Stelle.
Il polo magnetico e' il punto d'incontro
delle linee di forza generate da campo
magnetico terrestre.
- La bussola e' uno strumento
costituito da una rosa dei venti e da
un piccolo ago calamitato in
sospensione cardanica su di essa ,
in modo che l'ago possa disporsi
Alfio Francesco Cannone 65
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parallelamente al piano dell'orizzonte. Una parte dell'ago magnetico, quello che indica il N e' colorato
in nero. L'ago indica il N magnetico che non coincide con quello geografico (il polo N geografico e' il
punto d'incontro fra asse e sfera terrestre), il polo N magnetico si trova a 75° lat N e 100° long W, il S
magnetico si trova a 68° lat S e a 140° long E. Come si vede i due poli magnetici non sono
diametralmente opposti, cioè' il loro asse non passa per il centro della Terra. I poli magnetici non
sono punti fissi ma variano con il tempo.
L'angolo che si viene a formare fra N magnetico e N terrestre si chiama declinazione magnetica .Per
ottenere un orientamento preciso occorre conoscere questo angolo. Per far ciò vi sono delle carte con
tracciate le linee isogone (linee che uniscono punti della superficie terrestre che hanno la stessa
declinazione magnetica, hanno lo stesso andamento dei meridiani).
Carta delle isogone
-
-
L'ago della bussola risente pure l'attrazione di gravita' e si inclina determinando l'inclinazione
magnetica (angolo compreso fra il piano dell’orizzonte e l’ago magnetico. E’ 90° ai poli e 0°
all’equatore). Le isocline sono le linee che uniscono i punti che hanno uguale inclinazione
magnetica, hanno lo stesso andamento dei paralleli. Tale inclinazione e' nulla all'equatore (l'ago si
dispone orizzontalmente rispetto al piano dello orizzonte) e' massima ai poli (l'ago si dispone
verticalmente).
L’intensità magnetica si misura con il magnetometro. L’unità di misura è il gauss nel sistema CGS, e
il tesla (104gGauss) nel S.I. L’intensità del campo geomagnetico è di 0,5 gauss (molto debole).
Struttura della crosta terrestre
La crosta si suddivide in oceanica (ricoperta dalle acque) e continentale (forma i continenti e la
piattaforma continentale). La crosta continentale presenta uno spessore medio maggiore (5-6 volte)
rispetto alla crosta oceanica. Ciò significa che la crosta continentale risulta affondata nel sottostante
mantello più di quella oceanica. L'età media della crosta continentale si aggira intorno a 4 miliardi di
anni, mentre la crosta oceanica arriva fino ad un'età di 190 milioni di anni. Ciò significa che la crosta
oceanica e' più giovane e si ' formata nell'ultimo 4% dell'intera storia della Terra. Sotto uno spessore
medio di circa 6 Km si incontra il Moho, che segna il passaggio alle rocce del mantello. La crosta
continentale ha avuto e continua ad avere una evoluzione che porta alla formazione delle catene montuose
(orogeni) e alla formazione di scudi e tavolati (cratoni). Gli scudi sono le parti più antiche ed appaiono
come ampie pianure debolmente bombate verso l'alto e sono costituiti da affioramenti di ammassi di rocce
ignee e metamorfiche. I tavolati, che circondano gli scudi, sono ampie aree pianeggianti su cui affiorano
le rocce sedimentarie. Scudi e tavolati formano gran parte della crosta continentale ed hanno uno spessore
di 30 Km. Gli orogeni (monti) hanno uno spessore di 60 - 70 Km .
Alfio Francesco Cannone 66
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L'isostasia (movimenti verticali dall'alto verso il basso e viceversa) e' la tendenza della crosta a
raggiungere una posizione di equilibrio con il galleggiamento in seguito ad una modifica di tale
equilibrio.
Nel
corso
dell'orogenesi, lo spessore
della crosta subisce notevoli
aumenti: come conseguenza,
quel settore di crosta sprofonda
nel mantello finche' la spinta di
galleggiamento
(spinta
di
Archimede) non ne compensa
il maggior peso. In superficie,
a quel settore di crosta più
spessa corrisponde una catena
montuosa,
che
rimane
sollevata, perché sostenuta da
un grosso spessore (radici)
fatto da crosta leggera. Man
mano che l'erosione demolisce
la catena montuosa, le radici si
spostano verso l'alto, continuando a sostenere catene montuose sempre più piccole. Quando la catena
montuosa sarà del tutto spianata, le sue radici saranno del tutto sparite e lo spessore della crosta
raggiungerà quello dei cratoni. Il golfo di Botnia e' libero dai ghiacciai da circa 8000 anni ma ancora oggi
si solleva di 1 metro al secolo. Ciò ci da' l'idea della lentezza con cui avvengono gli aggiustamenti
isostatici.
La subsidenza e' il fenomeno che fa abbassare la crosta in seguito all'accumulo di sedimenti o di
ghiacciai. La crosta continentale con il suo peso e' paragonabile a una grande nave, che pesca parecchio
ma che emerge alta sulla superficie del mare. La crosta oceanica, invece più sottile, e' simile a una grossa
zattera, che pesca molto meno della nave, ma che si alza poco dall'acqua. Come qualunque natante, la
crosta terrestre, se viene appesantita, sprofonda fino a compensare il peso accresciuto, se viene
alleggerita, risale di quota fino al ristabilirsi dell'equilibrio isostatico.
Deriva dei continenti
Nel 1915 Wegener, studiando le affinità morfologiche, biologiche, geologiche fra i vari
continenti, formulo' una teoria secondo la quale circa 200 milioni di anni fa esisteva un unico continente,
la Pangea, vicino al polo Nord, circondato da un unico oceano, la Pantalassa. Egli ipotizzo pure che i
continenti fossero grandi zattere di Sial in galleggiamento sul Sima.
Le prove fornite da Wegener si possono così riassumere:
- Prove morfologiche = basate sulla corrispondenza tra le coste africane ed americane, e fra quelle
americane ed europee.
- Prove geofisiche = basate sull’isostasia. Infatti se i blocchi continentali possono muoversi
verticalmente per compensare la loro differenza di spessore, essi si potranno spostare anche
lateralmente, basta che vi siano forze che agiscano in tal senso.
- Prove geologiche = basate sulla continuità geologica fra Americhe ed Europa ed Africa.
- Prove paleontologiche = basate sulla diffusione di alcuni animali (Cynognathus, Mesosaurus) e
piante (Glossopteris) sulle coste limitrofe dell’America del Sud e dell’Africa.
- Prove paleoclimatiche = basate sulla ricostruzione degli ambienti climatici esistiti nel passato prima
della deriva dei continenti.
Secondo Wegener, la Pangea subì prima una frattura orizzontale formando due grossi continenti,
ognuno dei quali si e' suddiviso successivamente in altri continenti. Il moto della deriva continua anche
adesso con uno spostamento di circa 1 cm l'anno. La teoria si pensa che non sia valida perché la forza di
Alfio Francesco Cannone 67
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gravita' e la spinta idrostatica di Archimede hanno piccolissima intensità e non potrebbero da sole riuscire
a deformare e a frantumare i continenti.
Secondo Wegener i continenti si sarebbero spostati, a causa di due forze:
1) le forze di marea che tendono a far rallentare la rotazione delle parti superficiali della Terra rispetto
alle parti più' profonde, perciò , dal momento che il moto rotatorio terrestre si compie da ovest verso
est, ciò provoca un ritardo del Sial rispetto al Sima ,che si manifesta come moto di deriva verso ovest.
2) la repulsione dai poli sarebbe invece dovuta alla simmetria, non perfettamente sferica, del campo
gravitazionale, per cui la verticale relativa a un punto superficiale non e' una retta, bensì una curva
concava verso il polo. I continenti, per effetto del principio di Archimede sono soggetti a una spinta
idrostatica diretta perpendicolarmente alla superficie terrestre, perciò la gravita' e la spinta idrostatica
non risultano coassiali e non si annullano a vicenda. Ne risulta invece una componente residua
(risultante), diretta verso l'equatore, che si esprime sotto forma di repulsione dai poli.
Espansione dei fondi oceanici
Hess scoprì che sul fondo degli oceani (crosta oceanica) vi sono delle catene montuose (dorsali
oceaniche) simili a quelli continentali. La cresta di tali monti e' spaccata da un solco longitudinale largo
qualche decina di Km e profondo alcuni centinaia di metri (rift valley) e da fratture trasversali (faglie
trasformi). Nel rift risale magma fluido dal mantello inferiore o astenosfera, come sbocco delle celle
convettive, inoltre si hanno spesso dei terremoti con ipocentri poco profondi. Questo magma
solidificando sposta i fianchi delle dorsali e li fa allontanare, determinando la formazione di nuova crosta
oceanica e l'espansione dei fondali oceanici. Nel movimento si aprono continue fessure che rinnovano il
rift e fanno uscire altro magma (vulcanismo effusivo). In vicinanza dei continenti (oceano Pacifico) vi
sono delle fosse abissali profonde spesso fino a 10 Km. Sul margine del continente, se la fossa e' vicina,
si innalzano catene vulcaniche o archi magmatici (Ande), se la fossa e' in pieno oceano si formano delle
isole vulcaniche o archi insulari (isole Marianne). In questi due tipi di vulcani risale magma ricco di gas e
vapori, determinando un vulcanismo esplosivo (Kracatoa). Vi e' anche una forte sismicità con ipocentri
superficiali in vicinanza delle fosse. In vicinanza dei vulcani gli ipocentri si spostano fino a 720 Km di
Alfio Francesco Cannone 68
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profondità. Tali ipocentri determinano una specie di superficie detta piano di Benioff con un angolo di
30°- 40°.
Ora vediamo il meccanismo dell'espansione proposto da Hess: la litosfera (crosta oceanica)
formatesi nel rift (dorsale medio oceanica) viene allontanata sempre di più dal nuovo magma. Si formano
le pianure abissali, in vicinanza dei continenti la crosta oceanica scende in profondità (subduzione) e si
formano le fosse abissali. Qui, per attrito la crosta che scende incomincia a fondere e ad alimentare un
vulcanismo esplosivo. Gli attriti con le rocce continentali, inoltre provocano dei violenti terremoti nella
litosfera in discesa determinando un allineamento degli ipocentri (piano di Benioff).
La sola scoperta di Hess era però insufficiente a dire che i continenti vanno alla deriva. Mattews,
studiando i fondali marini si accorse che vi erano
delle anomalie magnetiche nelle dorsali (alternanza
della distribuzione e simmetria dell’ampiezza, nei due
fianchi delle dorsali, delle rocce paleomagnetiche
inverse e dirette). Tale alternanza e simmetria
suggerirono subito che si era scoperta la prova
indipendente che dimostrava l’espansione dei fondi
oceanici. Infatti la roccia fusa in risalita lungo l’asse
della dorsale, si magnetizza al momento del
raffreddamento secondo il campo geomagnetico
presente, per allontanarsi poi gradualmente (da 1 a
circa 10 cm l’anno), parte in un lato e parte nell’altro
lato della dorsale, per il continuo riversarsi all’esterno
della dorsale del materiale del mantello.
Tettonica a zolle o a placche
La crosta e' intersecata da dorsali di espansione, fosse di subduzione e faglie trasformi che
determinano delle zolle o placche. Sono circa una ventina di cui sei molto grandi. Le placche sono
formate
o da sola crosta continentale o da sola crosta oceanica oppure da entrambi. Le placche si possono
considerare come dei parallelogrammi con all'interno le celle convettive. Il punto in cui affiora il ramo
ascendente della cella convettiva forma il margine costruttivo o divergente (dorsali),il punto in cui
sprofonda il ramo discendente forma il margine distruttivo o convergente (fosse),nella zona in cui prevale
il ramo trasverso si forma il margine conservativo o trasforme (pianure abissali). A causa della
espansione dei fondi oceanici, le placche si muovono e determinano le seguenti condizioni:
1) Se gli oceani hanno dorsali di espansione ma sono privi di fosse di subduzione (placche divergenti),
l'accrescimento della crosta oceanica fa allontanare i continenti e in vicinanza dei continenti si
formano dei sedimenti che allungano la piattaforma continentale (le Americhe si allontanano
dall'Europa e dall'Asia);
Alfio Francesco Cannone 69
Astronomia
2) Se gli oceani hanno dorsali di espansione e fosse di subduzione (placche convergenti), i continenti si
avvicinano alle fosse e qui si arrestano perché la crosta continentale meno densa di quella oceanica
non può sprofondare. I continenti innalzano i bordi e si corrugano, si formano catene vulcaniche (le
Ande) e catene montuose (montagne Rocciose), cioè si ha un processo orogenetico;
3) Se due placche continentali vengono spinte entrambe verso una fossa si avrà una collisione
continentale. I due margini scivolano uno sull'altro, si corrugano e si formano delle catene montuose
(Eurasia e India hanno
formato l'Himalaia, Europa
ed Asia hanno formato gli
Urali), l'oceano scompare e
il fondo viene riassorbito per
subduzione dall'antica fossa
oceanica;
4) Se due placche oceaniche
vengono a collisione si
formano, nel punto di
contatto,
delle
isole
vulcaniche per attrito ed
emissione di gas;
5) Se si aprono dorsali
all'interno di continenti (rift
valley
africana)
si
formeranno nuovi oceani.
L'Oceano Atlantico si formo' 140 milioni di anni fa' per una dorsale formatesi fra tre nuovi continenti
(Americhe, Europa, Africa).E' questo il motivo per cui i margini dei tre continenti si possono
incastrare e sono simili chimicamente e biologicamente.
Punti caldi
I punti caldi o hot spot sono i punti dove affiorano in superficie (sottomarina o continentale) i
rami ascendenti delle celle convettive. Essendo che le celle convettive sono fissi nel mantello, cioè non si
muovono, anche i punti caldi non si muovono, di conseguenza e' la litosfera che scorrendovi sopra
origina tutta una serie di vulcani che saranno sempre piu' antichi man mano che ci si allontana da quello
attualmente attivo. L'Etna e' un esempio di affioramento di un punto caldo .Con lo spostamento della
litosfera, il vulcano si sta spostando in direzione di Bronte. Il vecchio vulcano si trovava prima presso il
golfo di Acicastello poi si e' spostato nel Monte Calanna. Quando questo non fu più attivo, si formo' il
Trifiletto uno e poi il Trifiletto due. Quest'ultimo nella parte terminale subì un crollo, e si formo' una
caldera, la valle del Bove. Tutta la zona vulcanica antica e recente, di circa 50 Km di diametro, viene
chiamata con il nome di Mongibello.
Il magma caldo che risale dalle zone profonde del mantello si chiama pennacchio o plume.
Alfio Francesco Cannone 70
Astronomia
VULCANI
Edificio vulcanico
Il vulcano e' una spaccatura della crosta terrestre attraverso la quale fuoriescono ad intermittenza
e alla temperatura di oltre 1.000°C materiali fluidi e gassosi. I materiali fluidi, raffreddandosi si
trasformano in solidi (lave). A causa della differenza di temperatura fra mantello esterno e mantello
interno, si formano le celle convettive che fanno risalire materiale caldo e fanno ridiscendere quello
freddo. Il materiale caldo o magma , risale sotto forma di enormi gocce (diapiri magmatici) che
lentamente risalgono il mantello esterno ed arrivano nella crosta. Qui il magma forma il bacino
magmatico (una insaccatura),spacca e deforma le rocce soprastanti della crosta e li ingloba. Si originano
dei moti convettivi che fanno rimescolare il magma e fanno formare dei cristalli (i più pesanti si
depositano nel fondo, i più leggeri salgono in alto). Nella parte alta del bacino, oltre ai cristalli, si
raccolgono gas e vapori che formano una enorme pressione, tale da spaccare la parte più debole della
crosta e a formare il camino , e poi il cono vulcanico. Alla sommità del cono vi e' il cratere da cui
fuoriesce all'esterno il magma. Spesso ai fianchi del cono principale possono formarsi dei coni e crateri
avventizi (Monti Rossi).
Gli edifici vulcanici possono essere di due tipi:
- vulcano a strato = se e' formato da strati di lava acida viscosa eruttata nella fase effusiva e strati di
piroclastidi eruttati nella fase esplosiva. Questi strati possono essere eruttati alternativamente o
contemporaneamente (Etna).
- vulcano a scudo = se e' formato da strati di lava basica molto fluida (Hawai , Islanda).
Per i vulcani a scudo si può prevedere la massima altezza che possono raggiungere in base alla seguente
formula:
h = altezza raggiungibile da un vulcano alimentato da magma
basico
h=
H ( pr − pm)
pm
H = profondita' del bacino magmatico
pr = densita' delle rocce vulcaniche
pm = densita' del magma in risalita
Gli edifici vulcanici si possono trovare o sulla terra (subaerei) o sotto l'acqua (subacquei). I
vulcani subaerei che si trovano a livello del mare si chiamano maare. Gli edifici vulcanici che terminano
con uno o piu' crateri si chiamano areali ,se invece terminano in spaccature lunghe anche centinaia di
chilometri, si chiamano lineari .
La fuoriuscita all'esterno del magma (eruzione) avviene perché il magma contiene dei gas che
generano un enorme pressione all'interno del bacino magmatico tale da far sollevare il tappo lavico e a
sprigionarsi all'esterno. All'interno la pressione diminuisce e per la legge di Henry, il magma incomincia a
ribollire (come lo spumante), ad aumentare di volume e a riversarsi fuori del cratere. L'eruzione continua
fino a che tutti i gas non si sprigionano. Il magma rimasto dentro al cratere riforma il tappo e il ciclo
ricomincia. Durante l'eruzione il magma perde gas e vapori e si trasforma in lava.
Tipi di magma
Quando la pressione atmosferica esterna e' maggiore di quella dei gas interni, i gas si disciolgono
nel magma e si origina l'ipomagma. Quando la pressione atmosferica esterna e' minore di quella dei gas
interni, i gas si liberano e si origina il piromagma che può sollevare i tappi magmatici o dare origine al
processo effusivo. Quando la pressione atmosferica esterna e' uguale alla pressione dei gas, si origina
l'epimagma , il quale solidifica all'interno del camino vulcanico e si oppone alla risalita di altro magma. In
questo caso si origina il processo esplosivo.
Attività vulcanica
Alfio Francesco Cannone 71
Astronomia
I vulcani, per l’attività vulcanica si possono classificare in attivi (sono circa 400 ed alternano
periodi di attività a quiete), quiescenti (sono circa 100 e non eruttano da epoca storia ), spenti (sono circa
500 ,di questi vulcani non si ricorda alcuna eruzione a memoria d'uomo).
Tipi di eruzione
Si conoscono cinque tipi di eruzioni:
Hawaiano = eruttano abbondante lava basica fluida (vulcanismo effusivo),manca la fase esplosiva.
All'interno dei vulcani a scudo formatesi può ristagnare il magma anche per molti anni, si forma un lago
da cui si innalzano fino a 100 metri dei pennacchi di lava (fontane di lava).
Islandese = e' simile al precedente (vulcanismo effusivo), il camino vulcanico e il cratere invece di essere
circolari sono a volte lunghi parecchi migliaia di Km e per accumulo di vecchie lave formano dei plateaux
(Deccan, Brasile, Islanda). Questi tipi di vulcani si trovano nelle dorsali oceaniche affioranti in superficie.
Stromboliano = le lave basiche fluide, solidificando all'interno del cratere formano un tappo al di sotto del
quale si accumulano i gas che fanno saltare il tappo a brandelli insieme alla lava (vulcanismo esplosivo).
Vulcaniano = le lave acide viscose solidificano nel cratere formando un enorme tappo. Quando i gas
riescono a sollevare il tappo si ha un'enorme attività esplosiva (vulcanismo esplosivo) e si innalza una
grande nube a forma di fungo, ricca di cenere e lapilli.
Peleano = le lave acide viscosissime, formano un enorme tappo che viene solo sollevato dai gas che
scendono caldissimi lungo i fianchi della montagna insieme al vapor acqueo e ad acqua (nubi ardenti).
Classificazione delle lave
Le lave sono miscele di rocce siliciche che fuoriescono dal vulcano ad una temperatura di
1.000°C.In base alla % di SiO2 (silice) libera si distinguono in:
SiO2 (viscose, leggere, chiare, vi e' presenza di pomice che deriva dalla fusione
dei graniti)
lave neutre = > 52<65% "
(miscele di lave acide e basiche)
lave basiche = < 52%
"
(fluide, pesanti, scure, vi e' presenza di basalti)
lave acide
= > 65%
La fluidità di un magma e' determinata dalla percentuale di silice ed anche dalla temperatura. Le lave
acide, sono più vischiose perché sembra che le molecole di silice formano lunghe catene che inglobano il
magma. Le lave basiche sono fluide, perché sono più calde delle acide e ciò fa diminuire la viscosità
perché il magma si arricchisce di gas.
> gas Æ < viscosita'
Prodotti dell'attività vulcanica
-
-
I prodotti dell'attività vulcanica sono:
I gas sono presenti nella quantità del 5% (vapor acqueo, CO2, CO, H2S, HCl, F2 ).A volte questi gas
rimangono intrappolati nel sottosuolo e risalgono lentamente determinando il vulcanismo secondario.
A volte si sprigionano improvvisamente ,dopo un terremoto, e possono causare vittime tra gli abitanti
che abitano vicino al vulcano (l'aria diventa irrespirabile e fetida) .
I piroclastiti possono essere emessi o sotto forma di polvere (molto fine) , o sotto forma di cenere
(simile alla sabbia), o sotto forma di lapilli (piccoli ciottoli), o sotto forma di bombe (grosse pietre
piene di gas che esplodono nell'aria).
La lava solidifica in superficie e poi in profondità, per cui certe volte all'interno rimane calda per più
di 10 anni. Solidificando può assumere diversi aspetti: liscia o pahoehoe (lave fluidi che in hawaiano
vuol dire che ci si può camminare sotto i piedi), rugosa o aa (lave vischiose che in hawaiano vuol dire
non vi si può camminare a piedi nudi), a corde (lave fluide arricciatesi per la spinta di lave sottostanti
, come avviene sul Vesuvio), a blocchi o a colonne poligonali (lave viscose fessuratesi per la spinta di
lave sottostanti come avviene sull'Etna), a cuscino (lave subacquee che raffreddandosi assumono
aspetto vetroso e quasi sferico, come e' avvenuto ad Acicastello), a filone (magmi che non arrivano in
superficie ma consolidano all'interno di condotti vulcanici). Se arrivano all'esterno i filoni vengono
corrosi da agenti atmosferici e possono formare dei rilievi esterni detti neck, o se rimangono insinuati
Alfio Francesco Cannone 72
Astronomia
in spaccature esterne del vulcano si chiamano dicchi (come avviene nella valle del Bove), se le lave
si insinuano e induriscono in spaccature laterali del camino vulcanico si chiamano diatreme (in questo
caso all'interno si possono formare i diamanti come avviene in Sudafrica).
Tipi di vulcanismo
Vulcanismo effusivo = Il magma fluido basaltico delle dorsali, fatto saltare il tenue tappo si riversa
all'esterno e forma vulcani a scudo. L'emissione di lava può avvenire o dal cratere centrale o da quelli
avventizi (eruzione eccentrica). Il vulcanismo effusivo si manifesta nelle dorsali oceaniche poco
profonde, in cui la pressione dell'acqua non fa sviluppare vapori all'esterno; se invece sono in prossimità
della superficie, si formano delle nubi bianche di vapore ed anche delle esplosioni. In questo caso il
magma può arrivare, con il passare degli anni, in superficie e può formare le isole vulcaniche.
Vulcanismo di emanazione = Passato il periodo effusivo si ha il periodo di emanazione che certe volte
costituisce la fase di quiescenza dei vulcani attivi e certe volte dura molto a lungo (solfatare).
Nell'emanazione vengono espulsi molti gas fra cui l'idrogeno solforato che unendosi con l'ossigeno
atmosferico si trasforma prima in SO2 .
Vulcanismo esplosivo = Il magma viscoso, fuoriuscito dai vulcani che si trovano in vicinanza alle fosse
oceaniche o ai margini dei continenti, ricco di gas, di ceneri e di lapilli, solleva il grosso tappo e si riversa
lungo i fianchi del vulcano (nubi ardenti) o apporta una esplosione (fungo vulcanico).In entrambi i casi
avviene una enorme devastazione ma nel terreno rimangono accumuli di piroclastiti e di tufi che lo
fertilizzano . In alcuni casi l'attività vulcanica e' cosi' intensa da svuotare la camera magmatica, da far
sprofondare l'edificio vulcanico. Si forma una depressione detta caldera (valle del Bove) ed all'interno un
cratere più piccolo (vulcano a recinto).
Vulcanismo idromagmatico = Il magma e le rocce venendo a contatto con acque di falda, fanno formare
vapori che generano enormi pressioni da far saltare le rocce soprastanti (esplosione freatica). Dal cratere
esce vapore, brandelli di roccia e lava finissima. Si forma un fungo vulcanico che si espande a grande
velocità (150 Km/h). I piroclastiti cadendo nel terreno formano delle ondulazioni (antidune) .
Vulcanismo da punti caldi = oltre al vulcanismo delle dorsali e dei margini continentali vi e' un
vulcanismo che si forma nei punti caldi collegati alle celle convettive. Questi vulcani si trovano all'interno
delle zolle. L'Etna e' un vulcano da punto caldo con tre fasi: esplosiva , eruttiva e emissione.
Vulcanismo secondario
Il vulcano in quiescenza genera dei fenomeni secondari che si possono cosi' riassumere:
Fontane ardenti = sono getti di metano che si infiammano a contatto con l'aria (Appennino ToscoEmiliano).
Sorgenti termali = Sono acque che hanno una temperatura superiore alla temperatura del luogo.
Fumarole = Sono emanazioni di gas da lave in via di solidificazione. Se la temperatura e' superiore a
900°C si hanno fumarole caldissime ricche di cloruro di sodio e potassio. Se la temperatura e' inferiore a
400°C si hanno fumarole calde.
Stufe = Sono emanazioni di vapor acqueo surriscaldato, tale da spaccare il terreno (Pozzuoli, Ischia,
Lipari).
Solfatare = Sono emanazioni di vapor acqueo, anidride solforosa (SO2) ed H2 S da vulcani quiescenti
(Pozzuoli).
Mofete = Sono emanazioni fredde di CO2 da spaccature del terreno (Agnano, Giava).
Putizze = Sono emanazioni fredde di H2S e vapor acqueo da spaccature del terreno (Pozzuoli, Tivoli).
Geysers =Sono getti intermittenti di acqua calda e di silice attraverso spaccature imbutiformi del terreno
(Islanda,America del Nord, Nuova Zelanda). Bunsen e Tyndall hanno ipotizzato che all'interno di geysers
arrivano getti laterali di vapore surriscaldato che fanno abbassare la pressione dell'acqua, la quale entra
rapidamente in ebollizione, si trasforma in vapor d'acqua e lancia con violenza all'esterno l'acqua
soprastante .
Lahar = Sono colate di fango causate dall'attivita' vulcanica (Ercolano).
Soffioni boraciferi = Sono getti di vapor acqueo, acido borico, ammoniaca, idrogeno solforato, anidride
carbonica, gas nobili , alla temperatura di 150°C ed alla pressione di 2 - 9 atm (Lardarello).Vengono
sfruttati per ricavare energia geotermica e acido borico.
Salse = Sono emissioni di metano , altri idrocarburi acqua salata e fango (Sassuolo, Vulcano).
Alfio Francesco Cannone 73
Astronomia
Maccalubbe = Sono emissioni di petrolio, acqua salata e fango (Agrigento, Batu').
Salinelle = Sono emissioni di idrocarburi, acqua salta e fango (Paterno').
TERREMOTI
Genesi di un terremoto
I terremoti sono rapidi movimenti orizzontali e verticali della crosta terrestre. Durano in genere 260 sec. Un terremoto si scatena quando un volume di roccia, sottoposto a tensione (placche che si
allontanano o si avvicinano o scivolano, zone di subduzione e dorsali) si rompe dando luogo a uno
scorrimento lungo un piano di debolezza, detto piano di faglia. I terremoti si originano sulla
crosta continentale (strato sismogenetico) fino a 15 - 16 Km di profondità. La rottura ha inizio
nell'ipocentro e si propaga lungo il piano di faglia in quanto le rocce poste ai lati della faglia iniziano
a scorrere le une rispetto alle altre cioè in direzione opposta [faglia inversa (forma un angolo acuto),
trascorrente, diretta (forma un angolo ottuso)].
Faglia trascorrente
Faglia inversa
Faglia diretta
Teoria del ritorno elastico di Reid
In base alla teoria del ritorno elastico di Reid un ciclo sismico si può cosi' schematizzare:
1) stadio intersismico = si accumula energia. La durata di tale stadio dipende dalla natura delle rocce e
dalla dimensione delle rocce interessate.
2) stadio presismico = le rocce si deformano progressivamente.
3) stadio cosismico la forza potenziale accumulatesi con le deformazioni si libera sotto forma di calore e
di movimento (terremoto)
4) stadio postsismico = la regione entra in equilibrio lentamente con delle scosse successive (le repliche
possono protrarsi per mesi). Esaurite le ultime scosse, inizia un nuovo ciclo.
Propagazione delle onde
Le rocce, durante il terremoto, si comportano come corpi
elastici. Le particelle di materia vicine all'ipocentro (zona
dove si origina il terremoto) compiono delle rapide
oscillazioni intorno ad un punto di equilibrio e poi si
fermano. queste oscillazioni si trasmettono da una
particella all'altra in tutte le direzioni. Dall'ipocentro si
propaga una perturbazione elastica come un'onda sferica.
La propagazione, a causa della natura delle rocce viene
riflessa e rifratta Nell'epicentro, zona posta in superficie
sulla verticale all'ipocentro, arriva un groviglio di onde di
ogni frequenza e velocità da far saltare gli aghi dei
sismografi. Si possono distinguere diversi tipi di onde,
quelli di volume e quelle di superficie:
- Le onde di volume o interne si propagano all'interno,
fra ipocentro ed epicentro. Si distinguono in onde di
compressione o longitudinali o P e onde di taglio o trasversali o S (pag. 65).
- Le onde superficiali o esterne si propagano all'esterno, fra epicentro e superficie terrestre (possono
percorrere tutta la superficie terrestre. si distinguono in onde di Rayleigh o R (sono onde superficiali
ondulatorie che si propagano dall'epicentro. provocano scosse ondulatorie con velocità intorno ai 2,7
Km/s), onde lunghe o di Love o L (sono onde superficiali trasversali all'epicentro. Provocano scosse
rotatorie ed hanno una velocità intorno ai 3 Km/s. Queste onde non provocano spostamenti verticali
del suolo) e oscillazioni libere (la Terra durante un terremoto e' attraversata da onde elastiche e da
oscillazioni libere. Queste oscillazioni sono vibrazioni che si producono in qualunque oggetto, cioè la
Alfio Francesco Cannone 74
Astronomia
Terra si comporta come un'enorme campana. Durano in genere parecchie decine di minuti (30'- 50') e
possono essere di tipo sferoidale o di tipo torsionale) .
Registrazione delle onde sismiche
Per registrare un terremoto si usano i sismografi e i sismogrammi:
- I sismografi servono per registrare i movimenti della terra durante un terremoto. Si basano sull'inerzia
di una massa sospesa, che tende a rimanere immobile anche quando il supporto si muove: un pennino
scrivente, solidale con la massa, lascia una traccia su una striscia di carta che ruota per mezzo di un
rullo solidale con il suolo. In ogni stazione sismica vi sono tre sismografi: uno registra i movimenti
verticali, uno registra i movimenti orizzontali N-S e il terzo registra i movimenti orizzontali E-O.
- I sismogrammi sono i diagrammi registrati dai sismografi. Per prima arrivano le onde P, più veloci,
poi le onde S e quindi le onde superficiali. Studiando più sismogrammi di più stazioni sismiche, si
possono avere informazioni sulla potenza, durata, epicentro, profondità dell'ipocentro, direzione,
ampiezza, orientamento e estensione dei terremoti.
Le linee isosismiche o isosiste sono le linee che su una carta geografica uniscono i punti in cui il
terremoto si e' manifestato con la stessa intensità.
Le linee isocromiche o omoiste indicano su una carta geografica i punti in cui il terremoto e' stato
avvertito allo stesso istante.
L'area pleistosismica e' l'area interna alla prima isosista, in cui gli effetti del terremoto si
manifestano con la massima intensità.
Le curve dromocrone indicano i tempi di propagazione delle onde in funzione della distanza
dall'epicentro (cioè ci fanno conoscere la distanza dall'epicentro). Tale curve sono disegnate sapendo che
l'intervallo di tempo che passa tra il momento in cui inizia il terremoto ed il momento in cui le onde
sismiche arrivano alle stazioni sismologiche aumenta con l'aumentare della distanza .
Per conoscere la distanza dell'epicentro si possono usare diversi metodi:
- empiricamente si calcola moltiplicando il tempo di arrivo dall'onda P per la conducibilità del terreno
dove si trova il sismografo:
dE = s'P * concucibilità
-
Si può calcolare la distanza epicentrale
misurando la differenza tra il tempo di
arrivo dell'onda P e dell'onda S e poi
riportarla
sul
diagramma
delle
dromocrone, leggere sull'ascissa la
distanza dell'epicentro in Km a cui
corrisponde un intervallo tra le due curve
pari all'intervallo di tempo misurato. (se
per esempio la differenza e' 7', la distanza epicentrale sarà di 6 Km).
Per
conoscere
la
posizione
dell'epicentro occorre disporre dei dati di
almeno tre stazione sismologiche e poi su una
carta geografica equidistante tracciare tre
circonferenze con centro ognuna sulla
stazione e per raggio la distanza epicentrale.
Il punto di intersezione delle tre circonferenze
indica la posizione dell'epicentro.
Per
conoscere
la
profondita'
dell'ipocentro occorre disporre dei dati di almeno 10 stazioni .Poi impiegando metodi statistici si ricava la
profondità. I terremoti si dividono in: superficiali (ipocentro fra 0 e 70 Km), intermedi (ipocentro fra 70 e
300 Km), profondi (ipocentro oltre i 300 Km).
Magnitudo e scala Richter
Alfio Francesco Cannone 75
Astronomia
La magnitudo è il log in base 10 del rapporto tra ampiezza massima delle onde registrate da un
sismogramma (a) e l'ampiezza massima delle onde registrate da un sismogramma di riferimento (a')
registrate alla distanza di 100 Km dal terremoto:
M = Log10 a /a'
Poiche' difficilmente un terremoto avviene alla distanza di 100 Km da un sismografo standard,
Richter trovo' una formula matematica che tenesse conto di cio':
M = log a + C * log d + D
a = ampiezza massima misurata in millesimi di mm
d = distanza misurata in gradi (1° = 111 Km) dalla stazione sismica all'epicentro
C,D = parametri dipendenti dai coefficienti di elasticità delle rocce della zona
M = magnitudo
La scala Richter si basa sul valore strumentale della magnitudo cioè' sulla forza del terremoto nel
punto in cui questo si e' originato e dipende solo dall'ampiezza delle oscillazioni. La scala delle
magnitudo e' logaritmica per cui a un aumento di una unita' di magnitudo corrisponde un aumento di 10
nell'ampiezza del terreno e quindi della forza.
Intensità e sala Mercalli
E’ la forza di un terremoto valutata in modo empirico,
cioè in base alla valutazione degli effetti provocati dal
terremoto su persone o cose. La scala Mercalli-Cancani-Sieberg
si basa sull'intensità ed e' divisa in 12 gradi. Esistono delle
relazioni
empiriche
che
legano
la
magnitudine all'intensità. Per i terremoti superficiali
dell'Appennino Centrale si e' visto che e' valida la seguente
relazione:
M = 0,40 I + 1,69
I = intensità (Mercalli)
Maremoto
L'oscillazione del fondo marino provoca un'onda in superficie
che si propaga a grandissima velocità. In vicinanza delle coste,
al diminuire della profondità del mare, l'altezza delle onde
cresce e si abbattono sulle coste devastandole.
Fattori da cui dipende l’entità dei danni alle costruzioni
a) intensità delle vibrazioni sismiche;
b) durata delle vibrazioni;
c) tipologia delle costruzioni;
d) natura dei materiali su cui poggiano le costruzioni.
Fattori che possono far prevedere i terremoti
- Abbassamento o innalzamento del suolo;
- Variazione della resistività (resistenza alla frattura) delle
rocce;
- Aumento della quantità di randon (gas radioattivo) dal suolo.
Distribuzione dei terremoti
L’attività sismica si manifesta per il 95% nei margini delle placche in cui si suddivide la
litosfera e per il rimanente 5% in vicinanza dei vulcani. Si hanno terremoti:
- In vicinanza delle dorsali si ha sismicità poco intensa con ipocentri superficiali
(terremoto tettonico);
- In vicinanza delle fosse, nelle coste e negli archi insulari, si ha una sismicità molto intensa con
ipocentri da superficiali a profondi, secondo i piani di Benjoff (terremoto tettonico);
- In vicinanza di formazioni orogenetiche recenti (terremoto tettonico)
Alfio Francesco Cannone 76
Astronomia
-
In vicinanza dei vulcani l'ipocentro e' superficiale (terremoto vulcanico). Per sprofondamento di
grotte.
Appunti presi durante le lezioni del Pro. A. F. Cannone 1998-99
LAGHI
Forel, fondatore della limnologia, scienza che studia i laghi, definisce i laghi come una massa
d'acqua dolce, salata o salmastra, chiusa, senza comunicazione diretta con il mare, raccolta in
depressioni naturali o artificiali della crosta terrestre. I laghi possono essere alimentati dalle piogge,
o da sorgenti sotterranee o da fiumi (immissari). L'acqua viene smaltita o per evaporazione o
attraverso fratture del terreno o da un fiume (emissario).
Caratteristiche di un lago
- Il bacino di solito e' di limitata estensione. Va da pochi metri quadrati a molti chilometri quadrati
(Mar Caspio = 395.000 Km2).
- La profondità varia da lago a lago. Il lago Baikal raggiunge una profondità di 1940 m.
- Il livello può essere uguale a quello del mare o più alto (quelli del Tibet e dell'Himalaya) o
situato in criptodepressioni (mar Morto, -394 m).
- Il bilancio idrico di un lago e' il risultato di un equilibrio che si stabilisce fra la quantità d'acqua
che raggiunge il lago e quella che viene ceduta. La presenza di immissari ed emissari e' la
situazione più comune ed in questo caso l'equilibrio idrico dipende dal fatto che la quantità
d'acqua apportata dall'immissario e' equivalente alla quantità asportata dall'emissario (lago
Maggiore, Garda). Vi sono laghi che hanno solo l'emissario, in questo caso si stabilisce un
equilibrio tra l'acqua di precipitazione meteorica da una parte e quella evaporata più quella
asportata dall'emissario dall'altra (lago di Bolsena, Bracciano). Altri laghi hanno solo uno o più
immissari e l'acqua apportata da questi e' in equilibrio con quella evaporata (mar Morto, mar
Caspio, lago d'Aral, lago Ciad).
- La salinità varia da lago a lago e dipende dal tipo di alimentazione, dalla diversa insolazione e
dalla presenza e dall'assenza dell'emissario. Infatti senza emissario, il Sole concentra le acque
del lago che quindi diventano più salate (mar Morto, salinità = 289 %°).
- Il colore e' per lo più azzurro o verdino, perché le acqua riflettono il colore del cielo. Se le acque
sono infestati di alghe, microrganismi o sono inquinate ,acquistano il colore dell'alga infestante o
dell'inquinante. Forel, per determinare il colore di un lago ha proposto una scala cromatica di 11
gradi, oggi modificata ed estesa fino a 24 gradi.
- La trasparenza e' minore rispetto a quella dei mari, a causa dei materiali in sospensione
trasportati dagli immissari.
- La stratificazione termica e' quel fenomeno che si verifica nei laghi perché nell'acqua dolce il
massimo di densità si raggiunge a + 4°C, per cui se la temperatura esterna dell'acqua negli strati
superficiali del lago e' superiore a questo valore, la temperatura interna dell'acqua del lago
diminuisce progressivamente con la profondità fino ad arrivare ad un minimo di + 4°C. Tale
temperatura e' adatta per lo sviluppo di una vita animale. Tali tipi di laghi sono detti a
stratificazione termica diretta. Se invece la temperatura esterna e' inferiore a 0°C, la superficie
del lago ghiaccia, ma dentro, l'acqua del fondo ha una temperatura di + 4°C (ciò permette lo
sviluppo della vita animale). Infatti la densità aumenta andando da 0°C a +4°C. Tali laghi sono
detti a stratificazione termica inversa. Il lago di Ginevra presenta stratificazione termica diretta
d'estate e inversa d'inverno.
Movimenti dei laghi
a) moto ondoso = e' generato dal vento che incide sulle acque dei laghi.
b) correnti = sono generati sia dai venti costanti, sia dalla corrente provocata dagli immissari. La
velocità delle correnti si aggira intorno a 20-30 cm/s. Le correnti superficiali provocate dal
vento, formano in profondità, per compensazione, dei moti contrari.
c) sesse = il livello lacustre può variare a causa sia della diversa pressione atmosferica fra vari punti
del lago, sia del vento che premendo su una parte del lago, solleva l'altra. Quando la causa che
Alfio Francesco Cannone 77
Astronomia
ha fatto sollevare le acque lacustri cessa, le acque ritornando nella posizione orizzontale formano
delle oscillazioni pendolari dette sesse. Le sesse possono essere di pochi centimetri ma possono
arrivare anche a 5 m (lago Eire).
d) maree = solo nei grandi laghi si può manifestare una leggera onda di marea (2-3 cm).
Classificazione dei laghi in base all’origine
- Tettonici = si formano nelle depressioni che rimangono dopo che le zolle tettoniche si
allontanano (i grandi laghi della Great Rift Valley, il Baikal).
- Vulcanici = si formano in crateri di vulcani spenti (lago di Bolsena, Vico, Albano, Nemi).
- Meteorici = si formano in depressioni scavate dall'impatto di grossi meteoriti (lago Busumtwi in
Ghana).
- Relitti = sono dei mari, che per avvicinamento di zolle si sono rinchiusi (mar Caspio, lago
d'Aral).
- Costieri = sono pezzi di mare, chiusi per azione dello stesso mare che ha formato dei sedimenti
litoranei (lago di Lesina, Varano).
- Glaciali = possono essere:
a) prealpini o vallivi = si formano nei tratti terminali degli antichi bacini ablatori,
che sono stati sbarrati da anfiteatri morenici (lago di Garda, d'Iseo, Maggiore).
b) alpini o di circo = si formano dentro antichi bacini collettori. Tali laghi si
trovano ad alta quota ed in genere sono piccolini. In Italia di tale tipo, ve ne sono
più di duecento.
c) di penepiano = si formano dove un ghiacciaio trova un ostacolo e forma delle
conche. Sono i laghi della Finlandia, della Svezia, del Nord America, del Nord del
Canada.
- Carsici = si formano all'interno di doline (depressioni chiuse a forma d'imbuto) o di polje
(depressioni chiuse a fondo piatto aventi diametro a volte di alcuni chilometri) (lago Matese,
Pergusa).
- Di sbarramento = possono essere:
a) naturali = se si formano in seguito ad una frana (lago di Alleghe), o ad una colata
lavica (lago Tana in Etiopia), o a detriti morenici che sbarrano un fondo valle, o a
depositi alluvionali (laghi di Levico e di Caldonazzo) o a conoidi prodotti quando un
affluente di un fiume trasporta e deposita grandi quantità di detriti che sbarrano il
corso del fiume principale.
b) artificiali = se sono creati dall'uomo con la costruzione di una diga (lago Nasser
realizzato con la diga di Assuan sul Nilo)
Importanza
- I laghi mitigano il clima perché assorbono celermente il calore solare e poi lentamente lo
cedono.
- Regolano il regime dei fiumi perché fanno defluire lentamente gli immissari in piena, negli
emissari.
- Vengono sfruttati sia per la pesca, sia per l'irrigazione, sia per la produzione di energia elettrica,
sia come via di comunicazione, sia per soddisfare il fabbisogno idrico, ed infine per attività
ricreative.
Dinamica dei laghi
I laghi sono delle strutture temporanee della crosta terrestre, destinate a trasformarsi a causa
dell'interramento a cui sono soggetti, sia dai materiali trasportati dagli immissari, sia dalla sostanza
organica formata dalle piante acquatiche che muoiono ed entrano in decomposizione. I laghi per
prima si trasformano in stagni (laghi poco profondi), poi in paludi (laghi pochi profondi, in cui
crescono canne, giunchi...) ,quindi in torbiera (la palude e' del tutto occupata da vegetali in
decomposizione) ed infine in terraferma. Stagni, paludi e torbiera, non rappresentano solo gli stadii
successivi della vita di un lago, ma possono essere presenti in diversi settori di uno stesso lago. Le
maremme sono le paludi salate che si trovano in vicinanza del mare. Gli sciott sono le depressioni
desertiche incrostate di sale, che quando piove si riempiono di acqua.
Alfio Francesco Cannone 78
Astronomia
APPUNTI TRATTI DALLE LEZIONI DEL PROF.
A. F. CANNONE
GHIACCIAI
Morfologia
Il ghiacciaio e' una massa di ghiaccio che scende da un bacino di raccolta o collettore, posto al di
sopra del limite delle nevi persistenti, e attraverso solchi vallivi e pendii si dirige verso valle, al di sotto
del limite delle nevi persistenti. Il limite delle nevi persistenti o permanenti è il rilievo altimetrico al di
sopra del quale la neve caduta in un anno, non fonde
completamente nella stessa annata. Tale limite dipende
dall'esposizione al sole ed e' inversamente proporzionale alla
latitudine; all'equatore si trova a circa 4500 metri, sulle nostre
Alpi a circa 2700 metri, presso i poli e' a livello del mare.
In un ghiacciaio di tipo montano si distinguono:
1) bacino collettore o di raccolta o circo glaciale: e' una
concavità semicircolare al di sopra del limite delle nevi
persistenti, dove si accumula la neve che poi si trasformerà
in ghiaccio e scenderà a valle.
2) bacino ablatore o di fusione o lingua glaciale: e' la parte del
ghiacciaio, posta al di sotto del limite delle nevi persistenti,
che come un fiume di ghiaccio, scende a valle e si assottiglia
sempre più, via via che il ghiaccio raggiunge quote più
basse.
3) fronte glaciale: e' il limite inferiore del bacino ablatore. Nel
fronte vi e' un'apertura, detta porta o bocca glaciale, dalla
quale l'acqua di fusione del ghiacciaio esce sotto forma di torrente glaciale. L'acqua di fusione si
forma perché il bacino ablatore si trova sotto il limite delle nevi persistenti, cioè si trova a
temperature sopra lo 0° C.
Formazione del ghiacciaio
Il ghiaccio si forma per compressione, fusione e ricristallizzazione della neve posta al di sopra del
limite delle nevi persistenti. Infatti il calore solare fonde in parte la neve caduta sul bacino collettore.
Tale acqua di fusione circolando nella neve degli strati inferiori, e coadiuvata dalla pressione degli strati
soprastanti, elimina l'aria e si consolida fino a diventare
ghiaccio. La trasformazione da neve in ghiaccio avviene nel
seguente modo:
a) La neve da fioccosa e soffice (con densità molto bassa, di
circa 0,1 g/cm3) viene compressa, e rimpicciolita, e si
trasforma prima in granulosa o nevischio o gramolata o firn
(con densità 0,4 g/cm3),
b) dopo circa un mese, per ricristallizzazione interna, operata
dall'acqua di fusione, si trasforma in ghiaccio bolloso e
biancastro o nevaio. Ancora contiene numerose bollicine di
aria (con densità di circa 0,6 g/cm3),
c) infine, dopo circa 3-5 anni, per appiattimento, a causa della
pressione, e per cementazione da parte dell'acqua di fusione,
si trasforma in ghiaccio compatto, cristallino e azzurrognoloverdastro (la densità aumenta e può arrivare a 0,9 g/cm3. La densità aumenta perché si perde aria).
Essendo che la trasformazione da neve in ghiaccio impiega in genere qualche anno, fra strato e
strato, nei periodi in cui non vi sono precipitazioni, si va a depositare, trasportata dal vento, uno strato di
polvere. Si forma cosi' la caratteristica stratificazione dei ghiacciai.
Alfio Francesco Cannone 79
Astronomia
Movimenti dei ghiacciai
I ghiacciai si spostano verso valle a causa:
1) della forza di gravità o vis a tergo detta cosi' per l'ipotetica spinta che la parte superiore esercita sulla
parte inferiore del ghiacciaio.
2) della plasticità del ghiacciaio. Il ghiacciaio infatti, quando ha uno spessore di circa 50 metri, e' in
grado di scorrere senza fessurarsi. La plasticità e' dovuta al rigelo che ghiaccia e salda eventuali
fratture che si verificano all'interno.
3) dell'acqua di fusione del ghiaccio che agisce da lubrificante fra ghiaccio e fondo roccioso della valle.
Velocità di spostamento
Varia con la pendenza, lo spessore e la massa del ghiaccio, la forma della valle, la natura delle
rocce, la stagione e le condizioni climatiche. La velocità e' maggiore al centro del bacino ablatore e meno
nei margini e sul fondo. Ciò e' dovuto all'azione d'attrito esercitata sul ghiaccio dalle rocce circostanti.
Inoltre mentre nel centro vi e' uno scorrimento di ghiaccio, nei margini e sul fondo vi e' uno scivolamento.
La velocità varia notevolmente da un ghiacciaio all'altro, va da pochi centimetri a varie decine di metri al
giorno. Per misurare la velocità di un ghiacciaio si usa il metodo Agassiz, che consiste nel piantare
trasversalmente sul ghiacciaio una serie di paletti, allineati rispetto a due punti di riferimento esterni al
ghiacciaio. Con il trascorrere del tempo i paletti si spostano a quote più basse, formando non più un
allineamento, ma un arco con la convessità rivolta verso valle. Inoltre si nota che i paletti sono inclinati in
avanti. L'oscillazione dei ghiacciai e' quel fenomeno di avanzamento o di ritiro dei ghiacciai. Tale
fenomeno, che si verifica al variare delle condizioni climatiche dipende, dalla quantità di ghiaccio che si
produce o che fonde.
Crepacci
Quando il ghiacciaio e' poco spesso, o nelle zone superficiali dove lo spessore non e' sufficiente a
consentire la plasticità, il ghiaccio si frattura
facilmente. Tali spaccature (profonde circa 50 metri) si
chiamano crepacci. I crepacci si formano sul ghiacciaio
in movimento, soprattutto in corrispondenza di asperità
e di marcati dislivelli presenti nella valle in cui scorre il
ghiacciaio. Si possono formare diversi tipi di crepacci:
a) crepacci longitudinali: si formano quando il
ghiacciaio attraversa una valle che si allarga e si
restringe,
si formano quando il
b) crepacci trasversali:
ghiacciaio deve superare un brusco cambiamento di
pendio del letto vallivo,
c) crepacci radiali e frontali: si formano nella lingua
glaciale, quando la lingua si allarga,
d) crepacci marginali: si formano a causa della differenza di velocità che vi e' tra le zone laterali del
ghiacciaio e la parte mediana.
Seracchi
Si formano nell’intersezione regolare dei crepacci. Sono dei blocchi di ghiaccio somigliante a
cupole, guglie, torri e piramidi. Se invece le intersezioni non sono regolari si formano le cascate di
ghiaccio.
Tipi di ghiacciai
I ghiacciai si possono dividere in due grandi categorie:
a) ghiacciai locali di montagna o vallivi, che a loro volta si possono suddividere in:
1) ghiacciaio alpino = e' formato da un bacino collettore e da una lunga lingua glaciale
(Alpi, Montagne Rocciose, Ande).
Alfio Francesco Cannone 80
Astronomia
2) ghiacciaio pirenaico o vedretta o di circo = e' formato da un solo bacino collettore
racchiuso in una conca (Pirenei, Gran Sasso, Alpi, Ande).
3) ghiacciaio himalaiano = e' formato da diversi bacini collettori e da un solo bacino
ablatore a monte (Tibet, Monte Bianco, Montagne Rocciose).
4) ghiacciaio alaskano = e' formato da diversi bacini collettori, sui monti e da diversi
bacini ablatori che si fondono a valle formando come un anello ai piedi dei monti.
Tale struttura e' detta fascia pedemontana.
5) ghiacciaio scandinavo o norvegese = e' formato da un bacino collettore che copre un
altopiano ghiacciato. Da esso si irradiano i bacini ablatori in tutte le direzioni.
6) ghiacciaio equatoriale = e' formato da un piccolo bacino collettore da cui si dipartono
alcune brevi lingue glaciali.
b) ghiacciai continentali, che a loro volta si possono suddividere in:
1) ghiacciaio groenlandico = occupa intere zone della superficie terrestre ed ha uno
spessore di parecchie centinaia
di metri. Vastissime lingue
sprofondano nell'acqua di mare,
ma siccome il ghiaccio ha una
densità inferiore a quella
dell'acqua del mare, questa
esercita una spinta verso l'alto
che provoca la rottura di enormi
blocchi di ghiaccio, detti
iceberg (montagne di ghiaccio).
2) ghiacciaio antartico = e' formato da immense distese di ghiaccio che scendono a picco
sul mare e formano la banchisa polare che rompendosi forma dei lastroni galleggianti
detti pack.
N.B. = i ghiacciai groenlandese ed antartico vengono pure chiamati calotte glaciali o inlandsis, mentre
nelle isole vicino a tale zone, dove il ghiacciaio ha dimensioni ridotte, viene chiamato cappa glaciale o
ghiacciaio di tipo islandese.
Distribuzione dei ghiacciai
I ghiacciai continentali (calotta groenlandese e antartica) rappresentano il 97% di tutti i ghiacciai,
mentre il rimanente 3% e' costituito dai ghiacciai vallivi e dalle cappe glaciali. Si pensa che lo
scioglimento di tutti i ghiacciai porterebbe ad un'innalzamento di 40-65 metri dell'attuale livello del mare.
Azione geomorfologica dei ghiacciai montani
I ghiacciai modificano il territorio su cui agiscono perché hanno una notevole capacita' di scavare
(esarazione glaciale) le rocce su cui scorrono, e di fessurare e frantumare (estrazione) le rocce per la
continua azione del gelo e del disgelo. L'esarazione e' dovuta sia alla pressione del ghiaccio sulle rocce,
sia all'azione di smeriglio che esercita il materiale roccioso (morene) presente nel ghiacciaio.- Questo e' il
motivo per cui le rocce che sono venuti a contatto con un ghiacciaio presentano delle striature e
scanalature (a volte larghe fino ad un metro e profonde decine di centimetri).
- Le rocce più dure del fondo vengono levigate ed ondulate dal movimento del ghiacciaio e acquistano
la forma di dosso, allungato nella direzione di scorrimento del ghiacciaio. Tale rocce vengono dette
rocce montonate o a dosso di montone.
- Le valli glaciali assumono la caratteristica forma a U (valle a doccia o truogolo glaciale), con il fondo
largo e quasi piano e i fianchi ripidi. Tale profilo deriva dal fatto che l'azione di esarazione si
manifesta anche sui fianchi e non solo sul fondo (nei fiumi invece l'azione si manifesta solo sul fondo
e quindi le valli fluviali hanno una forma a V).
- Le valli glaciali a volte presentano una sovraescavazione (cioè non hanno pendenza, perché i
ghiacciai a differenza dei fiumi sono capaci di scavare in contropendenza), in tal caso, dentro tale
conche (ombelichi) si formano i laghi glaciali.
- Quando si incontrano le lingue glaciali di minore spessore, con una lingua di dimensioni maggiore, le
lingue glaciali minori, a esercitando meno esarazione, scavano di meno e quindi formano le valli
Alfio Francesco Cannone 81
Astronomia
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glaciali sospese o pensili. Il passaggio dalla valle principale alle valli laterali sospese e' segnato da un
ripido gradino (soglia).
I fiordi sono delle valli glaciali. Molti derivano da valli pensili, infatti in questi il fondo marino e' più
basso rispetto ad altri che derivano dalle lingue principali.
I circhi si sono formati in quelle zone dove il ghiacciaio ha esercitato forte pressioni ed ha trovato
degli ostacoli da superare. Hanno forma di una poltrona con braccioli, in cui lo schienale e' ripido e
nella parte opposta vi può essere una soglia. In genere i circhi si trovano a gruppi (circhi composti).
Altra azione caratteristica dei ghiacciai e' il processo di fusione dell'acqua detto ablazione. Tale
processo, dovuto al calore diretto del sole, al calore irradiato dalle rocce e ai venti, forma acqua che
perdendosi nei crepacci, li allarga e da origine a pozzi detti mulini.
Se poi l'acqua entrando nel mulino, incontra qualche morena, scava nella roccia una concavità detta
marmitta dei giganti.
Infine l'acqua che scende dalla parte superficiale del ghiacciaio, si unisce con l'acqua che proviene
dalla fusione del ghiaccio a contatto con la roccia e si forma il torrente glaciale che scaturisce dalla
porta o bocca del ghiacciaio.
Altra azione e' quella di trasporto e di deposito dei detriti che cadono sul ghiacciaio dai fianchi delle
montagne, o che il ghiacciaio stesso ha strappato dal letto. Tali detriti più o meno grossi, si chiamano
morene o griptoliti perché hanno delle striature causate dalla forza abrasiva del ghiacciaio. Le
morene possono essere superficiali, interne, laterali, mediane, di fondo, frontali.
Più morene frontali, disposti ad archi concentrici, dovuti a successivi ritiri del ghiacciaio, formano
l'anfiteatro morenico (Valle d'Aosta, lago di Garda).
Grossi blocchi di roccia, caduti a monte, trasportati ed abbandonati dai ghiacciai anche molto distanti
dagli odierni ghiacciai, si dicono massi erratici. Quando lastre o blocchi cadono d'estate su un
ghiacciaio e impediscono ai raggi solari di sciogliere completamente il ghiaccio sottostante, si
formano i funghi dei ghiacciai, che poi d'inverno vengono sepolti sotto la neve.
Azione geomorfologica nelle zone periglaciali
Le azioni geomorfologiche che abbiamo descritte sono quelle caratteristiche dei ghiacciai montani.
Nelle zone circumpolari essendo che la caratteristica fondamentale e' il gelo che agisce anche dove non vi
sono ghiacciai, si hanno azioni geomorfologiche di altro tipo.
- Nelle zone periglaciali si forma dentro il suolo, il permafrost (terreno gelato permanentemente). Ciò
avviene perché mentre il suolo in superficie risente delle variazioni climatiche, il suolo in profondità,
fino a trenta metri, non risente delle variazioni, anzi l'escursione termica diminuisce per cui il suolo
rimane completamente gelato e l'acqua in essa inclusa e' sempre sotto forma di ghiaccio. Si pensa che
il permafrost si sia formato circa 10.000 anni fa dopo il ritiro dei ghiacciai, non seguito dal disgelo
del terreno.
- In molte aree circumpolari i sedimenti fluvio-glaciali hanno creato, oltre alle rocce montonate e ai
massi erratici:
a) collinette alte qualche metro ed allungate per chilometri e chilometri, dette askers o osar.
b) collinette più corte (1-2 Km) e più alte (decine di metri) dette drumlins.
c) collinette a base quasi circolare, dette kames.
- Hanno lasciato pure immense distese di finissime morene di fondo, dette tilliti, che vengono usati per
l'agricoltura intensiva, essendo terreni molto fertili.
- Nella tundra si trovano frequentemente i suoli poligonali. Sono prodotti dal succedersi del gelo e del
disgelo della parte superficiale del suolo. In profondità il suolo e' sempre gelato per il fenomeno del
permafrost.
N.B. = Nelle aree della Terra in cui, a causa della altitudine o della latitudine, sono presenti i ghiacciai,
questi diventano l'agente geomorfologico fondamentale. La loro azione si esercita attraverso la esarazione
delle rocce in cui scavano le valli glaciali, nel trasporto e nel deposito delle morene. Nelle aree
circumpolari, invece, l'attività dei ghiacciai durante il quaternario ha quasi completamente spianato il
territorio.
Valanghe e lavine
Una parte della neve accumulata al di sopra del limite delle nevi persistenti, quando d'inverno viene
superata la resistenza d'attrito, rotola a valle sotto forma di valanghe. In primavera, invece, l'acqua di
Alfio Francesco Cannone 82
Astronomia
fusione della stessa neve, penetrando fino alla roccia, forma uno strato di liscivia che fa scivolare la
soprastante neve. Si formano in questo caso le lavine.
MAREE
Le maree sono movimenti periodici di innalzamento ed abbassamento del livello marino, che si
manifestano sulle coste, provocati dall'azione esercitata dalla Luna e dal Sole sulla massa acquea del
nostro pianeta. L'attrazione esercitata dalla Luna, in base alla
legge di Newton, e' circa 2,17 volte più forte dell'attrazione
solare. E' possibile individuare due fasi:
- una di innalzamento (flusso di marea) che dura circa 6 ore e
un quarto e porta il mare al livello massimo, detto alta
marea;
- una di abbassamento (riflusso di marea) che dura altrettanto
e porta il mare al livello minimo, detto bassa marea.
In un periodo che e' in media di 24h e 50m (che corrisponde
all'intervallo di tempo che la Luna impiega a compiere
apparentemente un giro completo attorno alla Terra), si hanno in
uno stesso punto della Terra, due flussi e due riflussi, e quindi
due alte e due basse maree. Quando in una località' attraversata
dallo stesso meridiano si ha alta marea, si verifica pure alta
marea anche agli antipodi, mentre si ha bassa marea lungo i
meridiani situati a 90° ad Est e ad Ovest.
Tipi di maree
- Le grandi maree o vive o sizigiali sono quelle maree che si
hanno quando la Luna ed il Sole si trovano o in
congiunzione (A) o in opposizione (B) (sizigie). Tali maree
avvengono perché' le attrazioni gravitazionali del Sole e della Luna, sull'involucro acqueo terrestre, si
sommano.
- Le piccole maree o morte o di quadratura sono quelle maree che si hanno quando la Luna ed il Sole si
trovano in quadratura (C). Tali maree avvengono perché le attrazioni gravitazionali agiscono in
maniera opposta sull'involucro acqueo terrestre.
N.B. = Le maree morte e vive si alternano nello stesso luogo ogni 15 giorni circa.
- Le maree miste sono quelle aree che ogni 24h e 50m hanno due alte e due basse maree di diversa
ampiezza (sizigiale e di quadratura).
- Le maree semidiurne sono quelle maree che nello stesso intervallo di tempo hanno due alte e due
basse maree della stessa ampiezza (o sizigiale o di quadratura ).
- Le maree semidiurne anomalistiche sono quelle maree che si hanno nell'intervallo tra due passaggi
della Luna al perigeo.
- Le maree diurne sono
quelle maree che nello
stesso giorno hanno
soltanto un'alta ed una
bassa marea (ciò e'
dovuto al grande ritardo
delle acque nel sollevarsi
e nell'abbassarsi,. Si
hanno nel Golfo del
Messico
e
nell'Asia
sudorientale) .
Ampiezza della marea
Alfio Francesco Cannone 83
Astronomia
L'ampiezza della marea, e' il dislivello tra alta e bassa marea. Presenta enormi differenze da luogo a
luogo. Nei mari chiusi e' di pochi cm, mentre si accentua negli oceani e ancora di più nei golfi (nella baia
di Fundy, in Canada, l'ampiezza raggiunge i 20 m).
L'ampiezza presenta, in un mese sinodico, due massimi in coincidenza delle sizigie e due minimi
in coincidenza con le quadrature. L'ampiezza e' diversa pure quando la Luna si trova o non si trova sul
piano dell'equatore terrestre. In realtà l'ampiezza e' ulteriormente complicata da altri fattori (variazione
delle forze di attrazione della Luna e del Sole, presenza delle terre emerse, morfologia dei bacini oceanici
e marini...). L'ampiezza di marea si misura con particolari strumenti, i mareografi.
Ora di porto o ora cotidale
E' il ritardo nel sollevamento delle acque rispetto al momento effettivo di culminazione lunare sul
meridiano. Tale ritardo e' dovuto all'azione di attrito dei fondali marini e alle terre emerse. La sua
determinazione e' importante per sapere il momento in cui si verifica l'alta marea, momento ottimale per
l'accesso delle navi in porto. Nel mediterraneo la previsione e' irrilevante perché l'ampiezza di marea e'
piccola., ma e' fondamentale lungo le coste degli oceani perché i porti sono inaccessibili durante la bassa
marea.
Linee cotidali o isorachie
Sono le linee che congiungono tutti i punti nei quali e' uguale l'ora in cui avviene l'alta marea.
(tide= in inglese marea), (rachia = in
greco flusso di mare). Le linee cotidali
vengono numerate da 1 a 12, e dall'ordine
con cui si succedono si rileva il verso
rotatorio di propagazione dell'onda di
marea (antiorario nel nostro emisfero).
Tale verso rotatorio dipende dalla
rotazione terrestre (forza di Coriolis). Il
punto in cui si incrociano tutte le linee
cotidali di un bacino e nel quale la marea
e' nulla (punto di intersezione delle due
onde stazionarie che procedono in verso
opposto) si chiama punto anfidromico (etimologicamente = che corre in due sensi). Nel mediterraneo ne
esiste uno nel Canale di Sicilia, uno nel mar Egeo ed uno nell'Adriatico.
Correnti di marea
Si formano quando due bacini adiacenti sono interessati nello stesso momento da maree opposte
(stretto di Messina). Possono raggiungere anche la velocità di 8-9 km/h e siccome hanno spesso direzioni
alterne, si formano dei gorghi che sono pericolosi per la navigazione.
Onde fluviali di marea
Sono le onde di risalita e di discesa dell'alta marea all'interno dei fiumi. La risalita negli estuari
della Manica e del Mar del Nord si chiama mascaret, nel Rio delle Amazzoni si chiama pororoca. Le
onde di marea ritornando a mare spazzano i detriti delle foci dei fiumi che cosi' rimangono aperte ad
estuario. Le foci a delta si formano invece in quei fiumi che sboccano nei mari dove l'ampiezza delle
maree e' poca e quindi l'onda di marea di ritorno non riesce a spazzare i detriti trasportati dai fiumi i quali
accumulandosi nei pressi della foce danno origine a un delta.
Acqua alta
E' il fenomeno collegato alle maree che si verifica nell'adriatico settentrionale e in particolare a
Venezia. Per azione delle maree e dei venti che spirano intensamente e persistentemente da Sud, sulle
coste venete, le acque possono sollevarsi anche più di un metro e raggiungere livelli più alti rispetto a
quelli ottenuti a seguito della sola alta marea.
Alfio Francesco Cannone 84
Astronomia
N.B. = Le forze generatrici di marea agiscono non solo sulle acque marine ma anche sulla litosfera e
sull'atmosfera anche se gli effetti sono di modesta entità e di difficile rilevazione.
Cause della marea
a) Le maree secondo Newton= Newton individuo' la causa delle maree nell'attrazione gravitazionale che
la Luna ed il Sole esercitano sulla Terra. Suppose che nel punto P', situato sul meridiano di
culminazione lunare, le acque si sollevassero perché essendo più vicine alla Luna rispetto al centro C,
subivano una maggiore attrazione, mentre in P'' le acque erano meno attratte del centro C e quindi si
comportavano come se una forza le spingesse
lontano dal centro stesso; le basse maree dei punti Q' e
Q'' sarebbero derivate dal prevalere dell'attrazione del
centro terrestre. La teoria newtoniana indicava come
unica responsabile del fenomeno l'attrazione
gravitazionale lunare.
b) Le maree secondo Darwin= H. Darwin considero' il
sistema Terra-Luna come un sistema doppio, in cui
entrambi i corpi celesti ruotano attorno ad un comune
baricentro posto a circa 1600 Km sotto la superficie
terrestre.
Da ciò dedusse che ogni punto della
superficie terrestre e' sottoposto a due forze:
l'attrazione gravitazionale lunare e l'accelerazione
centrifuga (dovuta al moto rotatorio attorno al
baricentro suddetto). Nel punto P', situato sul
meridiano di culminazione lunare, l'attrazione
gravitazionale lunare si somma con l'accelerazione centrifuga del moto rotatorio, la risultante dei due
vettori e' diretta verso la Luna (alta marea). Nel punto P'', l'attrazione gravitazionale e' minore data la
maggiore distanza del punto dalla Luna, mentre l'accelerazione centrifuga e' maggiore (perché il
punto P'' dista di pi dall'asse di rotazione del sistema): i vettori si sottraggono, e la risultante e' un
vettore che ha lo stesso verso dell'accelerazione centrifuga (alta marea nell'antimeridiano). Per Q' e
Q'' la bassa marea si ha perché la risultante e' diretta verso il centro della Terra.
Ac - Al = Risultante
Ac + Al = Risultante
Mareografo
E' lo strumento per misurare le maree. E' formato da un galleggiante che si può alzare ed abbassare
scorrendo lungo una guida ed agendo su ingranaggi che fanno capo a un pennino scrivente su un tamburo
ruotante. A volte il galleggiante e' sostituito da un manometro appoggiato sul fondo marino, che risente
della differente pressione sviluppata dalla diversa altezza della superficie libera dell'acqua.
Alfio Francesco Cannone 85
Astronomia
APPUNTI PRESI DURANTE LE LEZIONI DEL PROF. A. F. CANNONE
PROGRAMMA DI GEOGRAFIA
- UNIVERSO
Galassie (classificazione, Via Lattea, moto delle galassie, galassie attive [radiogalassie, galassie di
Seyfert, quasar, galassie di Markarian], legge di Hubble) , genesi dell’universo (teoria dell’universo
stazionario, teoria del big-bang, teoria dell’inflation), fine dell’universo, nebulose, globuli di Bok,
oggetti di Becklin-Neugebauer.
- STELLE
Origine delle stelle, evoluzione delle stelle, fine delle stelle (nane bianche, novae, nebulose planetarie,
pulsar, buchi neri), diagramma di Hertzsprung e Russel), luminosità e magnitudine apparente ed
assoluta (legge di Weber e Fechner, formule di
Pogson), stelle binarie (visuali, a raggi x,
astrometriche, spettrometriche, ad eclisse), evoluzione delle stelle binarie (da una stella normale ed una
pulsar, da due stelle con la stessa massa, da una stella bianco-azzurra ed una gigante rossa, da una
stella nana bianca ed una gigante rossa), distanze delle stelle (metodo delle Cefeidi, metodo del redshift, metodo della parallasse), unità di misura in astronomia (unità astronomica, anno luce, parsec),
caratteristiche delle stelle (dimensioni, composizione chimica, temperatura, colore, classi spettrali).
- SFERA CELESTE
Costellazioni, asse del mondo, zenit, nadir, orizzonte celeste, equatore celeste, paralleli e meridiani
celesti, circoli orari, eclittica, punti equinoziali, altezza ed azimut, declinazione ed ascensione retta,
circoli verticali.
- SOLE ED ALCUNI CORPI DEL SISTEMA SOLARE
Sole (rotazione, struttura interna, fotosfera, cromosfera, corona solare [teoria di Priest], vento solare
(aurore polari). Fascia di Kuiper. Asteroidi, stelle cadenti, bolidi, meteoriti. Comete (morfologia,
distacco della coda [ ipotesi di Barnard], classidicazione. Comete con orbite caotiche, origine e
provenienza delle comete). Genesi del sistema solare (Buffon, Jeans, Cartesio, Kant e Laplace,
Wezsacker, Kuiper, dei planetesimali,, della supernova, di Weissman). Leggi di Keplero (definizioni e
conseguenze), legge di Newton.
- TERRA
Prove della sfericità, forma (ellissoide di rotazione e geoide), misura del meridiano terrestre (esperienza
di Eratostene), schiacciamento polare
(esperienza di Richer), moto di rotazione (prove e
conseguenze), moto di rivoluzione (prove e conseguenze), movimenti terrestri millenari (moto doppio
conico, nutazioni dell'asse terrestre, spostamento della linea degli absidi , variazione dell'eccentricità
dell'orbita , variazione dell'inclinazione dell'asse terrestre, moto di traslazione e di rivoluzione del
sistema solare.
- LUNA
Caratteristiche morfologiche generali (mascons, kreeep, librazioni, nodi,, ciclo di Metone, ciclo di
Saros, epatta), movimenti (rotazione, rivoluzione, traslazione), fasi lunari ed eclissi, genesi della luna
(fissione, cattura, accrescimento), ere geologiche (nettariana, embriana, eratostoniana, copernicana),
struttura interna della luna..
- DINAMICA DELLA LITOSFERA
Struttura interna della terra (teorie di: Descartes, Suess, Goldschmit, Kuhn-Rittmann, teoria moderna.
Strato D”, zone di discontinuità). Calore interno della Terra (gradiente geotermico, grado geotermico,
flusso di calore, ipotesi sull’origine del calore interno della Terra, celle convettive). Magnetismo
terrestre e paleomagnetismo (declinazione magnetica e isogone, inclinazione magnetica e isocline).
Struttura della crosta terrestre (scudi e tavolati, isostasia, subsidenza). Deriva dei continenti (ipotesi di
Wegener). Espansione dei fondi oceanici (dorsali oceaniche, fosse abissali, meccanismo
Alfio Francesco Cannone 86
Astronomia
dell'espansione di Hess, anomalie magnetiche o prova indipendente di Mattews). Tettonica a zolle o a
placche, punti caldi.
- VULCANI
Edificio vulcanico (a strato e a scudo), tipi di magma (ipo, piro, epimagma), attività vulcanica (attivi,
quiescenti, spenti), tipi di eruzioni (hawaiano, islandese, stromboliano, vulcaniano, peleano),
classificazione delle lave (acide, neutre, basiche), prodotti dell’attività vulcanica (gas, piroclastiti e
lave), tipi di vulcanismo (effusivi, di emanazione, esplosivi, idro-magmatici, da punti caldi).
Vulcanismo secondario (fontane ardenti, sorgenti termali, fumarole, stufe, solfatare, mofete, putizze,
geysers – effetto Bunsen e Tyndall- lahar, soffioni boraciferi, salse, maccalube, salinelle).
- TERREMOTI
Genesi di un terremoto, teoria del ritorno elastico di Reid, propagazione (onde di volume o interne –
prime e seconde- ed onde superficiali – onde di Rayeigh e onde di Love), registrazione delle onde
sismiche (simografi , sismogrammi, isosiste, omosiste, area pleistosismica, curve dromocrone, distanza
e posizione dell’epicentro, profondità dell’ipocentro), magnitudo e scala Richter, intensità e scala
Mercalli, maremoto, fattori da cui dipende l’entità dei danni alle costruzioni, fattori che possono far
prevedere i terremoti, distribuzione dei terremoti).
- LAGHI
Caratteristiche fisiche di un lago (bacino, profondità, livello, bilancio idrico, salinità, colore,
trasparenza, stratificazione termica) movimenti (moto ondoso, correnti, sesse, maree), classificazione
in base all’origine. Dinamica dei laghi.
- GHIACCIAI
Morfologia, formazione di un ghiacciaio, movimenti, velocità di spostamento (metodo Agassiz)
crepacci, seracchi, tipi di ghiacciai. Azione geomorfologica dei ghiacciai montani (rocce montonate,
valle a U, valli pensili, fiordi, circhi, marmitta dei giganti, morene, anfiteatro morenico, massi erratici,
funghi), azione geomorfologica nelle zone periglaciali (permanfrost, askers, drumlins, kames, tilliti,
suoli poligonali), valanghe e lavine.
- MAREE
Tipi di maree, ampiezza, ora di porto, linee cotidali o isorachie, punti anfidromici, correnti di marea,
onde fluviali, acqua alta, cause della marea (teoria di Newton, teoria di Darwin).
Alfio Francesco Cannone 87
Astronomia
INDICE
UNIVERSO ………………………………………………………………………………….. 1
Classificazione delle galassie ………………………………………………………………
1
Forma delle galassie …………………………………………………………………………… 1
Via Lattea ……………………………………………………………………………………… 3
Moto delle galassie ……………………………………………………………………………. 4
Galassie attive …………………………………………………………………………………. 4
Legge di Hubble ………………………………………………………………………………. 5
Genesi dell’Universo ………………………………………………………………………….. 6
Teoria dell’universo stazionario ………………………………………………………… ... 6
Teoria del Big-Bang ………………………………………………………………………. 6
Teoria dell’inflation ……………………………………………………………………… .. 8
Fine dell’universo ……………………………………………………………………………… 8
Le quattro forze della natura …………………………………………………………………… 9
NEBULOSE …………………………………………………………………………………… 9
STELLE ……………………………………………………………………………………….10
Origine delle stelle …………………………………………………………………………… 11
Evoluzione delle stelle ……………………………………………………………………….. 12
Fine delle stelle ………………………………………………………………………………. 13
Stelle a neutroni o pulsar …………………………………………………………..…….. 16
Buchi neri ……………………………………………………………………………….... 17
Strumenti usati in astronomia ………………………………………………………………… 18
Diagramma di Hertzsprung-Russel ………………………………………………………… 19
Luminosità e magnitudine delle stelle ……………………………………………………… 20
Paradosso di Olbers, lenti gravitazionali, effetto fionda …………………………………… 21
Stelle binarie ………………………………………………………………………………….. 22
Evoluzione delle stelle binarie …………………………………………………………………23
Stelle variabili ………………………………………………………………………………….25
Distanza delle stelle ……………………………………………………………………………25
Unità di misura in astronomia ………………………………………………………………… 28
Classi spettrali ………………………………………………………………………………… 29
Leggi astrofisiche …………………………………………………………………………….. 29
SFERA CELESTE …………………………………………………………………………… 30
SOLE …………………………………………………………………………………………. 31
Vento solare …………………………………………………………………………………… 34
I pianeti del sistema solare …………………………………………………………………….. 35
Fascia di Kuiper ……………………………………………………………………………….. 37
Asteroidi o Pianetini ………………………………………………………………………… 37
Meteore luminose o stelle cadenti …………………………………………………………… 38
Bolidi ………………………………………………………………………………………… 39
Comete ……………………………………………………………………………………… 39
Distacco della coda della cometa ……………………………………………………
40
Origine e provenienza delle comete ………………………………………………….. 41
Altre notizie sulle comete ……………………………………………………………… 43
Classificazione delle comete ………………………………………………………… 43
Genesi del sistema solare …………………………………………………………………….. 45
Le leggi di Keplero ……………………………………………………………………… … 49
Alfio Francesco Cannone 88
Astronomia
Legge di Newton ……………………………………………………………………………… 51
TERRA ……………………………………………………………………………………… 52
Prove della sfericità terrestre ………………………………………………………………… 52
Misura del meridiano terrestre (esperienza di Eratostene) ………………………………….. 52
Schiacciamento polare (esperienza di Richer) ……………………………………………….. 53
Calcolo della massa, della densità e del volume delle Terra ……………………………… .. 53
Moto di rotazione terrestre ………………………………………………………………… . 53
Moto di rivoluzione terrestre ……………………………………………………………… . 55
Movimenti terrestri millenari ………………………………………………………………… 58
LUNA ………………………………………………………………………………………… 60
DINAMICA DELLA LITOSFERA ………………………………………………………. 63
Struttura interna della Terra , teorie sulla struttura …………………………………………… 63
Onde P …………………………………………………………………………………… 65
Onde S ………………………………………………………………………………… 65
Calore interno della Terra…… ……………………………………………………………
67
Ipotesi sull’origine del calore interno ………………………………………………… 67
Magnetismo terrestre ………………………………………………………………… ….
68
Paleomagnetismo …… …………………………………….. ……………………… 68
Struttura della crosta terrestre ………………………………………………………………. 70
Deriva dei continenti …………………………………………………………………
… 70
Espansione dei fondi oceanici ……………………………………………………………. 72
Tettonica a zolle o a placche … ……………………………………………………………. 73
Punti caldi …………………………………………………………………………………… 73
VULCANI…………………………………………………………………………………… 74
Edificio vulcanico ………………………………………………………………………. 74
Tipi di magma ……………………………………………………………………….. …… 74
Attività vulcanica …………………………………………………………………………
74
Tipi di eruzione …………………………………………………………………………
75
Classificazione delle lave …
…………………………………………………………
75
Prodotti dell’attività vulcanica ………………………………………………………….. 75
Tipi di vulcanismo ………………………………………………………………………
76
Vulcanismo secondario …………………………………………………………………
76
TERREMOTI ………………………………………………………………………………
77
Genesi di un terremoto …………………………………………………………………..
77
Teoria del ritorno elastico di Reid ………………………………………………………..
77
Propagazione delle onde ……………………………………………………………………
77
Registrazione delle onde sismiche ………………………………………………………….
78
Magnitudo e scala Richter ………………………………………………………………….. 78
Intensità e scala Mercalli …………………………………………………………………… 79
Maremoto ……………………………………………………………………………………. 79
Fattori da cui dipende l’entità dei danni alle costruzioni ……………………………………..
79
Fattori che possono far prevedere i terremoti ………………………………………………
Distribuzione dei terremoti …………………………………………………………………
LAGHI ……………………………………………………………………………………….
GHIACCIAI………………………………………………………………………………….
MAREE ……………………………………………………………………………………..
PROGRAMMA ………………………………………………………………………………
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