Terra_e_sua_evoluzione
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Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione 1. L’interno della Terra 2. Come si è formato il pianeta Terra? 3. La deriva dei continenti 4. La tettonica delle placche 5. L’erosione, il trasporto e la sedimentazione 6. I fossili Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 1 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice L’interno della Terra onde sismiche riflesse terremoto • I geologi hanno scoperto com’è fatto l’interno della Terra studiando le onde sismiche. • Si producono piccoli terremoti artificiali e si misura la propagazione delle onde nel sottosuolo. • Le onde sismiche cambiano velocità e sono deviate quando incontrano discontinuità, ossia quando cambia la densità o lo stato di aggregazione del materiale in cui si propagano. discontinuità onde che cambiano velocità e direzione Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 2 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice L’interno della Terra crosta astenosfera 1300 ºC 300 km la struttura interna del pianeta Terra secondo i geologi mesosfera 2000 ºC mantello 2900 km nucleo esterno 3000 ºC nucleo interno 5000 km 4500 ºC 6400 km Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 3 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice L’interno della Terra Il «guscio» che ricopre la Terra è la crosta terrestre, uno strato solido che comprende le masse dei continenti e i fondali degli oceani. litosfera = crosta terrestre + parte più superficiale del mantello, che è rigida crosta oceanica crosta continentale litosfera astenosfera (mantello parzialmente fuso) Sotto la litosfera, nel mantello terrestre ci sono: • l’astenosfera, formata in parte da magma fluido • la mesosfera, che è rigida e si estende fino a una profondità di 2900 kilometri. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 4 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice L’interno della Terra L’interno della Terra è caldo. Oltre i 500 m di profondità la temperatura aumenta di circa 30 ºC ogni kilometro. Sotto la crosta terrestre poi la temperatura cresce ancora, ma più lentamente. La parte più calda del pianeta è il nucleo centrale: • nucleo esterno: è fluido e ha uno spessore di circa 2000 kilometri • nucleo interno: è solido, ha un raggio di circa 1500 kilometri e temperatura superiore a 4000 ºC Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 5 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice Come si è formato il pianeta Terra? Il nostro pianeta si è formato 4,5 miliardi di anni fa, quando la forza di gravità ha fatto accumulare polveri e grani di roccia dispersi nello spazio. All’inizio la Terra fu un caldissimo globo di magma, per tre ragioni: • il bombardamento da parte dei corpi solidi che via via si aggiungevano • la pressione degli strati più esterni su quelli interni • la radioattività, con atomi che si trasformano liberando energia. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 6 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice Come si è formato il pianeta Terra? Poi si formarono gli strati interni: i materiali più densi (come il ferro) affondarono nel nucleo, quelli meno densi salirono in superficie: • i silicati di alluminio, più leggeri, hanno dato origine alla crosta • i silicati di magnesio, più pesanti, hanno formato il mantello. La prima atmosfera terrestre era fatta di vapore acqueo (80% circa) e diossido di carbonio (18% circa). La vita si è sviluppata negli oceani; soltanto in seguito si è estesa anche alla terraferma. In seguito il pianeta si è raffreddato e il vapore acqueo si è condensato dando origine agli oceani. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 7 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice La deriva dei continenti − La teoria di Alfred Wegener fossili di mesosauro formazioni rocciose fossili di Glossopteris Sudamerica e Africa meridionale: • sembrano due tasselli di un puzzle • hanno formazioni rocciose simili • ospitano fossili degli stessi animali e delle stesse piante, risalenti a oltre 200 milioni di anni fa. I fossili della pianta Glossopteris sono stati trovati anche in India, in Antartide e in Australia. Come si spiegano tutte queste osservazioni? 200 milioni di anni fa gli odierni continenti erano uniti in un’unica grande terra emersa Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 8 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice La deriva dei continenti − La teoria di Alfred Wegener 200 milioni di anni fa 100 milioni di anni fa oggi Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 9 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice Le dorsali oceaniche Una ricostruzione tridimensionale della crosta oceanica. Al centro degli oceani si riconoscono le grandi dorsali. Le principali fosse sono vicino alle coste dell’Asia, dell’Australia e del Sudamerica. Esplorando il fondo del mare si è scoperto che in mezzo agli oceani ci sono le dorsali oceaniche: • al centro c’è una valle, una spaccatura attraverso cui fuoriesce magma che sale dal mantello • il magma emerso si raffredda e forma due catene montuose laterali. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 10 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice Le dorsali oceaniche Che cosa accade sotto le dorsali oceaniche? dorsale oceanica 2 2 ai lati delle dorsali il magma si sposta, creando nuova crosta e raffreddandosi 2 cella convettiva 3 1 1 il magma sale e, quando incontra fratture nella crosta terrestre, emerge in superficie 3 3 il magma raffreddato affonda nell’astenosfera ed è sostituito da altro magma caldo Le correnti convettive dell’astenosfera funzionano come un nastro trasportatore, che trascina la litosfera in senso orizzontale. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 11 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice La tettonica delle placche placca nordamericana placca euroasiatica placca delle Filippine placca del Pacifico placca australiana placca dei placca Caraibi di Cocos placca placca di Nazca sudamericana placca antartica placca euroasiatica placca arabica placca africana placca antartica La litosfera è formata da grandi «lastre» delimitate dalle dorsali e dalle fosse oceaniche. Le placche o zolle della litosfera si muovono lentamente come zattere che «galleggiano» sull’astenosfera, trascinando con sé le masse dei continenti. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 12 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice La tettonica delle placche Che cosa succede quando due placche si avvicinano una all’altra? Si ha l’orogenesi, ossia la formazione di una catena montuosa. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 13 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice La tettonica delle placche Che cosa succede quando la crosta continentale di una placca si avvicina alla crosta oceanica di un’altra placca? Si ha la subduzione: la crosta oceanica, che è più densa, affonda sotto la crosta continentale con cui si scontra. Come risultato si possono formate catene montuose e fosse oceaniche. fossa oceanica Con la subduzione la crosta terrestre viene «riciclata»: finisce nell’astenosfera, fonde e prima o poi tornerà in superficie attraverso una dorsale oceanica. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 14 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice I fenomeni geologici endogeni ed esogeni I fenomeni endogeni hanno origine all’interno della Terra; nell’arco di molti milioni di anni modificano l’aspetto della superficie terrestre. I fenomeni geologici esogeni hanno origine al di fuori della litosfera; con la loro azione continua modificano lentamente il paesaggio. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 15 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice L’erosione L’erosione disgrega la roccia. Può essere provocata da: • sbalzi di temperatura • pioggia e vento • onde del mare e cascate • l’azione chimica dell’acqua, che scioglie i sali minerali Nelle rocce calcaree l’acqua scava grotte e pozzi. Questi fenomeni carsici prendono il nome dall’altopiano del Carso, tra la Venezia-Giulia e la Slovenia. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 16 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice Il trasporto dei detriti I fiumi che trasportano i detriti hanno scavato le valli a forma di V e gli spettacolari canyon. Le valli a forma di U sono state invece scavate dal lento scorrimento di antichi ghiacciai. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 17 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice La sedimentazione erosione trasporto trasporto sedimentazione i detriti prodotti dall’erosione delle montagne sono trasportati dai ghiacciai e dai fiumi fino a depositarsi nei bacini di sedimentazione I detriti si accumulano formando strati sovrapposti: in alto ci sono i sedimenti più recenti, mentre gli strati più profondi sono i più antichi. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 18 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice La diagenesi • l’accumulo di detriti nei bacini sedimentari comprime gli strati inferiori • l’acqua viene espulsa mentre i sali minerali si legano ai sedimenti e li cementano • inizia così il processo della diagenesi, che trasforma i sedimenti in rocce sedimentarie • in seguito i movimenti tettonici le spingeranno in superficie, formando nuove montagne Si completa così un ciclo geologico: erosione trasporto dei detriti sedimentazione diagenesi Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 19 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice I fossili Talvolta i resti di un organismo raggiungono un bacino sedimentario e vi rimangono inglobati. un organismo morto finisce in fondo al mare, dove lo ricoprono i sedimenti portati dai fiumi con il tempo i resti di altri organismi sono inglobati in altri sedimenti che si accumulano sopra i precedenti lentamente, con la diagenesi, i sedimenti diventano rocce al cui interno rimangono i fossili di animali del passato Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 20 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice I fossili La paleontologia è la scienza che studia gli esseri viventi dell’antichità. La ricostruzione di uno scheletro di plesiosauro. Paleontologi al lavoro in uno scavo. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 21 Tema D – Capitolo 4 – La Terra e la sua evoluzione Indice I fossili Attraverso i fossili possiamo scoprire come è cambiata nel tempo la vita sul nostro pianeta. In particolare, soltanto grazie ai fossili possiamo conoscere specie che oggi sono estinte, cioè non esistono più, come questo dinosauro. Delle piante la fossilizzazione preserva le parti ricoperte da gusci duri che resistono ai decompositori, come i semi o questo polline di 3500 anni fa. Tibone, Facciamo scienze © Zanichelli editore 2011 22
