•• Istituto Universitario Architettura Venezia RIA 393 Servizio Bibliografico Audiovisivo e di Documentazione ., ··... ..·. . P.CASATI con la collaborazione di F.Forcella e BIBLIOTECA DAEST F~Pace INVENTA-RIO N° 54 g?, SCIENZE DELLA TERRA ELEMENTI DI GEOLOGIA GENERALE .. OfPAATIMENTO DI ANALISI ECONOMICA E SOCIALE DEL TERRHORIO - IUAV ,I/I CIYED INDICE 7 PREFAZIONE 9 IO 13 15 17 19 1. ELEMENTI, ATOMI E FORZE NATURALI FONDAMENTALI Isotopi e loro uso nelle Scienze della Terra Abbondanza degli elementi Origine degli elementi Unione tra gli atomi Le forze naturali fondamentali 21 22 2. MINERALI Proprietà dei minerali 27 27 30 32 34 34 34 35 38 40 42 42 45 48 48 51 52 53 55 57 59 60 60 61 62 3. ROCCE Rocce ignee o magmatiche Criteri di classificazione delle rocce ignee Giacitura delle rocce intrusive Rocce sedimentarie Alterazione Alterazione meccanica Alterazione chimica I suoli Trasporto, sedimentazione e litificazione Classificazione delle rocce sedimentarie Rocce terrigene Principali strutture sedimentarie Rocce organogene Rocce chimiche Classificazione dei calcari Strutture sedimentarie postdeposizionali Gli ambienti di formazione delle rocce sedimentarie Rocce metamorfiche Metamorfismo regionale Metamorfismo di contatto Metamorfismo cataclastico Anatessi Metamorfismo retrogrado o diaftoresi Origine dei magmi granitici e ciclo delle rocce 63 63 66 66 68 71 72 75 76 4. ORIGINE DELLA TERRA Le galassie e l'origine dell'universo Il sistema solare Il Sole I Pianeti La fascia degli asteroidi Le meteoriti Le tectiti e le sferule cosmiche La formazione del Sistema Solare e della Terra ..,9 79 80 82 5. FORMA, DIMENSIONI, MASSA, DENSITA' E MOVIMENTI DELLA TERRA Forma e dimensioni della Terra Massa e densità della Terra Movimenti della Terra 86 88 91 92 94 97 100 102 103 6. I TERREMOTI Onde sismiche Soluzione del meccanismo focale Intensità, magnitudo ed energia Danni prodotti Cenno alle previsioni Difesa dai terremoti I terremoi' e le esplosioni nucleari Le oscillazioni libere della Terra 109 109 113 114 117 118 119 119 120 122 123 123 7.. L'INTERNO DELLA 'i'ERRA 127 127 128 128 129 129 131 132 133 8. LA GRAVITA' TERRESTRE E LE SUE ANOMALIE - L'ISOSTASI Anomalie della gravità Correzione in aria libera (o correzione di Faye) Correzione di Bouguer (o di piastra) Correzione topografica Le anomalie della gravità e il loro uso nelle Scienze della Terra L'lsostasi Anomalia isostatica Cause della rottura dell'equilibrio isostatico· 135 135 137 138 138 139 142 147 147 149 9. LA MAGNETIZZAZIONE DELLE ROCCE Il campo magnetico terrestre e le sue variazioni Variazioni di breve periodo Variazioni secolari Variazioni di lunghissimo periodo (inversioni) Il Paleomagnetismo e le inversioni del campo magnetico terrestre Applicazioni delle inversioni allo studio dei fondi oceanici: espansione dei fondi oceanici e carta dell'età dei fondi Anomalie magnetiche Paleomagnetismo e deriva dei continenti Origine del magnetismo terrestre 151 157 157 160 161 162 162 163 164 165 166 169 169 172 172 174 174 174 174 175 175 10.·1 CRONOLOGIA GEOLOGICA E STRATIGRAFIA Le unità stratigrafiche Unità litostratigrafiche Unità biostratigrafiche Unità cronostratigrafiche e unità geocronologiche Altre unità stratigrafiche Discontinuità stratigrafiche Significato delle discontinuità stratigrafiche Trasgressioni, regressioni e cicli sedimentari Cronologia relativa nelle rocce intrusive Le correlazioni stratigrafiche Cronologia geologica assoluta Datazione radiometrica Metodo K/Ar Metodo Rb/Sr Metodi del piombo Metodo Re/Os Metodo Sm/Nd Metodo del 14 C Metodo delle tracce di fissione Datazioni assolute con altri metodi 177 11. TETTONICA E GEOLOGIA STRUTTURALE Sforzi e deformazioni in un corpo roccioso Influenza della pressione di tipo idrostatico Influenza della temperatura Influenza dei fluidi di impregnazione Influenza delle modalità di applicazione delle forze Influenza del tipo di materiale 177 183 184 184 184 185 La struttura interna della Terra Il nucleo terrestre Il mantello terrestre La zona di bassa velocità La struttura interna della Luna La crosta terrestre Sismica a rifrazione La discontinuità di Mohorovicic (o Moho) Crosta continentale Crosta oceanica Le successioni ofiolitiche 186 186 189 191 193 193 194 195 195 198 199 199 201 202 202 203 Tipi di dislocazioni Pieghe Faglie Sovrascorrimenti Falde di ricoprimento Stili tettonici Analisi meso- e micro-stru tturale Deformazioni in zone epidermiche della crosta terrestre Determinazione del senso di movimento di un piano di faglia Deformazioni in zone a comportamento duttile Scisto~ità Foliazione Lineazioni Boudinage Natura delle forze tettoniche La neotettonica 207 207 209 209 209 209 209 211 212 212 214 215 215 12. CARTE E SEZIONI GEOLOGICHE Le carte geologiche Superfici a reggipoggio (= inclinate in senso opposto al pendio) Superfici a frana poggio (= inclinate nello stesso senso del pendio) Superfici verticali e superfici orizzontali Anticlinali e sinclinali Faglie e sovrascorrimenti Discontinuità stratigrafiche Terminazioni laterali di formazioni Le sezioni geologiche Spessori delle formazioni nelle sezioni geologiche e inclinazioni apparenti Simboleggiatura usata nelle sezioni La costruzione delle sezioni geologiche 218 219 221 13. IL FLUSSO GEOTERMICO La misura del flusso geotermico Origine del flusso geotermico 222 223 224 226 227 229 230 232 234 235 236 237 23 7 238 238 239 14. LE MAGGIORI ZONE STRUTTURALI DELLA CROSTA TERRESTRE Bacini oceanici Metodi di studio dei fondi ocenanici Margini continentali di tipo atlantico (o passivi) Piattaforma continentale Scarpata continentale Rialzo continentale Dorsali oceaniche Faglie trasformi Sistemi di grandi fratture continentali Margini continentali di tipo pacifico (o attivi) Fosse oceaniche Archi insulari Bacini marini marginali Distribuzione dei terremoti nei margini attivi Anomalie della gravità, temperature, magmatismo e metamorfis~ nelle zone di subduzione I due differenti tipi di subduzione Zone di corrugamento mesozoico e cenozoico Le catene alpino-himalayane Alpi Appennini Area del Mediterraneo Himalaya La catena andina Le cordigliere nordamericane Cratoni Zone di corl'tfgamento paleozoico 241 242 246 258 254 258 269 262 266 267 269 271 274 274 276 278 15. EVOLUZIONE DELLA CROSTA TERRESTRE NEI..,QUADRO DELLA TETTONICA 1\. ZOLLE Teorie alternative alla tettonica a zolle l punti caldi Forze che muovono le zolle La deriva dei continenti 281 16. VULCANISMO 281 Prodotti dell'attività vulcanica 283 I gas vulcanici 285 Le lave Prodotti solidi o semisolidi: i depositi piroclastici 286 286 Ialoclastiti 286 Depositi piroclastici per caduta 287 Colate piroclastiche 287 Ondate (surges) piroclastiche 288 Attività vulcanica 289 Attività parossistica 289 Attività persistente 291 Eruzioni freatiche 291 Classificazione delle eruzioni 291 Eruzioni hawaiiane 291 Eruzioni stromboliane 291 Eruzioni vulcaniane 292 Eruzioni peleane 292 Eruzioni islandesi 292 Cause delle eruzioni 293 Vulcanismo e grandi zone strutturali della crosta terrestre 295 Forma e costituzione dei vulcani 298 Previsione delle eruzioni e tentativi per limitare i danni delle colate laviche 302 Il vulcanismo neogenico e quaternario italiane 304 Magmatismo acido toscano 304 La provincia magmatica romano-campana 304 Monte Amiata 304 Monti Vulsini, Cimini e Sabatini 305 Colli Albani 305 Roccamonfina 305 Monte Vulture 305 Campi Flegrei 306 Monte Somma Vesuvio 307 Isole del medio Tirreno e area intra-appeninica 311 Isole Eolie 311 Stromboli 311 Vulcano 312 Sardegna 313 Sicilia orientale e Canale di Sicilia 314 Monte Etna 314 Isola di Pantelleria 314 Canale di Sicilia 315 316 317 317 318 319 322 322 17. RISORSE GEOTERMICHE Sistemi geotermici ad alta temperatura Sistemi geotermici a media-bassa temperatura Usi diversi dell'energia geotermica Ricerca di energia geotermica Sviluppo delle ricerche in Italia e cenni a produzione in Italia e nel mondo Energia geotermica e ambiente Prospettive future 325 APPENDICE 332 BIBLIOGRAFIA 341 INDICE ANALITICO DEGLI ARGOMENTI