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La scienza della terra
La Geologia è la scienza che studia la Terra. Ha origini
molto antiche e la si può far risalire alla preistoria, quando
l'uomo ricercava e sceglieva rocce come le selci e-le-ossidiane per fame utensili. La Geologia indaga sui fenomeni
che hanno determinato l'aspetto esterno del nostro pianeta
nel corso dei tempi e che continuano incessantemente a modificarlo.
ossidiana
Le rocce eruttive
Le più antiche rocce presenti sulla Terra sono le rocce eruttive esse risalgono a circa tre miliardi e ottocento milioni di anni fa, quando il magma fuso e incandescente di cui era costituito il pianeta cominciò poco a poco a raffreddarsi, andando a formare una crosta terrestre.
Tale magma, che può avere origine anche a 200 Km di profondità, è composto prevalentemente dagli elementi che si ritrovano nei minerali silicatici insieme a vapore acqueo e ad altri composti volatili.
Il flusso magmatico grazie alla minor densità rispetto alle rocce in cui è inglobato tende a
risalire verso la superficie (Principio di Archimede) ove talvolta fuoriesce e, causa il brusco
raffreddamento che subisce, si solidifica velocemente dando luogo alle rocce effusive. Non
sempre il magma arriva in superficie e allora si solidifica lentamente al di sotto di questa diventando roccia intrusiva. Questo tipo di roccia non verrebbe mai alla luce se gli agenti atmosferici non ne erodessero la copertura. La velocità con cui il magma si raffredda influisce
in maniera determinante sul tipo di roccia che ne deriva.
Infatti se si raffredda lentamente la roccia avrà una struttura più ordinata e compatta e sarà
più ricca di cristalli in quanto gli elementi costituenti avranno avuto molto tempo per ordinarsi mineralogicamente. Al contrario se questo raffreddamento è rapido si può arrivare fino
ad avere una struttura completamente vetrosa (che non possiede una struttura mineralogica
ordinata). L'esempio più calzante per una roccia di questo tipo resta sempre l'ossidiana.
Le rocce ignee, cosi come anche tutte le altre rocce, vengono distinte in base alla loro composizione mineralogica e alla loro struttura. Si intende per struttura l'insieme delle caratteristiche, in genere rilevate al microscopio, della forma e dimensioni dei cristalli, della loro disposizione e dimensione. Le rocce che si sono formate in superficie (quelle effusive) in genere presentano una struttura granulare molto fine in cui i singoli cristalli non si distinguono
ad occhio nudo, mentre per quelle intrusive si parla di rocce granitoidi per la presenza di
cristalli facilmente visibili. A volte può capitare che un magma, che ha iniziato a cristallizzare in profondità, venga poi portato in superficie dove termina la sua cristallizzazione. Risulterà quindi una roccia dalle caratteristiche intermedie e sarà definita come iIloniana.
Roccia intrusiva
Rocce effusive
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Granito
Riolite
Ossindiana
I vulcani
cratere
Un vulcano è una spaccatura della
STRUTTURA DI UN VULCANO
Terra attraverso la quale vengono
camino vulcanico
emessi magma e sostanze gassose e
intorno alla quale si è formato, generalmente, un rilievo conico costituito
dai materiali eruttati.
Il vulcano è alimentato da un serbatoio sotterraneo, dove si trova il
magma, chiamato bacino o focolaio
magmatico; esso comunica con l'esterno attraverso un condotto o camino vulcanico che permette la risabacino magmatioo
lita del magma. Il camino termina
con uno sbocco esterno chiamato cratere.
Talvolta possono esistere, oltre al camino e al cratere centrali, anche camini e crateri secondari. Intorno al condotto sì forma un cono, vulcanico, dovuto al deposito dei materiali erutta-
ti, la cui formadipendedallacomposizionedel magma.
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Come si svolge un'eruzione
Un'eruzione vulcanica presenta più fasi che possono succedersi in modo diverso:
1)fase premonitrice: serie di fenomeni che preannunciano l'inizio dell'attività, questa fase
non è sempre presente, né spesso molto chiara;
2)fase esplosiva: esplosione che riapre o amplia il cratere già esistente o apre nuovi crateri;
durante questa fase il vulcano comincia a emettere materiali allo stato fuso, solido o gassoso;
3)fase di emanazione: emissione del magma che scorre sui fianchi del cono vulcanico;
4)fase di quiescenza: emissione di vapori che indica di solito una diminuzione dell' attività
vulcanica.
Origine e attività dei vulcani
Le faglie che danno origine ai terremoti spesso lasciano fuoriuscire il magma incandescente e generano i vulcani, rilievi
conici formati dal deposito dei materiali emessi durante le
varie eruzioni. In genere un' eruzione è accompagnata da
scosse sismiche, spesso più disastrose dell' eruzione stessa.
I vulcani attivi sulla Terra sono ancora numerosi. Lungo la
faglia mediterranea si aprono le bocche dei vulcani italiani:
Etna, Vesuvio, Stromboli e Vulcano. Il Pacifico è l'area a
più alta densità vulcanica: l'immensa placca dell'oceano
L'Etna in eruzione
Pacifico, infatti, è separata dai continenti asiatico, australiano
e americano da una lunghissima faglia che corre lungo tutto
il suo perimetro. A causa della frequenza di terremoti e vulcani lungo i suoi bordi, questa
faglia prende il nome di cintura di fuoco circumpacifica.
Le rocce sedimentarie
Le rocce sedimentarie sono il risultato finale di un processo che inizia con l'alterazione e la
disgregazione di rocce preesistenti (sia magmatiche, sia metamorfiche, sia sedimentarie già
formatesi), prosegue con il trasporto dei materiali così prodotti e termina con la loro deposizione e compattazione, in genere sui fondali marini o nel profondo dei grandi laghi, dove
resterà pressochè immobile per molti anni.
Il termine sedimentarie dà già qualche indicazione, poiché deriva dal latino "sedimentum"
che significa deposto, e si riferisce alla decantazione (o precipitazione) di materiale solido
all'interno fluido. Poiché l'alterazione delle rocce che affiorano e il trasporto e deposito dei
prodotti alterati sono fenomeni sempre in atto, si trovano sedimenti quasi ovunque. Non appena il loro accumulo raggiunge un certo spessore, il materiale che si trova nella parte inferiore viene compattato dal peso dei sedimenti "fratelli" sovrastanti (questo processo prende il
nome di costipazione). Questi sedimenti possono anche venire cementati da sostanze minerali che precipitano chimicamente dalle acque che filtrano attraverso i minuscoli spazi (detti
pori) esistenti tra i singoli granuli (chiamati clasti). Il processo finale che dà luogo alla roccia sedimentaria è chiamato DIAGENESI.
Le rocce sedimentarie possono essere:
Rocce di origine chimica
Si formano attraverso dei processi chimici che avvengono in natura.
L'acqua piovana con l'anidride carbonica forma l'acido carbonico che
scioglie le rocce calcaree. In questo modo si formano le stalattiti e le
stalagmiti.
Il travertino
Rocce di origine organica
Sono formate da resti di animali o vegetali. Alla morte di alcuni invertebrati marini e di alcune alghe, i gusci depositati sul fondo marino
possono concentrarsi e formare delle rocce come i calcari corallini e i
calcari a lumachelle.
Il calcare fossilifero
Rocce di origine detritiche
Sono formate da detriti che si accumulano formando strati sempre più "iA...
spessi che esercitano enormi pressioni e compattano i detriti facendoli
aderire tra di loro. Se nelle acque che circolano tra i detriti esistono sostanze cementanti, queste depositando si tra i granuli danno origine alle
rocce detritiche cementate
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Arenaria
Rocce di origine piroclastica
Hanno caratteristiche intermediè tra le rocce eruttive e quelle sedimentarie esse derivano dall'accumulo e dalla sedimentazione del materiale espulso da un Vulcano. Classici esempi sono il tufo vulcanico e la pietra
pomice, rocce molto porose.
Pietra pomice
Le rocce metamorfiche
Le rocce metamorfiche si formano per trasformazione di rocce preesistenti di qualsiasi tipo che rimangono solide durante tutti i processi
di modificazione. La trasformazione di una roccia in una di tipo metamorfico è provocata da un aumento della temperatura o della pressione
o di entrambe. La trasformazione implica la ricristallizzazione dei minerali presenti nella rocce, insieme alla nucleazione e crescita di nuovi
minerali. Una roccia formatasi attraverso i processi di metamorfismo
Ardesia
da un'altra, viene definita metamorfica di basso, medio o alto grado, a
seconda che sia stata interessata da fenomeni di variazione di pressione o temperatura da poco a molto intensi. Le rocce che vengono a trovarsi in prossimità di corpi intrusivi caldi (vedi rocce magmatiche)
subiscono un metamorfismo detto da contatto. Il grado di alterazione
dipende dalla temperatura e dalle dimensioni del corpo intrusivo. L'ef...1;
fetto termico diminuisce con la distanza dal corpo intrusivo, formando
una zona di alterazione detta aureola metamorfica con grado di metaMarmo
morfismo decrescente via via che ci si allontana dalla massa calda dell'intrusione. Il metamorfismo regionale si distingue da quello di contatto perché interessa vaste zone della crosta terrestre che corrispondono alle radici delle catene montuose. Le rocce sono soggette a temperature relativamente elevate e a forti pressioni prodotte dalle masse
rocciose soprastanti. La nomenclatura delle rocce metamorfiche si basa sulle caratteristiche tessiturali e strutturali prodotte dai processi di
trasformazione. Il metamorfismo di contatto produce su arenarie e calGneiss
cari la formazione, per ricristallizzazione, di quarzo e calcite e le rocce metamorfiche che ne derivano sono chiamate quarziti e marmi.
I minerali metamorfici più comuni sono granito, cordierite, andalusite, cianite e sillimanite.
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