MOVIMENTI CHE
CARATTERIZZANO
IL PIANETA E IL
SUO SATELLITE
NATURALE; LUNA –
fasi ed eclissi -
STORIA DELLA
GEOLOGIA
LA TERRA E’ UN
PIANETA INSTABILE
-FENOMENI SISMICI
- FENOMENI
VULCANICI
- STRUTTURA
INTERNA DEL
PIANETA
STRATIGRAFIA E
TEMPO
GEOLOGICO: fossili
ed ere geologiche
ATMOSFERA: struttura e composizione;
circolazione
CARTOGRAFIA ( reticolo
geografico, proiezione
cartografico, costruzione di una
carta geografica )
IDROSFERA: oceani, mari e acque
continentali
BIOSFERA
LITOSFERA: minerali e rocce
TETTONICA A PLACCHE COME
TEORIA UNIFICANTE:
- e le forme che ne derivano
- e alcuni esempi di rapporto con le
Scienze della Terra
- tsunami
COME VALUTARE
PERICOLOSITA’ E
RISCHIO IN UN
EVENTO NATURALE
DINAMICA AMBIENTALE
- fattori endogeni
- fattori esogeni
MODELLAMENTO DELLA
SUPERFICIE TERRESTRE
AGENTI - FORME - PROCESSI - FATTORI
CHI
CHE COSA
COME
PERCHE’
Terra
pianeta roccioso
rocce
litosfera
litosfera
involucro più esterno del globo
VIAGGIO
AL
CENTRO
DELLA
TERRA
Nucleo::
Nucleo
• alta densità
• metalli pesanti ( Fe, Ni )
• temperatura elevata
(migliaia di gradi)
• > press. Nel nucleo int.
• raggio 3500 Km
Mantello::
Mantello
• silicati di tipo “pesante” (Si
e O + Fe e Mg)
• solido e rigido al di sotto
della crosta e per quasi tutto
il suo spessore ma tra 100 e
200 Km di profondità c’è una
fascia a comportamento più
fluido e plastico – astenosfera
• spessore di 2850 Km
Crosta::
Crosta
• silicati di tipo “leggero” (Si e
O + Al)
• spessore variabile (tra i 5 e i
70 Km) mediamente 35 Km
• crosta + parte superiore del
mantello = litosfera (rigida e
fragile)
• la litosfera è divisa in
placche
PRINCIPALI ELEMENTI CHIMICI DELLA CROSTA TERRESTRE
Insieme di minerali
Spesso le masse rocciose non sono
visibili perché ricoperte dal suolo, il
sottilissimo manto superficiale che
separa la sfera rocciosa solida
dall’atmosfera; in genere è anche
presente la vegetazione che affonda
nel suolo le proprie radici e vela
ulteriormente le rocce.
Altre volte il suolo e la roccia sono
coperti dalle acque, come avviene
nei laghi, nei mari e negli oceani.
Nel loro complesso i processi che hanno portato
alla formazione delle rocce sono riconducibili a
tre tipi fondamentali dai quali derivano 3 gruppi
principali di rocce :
METAMORFICHE
IGNEE
Raffreddamento e
solidificazione di
rocce fuse (o
magmi) ad alta
temperatura (5001300 °C)
SEDIMENTARIE
Trasformazione di rocce
preesistenti che si vengono
Accumulo, consolidamento e
a trovare in condizioni
cementazione di materiali di
ambientali diverse da quelle
origine diversa, come frammenti
originarie. Aumento di
di altre rocce o resti di
temperatura e pressione che
organismi.
induce in rocce
Si formano sulla superficie
sedimentarie e ignee
terrestre a scarsa profondità
profonde modificazioni
(fino a circa 10 Km) dove
tanto da formare rocce
temperatura e pressione non
completamente diverse e
sono molto elevate
nuove
IGNEE + METAMORFICHE
> Parte della CROSTA
Le troveremo soprattutto in profondità
SEDIMENTARIE
Sono le più abbondanti in
affioramento cioè in
superficie dove spesso
ricoprono le altre rocce
Le sedimentarie sono spesso i principali costituenti
delle catene montuose, dove gli strati sedimentari
appaiono deformati, piegati e spezzati dalle forze che
li hanno sollevati
AMBIENTE GEODINAMICO DI
FORMAZIONE
ROCCE
Costituite da un solo tipo di
minerale (es. CALCARE --- spesso è formato solo da
CaCO3 che nella forma
cristallina si chiama
calcite))
calcite
Altre sono costituite da vari minerali (es.
GRANITO --- feldspato, mica, quarzo)
• se i minerali sono ben visibili a occhio
nudo ( ROCCIA
MACROCRISTALLINA; es.Granito)
• se i minerali non sono visibili a occhio
nudo (ROCCIA
MICROCRISTALLINA; es.Basalto)
La Terra ha circa 4,6 miliardi di
anni.
L’età media delle rocce della
superficie terrestre è di circa 1.8
miliardi di anni.
Come mai le diverse rocce che
troviamo sul nostro pianeta non
hanno la stessa età ?
• Perché esiste un’oggettiva
difficoltà nel percepire
l’evoluzione di una roccia?
Milioni di anni
5000
4500
4000
3500
3000
2500
2000
1500
1000
500
0
4.600
età della Terra
vita media di una
roccia
comparsa
dell'uomo
vita media
dell'uomo
1.800
4
8 x 10 -5
eventi
Mentre gli elementi chimici che formano le rocce sono gli
stessi che erano presenti anche nella Terra primitiva, nel
corso delle ere geologiche le vecchie rocce si sono
trasformate (…e si trasformano continuamente ) in nuove
rocce, prendendo parte ad un grande ciclo continuo: il
CICLO DELLE ROCCE
FORZE CHE ALIMENTANO IL CICLO
Agenti atmosferici
Calore interno della Terra
FASI:
SEMPLIFICAZIONE ESTREMA DEL CICLO
1 2 3 4
DEGRADAZIONE ATMOSFERICA ED EROSIONE
Rocce ignee
vulcaniche
Deposizione negli oceani e sui continenti
Rocce sedimentarie
granito
arenaria
Rocce ignee
Rocce metamorfiche
sedimenti
metamorfismo
gneiss
Rocce ignee
plutoniche
CALORE E
PRESSIONE
mantello
TORNA ALL’INDICE
Calore interno
arenaria
gneiss
granito
TORNA ALL’INDICE
ANALIZZIAMO LE
SINGOLE ROCCE
Le rocce superficiali ( vulcaniche
e sedimentarie ) sottoposte
all’erosione dell’aria e dell’acqua,
gradatamente si sgretolano e si
trasformano in detriti. Questi
detriti, trasportati dai fiumi ,dai
ghiacciai, dal vento, sono
depositati nei mari, dove formano
sedimenti
PROCESSO SEDIMENTARIO
I sedimenti depositati sul
fondo e compressi dal peso
dei nuovi materiali che
vanno accumulandosi al di
sopra di essi, sono
compattati e cementati
assieme (diagenesi);
formano così una nuova
roccia sedimentaria
PROCESSO METAMORFICO
La nuova roccia viene
spinta dai movimenti della
litosfera più in profondità;
qui, sottoposta ad alte
temperature e pressioni, si
trasforma in roccia
metamorfica
PROCESSO MAGMATICO
Infine, se la roccia metamorfica
viene trasportata ad una
profondità tale da fondere per
effetto del calore, perde
completamente la sua
“fisionomia” originaria, per
diventare magma. Risalendo, il
magma potrà solidificare in
profondità nella crosta terrestre o
effondere in superficie. Si
formeranno così altre rocce ignee
e il ciclo si chiude
…da un punto di vista chimico
… da un punto di vista fisico
… alcuni esempi
• sono fatte tutte da silicati
• soprattutto Si e O a cui si legano Al, Fe, Mg, Na, K
• silicio + ossigeno = SiO2 ( ossido di silicio o SILICE)
• % in silice > 65%
ROCCE IGNEE ACIDE
• dette anche sialiche (Si e Al)
• colore chiaro
• % in silice < 52%
ROCCE IGNEE BASICHE
• femiche ( Fe e Mg)
• colore scuro
ROCCE IGNEE NEUTRE
• % in silice intermedia
MAGMI ACIDI ( che danno origine alle rocce sialiche)
Sono
generalmente
più densi e
viscosi dei
MAGMI
BASICI
che danno
origine alle
rocce femiche
ROCCE IGNEE o MAGMATICHE ( si formano in seguito a
solidificazione del magma o delle lave)
65% delle rocce
della litosfera
PLUTONICHE
(o INTRUSIVE)
Se il consolidamento è
avvenuto per lento
raffreddamento di masse
magmatiche al di sotto
della superficie terrestre
(circa 500500-600 metri di
profondità)
• hanno una grana più
grossolana con cristalli
ben visibili a occhio nudo
(quarzo,feldspati,miche,
anfiboli, pirosseni)
• cristallizzazione lenta che
darà origine a rocce con
struttura “olocristallina
“olocristallina”
”
IPOABISSALI o
SUBVULCANICHE
Sono rocce che si
sono intruse a
livello superficiale
della crosta
terrestre sotto
forma di filoni
filoni,,
camini(plugs) e
piccole masse
• profondità
intermedie tra le
rocce intrusive ed
effusive
• grana minuta e
cristalli delle
medesime
dimensioni
VULCANICHE
(o EFFUSIVE)
Se derivate da rapido
raffreddamento e degassazione di
lave defluite in superficie a seguito
di manifestazioni vulcaniche
• cristallizzazione rapida in cui si
formano cristalli piccoli
• rocce con struttura porfirica :
pochi cristalli ben formati
(fenocristalli
fenocristalli)) in una matrice
microcristallina o addirittura
abbiamo rocce con struttura
vetrosa (es. ossidiana)
• nel caso in cui vengano eruttate in
acqua i cristalli non si formano
affatto e il consolidamento avviene
allo stato vetroso
La Devil’s Tower si trova nel
Wyoming (USA): si tratta di una
formazione rocciosa costituita
da basalto con fessurazione
colonnare, risultato del
consolidamento del magma
all’interno di un camino
vulcanico.
Il raffreddamento della lava
produce spesso un tipo di
fessurazione detta prismatica o
colonnare: le foto mostrano un
insieme di colonne prismatiche
esagonali che si sono sviluppate in
una colata lavica.
Se la lava si
frantuma in grossi
blocchi poliedrici
viene chiamata "lava
a blocchi".
Se la superficie
delle colate è liscia,
con una
terminologia
hawaiana si parla
di lava "pahoehoe".
Quando la lava ristagna
in corrispondenza della
bocca vulcanica, si
formano accumuli di
varie forme e dimensioni,
detti duomi o cupole di
ristagno.
Quando la lava arriva a
contatto con l’acqua, per
esempio durante le effusioni
sottomarine, si formano
strutture particolari che, per la
loro forma tondeggiante,
vengono dette "a pillow"
(cuscino).
GRANITI : rocce sialiche più comuni;
rocce acide intrusive; macrocristalline;
principali minerali presenti:
feldspato,quarzo,mica
Monte Bianco
Monte Bianco
Adamello
BASALTI : rocce
femiche più
comuni, sono rocce
basiche effusive,
microcristalline
Sicilia – area
dell’ETNA : è
formata da
successive colate di
lave basaltiche
CROSTA CONTINENTALE : formata da rocce più leggere e
spesse con prevalenza di rocce di tipo acido granitico
CROSTA OCEANICA : più pesante e sottile con rocce
prevalentemente di tipo basico basaltico
SI POSSONO AVERE ANCHE ROCCE
INTRUSIVE BASICHE ED EFFUSIVE
ACIDE
Esempi:
GABBRI
Intrusive basiche
(stessa composizione
del basalto)
Grossi cristalli verdi ( minerali
chiamati pirosseni)
pirosseni) e cristalli
chiari (minerali chiamati
plagioclasi))
plagioclasi
Oppure…
PORFIDO
Usato ad esempio per
la pavimentazione
delle strade
Effusiva acida :
stessa composizione
del granito
In alcune rocce effusive derivate da magmi
particolarmente acidi e viscosi, la
cristallizzazione è stata talmente scarsa che in
pratica la roccia si è solidificata in una massa
omogenea a struttura vetrosa nella quale
manca una struttura cristallina
OSSIDIANA
• ambiente di origine: superficie terrestre o sottosuolo a bassa
profondità (pochi Km)
• si formano a T e P basse
• sono solo l’ 8% ma rappresentano i ¾ della copertura
superficiale della Terra … sono quindi quelle che vediamo più
frequentemente
• formano uno strato molto sottile mentre il resto dello
spessore della crosta è formato in prevalenza da rocce ignee e
metamorfiche
DIAGENESI
LITIFICAZIONE
compattazione e
formazione della
cementazione
roccia
Precipitazione tra i granuli di composti
Compressione dei sedimenti e conseguente
chimici che fanno da cemento (SiO2 e
riduzione degli spazi tra i granuli
CaCO3)
EROSIONE
TRASPORTO e
DEPOSITO
AMBIENTE DI SEDIMENTAZIONE
SILTITI (silt
cementato)
ARGILLITI
(argille
cementate)
PELITI o LUTITI (diam.
< 1/16 mm)
GHIAIA
Clasti non
cementati
PIETRISCO
CONGLOMERATI
(diametro clasti >
2mm)
ARENITI (diam. Clasti
tra 2 e 1/16 mm)
Clasti
cementati
BRECCE
(spigoli
arrotondati)
PUDDINGHE
(spigoli vivi)
SABBIE(clasti
SABBIE(clasti
non cementati)
da carbonato di
calcio (CaCO3)
Accumulo e
stratificazione di
cenere, lapilli, etc
provenienti dalle
eruzioni
vulcaniche
TUFO
da sali marini
(EVAPORITI)
ARENARIE(clasti
ARENARIE(clasti
cementati)
TRAVERTINO
(ambiente fluviale)
ALABASTRO (caverne)
PIROCLASTICHE
ROCCE CARBONATICHE
(fossili+matrice di
CaCO3+cemento a
composizione variabile)
ROCCE SILICEE
(SiO2 – SELCI)
Dolomia
calcarea
Conchigliari (conchiglie di CALCARI ORGANOGENI
(prevale il
molluschi)
carbonato di
magnesio)
• ammonitici
Di scogliera (scheletri Calcari dolomitici (carbonato di
•nummulitici
di coralli)
calcio+ carbonato di magnesio)
STALATTITI e
STALAGMITI (grotte)
SALGEMMA (NaCl)
GESSO (solfato di calcio)
SPONGIOLITI (spugne)
RADIOLARITI (radiolari
(radiolari-protozoi)
DIATOMITI (diatomee
(diatomee--alghe)
Sono rocce ignee o sedimentarie trasformate in altre rocce in
seguito all’aumento di P e T dovuto alla loro “sepoltura” e
“cottura” in profondità
Ambiente di formazione:
formazione: all’interno della crosta terrestre a profondità
intermedia (alcune decine di Km) dove le T e P sono elevate ma la temperatura
non è ancora così alta da far fondere i minerali
METAMORFISMO REGIONALE
METAMORFISMO di CONTATTO
Legato a spinte prodotte dai moti
delle placche litosferiche e riguarda
masse rocciose di ampi territori
Deriva dal contatto di rocce preesistenti
con magma incandescente e riguarda
brevi strati di roccia
GNEISS
ARDESIE
derivano dal granito
derivano dalle argilliti
MARMO
da trasformazione
del calcare
assumono un aspetto lamellare detto anche SCISTOSO (nel corso del
metamorfismo i minerali tendono ad orientarsi su piani paralleli)
In altri casi, sempre a causa di variazioni di temperatura e pressione, i minerali
possono ricristallizzare formando granuli di grosse dimensioni. Es GNEISS
OCCHIADINI (con grossi granuli di feldspato di forma lenticolare)
Dove nacquero i primi esseri
viventi?
Ci sono varie teorie.
Ultimamente una delle più
attendibili presuppone che le
prime cellule viventi abbiano
trovato un ambiente ideale nelle
bocche idrotermali nel fondo
degli oceani ( lungo le dorsali
oceaniche )
E’ un altro collegamento tra
le particolari caratteristiche
del nostro Pianeta e la
comparsa e lo sviluppo della
vita.
