La Terra e la sua evoluzioneLa Terra e la sua evoluzione

La struttura della Terra

La struttura della Terra: Le principali divisioni

Basate sulla composizione:• Crosta• Mantello• Nucleo

Reologico (caratt. meccaniche):• Litosfera• Astenosfera• Mesosfera

La Terra convenzionalmente è suddivisa in tre gusci concentrici: crosta, mantello crosta, mantello e nucleoe nucleo. Questa suddivisione è fatta su dati sismici e geochimici.La densità aumenta andando verso l'interno della Terra. Infatti, le rocce che si

trovano in superficie hanno una densità compresa tra 2.5 e 3 g/cm3, mentre la densità media della Terra è molto più alta, 5.52 g/cm3.

CrostaCrosta : rappresenta il guscio più esterno ed è lo 0.94% del volume terrestre. Si può riconoscere una crosta oceanicacrosta oceanica (5-10 km di spessore) densa in quanto

costituita da rocce silicatiche ricche di Fe e Mg, e una crosta continentalecrosta continentale (30-40 km sotto i continenti, 70 km sotto le catene montuose) meno denso costituita da rocce silicatiche ricche in Al e Si.La crosta continentale è più antica di quella oceanica, con rocce che risalgono a

3.8 miliardi di anni fa.

MantelloMantello : è solido e il suo inizio è segnato dalla discontinuità di Mohorovicic (Moho). Esso rappresenta l’84% del volume della Terra. E’ costituito da rocce silicatiche (principalmente peridotiti) più dense di quelle della crosta.Anche il mantello si divide in due strati: mantello superioremantello superiore, fino a una

profondità di circa 680 km e mantello inferioremantello inferiore.

A circa 2900 km di profondità si trova la discontinuità di Gutenberg,

che separa il mantello dal NucleoNucleo che arriva fino a circa 6370 km di profondità. Esso rappresenta il 16% del volume della Terra. La discontinuità di Gutenberg segna una differenza chimica tra il

mantello e il nucleo che è formato in gran parte da ferro metallico.

Anche il nucleo è diviso in due strati: uno esterno liquidoesterno liquido e uno interno solidointerno solido, entrambi a composizione piuttosto omogenea caratterizzata da ferro e nichel, separati da una zona di transizione. La divisione tra i due strati è posta a circa 5200 km di profondità

rappresentata dalla discontinuità di Lehman

MantelloMantello : è solido e il suo inizio è segnato dalla discontinuità di Mohorovicic (Moho). Esso rappresenta l’84% del volume della Terra. E’ costituito da rocce silicatiche (principalmente peridotiti) più dense di quelle della crosta.Anche il mantello si divide in due strati: mantello superioremantello superiore, fino a una

profondità di circa 680 km e mantello inferioremantello inferiore.

A circa 2900 km di profondità si trova la discontinuità di Gutenberg,

che separa il mantello dal NucleoNucleo che arriva fino a circa 6370 km di profondità. Esso rappresenta il 16% del volume della Terra. La discontinuità di Gutenberg segna una differenza chimica tra il

mantello e il nucleo che è formato in gran parte da ferro metallico.

Anche il nucleo è diviso in due strati: uno esterno liquidoesterno liquido e uno interno solidointerno solido, entrambi a composizione piuttosto omogenea caratterizzata da ferro e nichel, separati da una zona di transizione. La divisione tra i due strati è posta a circa 5200 km di profondità

rappresentata dalla discontinuità di Lehman

La suddivisione in crosta, mantello e nucleocrosta, mantello e nucleo (modello composizionale) è fatta in base alla diversa composizione delle rocce terrestri. Se si considerano invece le caratteristiche meccaniche, (come la risposta a uno sforzo, la capacità o meno di fluire e di deformarsi, ecc.) la Terra può essere suddivisa, dall'esterno verso l'interno, in litosfera, astenosfera, mesosfera e litosfera, astenosfera, mesosfera e nucleonucleo (modello reologico: studio del moto di materiali fluidi).

I geologi che studiano la tettonica delle placche preferiscono identificare gli strati della Terra non in base alla composizione chimica, ma alla fluidità.

La crosta e la parte superiore del mantello sono chimicamente diverse, ma si comportano in modo simile

La struttura della Terra è stata studiata con le onde sismiche ed ha fatto ipotizzare agli scienziati che la Terra sia formata da tre principali strati:

1.La crosta terrestre

2.Il mantello

3.Il nucleo

Struttura della Terra

La crosta è lo strato più sottile e viene classificata in:

1.crosta oceanica

2.crosta continentale

La crosta oceanica è quella che si trova sotto gli oceani ed ha uno spessore di circa 7 km.

La crosta continentale ha uno spessore variabile, fino a circa 70 km. È “più leggera” di quella oceanica.

LA CROSTA

Struttura della Terra

Struttura della TerraIL MANTELLO E IL NUCLEO

Il mantello è lo strato intermedio, spesso circa 3000 km.È allo stato viscoso ed è sottoposto al calore prodotto nel nucleo

Il nucleo si pensa sia formato da metalli pesanti (ferro e nichel). Al suo interno si sviluppano reazioni termonucleari.

La Deriva dei Continenti

Nel 1915 lo scienziato tedesco Alfred Wegener nel suo libro “La formazione degli Oceani e dei Continenti” espone la sua teoria sulla Deriva dei Continenti.

Circa 200 milioni di anni fa tutti i continenti erano riuniti in un’unica massa continentale, che Wegener chiamò Pangea, circondata da un unico grande Oceano, la Pantalassa.

Questo super – continente si sarebbe in seguito fratturato; i diversi frammenti, come enormi zatteroni, sarebbero andati alla deriva, allontanandosi l’uno dall’altro, fino ad occupare la posizione attuale.

La Deriva dei Continenti

Le prove che Wegener portò a favore della sua teoria, furono:

• le analogie di flora e fauna;

• la corrispondenza tra le coste;

• i resti paleontologici ( Mesosaurus, rettile vissuto circa 250 milioni di anni fa sia in Africa che in Sudamerica, privo di strutture che potessero permettere la capacità natatoria);

• la continuità geologica di strutture rocciose africane e sudamericane.

La Deriva dei Continenti

Ma il nodo fondamentale che rimaneva senza risposta, era l’individuazione del motore dello spostamento e, proprio su questo fu duramente attaccato dall’ambiente scientifico legato alla Geologia.

Wegener morì nel 1930 senza essere riuscito a dimostrare in modo definitivo la fondatezza della sua ipotesi.

Tettonica a PlaccheIl tempo e i nuovi mezzi a disposizione della Scienza permisero in seguito

di rivalutare l’opera di Wegener

• Negli anni ’30 si scoprì sui fondali dell’Atlantico una serie di rilievi sottomarini, la dorsale medio–atlantica.

• Negli anni ’50-’60, con l’aiuto dell’ecoscandaglio, si scoprì che tali strutture erano presenti sui fondali di tutti gli oceani.

• Ancora negli anni ’50 si scoprì che le dorsali sono interessate da intensi fenomeni sismici e vulcanici e da intense anomalie gravitazionali e termiche

• All’inizio degli anni ’60 si scoprì che la crosta vicina alla dorsale era più giovane, avendo raccolto meno sedimento, di quella lontana da essa

Tettonica a Placche

Tettonica a Placche

Tutte queste osservazioni portarono gli scienziati a formulare la Teoria della Tettonica a Placche.

Secondo questa teoria la crosta terrestre sarebbe divisa in una ventina di frammenti rigidi e di diverse dimensioni: le Placche o Zolle.

Queste sono giustapposte come le tessere di un mosaico, non sono ferme ma si muovono l’una rispetto all’altra. Ogni placca, in linea di massima, ha un basamento di materiale denso di rocce cui si sovrappongono la crosta oceanica e la crosta continentale; vi sono però placche in cui è presente solo crosta oceanica ed altre in cui è presente solo crosta continentale.

Tettonica a PlaccheLE PLACCHE O ZOLLE

Tettonica a PlaccheI MOVIMENTI DELLE PLACCHE E LE LORO CONSEGUENZE

Margini divergenti

Quando i margini di due placche si allontanano l’uno dall’altro si parla di margini divergenti. Nelle zone in cui avviene questo fenomeno si verifica una lacerazione della crosta, i magmi profondi risalgono lungo le grandi fratturazioni che vengono a crearsi e danno origine ad una intensa attività vulcanica; La lunga linea di vulcani che è caratteristica di questa struttura viene chiamata DORSALE.

La dorsale più famosa e studiata è la dorsale medioatlantica, che attraversa in senso latitudinale tutto l’oceano Atlantico; i vulcani che la formano in alcuni punti giungono a superare il livello del mare formando isole famose come Sant’Elena, le Isole di Capo Verde, le Azzorre, l’Islanda.

Moti convettiviMoti convettivi

La forza responsabile dei movimenti delle placche è quella legata al trascinamento della litosfera legata ai moti convettivi.

Tettonica a PlaccheIL MOTORE

La teoria della Tettonica a placche, presentata al mondo scientifico nei primi anni ’60, è ormai assai consolidata e, in fondo, conferma le ipotesi di Wegener e dei suoi sostenitori, con spiegazioni che hanno la loro testimonianza in strutture e fenomeni vistosi ed incontrovertibili.

Tuttavia alcuni aspetti non sono ancora molto chiari e tra questi il più problematico è trovare il responsabile del movimento delle zolle.

Si pensa che “il motore” sia rappresentato dai moti convettivi del mantello. Dove c’è risalita di materiali caldi i margini, costretti dalla risalita degli stessi, sarebbero divergenti; al contrario, dove c’è la discesa di flussi più freddi, i margini sarebbero convergenti.

Tettonica a PlaccheI MOVIMENTI DELLE PLACCHE E LE LORO CONSEGUENZE

Tettonica a PlaccheI MOVIMENTI DELLE PLACCHE E LE LORO CONSEGUENZE

Tettonica a PlaccheI MOVIMENTI DELLE PLACCHE E LE LORO CONSEGUENZE

Margini convergenti

Quando i margini di due placche si avvicinano si parla di margini convergenti, ma gli effetti che ne derivano dipendono dalla natura delle due placche.

Possiamo avere tre situazioni assai differenti tra loro:

1. scontro di crosta oceanica con crosta oceanica

2. scontro di crosta oceanica con crosta continentale

3. scontro di crosta continentale con crosta continentale.

Tettonica a PlaccheScontro di crosta oceanica con crosta oceanica:

Una delle due placche si infossa sotto l’altra, con un fenomeno chiamato subduzione.

Tettonica a Placche

In questo caso la placca oceanica, più pesante, subduce e la crosta continentale, formata da materiali più leggeri, risponde alle spinte dell’altra deformandosi, ripiegandosi ed “accartocciandosi”. Nasce in questo modo il fenomeno della OROGENESI (o nascita di sistemi montuosi), che vede catene di rilievi allineate lungo le coste. Sono sempre presenti fenomeni vulcanici.

Scontro di crosta oceanica con crosta continentale:

Tettonica a Placche

In questo caso non c’è subduzione; i margini delle zolle, si sovrappongono e si accavallano l’uno all’altro, dando così origine a catene montuose interne ai continenti.

Scontro di crosta continentale con crosta continentale:

Tettonica a Placche

In alcuni casi il movimento reciproco delle zolle non vede né subduzione né accavallamento, ma scivolamento, scorrimento laterale, senza che i due blocchi si avvicinino o si allontanino.

Scorrimento laterale:

Schema delle placche litosferiche e delle loro interazioni

Distribuzione dei vulcani e dei terremoti sulla Terra

• Le attività vulcaniche ed i terremoti si concentrano lungo i bordi delle placche

Le placche in ItaliaIl rischio sismico in Italia

I terremoti distruttivi verificatesi in Italia.La misura dell'intensità è secondo la scala Mercalli, cioè valutando l'entità dei danni.