Scienze della terra 1

1. La Terra e la sua evoluzione
La struttura della Terra

2. La struttura della Terra: Le principali divisioni
Basate sulla composizione:
• Crosta
• Mantello
• Nucleo
Reologico
(caratt. meccaniche):
• Litosfera
• Astenosfera
• Mesosfera

3. La Terra convenzionalmente è suddivisa in tre gusci concentrici: crosta, mantello
e nucleo. Questa suddivisione è fatta su dati sismici e geochimici.
nucleo
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.
Crosta : rappresenta il guscio più esterno ed è lo 0.94% del volume terrestre.
Si può riconoscere una crosta oceanica (5-10 km di spessore) densa in quanto
costituita da rocce silicatiche ricche di Fe e Mg, e una crosta 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.

4. Mantello : 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 superiore, fino a una
superiore
profondità di circa 680 km e mantello inferiore.
inferiore
A circa 2900 km di profondità si trova la discontinuità di Gutenberg,
che separa il mantello dal Nucleo 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 liquido e uno
interno solido, entrambi a composizione piuttosto omogenea
solido
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

5. La suddivisione in crosta, 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
nucleo (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

6. Struttura della Terra
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

7. Struttura della Terra
LA CROSTA
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.

8. Struttura della Terra
IL 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.

9. 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.

10. 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.

11. 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.

12. Tettonica a Placche
Il 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

13. Tettonica a Placche

14. 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.

15. Tettonica a Placche
LE PLACCHE O ZOLLE

16. Tettonica a Placche
I 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.

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

18. Tettonica a Placche
IL 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,

19. Tettonica a Placche
I MOVIMENTI DELLE PLACCHE E LE LORO CONSEGUENZE

20. Tettonica a Placche
I MOVIMENTI DELLE PLACCHE E LE LORO CONSEGUENZE

21. Tettonica a Placche
I 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.

22. Tettonica a Placche
Scontro di crosta oceanica con crosta oceanica:
Una delle due placche si
infossa sotto l’altra, con un
fenomeno chiamato
subduzione.

23. Tettonica a Placche
Scontro di crosta oceanica con crosta continentale:
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.

24. Tettonica a Placche
Scontro di crosta continentale con crosta continentale:
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.

25. Tettonica a Placche
Scorrimento laterale:
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.

26. Schema delle placche litosferiche e delle loro interazioni

27. Distribuzione dei vulcani e dei terremoti sulla Terra
• Le attività vulcaniche ed i terremoti si concentrano lungo i bordi delle
placche

28. Le placche in Italia
Il rischio sismico in Italia

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