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Appunti sulla litosfera per ultimo anno di liceo linguistico....

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SCIENZE DELLA TERRA La terra è formata da:  Crosta.  Mantello.  Nucleo, diviso in nucleo interno e nucleo esterno. Questi strati sono separati da tre discontinuità:  Discontinuità di Moho: tra crosta e mantello litosferico.  Discontinuità di Gutenberg: tra mantello e nucleo esterno.  Discontinuità di Lehmann: tra nucleo esterno ed interno. Le rocce possono essere di due tipi: sialiche e femiche. Le sialiche sono meno dense, quindi con massa minore e più chiare; le rocce femiche, contenendo magnesio e ferro, sono più scure e sono più dense. La crosta terrestre si divide in continentale ed oceanica. La crosta continentale, è quella che forma i continenti, è molto spessa (70 km), è formata da rocce di ogni età ed è meno densa. La crosta oceanica, invece, si trova sotto gli oceani, non è molto spessa (6-7 km), formata da rocce giovani ed è più densa. L’ISOSTASIA è il principio che prevede spostamenti verticali, fino a raggiungere un equilibrio gravitazionale. Ovviamente, la crosta terrestre galleggia sul mantello e non sempre riesce a trovare questo equilibrio, infatti se l’isostasia è maggiore, quindi più pesante, sprofonda lentamente creando una montagna. Invece, se l’isostasia è minore, quindi leggera, risale lentamente, dando vita allo scioglimento dei ghiacciai. Nell’isostasia si può avere anche la subsidenza, ovvero, l’abbassamento della terra; questo può avvenire per lo svuotamento di falde, creando quindi un collasso della superfice o anche per la compattazione dei sedimenti. Wegener nel 1912, nota che i confini dell’America del sud coincidono con quelli dell’Africa: nasce così la teoria della deriva dei continenti. Infatti, circa 200 milioni di anni fa, si aveva un grande continente, chiamato Pangea, formato da tutti i continenti uniti ed un grande oceano chiamato Pantalassa. Questo fu un punto a favore della teoria, come quello di alcuni fossili identici che venivano ritrovati in zone totalmente diverse come, appunto, America Latina e Africa. Vennero fatte diverse ipotesi, in un primo momento: la forza centrifuga, ma che poi scoprirono non essere perché troppo lenta, l’attrazione luni-solare (anche questa sbagliata) ed infine, nell’ultima revisione della sua teoria, pensò alle correnti convettive del mantello. Teoria espansione dei fondali oceanici: venne teorizzata da Hesse, geologo e ammiraglio della marina americana. Il fondale oceanico è formato da: dorsali oceaniche, pianure abissali, fosse oceaniche ed archi vulcanici. Le dorsali oceaniche percorrono tutta la litosfera, raggiungendo i 70.000 km, e soprattutto non sono allineate ma sono sfalzate tra loro. Le dorsali oceaniche sono zone della crosta lievemente rialzate che poi si appianano.

Le creste delle dorsali presentano un avvallamento centrale, detto rift valley (faglie trasformi, che sono spaccature della litosfera). Più ci allontaniamo dalle dorsali, troviamo rocce sempre più antiche. Ai due lati della dorsale, il fondale si distende, formando le pianure abissali, che sono regioni pianeggianti con un sottile strato di sedimenti, con sotto strati di basalto. Le pianure abissali arrivano fino alla scarpata continentale, questa fa da collegamento tra la crosta continentale e quella oceanica; infine la piattaforma continentale forma l’area di transizione tra le terre emerse ed i fondali marini. Le fosse abissali (o oceaniche), sono profonde depressioni, solitamente si trovano vicino ai continenti o ad isole. Queste fosse sono più ripide vicino ai continenti e meno profonde dalla parte del mare. Per finire, gli archi vulcanici, questi, solitamente, si trovano ad una certa distanza dalle fosse. Gli archi vulcanici possono essere insulari, dando vita ad isole vulcaniche o vicino ai continenti, creando vulcani. Gli archi-fossa, nascono dalle fosse e dai vulcani, molte volte dando vita a terremoti.

Le principali strutture della crosta continentale sono i cratoni, gli orògeni, le fosse tettoniche e i margini continentali. I cratoni rappresentano i nuclei più antichi dei continenti, sono formati da scudi (rocce magmatiche molto antiche) e tavolati. Gli orògeni sono fasce lunghe migliaia di chilometri, che si trovano intorno ai cratoni, formatesi negli ultimi 500 milioni di anni. Le fosse tettoniche sono depressioni allungate, come rift valley. Infine, i margini continentali sono delimitati dalla scarpata continentale e possono essere attivi o passivi. Quelli passivi sono lontani dalle placche e segnano solamente il confine tra oceano e continente; quelli attivi coincidono con un margine di placca e sono altamente instabili, perché caratterizzati da fenomeni di subduzione.

Scandagliando i fondali marini, si nota che sono presenti anomalie magnetiche. Queste anomalie sono date dalla somma o differenza del campo magnetico locale delle rocce. Infatti, dalle dorsali fuoriesce il materiale, con un certo campo magnetico. Passano milioni di anni e questo campo magnetico cambia, facendo diventare il fondale marino a bande, con campi magnetici diretti e inversi. Ovviamente, come campo diretto, intendiamo quello del momento in cui si osservano i fondali marini (per adesso Nord-Sud).

Tettonica delle placche (zolle): è una teoria formulata da molti scienziati, circa nel 1967. La litosfera (crosta + parte superficiale del mantello) è divisa in 20 placche che hanno comportamento rigido. Nella astenosfera, formata da rocce solide che hanno comportamento plastico (a lungo tempo si spostano), avvengono i moti convettivi, che trascinano le placche. Ci sono tre tipi di movimenti che muovono le placche:  Margini divergenti (costruttivi o passivi). Quindi allontanamento tra due placche continentali, che danno vita alle rift valley o allontanamento della litosfera oceanica, dando vita a dorsali oceaniche. I margini divergenti nascono in tre fasi. 1. Fase embrionale: frattura della crosta continentale con formazione della fossa tettonica. Esempio: Rift Valley africana. 2. Fase giovanile: inizia la separazione delle placche e l’acqua inizia a riempire la fossa tettonica. Esempio: Mar Rosso. 3. Fase matura: le due placche divergono, creando nuova crosta oceanica, quindi nascita di un nuovo oceano. Esempi: oceano Atlantico e Pacifico.

 Margini convergenti (distruttivi o attivi). Viene anche chiamata margini di subduzione, ovvero quando una zolla viene trascinata, immergendosi fino all’astenosfera. In questo caso, il movimento può avvenire in tre diversi modi: 1. Scontro litosfera continentale con litosfera continentale (CONTINENTECONTINENTE): la conseguenza di questo accavallamento si chiama OROGENESI, che sarebbe l’insieme dei fenomeni geologici che portano alla formazione di catene montuose 2. Scontro litosfera oceanica con litosfera continentale (OCEANOCONTINENTE): la conseguenza è la SUBDUZIONE, ovvero lo scorrimento di una placca sotto un’altra placca ed il conseguente trascinamento di una delle due placche, fino al mantello. Anche qui si ha il caso dell’orogenesi, quando si accavalla il bordo del continente. Successivamente, si ha una fusione tra litosfera e mantello, creano magma e quindi favorendo la nascita di un arco vulcanico continentale. Infine, si avrà una notevole attività sismica, in questo luogo. 3. Scontro litosfera oceanica con litosfera oceanica (OCEANO-OCEANO): la subduzione avviene in una della due zolle, ovviamente ciò accadrà nella zolla più rigida (densa). Parziale fusione della litosfera e mantello, creando magma e quindi arco vulcanico insulare. Anche qui una notevole attività sismica.  Margini conservativi (trasformi). Questi, a differenza dei due margini precedenti, non si allontanano, non si avvicinano ma hanno un’enorme attività sismica. Infatti questi margini si muovono parallelamente tra di loro.

Tettonica delle zolle: la teoria afferma che la causa dei movimenti delle zolle siano i movimenti convettivi del mantello. Ci sono quattro tipi di modelli: 1. Cella convettiva unica: i moti convettivi avvengono nella zona superficiale del mantello. 2. Cella convettiva unica (maggiore): i moti convettivi avvengono in tutto lo spessore del mantello. 3. Cella convettiva a doppio strato: due tipi di moti convettivi, uno nella zona superficiale del mantello e l’altro avviene nel mantello inferiore. 4. Modello a pennacchi: il calore passa dal nucleo esterno, dal mantello, fino a raggiungere la litosfera, apportando anomalie termiche. Questo modello spiegherebbe la struttura discontinua delle dorsali. I pennacchi sono flussi di materiale caldo dal mantello. Creano questi punti caldi, ovvero punti indipendenti dai margini delle placche. Se il punto caldo si trova sotto un oceano si formano isole

vulcaniche che sprofondano allontanandosi dal pennacchio, diventando vulcani marini e poi guyot.

Campo magnetico terrestre La Terra possiede un campo magnetico prevalentemente dipolare, generato dal nucleo terrestre. È come se ci fosse una barra magnetica, dotata di due poli, posta al centro della Terra ed inclinata di circa 11,5 gradi. Caratteristiche: il campo magnetico terrestre si estende anche all’esterno della Terra, dove l’intensità diminuisce mano a mano che ci allontaniamo da questa. La regione di spazio che circonda la Terra è detta magnetosfera e costituisce una specie di scudo protettivo. In qualunque luogo della crosta terrestre è possibile misurare:  La direzione delle linee di forza del campo magnetico usando una bussola, questa indicherà la direzione del polo nord magnetico.  L’intensità, ovvero la forza esercitata dal campo magnetico nel punto considerato, usando un magnetometro. Paliomagnetismo: le rocce costituite da minerali ferromagnetici sono caratterizzate dall’avere una loro magnetizzazione (campo magnetico):  Ignee (magmatiche): queste cristallizzano, “magnetizzazione termorimanente”, dopo solidificazione hanno una magnetizzazione concorde a quella del campo magnetico terrestre, per esempio i basalti.  Sedimentarie: “magnetizzazione detritica-residua”, che si formano in seguito alla sedimentazione di detriti che contengono minerali già magnetizzati.

Questo campo magnetico si inverte, le rocce che si creano quando è diversa avranno una magnetizzazione opposta alle rocce di cui si parlava prima. Noi prendiamo in considerazione il campo magnetico attuale, le nostre rocce hanno polarità diretta, le altre hanno polarità inversa e così via....