Lezione 2 – Sistema Terra PDF

Lezione 2 – Sistema Terra o n Struttura interna della Terra i la i M...

Lezione 2 – Sistema Terra o n Struttura interna della Terra i la i M i d Densità e composizione u d S t Crosta e litosfera terrestre l i eg d ti à Crosta/litosfera continentale r s ve Crosta/litosfera n i oceanica t U h Principioigd’isostasia y r o p CApprofondire su Capitoli 1 – 2 – 14 – Capire la Terra Struttura interna n o della i la Terra i M i d u d S t l i eg d ti à r s ve n i t U h Il raggio della Terra è di g i circa 6371 kilometeri r Involucri p y e discontinuità: o C Lehmann Mohorovicic (o Moho), Gutemberg, Struttura interna n o della i la Cambiamenti improvvisi di Terra i M densità tra i diversi involucri interni della Terra i d causati da cambiamenti in Involucri, densità, composizione d composizione chimica u S t l i eg d ti à r s ve n i t U gh r i Perché la densità aumenta p y con la profondità? C o  CROSTA Struttura interna (meno densa) n o Crosta continentale della Mantello superiore la Crosta oceanica i Terra MANTELLO M di 0 km Litosfera ~100 km di Mantello inferiore ~350 km Astenosfera Zoom sugli t u involucri piu superficiali NUCLEO (più denso) i S Nucleo g l e esterno d ~2900 km ti à r s e n iv ~5155 km Nucelo t U interno gh r i p y C o  LA CROSTA Spessore e composizione n o i la i M i d u d Sedimenti + Rocce varie: sedimentarie, CROSTA S t CROSTA Sedimenti marini + magmatiche, metamorfiche. CONTINENTALE l iOCEANICA Rocce magmatiche effusive: soprattutto BASALTI Soprattutto GRANITI e g Spessore medio 40 km Più vecchia (fino a > 4 d Spessore medio 7 km ti à Più recente (età massima miliardi di anni) ~200 milioni di anni) Composizione chimica variabile r s Composizione chimica più omogenea, ricca in Fe v e Meno densa d=2.7 Più densa d=3.0 g/cm3 g/cm3 n i t U g h r i p y C o  LA LITOSFERA Spessore e composizione n o i la CONTINENTALE (spessore fino a 110 km) OCEANICA (spessore fino a 70 km) i M i d u d S t l i eg d ti à rs Crosta oceanica Crosta continentale d=3.0 g/cm3 d=2.7 g/cm3 v e ni Mantello litosferico t U Rocce ultramafiche d=3.3 g/cm3 (> Mg, Fe) Mantello litosferico d=3.3 g/cm3 g h r i y (> Mg, Fe) p C o  LA LITOSFERA Spessore e composizione n o i la CONTINENTALE (spessore fino a 110 km) OCEANICA (spessore fino a 70 km) i M i d u d S t l i eg d ti à rs Crosta oceanica Crosta continentale d=3.0 g/cm3 d=2.7 g/cm3 v e ni Mantello litosferico t U Rocce ultramafiche d=3.3 g/cm3 Mantello litosferico d=3.3 g/cm3 g h (peridotiti) r i p y C o Ma come abbiamo fatto a indagare la struttura interna della Terra? n o i la i M Le onde sismiche i d Onde P (onde primarie): più veloci (c.ca 6 km/s nella crosta terrestre) u d Si propagano attraverso solidi e fluidi (liquidi e gas) Onde S (onde secondarie): più lente delle onde P S t l i Si propagano solo attraverso i solidi (gas e liquidi hanno resistenza al taglio nulla) e g d ti à r s v e n i t U g h r i p y C o  Interno della Terra e onde sismiche n o i la i M i d u d S t l i eg d ti à r s ve n i t U gh r i y pGuarda il video! C o https://www.youtube.com/watch?v=ybWJKthgRcg  Interno della Terra e onde sismiche n o i la i M i d u d S t l i eg d ti à r s ve n i t U gh r i p y C o  La crosta: i continenti sono fatti di rocce meno dense eo “galleggiano” sul materiale di piu alta densità ila n i M i d Crosta continentale u dCrosta continentale è “galleggia” su mantello (piu denso) S t meno densa della crosta oceanica l i eg d ti à r s ve 0 (km) n i tU 10 Crosta oceanica Crosta continentale (3.0 g/cm3) (2.7 g/cm3) 20 g h 30 r i Mantello Lith. Moho 40 y (3.3 g/cm ) 3 C op 50  ISOSTASIA E CROSTA TERRESTRE Immaginiamo di immergere nell’acqua due blocchi di legno di n o qualità simile, ma di dimensioni diverse (a): si può osservare che i la il blocco più grande sporge di più in altezza, rispetto alla linea di i M galleggiamento, di quello più piccolo; nello stesso tempo i d u d sprofonda maggiormente. Il fenomeno rispecchia il principio di Archimede, secondo cui un corpo posto nell’acqua riceve da S t l i questa una spinta (forza) verso l’alto pari al peso dell’acqua e g d spostata: in un corpo che galleggia si stabilisce quindi un equilibrio tra il suo peso e la spinta idrostatica.ti à Se ora noi modifichiamo il peso di un blocco di legno,s r questo si abbasserà o eraggiungendo una nuova i v si innalzerà rispetto al livello dell’acqua n U di più nell’acqua e il dislivello posizione di equilibrio. Se spargiamo della sabbia sul blocco h t grande (b), questo sprofonderà rispetto al bloccogpiccolo diminuirà; se ora immaginiamo di r i y spostare la sabbia dal blocco grande su quello piccolo (c) avremo p il blocco grande si innalzerà e il blocco piccolo si o due effetti: C abbasserà e alla fine il dislivello tra i due blocchi sarà aumentato.  ISOSTASIA E CROSTA TERRESTRE n o La crosta continentale è comunemente più la spessa in prossimità delle catene montuose. i i M Osservazioni del comportamento del filo a piombo, durante i rilievi topografici di fine ‘800: i d La verticale gravitazionale (filo a piombo) d devia rispetto alla verticale astronomica u t (riferita a una stella lontana) S l i eg d ti à Un eccesso di massa (=radice crostale) distorce il campo gravitazionale locale r s attirando la massa del filo a piombo. ve n i t U gh r i p y C o Teoria della COMPENSAZIONE ISOSTATICA: inspessimento crostale in profondità compensa l’eccesso di massa rappresentato dalle catene montuose.  LEGGE DI GRAVITAZIONE UNIVERSALE n o i la i M i d u d S t l i eg d ti à r s ve n i t U gh r i p y C o  ISOSTASIA E CROSTA TERRESTRE n o i la Il concetto di isostasia rappresenta la base della geologia e si fonda sulle teorie di Dutton che ipotizzavano un fenomeno di galleggiamento delle masse i M d rocciose dovuto alla differenza di densità. Tale fenomeno èi responsabile dei d u terrestre subiscono. spostamenti verticali che determinate zone della crosta t S dallo studio del Una prima evidenza di tale comportamento iprovenne l g di un rilievo, come visto comportamento di un pendolo in prossimità e d in prossimità della montagna precedentemente il pendolo subisce un attrazione t à i che la compone, provocando cosi una dovuta alla presenza della massa r s deviazione del filo a piombo e v di un determinato angolo. Tuttavia tale angolo i che ci si attenderebbe, ciò testimoniava che ogni n risultava inferiore di quello U rilievo possiede unat«radice» che fa inflettere la MOHO. g h r i p y C o  ISOSTASIA E CROSTA TERRESTRE o n Equilibrio isostatico = la crosta i la terrestre è DINAMICA, il suo spessore si modifica nel tempo i M i d u d S t l i eg d ti à r s v e n i t U g h r i p y C o ISOSTASIA E CROSTA TERRESTRE n o Equilibrio isostatico = la crosta i la terrestre è DINAMICA, il suo spessore si modifica nel tempo i M i d u d S t l i eg d ti à r s v e n i t U g h r i p y C o LA CROSTA TERRESTRE Rimbalzo isostatico dopo l’ultima glaciazione: n o Scandinavia, Alpi… i la i M i d u d S t l i eg d ti à r s ve n i t U gh r i Jouvert et al. – ETH Z p y Alpi: «rimbalzo» isostatico dopo l’ultima glaciazione (terminata ca. 11 mila anni fa) C o  n o ISOSTASIA i la i M i d u d Guarda il video! S t l i e g https://www.youtube.com/watch?v=vZj-unf3ZHc d ti à r s v e n i t U g h r i y Cop