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La litosfera

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La struttura della Terra

• la Terra ha una struttura stratificata:

� un nucleo metallico (Ni-Fe) a temperatura elevatissima

� il mantello, roccia solido/plastica ricca di ferro e magnesio

� lo strato superficiale, o crosta,spesso poche decine di kme ricco di elementi più leggeri

• la crosta e lo strato superficialedel mantello, rigido, costituisconola litosfera

• la porzione superiore di mantelloal di sotto della litosfera, detta astenosfera, è parzialmente fusae permette alla litosfera di “galleggiare”

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La tettonica delle placche

• la differenza di temperatura

tra il nucleo e la crosta alimenta

moti convettivi all’interno del

mantello

• grandi frammenti di litosfera

(placche tettoniche) si muovono

galleggiando al di sopra delle

"correnti" interne al mantello

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La tettonica delle placche

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Crosta continentale e crosta oceanica

• la crosta continentale è più

leggera, più spessa, formata per

lo più da rocce granitiche (sial)

• la crosta oceanica è più pesante,

più sottile, formata da rocce

basaltiche (sima)

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Le dorsali oceaniche

• il movimento delle placche tettoniche (alcuni cm all’anno) modella la superficie della crosta terrestre

• dove le placche si allontanano (margine divergente) si crea una dorsale oceanica

• le dorsali sono caratterizzate da intensa attività sismica e vulcanica con continua formazione di nuovo fondale

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Subduzione e faglie

• dove le placche si avvicinano (margine convergente) si crea una zona di subduzione

• le zone di subduzione sono caratterizzate da consumo di fondali oceanici, terremoti profondi, formazione di catene vulcaniche (es. Ande) e fosse oceaniche

• dove le placche scorrono una contro l’altra si formano delle faglie a intensa attività sismica (es. faglia di S. Andreas)

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L’orogenesi

• se due placche continentali

entrano in collisione, si

comprimono una contro l’altra

• solo una parte di crosta

continentale, più leggera del

mantello, può eventualmente

subdurre

• in ogni caso durante la collisione

si formano catene montuose

(es. Himalaya)

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I terremoti

• quando i movimenti tettonici

producono tensioni tali da

superare la resistenza della

roccia si ha un terremoto

• la magnitudo di Richter

di un terremoto è una misura

dell’energia liberata

� la scala è logaritmica:

una differenza di 2 punti di

magnitudine corrisponde a

un’energia 1000 volte maggiore

L’Aquila, 2009:

magnitudo 5.8

(> bomba H)

Valdivia (Cile), 1960:

magnitudo 9.5

(> consumo energetico

mensile negli USA)

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Minerali e rocce

• un minerale è una sostanza

inorganica solida con

una composizione chimica

specifica e una particolare

struttura cristallina

• una roccia è una massa solida e

coesa caratterizzata da una

combinazione particolare di

minerali, dalla dimensione dei

cristalli e dal modo in cui i

cristalli sono combinati

granito rosa di Baveno.

si distinguono i cristalli

di quarzo (ialino),

ortoclasio (rosa),

plagioclasio (bianco),

biotite (nera)

cava di granito

a Baveno

(Lago Maggiore)

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Il ciclo litogenetico

• le rocce ignee si formano per cristallizzazione del magma

• la degradazione meteorica ela successiva sedimentazionedei detriti di roccia genera le rocce sedimentarie

• rocce preesistenti alterate dalle elevate pressioni o temperature causate dai processi tettonici generano le rocce metamorfiche

• forze fisiche e chimiche determinano un ciclo continuo di generazione, trasformazione e distruzione delle rocce

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Rocce sedimentarie: travertino e alabastro

• derivano dalla sedimentazione

chimica o organogena

(gusci di organismi marini)

del carbonato di calcio (calcare)

• travertino di Tivoli

� Palazzo della civiltà italiana,

Roma EUR (1938-1943)

� Getty center,

Los Angeles (1997)

• alabastro egiziano

� vasi canopi, antico Egitto

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Rocce ignee: porfido e basalto

• sono rocce effusive, cioè derivano dalla solidificazione in superficie di lava ricca (porfido) o povera (basalto) di silicio

• porfido imperiale

� i quattro tetrarchi,Basilica di S. Marco,Venezia (ca. 300 d.C.)

• porfido Trentino

� sanpietrino

• basalto

� Giant’s causeway, Irlanda(50-60 milioni di anni fa)

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Rocce ignee: granito e diorite

• sono rocce intrusive, cioè

derivano dalla lenta

solidificazione in profondità di

magma ricco (granito) o povero

(gabbro) di silicio

• granito rosso antico

� obelisco egizio, Central Park,

New York (ca. 1450 a.C.)

• diorite

� codice di Habburabi,

museo del Louvre, Parigi

(ca. 1790 a.C.)

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Rocce metamorfiche: il marmo

• deriva dalla ricristallizzazione

di sedimenti di carbonato

di calcio a temperature

e pressioni elevate

• marmo pentelico

� Partenone (V sec. a.C.)

• marmo di Carrara

� Il bacio (Rodin, 1898)

• marmo di Candoglia

� Duomo di Milano (1387-1805)

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Rocce metamorfiche: il gneiss

• deriva dal metamorfismo

di rocce granitiche a

temperature e pressioni

elevate (orogenesi)

• serizzo ghiandone

� Ponte Vittorio Emanuele,

Torino (1810-1813)

� colonne, atrio del Rettorato,

Politecnico di Milano (1927)

• pietra di Riveo

� chiesa di S. Giovanni Battista,

Mogno, Lavizzara (1996)