Dinamica endogena

La dinamica endogena

Ha origine all'interno della Terra e genera le strutture caratteristiche dei fondali e dei continenti.

Dipendono dalle condizioni dell'interno del pianeta e sono legate all'azione di vulcani e terremoti

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Interno della terra

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La struttura interna della terra è costituita da:

• Crosta con spessore (media 6-7km sotto gli oceani, 35 continenti)

• Mantello ( profondità circa 2900 km)
• Nucleo esterno
• Nucleo interno

La crosta terrestre si divide in: crosta oceanica( comprende il pavimento degli oceani ed è coperta da acqua) e crosta continentale( formata dai continenti e dalla loro prosecuzione)

Crosta oceanica

Crosta continentale

Zone di raccordo

Piattaforma Ripida scarpata

Costituita da rocce: -magmatiche femiche -ricoperte da sedimenti Caratteristiche: -più sottile e più densa rispetto alla crosta continentale

Costituita da rocce: -magmatiche -sedimentarie -metamorfiche Strutture principali: -cratoni ( regioni più antiche dei continenti) -orogeni (catene montuose attorno ai cratoni)

Crosta oceanica

Strutture: -dorsali oceaniche -rilievi sommersi -I rilievi sommersi: sono alti in alcuni punti 3000 m e in altri emerge dalla superficie del mare La sommità delle dorsali è caratterizzata della rift valley ( depressione larga qualche 10 di km) Le dorsali : -sono suddivise in segmenti da faglie trasformi -sono circondate da pianure abissali, in alcune zone si trovano le fosse oceaniche Le fosse oceaniche sono strette depressioni: - lunghe migliaia di km -profonde oltre 10 m - hanno intensa attività vulcanica ai lati - sono sede di attività sismica

Fosse delle Marianna

Dorsale medio atlantica

Teoria della deriva dei continenti:

- La teoria della deriva dei continenti, proposta da Alfred Wegener nel 1912, sostiene che i continenti erano uniti in un supercontinente chiamato Pangea, che si è successivamente diviso. Negli anni '60 è stata formulata la teoria della Tettonica delle placche, che spiega i fenomeni geologici del pianeta. Secondo questa teoria, la litosfera è suddivisa in circa venti placche, alcune costituite da litosfera oceanica, altre da litosfera continentale, e altre ancora da una combinazione di entrambe.

Tettonica delle placche

La litosfera è suddivisa in zolle incastrate come un puzzle.le zolle galleggiano suul'astenosfera e si muovono a causa dei movimenti convettivi si distinguono margini divergenti, conservativi e convergenti a seconda del movimento relativo delle zolle adiacenti.

Tipi di margine delle zolle e situazioni correlate

1. Margini divergenti:

- si formano dorsali oceaniche - fuoriesce lava che solidifica e forma il fondale oceanico - si espandono i fondali 2. Margini conservativi: - creazioni di grandi faglie a scorrimento orizzontale - le zolle si muovono in direzioni opposte lungo le faglie 3. Margini convergenti: - la litosfera continentale entra in collisione con la litosfera oceanica - la litosfera oceanica va in subduzione - si formano fosse oceaniche e archi vulcanic sul margine continentale - può portare alla formazione di catene montuose - possono subdursi anche due zolle oceaniche

Nuove montagne e nuovi oceani

-Le placche galleggiano sull'astenosfera. - Le placche possono avvicinarsi, allontanarsi o scorrere tra loro. - L'avvicinamento tra placche può formare catene vulcaniche e catene montuose. -La crosta oceanica entra in subduzione sotto la crosta continentale (che è più leggera). Al termine di questo processo l’oceano è scomparso, i margini delle due porzioni di crosta continentale vengono a contatto e si forma una catena montuosa (orogenesi). - Quando due placche oceaniche si avvicinano, oppure all’inizio dell’avvicinamento tra una placca oceanica e una continentale la subduzione della litosfera oceanica può creare arcipelaghi vulcanici. - La separazione delle placche coincide con la formazione di nuova crosta oceanica.

In alcuni luoghi delle terre emerse è possibile osservare gli stadi iniziali della separazione di due placche litosferiche. Un esempio è la Great Rift Valley: la depressione del Mar Rosso che attraversa tutta l’Africa orientale.

La verifica del modello

Il modello della Tettonica delle placche è la migliore spiegazione dei fenomeni geologici attuali. I vulcani attivi sono principalmente localizzati lungo gli archi insulari o vulcanici, correlati al processo di subduzione tra le placche. Altri vulcani si trovano all'interno delle placche stesse. I punti caldi sono manifestazioni di materiale più caldo che risale dal mantello terrestre e rimangono in posizione fissa nel tempo, indipendentemente dai movimenti delle placche. La distribuzione degli epicentri sismici segue fasce ben definite, causate dai movimenti della litosfera che deformano le masse rocciose e rilasciano energia durante i terremoti.

Il motore delle placche

La Terra perde calore dalla sua superficie e il flusso termico varia da luogo a luogo. Le aree con un flusso termico più elevato sono geologicamente più attive e si ritiene che siano causate da materiale caldo e meno denso che risale dalle profondità. Questi movimenti sono dovuti alle correnti connettive cioè differenze di temperatura nel mantello, causate dalla distribuzione non uniforme degli elementi radioattivi. Le placche litosferiche rispondono a questi movimenti del mantello durante i loro spostamenti.

La deformazione delle rocce

Le deformazioni delle rocce possono causare pieghe o faglie. Le pieghe sono comuni e si presentano in gruppi che formano catene. Possono essere diritte, inclinate o rovesciate. Le faglie si verificano quando le rocce si rompono e i blocchi si spostano uno rispetto all'altro. Se le parti separate rimangono nella posizione originale, si chiamano diaclasi. Le faglie possono formare una fossa tettonica, una depressione in cui un blocco di crosta appare sprofondato tra due blocchi adiacenti che si sono allontanati l'uno dall'altro.

Sotto l’azione delle forze che agiscono all’interno della crosta terrestre le rocce possono piegarsi oppure rompersi. Le rocce si deformano con effetti diversi: 1. compressione 2. distensione 3. trascorrenza

Il terremoto

Un terremoto è una vibrazione causata da una rottura nella crosta terrestre, che trasforma l'energia elastica in energia cinetica sotto forma di onde sismiche. Durante la rottura si forma una faglia tra blocchi di rocce. I terremoti possono verificarsi anche quando faglie esistenti vengono riattivate. L'ipocentro è il punto di scivolamento dei blocchi all'interno della Terra, mentre l'epicentro è la sua proiezione sulla superficie terrestre. Le onde sismiche si propagano dall'ipocentro in tutto il pianeta.

Le onde sismiche

Ci sono tre tipi di onde sismiche durante un terremoto: onde P, onde S e onde superficiali. - Onde P: onde di compressione che si propagano in ogni mezzo, causano oscillazioni delle particelle. - Onde S: onde trasversali o di taglio che cambiano la forma della roccia senza alterarne il volume, non si propagano nei fluidi. - Onde superficiali: hanno forme diverse e si propagano dall'epicentro.

Sismografo

Le onde sismiche sono registrate dai sismografi, che producono un tracciato detto sismogramma.

Da questo si possono ricavare la durata, l’entità oppure la posizione del suo epicentro.

Lo studio delle onde sismiche

La forza del sisma può essere espressa tramite magnitudo e intensità. - Magnitudo:è la misura l'entità del terremoto, basata sull'ampiezza delle oscillazioni rispetto a un terremoto campione. - Intensità: è valutata in base agli effetti sulle persone, sugli edifici e sull'area colpita. La forza del terremoto si può misurare tramite: - Scala Mercalli: suddivisa in 12 gradi, basata sugli effetti empirici del terremoto. - Scala Richter o scala magnitudo : basata sull'energia sprigionata dal terremoto nel suo ipocentro. Il valore della magnitudo si ottine confrontando l'ampiezza delle oscillazioni con un terremoto campione.

Il rischio sismico in Italia

L'Italia ha un'intensa attività sismica concentrata lungo le catene montuose. Il rischio sismico in Italia è più alto rispetto ad altri Paesi. Il parametro del rischio sismico esprime la probabilità di subire danni da un terremoto. L'equazione viene utilizzata per calcolare il rischio sismico. L'Italia è vulnerabile a eventi sismici e richiede attenzione nella gestione del rischio.

Vulcano

- Un vulcano è la manifestazione della risalita di magma, roccia fusa con gas e vapori ad alte temperature. - Il magma proviene dalla zona superiore del mantello sotto la crosta terrestre. - Le rocce possono fondersi anche nelle parti profonde della crosta. - L'eruzione vulcanica produce lava fusa che si solidifica. - L'accumulo di lava forma un edificio vulcanico.

Vulcani lineari

Vulcani Centrali

I vulcani centrali sono quelli più comunemente noti, perlomeno in Italia, dove se neconoscono diversi esempi: l’Etna, il Vesuvio, lo Stromboli.

I vulcani lineari si formano quando il magma risale per mezzo di fessure eruttive:

La struttura del vulcano

- La struttura di un vulcano comprende il cratere, il cono vulcanico e il camino vulcanico. - Il magma può solidificarsi tra gli strati rocciosi senza raggiungere la superficie. - Il magma risale attraverso una camera magmatica, dove avvengono correnti di rimescolamento. - I gas si accumulano nella parte alta della camera magmatica e vengono poi liberati durante un'eruzione.

I diversi prodotti dell'eruzione

Durante le eruzioni vulcaniche, il magma si trasforma in lava e produce diversi prodotti in base alla sua composizione, gas e temperatura. La forma della lava dipende da diversi fattori. I frammenti solidi espulsi dal vulcano formano piroclastiti di varie dimensioni. Il magma contiene gas e vapori con composizioni chimiche diverse. La presenza dei gas vulcanici è fondamentale per scatenare le eruzioni.La forma dell’edificio vulcanico è diversa nel caso delle eruzioni esplosive (a sinistra) ed effusive (a destra).

La forma dei vulcani

I vulcani si formano a causa dell'accumulo di colate di lava solidificata e materiali piroclastici intorno al condotto di un vulcano. La forma del vulcano dipende dalla composizione della lava e dal tipo di materiali eruttati. I vulcani a scudo sono formati da lave fluide contengono piccole quantità di gas e vapori, perciò le eruzioni sono poco violente. Mentre i vulcani-strato sono costituiti da una miscela di colate di lava e strati di materiali piroclastici con eruzioni esplosive. Quando le lave solidificano, bloccano il condotto vulcanico e i gas accumulati devono raggiungere forti pressioni per rimuovere il tappo.

Caldare

I coni di scorie

Le caldere sono ampie depressioni circolari con il fondo piatto e le pareti interne ripide, che si formano in seguito al crollo della parte superiore dell’edificio vulcanico (sia del tipo a scudo, sia del tipo strato).

I coni di scorie sono ammassi piuttosto regolari di frammenti di lava solidificata. I coni di scorie sono relativamente piccoli e hanno un profondo cratere alla sommità.

Tipi di eruzione

Eruzione hawaiana: caratterizzata da un magma molto fluido con una bassa viscosità e un basso contenuto di gas

Eruzione islandese: caratterizzata da un magma più viscoso rispetto all'eruzione hawaiana, con un moderato contenuto di gas.

Eruzione stromboliana: Durante l'eruzione, il vulcano emette frequentemente esplosioni moderate, accompagnate da fontane di lava e lapilli incandescenti.

Eruzione idromagmatica: caratterizzata dall'interazione tra acqua e magma.

Eruzione vulcaniana, peliniano e peléeano :Durante l'eruzione, si verificano esplosioni violente e emettono grandi quantità di cenere vulcanica, pomici e lapilli.

Fenomeni associati all'attività vulcanica

I lahar

Le emissioni di gas

I lahar sono colate di fango causate dalla mescolanza di cenere vulcanica e pioggia durante le eruzioni. Le piogge intense possono accompagnare o seguire le eruzioni a causa della condensazione del vapore acqueo emesso dal vulcano.

Le emissioni di gas dai vulcani accompagnano le colate di lava, ma possono verificarsi anche durante i periodi di quiescenza vulcanica.

Fenomeni associati all'attività vulcanica

I soffioni

I geyser

I soffioni sono emissioni di vapore meno violente dei geyser e spesso sfruttati per l'energia geotermica. Le sorgenti termali si formano quando l'acqua non si riscalda intensamente. La maggior parte dei vulcani attivi si trova sul fondale oceanico, lungo le dorsali oceaniche, ma ci sono anche vulcani sulla terraferma, in particolare lungo i margini continentali e le catene di isole vulcaniche. Alcuni vulcani isolati all'interno dei continenti o nelle pianure abissali sono chiamati hotspots.

I geyser sono getti periodici di acqua calda che raggiungono altezze considerevoli. L'acqua calda sale in superficie, bollendo violentemente a causa della diminuzione di pressione, mentre l'acqua fredda si infiltra nelle rocce permeabili. L'acqua che raggiunge il magma si riscalda senza trasformarsi in vapore a causa dell'elevata pressione.

Fenomeni associati all'attività vulcanica

Le solfatare

Le fumarole

le fumarole, emissioni di vapore e altri gas,

le solfatare, in cui tra i gas predomina la componente sulfurea.

I vulcani in Italia

Zone vulcaniche attive in Italia: -Monte Etna (Sicilia), -costa Lazio-Campania -isole Eolie, -Canale di Sicilia Dettagli: -Monte Etna: vulcano attivo più grande, eruzioni dalla sommità e dalle pendici - Monte Vesuvio: periodi di attività alternati a periodi di quiescenza Stato attuale: Vesuvio, Campi Flegrei e Ischia in uno stato temporaneo di riposo.