programma scienze della terra quinta superiore | Dispense di Scienze della Terra

SCIENZE DELLA TERRA

I FENOMENI VULCANICI

Meccanismo eruttivo

Il meccanismo eruttivo consiste nella risalita di materiali fusi, magma (roccia fusa + gas e vapori), dalle parti

più profonde del mantello e della crosta. Il magma risale lungo il mantello formando masse di magma più

consistenti, ed essendo meno dense del materiale circostante risalgono attraverso il mantello superiore,

crosta fino a traboccare in superficie. Una volta raggiunta la crosta il magma può originare una camera

magmatica che potrà originare eruzioni vulcaniche.

Dopo l’eruzione il magma si trasforma in lava perdendo i propri gas a contatto con l’esterno. I gas vulcanici

sono l’innesco del fenomeno eruttivo, infatti, il volume dei gas che si libera aumenta lungo la risalita e la

pressione delle rocce diminuisce.

Quando la lava fuoriuscita solidifica si accumula a formare un edificio vulcanico.

Attività vulcanica: esplosiva e effusiva

L’attività vulcanica può essere di due tipologie:

Effusiva  magmi poco viscosi, porta alla formazione di vulcani a scudo o lineari

Esplosiva  i magmi sono viscosi e ricchi di gas, causa la fuoriuscita di lapilli

Inoltre si possono individuare tre prodotti dalle eruzioni:

Lave: il raffreddamento diventano ammassi rocciosi, la viscosità dipende dalla loro composizione

chimica se ricche di silicio sono dette sialiche e la loro viscosità è elevata, al contrario sono dette

basaltiche e sono molto fluide.

Piroclasti: sono gocce di lava solidificate in volo, talvolta sono anche brandelli di roccia delle pareti

del condotto. Possono essere ceneri, lapilli o bombe vulcaniche

Emissioni aeriformi: sono abbondanti vapore acqueo e anidride carbonica.

Eruzioni centrali ed edifici vulcanici

I vulcani centrali sono caratterizzati da un camino vulcanico, che mette in comunicazione l’edificio esterno

con l’area di alimentazione, e da un’apertura in superficie, il cratere, posto alla sommità di un cono. La lava

che scende lungo le pendici del vulcano forma nuovi strati.

Si distinguono tre tipi principali di edifici vulcanici:

Vulcani a scudo: origine da lava molto fluida (effusivo), base molto ampia e con i fianchi poco ripidi,

la sommità è occupata da un’ampia depressione, detta caldera, che ha origine dal crollo del tetto

della camera magmatica.

Strato vulcani: sono a forma di cono, ripidi, costituiti da un’alternanza di colate di lava e materiali

piroclastici, eruzioni esplosive

Coni di scorie: sono ammassi regolari di lava solidificata, i depositi hanno origine da gas che si

liberano con grande facilità da una lava fluida, i brandelli solidificano in aria e cadono intorno. Sono

piccoli, hanno un profondo cratere e possono trovarsi lungo le pareti emerse delle dorsali

oceaniche.

Anteprima parziale del testo

Scarica programma scienze della terra quinta superiore e più Dispense in PDF di Scienze della Terra solo su Docsity!

SCIENZE DELLA TERRA

I FENOMENI VULCANICI

Meccanismo eruttivo Il meccanismo eruttivo consiste nella risalita di materiali fusi, magma (roccia fusa + gas e vapori), dalle parti più profonde del mantello e della crosta. Il magma risale lungo il mantello formando masse di magma più consistenti, ed essendo meno dense del materiale circostante risalgono attraverso il mantello superiore, crosta fino a traboccare in superficie. Una volta raggiunta la crosta il magma può originare una camera magmatica che potrà originare eruzioni vulcaniche. Dopo l’eruzione il magma si trasforma in lava perdendo i propri gas a contatto con l’esterno. I gas vulcanici sono l’innesco del fenomeno eruttivo, infatti, il volume dei gas che si libera aumenta lungo la risalita e la pressione delle rocce diminuisce. Quando la lava fuoriuscita solidifica si accumula a formare un edificio vulcanico. Attività vulcanica: esplosiva e effusiva L’attività vulcanica può essere di due tipologie:  Effusiva  magmi poco viscosi, porta alla formazione di vulcani a scudo o lineari  Esplosiva  i magmi sono viscosi e ricchi di gas, causa la fuoriuscita di lapilli Inoltre si possono individuare tre prodotti dalle eruzioni:  Lave: il raffreddamento diventano ammassi rocciosi, la viscosità dipende dalla loro composizione chimica se ricche di silicio sono dette sialiche e la loro viscosità è elevata, al contrario sono dette basaltiche e sono molto fluide.  Piroclasti: sono gocce di lava solidificate in volo, talvolta sono anche brandelli di roccia delle pareti del condotto. Possono essere ceneri, lapilli o bombe vulcaniche  Emissioni aeriformi: sono abbondanti vapore acqueo e anidride carbonica. Eruzioni centrali ed edifici vulcanici I vulcani centrali sono caratterizzati da un camino vulcanico, che mette in comunicazione l’edificio esterno con l’area di alimentazione, e da un’apertura in superficie, il cratere, posto alla sommità di un cono. La lava che scende lungo le pendici del vulcano forma nuovi strati. Si distinguono tre tipi principali di edifici vulcanici:  Vulcani a scudo: origine da lava molto fluida (effusivo), base molto ampia e con i fianchi poco ripidi, la sommità è occupata da un’ampia depressione, detta caldera, che ha origine dal crollo del tetto della camera magmatica.  Strato vulcani: sono a forma di cono, ripidi, costituiti da un’alternanza di colate di lava e materiali piroclastici, eruzioni esplosive  Coni di scorie: sono ammassi regolari di lava solidificata, i depositi hanno origine da gas che si liberano con grande facilità da una lava fluida, i brandelli solidificano in aria e cadono intorno. Sono piccoli, hanno un profondo cratere e possono trovarsi lungo le pareti emerse delle dorsali oceaniche.

Eruzioni lineari Si formano quando il magma risale attraverso fessure eruttive, che penetrano nell’interno della Terra. Si trova in corrispondenza di dorsali oceaniche. La lava molto fluida inonda grandi aree formando plateaux basaltici o ignimbritici se fuoriesce una nube ardente Vulcanismo secondario  Fumarole: emissioni di vapore acqueo quasi puro  Solfatare: fumarole ricche di acido solforico  Mofete: emissioni di anidride carbonica, durante le fasi di quiescenza.  Sorgenti termali: quando l’acqua presente nella crosta non si spinge a profondità elevate o la massa di roccia non è calda, l’acqua non viene rigettata come nei geyser.  Soffioni: fuoriuscite di vapore, meno violente dei geyser.  Geyser: è un getto d’acqua caldissima, che si verifica quando l’acqua nel sottosuolo incontra masse di rocce a temperature elevate che ne provocano il riscaldamento l’ebollizione e l’espulsione I FENOMENI SISMICI Le genesi di un terremoto: la teoria del rimbalzo elastico Un terremoto è una vibrazione che si verifica nella crosta terrestre o nella parte alta del mantello che si propaga in tutto il pianeta, dovuto a un’improvvisa liberazione di energia nel sottosuolo. La teoria del rimbalzo elastico afferma che le rocce sottoposte a spinte o pressioni, si deformano elasticamente fino ad un punto limite di rottura, oltre il quale le rocce si spezzano e le due parti slittano una rispetto all’altra. L’energia elastica diventa energia cinetica manifestata attraverso le vibrazioni. La faglia è una superficie di taglio tra due blocchi di rocce. L’ipocentro: punto nel sottosuolo in cui ha inizio la propagazione della vibrazione. L’epicentro: la proiezione dell’ipocentro sulla superficie terrestre. Le onde sismiche e la loro propagazione Le onde sismiche si classificano in base alla velocità e alla deformazione nel mezzo in cui si propagano:  Le onde P: longitudinali, al loro passaggio le particelle di roccia oscillano avanti e indietro subendo variazioni di volume. Sono le più veloci e si propagano in ogni mezzo.  Le onde S: trasversali, le particelle di roccia oscillano perpendicolarmente subendo un cambiamento della forma della roccia, non nel volume. Non si propagano nei fluidi  Le onde superficiali: hanno forme diverse a seconda di come sono giunte in superficie le onde S e P. Scala MCS e scala Richter: intensità e magnitudo di un terremoto  La magnitudo: viene misurata secondo scala Richter, confrontando l’ampiezza massima delle vibrazioni del terreno registrate su un sismogramma con quella di un terremoto di riferimento. non è una scala assoluta.  L’intensità: viene misurata secondo la scala MCS (in 12 gradi), in base agli effetti prodotti dal sisma su persone, edifici, e terreno. La distribuzione dei terremoti sulla Terra

zone non erano separate e con una posizione del polo Sud differente dalla attuale, collocata a medie latitudini. Confronto teorie fissiste e la teoria di Wegener TEORIE FISSISTE WEGENER Catene montuose Contrazione che ha ridotto il volume terrestre in modo uniforme e omogenea distribuzione delle catene Scontro tra continenti, con chiusura dell’oceano interposto oppure per sollevamento della Sial che si accartoccia per l’attrito dovuto al movimento del sima Oceano Sprofondamento (subsidenza) di parti continentali Fratture delle masse continentali e vanno alla deriva allontanandosi La morfologia dei fondali oceanici Un dispositivo molto utile per studiare la morfologia dei fondali oceanici e che ha avuto il suo avvento durante la Seconda guerra mondiale è il sonar. Durante lo studio si possono osservare:  Dorsali medio-oceaniche: catene montuose di origine vulcanica che si ergono oltre i 2000 metri di altezza nel fondale. In alcuni casi possono emergere al di sopra della superficie del mare e formare isole (Islanda).  Fosse oceaniche: lunghe e strette depressioni al largo delle masse continentali (fossa delle Marianne).  Piattaforma continentale: proseguimento della crosta continentale, pianeggiante e di debole pendenza, si unisce ai fondali tramite una pendenza, scarpata continentale.  Zoccolo continentale: piattaforma continentale + scarpata continentale.  Piano abissale: costituisce la maggior parte della superficie del fondale, da qui si ergono monti sottomarini, seamounts, monti dalla punta pianeggiante, erosa dalle correnti, guyot. Espansione dei fondali oceanici Harry Hess nel 1962 ipotizzò che la deriva continentale avvenisse per l’espansione dei fondali oceanici per le correnti convettive del mantello. Il materiale caldo in risalita al di sotto delle dorsali provocherebbe nuova litosfera oceanica dal materiale fuso dalla fusione del mantello. Il materiale si inserisce lungo l’asse delle dorsali tramite i rami laterali e ascendenti delle celle convettive. I continenti sono così trasportati dall’astenosfera. La Terra non è in espansione, infatti quando la nuova litosfera si forma la crosta più vecchia viene riassorbita nell’astenosfera. ( dorsali oceaniche) La teoria della tettonica a placche* La litosfera è suddivisa in placche, porzioni più piccole, incastrate come un puzzle a formare un guscio fratturato. Al contatto tra le placche si formano fenomeni sismici che si verificano nei bordi delle placche, cioè nei margini delle placche. Per effetto combinato delle elevate temperature, pressioni e dei lunghi tempi di applicazione degli sforzi l'astenosfera, essendo formata da rocce parzialmente fuse si comporta come un fluido ad elevata viscosità i cui movimenti sono significativi su scala geologica, ovvero per tempi dell'ordine dei milioni di anni. Le zolle tettoniche si possono muovere sopra l'astenosfera e collidere, scorrere l'una accanto all'altra o allontanarsi

fra loro. Per tale motivo, nel corso della storia della terra, l'estensione e la forma di continenti ed oceani hanno subito importanti trasformazioni. Le caratteristiche generali delle placche: composizione e morfologia Le placche si distinguono in principali, di grandi dimensioni, e secondarie, limitate. Le placche non sono piatte ma seguono la curvatura terrestre. Hanno composizione variabile: sono in prevalenza formate da crosta oceanica (placca del Pacifico), altre da crosta continentale (placca euroasiatica), infine da entrambe (placca africana). Anche le dimensioni sono variabili: placche molto estese come del Pacifico che comprende quasi tutto l’oceano, e placche ridotte come dell’egea che comprende parte della Penisola balcanica e dell’Egeo. Margini di placca: divergenti, convergenti, conservativi COSTRUTTIVI/DIVERGENTI: le placche a contatto si allontanano formano fratture lungo l’asse delle dorsali oceaniche. I terremoti hanno ipocentri poco profondi, associati ad attività vulcanica la cui lava basaltica forma nuovi fondali oceanici DISTRUTTIVI/CONVERGENTI: le placche che si scontrano provocano lo scivolamento verso il basso della placca composta da litosfera più densa, lungo il piano di Benioff, sprofondando nel mantello  subduzione. L’attrito provoca terremoti di elevata intensità con ipocentri situati lungo il piano di Benioff: da ipocentri superficiali a profondi. Vicino alle fosse oceaniche si verifica la distruzione della crosta oceanica. Nelle zone superficiali si verificano eruzioni esplosive. L’evoluzione del margine porta alla formazione di catene montuose, fine della subduzione, non dei fenomeni sismici. I. zolla oceanica + zolla continentale: differente la composizione tra croste oceanica e continentale: oceanica ha densità maggiore, formata da basalti e da gabbri, rocce magmatiche basiche ma intrusive, ricche di ferro, crosta continentale formata da graniti, acide ricche di silicio e alluminio. Crosta continentale più spessa della oceanica. Quando si incontrano la crosta oceanica scorre sotto quella continentale e sprofonda nel mantello. II. zolle oceaniche: la più spessa andrà sotto la zolla adiacente; formazione fossa, piano di benioff, il magma risale dalla zona oceanica adiacente e l’arco magmatico corrisponde ad un arcipelago di isole vulcaniche III. Zolle continentali: non si verifica subduzione in quanto bassa densità delle due zolle, convergono si scontrano e si verifica un corrugamento e un sollevamento della zona a livello della quale vengono a contatto le due zolle  orogenesi CONSERVATIVI: no distruzione e formazione di nuova crosta, solo movimento orizzontale delle placche. I terremoti hanno ipocentri poco profondi e assenza di attività vulcanica. Dorsali oceaniche e rift continentali Una dorsale oceanica è caratterizzata da una zona depressa allungata lungo l’asse longitudinale, nota come rift valley; struttura delimitata da pareti quasi verticali che gradualmente si raccordano con il fondale oceanico. Le rift valley possono assumere forme non contigue generando così nella zona compresa tra i due tronconi ipocentri di terremoti poco profondi causato dall’attrito delle due placche, faglie trasformi. Inoltre, la dorsale è caratterizzata da un valore elevato del flusso di calore che può arrivare in superficie diventando parte della crosta e con la sua pressione di risalita determina l’allontanamento delle due parti della crosta. In questo senso gli oceani sono in continua espansione, a causa delle spinte divergenti della crosta.

La placca viene spinta lateralmente nella zona della dorsale e trascinata verso il basso nella fossa oceanica. Il materiale che accresce la placca in prossimità della dorsale esercita una pressione laterale tale da subducere la placca, anche a causa del maggior peso.
La placca viene trascinata da correnti convettive dell’astenosfera.
I pennacchi potrebbero generare le spinte orizzontali delle celle convettive, coinvolgendo spessori maggiori del mantello. Molti punti caldi si trovano in prossimità delle dorsali oceaniche, dunque viene attribuito il ruolo di motore del meccanismo ai pennacchi del mantello, che genererebbero spinte orizzontali tra celle.
La placca litosferica è la parte superiore di una cella convettiva. La litosfera nelle zone di subduzione è trascinata verso il basso dalla stessa cella convettiva. Punti caldi Aree in cui l’attività vulcanica è presente in zone centrali e interne alle placche stesse, vulcanismo intraplacca. I punti cladi sono caratterizzati da effusioni laviche basaltiche e inarcamento litosferico. La causa di questa attività sono i pennacchi, colonne di roccia molto calda da zone profonde del mantello verso la superficie, si possono trovare all’interno delle placche e ai loro margini, ma soprattutto in prossimità di dorsali medio-oceaniche. L’attività vulcanica si sposterà nel tempo in direzione opposta a quella del movimento della placca formando una catena lineare di vulcani, alcuni inattivi (guyot, 100 milioni di anni) e altri attivi. Comuni nelle isole Hawaii. Confronto deriva dei continenti e teoria della tettonica a placche Caratteristica Deriva dei continenti Tettonica a placche Chi Wegener Harry Hess Movimenti dei continenti I continenti si muovono sulla superficie terrestre Le placche litosferiche (composte da crosta e parte superiore del mantello) si muovono sul mantello astenosferico Meccanismo di movimento Non trovato 4 ipotesi accreditate Oceani Fratture delle masse continentali e vanno alla deriva allontanandosi Tramite margini divergenti Catene montuose Scontro tra continenti, con chiusura dell’oceano interposto oppure per sollevamento della Sial che si accartoccia per l’attrito dovuto al movimento del Sima orogenesi

programma scienze della terra quinta superiore, Dispense di Scienze della Terra

Documenti correlati

Anteprima parziale del testo

Scarica programma scienze della terra quinta superiore e più Dispense in PDF di Scienze della Terra solo su Docsity!

SCIENZE DELLA TERRA

I FENOMENI VULCANICI