Riassunto esame Geografia, prof. Ugolini, libro consigliato Il globo terrestre e la sua evoluzione

RIASSUNTI PER L’ESAME DI GEOGRAFIA E

DIDATTICA DELLA GEOGRAFIA (libro adottato: IL

GLOBO TERRESTRE E LA SUA EVOLUZIONE)

CAPITOLO 7: LA GIACITURA E LE DEFORMAZIONI DELLE

ROCCE

 LA STRATIGRAFIA E LA TETTONICA NELLO STUDIO DELLE SCIENZE

DELLA TERRA

Le rocce sulla superficie terreste mostrano tra loro dei COMPLESSI RAPPORTI

GEOMETRICI che, per numerose applicazioni, è necessario conoscere e indagare.

STRATIGRAFIA  fornisce gli strumenti per risalire alle GIACITURE ORIGINARIE delle

rocce e all’ORDINE con cui si sono formate

TETTONICA  studia invece le DEFORMAZIONI che interessano le rocce dopo la loro

formazione, in conseguenza dei MOVIMENTI DELLA CROSTA TERRESTRE

 ELEMENTI DI STRATIGRAFIA

L’oggetto di studio della Stratigrafia è la FORMAZIONE GEOLOGICA. Una formazione

geologica è un CORPO ROCCIOSO di natura complessivamente uniforme, originato in un

ambiente rimasto a lungo costante.

Lo STRATO è l’unità più piccola di una formazione rocciosa sedimentaria: è, in genere, di

modesto spessore ma di grande estensione.

La FACIES indica l’insieme delle caratteristiche litologiche di una roccia e dipende

dall’ambiente di formazione. Determinando la facies di una roccia, è possibile risalire

all’ambiente in cui si è formata.

Tra le facies sedimentarie sono comuni le FACIES CONTINENTALI (glaciali, fluviali,

desertiche ecc.), di TRANSIZIONE (palustri, lagunari, costiere) e MARINE (litorali,

pelagiche ecc.).

La stratigrafia ha elaborato alcuni principi per stabilire, in base all’osservazione sul terreno,

la cronologia relativa secondo la quale si sono formati i diversi corpi rocciosi:

• PRINCIPIO DI ORIZZONTALITA’ ORIGINARIA: i sedimenti si depositano, di

regola, in strati pressoché orizzontali e, una volta divenuti rocce, dovrebbero

continuare ad apparire come strati più o meno orizzontali. Quindi, se gli stati che

stiamo osservando ci appaiono inclinati o addirittura verticali o incurvati, si deve

concludere che essi hanno assunto la giacitura attuale come conseguenza di

movimenti della crosta avvenuti dopo la loro formazione.

• PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE STRATIGRAFICA: Se al di sopra di un certo

spessore di strati si trovano altri strati, diversi da quelli sottostanti per natura, colore

e fossili, essi si sono formati, evidentemente, in un ambiente diverso

• PRINCIPIO DI INTERSEZIONE: dice che intrusioni di magma che tagliano altre

rocce, sono più giovani di queste

Lo studio delle successioni di facies nel tempo mette in luce fenomeni di REGRESSIONE,

cioè di RITIRO DEL MARE da aree prima sommerse, e di INGRESSIONE (o

TRASGRESSIONE), cioè di AVANZATA del mare su aree continentali.

La trasgressione dà origine ad una discordanza che può essere:

• SEMPLICE: se gli strati precedenti la trasgressione e quelli successivi sono tutti

PARALLELI

• ANGOLARE: se gli strati precedenti la trasgressione formano un certo angolo con

quelli successivi

Alla discordanza, che descrive un aspetto geometrico, corrisponde una LACUNA DI

SEDIMENTAZIONE. La presenza, all’interno di una serie di rocce, di una discordanza con

lacuna di sedimentazione indica che si sono verificati in successione i seguenti eventi:

• DEFORMAZIONE E SOLLEVAMENTO della crosta fino a emersione di una nuova

terra (REGRESSIONE)

• EROSIONE della nuova terra emersa

• RITORNO DEL MARE con ripresa di sedimentazione (TRASGRESSIONE)

 ELEMENTI DI TETTONICA

I corpi rocciosi appaiono più o meno deformati. Le deformazioni sono successive alla loro

formazione e si devono all’AZIONE DELLE FORZE che agiscono all’interno della crosta

terrestre.

Le FAGLIE sono lacerazioni della crosta lungo le quali alcuni corpi rocciosi scivolano

rispetto a quelli contigui. Esistono diversi tipi di faglie:

• DIRETTE: determinano un allargamento della crosta

• INVERSE: provocano un raccorciamento della crosta

Un insieme di faglie dirette può provocare uno SPROFONDAMENTO LOCALE della

crosta, detto FOSSA TETTONICA, in cui i settori di crosta che rimangono rialzati sono

chiamati PILASTRI.

Se le rocce si deformano incurvandosi senza rompersi si formano le PIEGHE.

 IL CICLO GEOLOGICO

La serie stratigrafica di un area descrive la SUCCESSIONE VERTICALE DELLE

FORMAZIONI CHE AFFIORANO. La lettura e l’interpretazione delle serie stratigrafiche

mette in luce delle ripetizioni cicliche di alcuni eventi.

Il ciclo geologico (o ciclo di Hutton) comprende tipicamente:

• FORMAZIONE DI ROCCE, in genere sul fondo del mare

• DEFORMAZIONE TETTONICA di tali rocce per movimenti della crosta, con

sviluppo di magmatismo e metamorfismo e con sollevamento di catene montuose

• DEMOLIZIONE E EROSIONE delle strutture prodotte dalla deformazione tettonica,

fino allo spianamento della superficie

In seguito, nella stessa area, si può sviluppare un nuovo ciclo geologico, che inizia con

una trasgressione marina e la formazione di nuove rocce sedimentarie, discordanti su

quelle più antiche. Le tracce di numerosi cicli simili a quello descritto si riconoscono nelle

rocce della crosta terrestre per miliardi di anni.

 LE CARTE GEOLOGICHE

Le carte geologiche sono un mezzo per registrare le informazioni sulla DISTRIBUZIONE e

sulla STRUTTURA delle rocce che formano la superficie terrestre.

Nella superficie della carta sono riportati i SIGNIFICATI DEI COLORI E DEI SIMBOLI

utilizzati. Insieme a queste si riporta la COLONNA STRATIGRAFICA, uno schema grafico

che rappresenta la serie stratigrafica, cioè la successione verticale delle formazioni

rocciose.

Le sezioni geologiche, che spesso compaiono nella cornice della carta geologica, sono

tagli verticali che si immagina di effettuare nella crosta allo scopo di rappresentare la

prosecuzione in profondità dei corpi rocciosi.

CAPITOLO 8: I FENOMENI VULCANICI

 IL VULCANISMO

Sulla terra esistono circa 600 VULCANI ATTIVI. A questa attività vulcanica visibile in

superficie, si aggiungono le continue emissioni di lava sul fondo degli oceani lungo gli oltre

600.000 km di rilievi sotto marini, le dorsali oceaniche.

L’attività vulcanica può manifestarsi in modi molto diversi, ma si tratta di un fenomeno

essenzialmente unitario, la cui distribuzione sulla superficie terrestre è tutt’altro che

casuale. Il vulcanismo è un fenomeno che coinvolge, da miliardi di anni, l’intero pianeta. E’

dovuto alla RISALITA ALL’INTERNO DELLA TERRA FINO ALLA SUPERFICIE DI

MAGMI, cioè di materiali rocciosi allo stato fuso, mescolati a gas e vapori.

I magmi si originano all’interno della crosta e nella parte alta del mantello, tra i 15 e i 100

km di profondità. Il processo di fusione si verifica in presenza di PARTICOLARI

CONDIZIONI CHIMICHE E FISICHE: come l’aumento di temperatura, la diminuzione di

pressione, l’arrivo di fluidi.

Il processo di fusione delle rocce avviene GRADUALMENTE: materiale in origine molto

caldo, ma ancora solido, si trasforma in una MASSA PASTOSA, al cui interno sono

presenti minuscole gocce di magma che si separano dal residuo refrattario. Quando un

volume pari al 5-20% del materiale originario è fuso, le singole gocce trovano spazio

sufficiente per MUOVERSI E FONDERSI con altre. La massa fusa si muove verso l’alto

per la sua minore densità rispetto ai materiali circostanti.

La velocità di risalita di una massa di magma dipende dalla sua VISCOSITA’, dal

VOLUME, dalla PROFONDITA’ della zona in cui si origina e dalla TEMPERATURA

DELLE ROCCE CIRCOSTANTI.

 EFFETTI VULCANICI, ERUZIONI E PRODOTTI DELL’ATTIVITA’

VULCANICA

Quando un magma fuoriesce dalla superficie terrestre PERDE GRAN PARTE DEI GAS E

VAPORI che contiene e viene chiamato LAVA.

L’attività vulcanica sulla superficie terrestre dà origine a EDIFICI VULCANICI, che si

accrescono al termine di un condotto vulcanico (VULCANI CENTRALI) o lungo grandi

spaccature (VULCANI LINEARI).

La forma dell’edificio vulcanico dipende dal TIPO DI MATERIALE ERUTTATO. Esistono:

• VULCANI-STRATO, dalla tipica forma a cono e caratterizzati da eruzioni

ESPLOSIVE

• VULCANI A SCUDO, caratterizzati da eruzioni EFFUSIVE

Il tipo di eruzione dipende dal GRADO DI VISCOSITA’ DEL MAGMA:

• Magmi POCO viscosi, quindi poco fluidi, comportano attività effusiva

• Magmi MOLTO viscosi, quindi molto fluidi, comportano attività esplosiva

• Magmi con caratteristiche INTERMEDIE determinano attività mista

I prodotti emessi dalle eruzioni vulcaniche possono essere:

• AERIFORMI: i materiali di questi tipo hanno contribuito alla formazione

dell’ATMOSFERA e favoriscono la RISALITA DEL MAGMA e le ERUZIONI

ESPLOSIVE

• LIQUIDI: danno origine alle COLATE DI LAVA che solidificando formano le rocce

effusive. Dai magmi che fuoriescono sott’acqua si formano le tipiche LAVE A

CUSCINO

• SOLIDI: vanno a costituire gli edifici vulcanici. L’accumulo di materiale vulcanico di

varia dimensione e natura viene detto PIROCLASTITHCE.

• All’attività vulcanica sono ricollegabili anche i LAHAR (colate di fango) e le

MANIFESTAZIONI VULCANICHE TARDIVE

 VULCANISMO EFFUSIVO ED ESPLOSIVO

La distribuzione geografica dell’attività vulcanica non è né uniforme né casuale. I vulcani si

distribuiscono per la maggior parte lungo FASCE PRECISE che percorrono la superficie

terrestre. Inoltre, i due tipi principali di vulcanismo (effusivo ed esplosivo) hanno una

distribuzione geografica diversa.

La manifestazione più imponente del vulcanismo effusivo è associata alle DORSALI

OCEANICHE. I magmi di questo vulcanismo risalgono direttamente dal mantello. Attività

vulcanica effusiva è pure quella che si manifesta in corrispondenza dei PUNTI CALDI,

zone ristrette della superficie terrestre con diametri di 100-200 km. Al di sotto dei punti

caldi si verifica una CONTINUA FUSIONE del materiale presente che viene rimpiazzato

dalla risalita da grandi profondità nel mantello di colonne di materiale caldissimo.

I vulcani con attività esplosiva sono distribuiti lungo i MARGINI DEI CONTINENTI o lungo

CATENE DI ISOLE che bordano le FOSSE OCEANICHE. Più del 60% di questi vulcani si

trova lungo il margine dell’Oceano Pacifico, dove insieme costituiscono la “cintura di

fuoco”. Il vulcanismo esplosivo è associato a magmi che provengono dalla crosta

continentale, con processi di anatessi.

 I VULCANI E L’UOMO

In Italia esistono numerosi edifici vulcanici concentrati soprattutto nel CENTRO-SUD. Molti

di questi sono vulcani attivi quali l’ETNA, IL VESUVIO E I VULCANI DELLE ISOLE

EOLIE.

L’estendersi delle aree urbanizzate determina un RISCHIO VULCANICO per le

popolazioni che vivono nelle immediate vicinanze dei vulcani. Il rischio vulcanico è definito

come il PRODOTTO TRA LA PROBABILITA’ CHE AVVENGA UN CERTO FENOMENO

VULCANICO E I DANNI CHE ESSO PROVOCHEREBBE.

Nei confronti dei vulcani con attività esplosiva, l’unica difesa è rappresentata dalla

PREVENZIONE, con lo studio delle caratteristiche di un’eventuale eruzione di un vulcano

e il monitoraggio di alcuni parametri chimici e fisici dell’area sorvegliata, per riconoscere

l’avvicinarsi di un’eruzione. Nel caso dei vulcani effusivi, invece, è possibile mettere in atto

una DIFESA ATTIVA, durante l’eruzione.

CAPITOLO 9: I FENOMENI SISMICI

 LO STUDIO DEI TERREMOTI

Il terremoto è un fenomeno molto frequente nel tempo, ma LOCALIZZATO NELLO

SPAZIO. I sismi si concentrano all’INTERNO DI FASCE SISMICHE che delimitano AREE

SISMICHE.

Il terremoto si manifesta come un movimento più o meno forte di un settore della

superficie terrestre in conseguenza alla LIBERAZIONE IMPROVVISA DI ENERGIA da un

punto interno della terra, detto IPOCENTRO. Gli sforzi in atto all’interno della terra

provocano la DEFORMAZIONE ELASTICA DEI CORPI ROCCIOSI. Se tali sforzi

superano il limite di rottura, le rocce si fratturano e si genera (o si riattiva) un FAGLIA.

Il terremoto avviene in quando lungo la superficie di faglia le rocce deformate TORNANO

BRUSCAMENTE ALL’EQUILIBRIO con un meccanismo di RIMBALZO ELASTICO,

caratterizzato da violente oscillazioni. Tale perturbazione si propaga nelle aree circostanti.

Il processo di deformazione elastica delle rocce, fino alla rottura, e il successivo rimbalzo

elastico, costituiscono nell’insieme il CICLO SISMICO, che può ripetersi sistematicamente

in una regione.

 PROPAGAZIONE E REGISTRAZIONE DELLE ONDE SISMICHE

Durante tutto il manifestarsi del rimbalzo elastico la perturbazione si propaga dall’ipocentro

in ogni direzione per mezzo di ONDE ELASTICHE. La zona posta in superficie sulla

verticale dell’ipocentro è detta EPICENTRO DEL TERREMOTO.Un terremoto genera

onde elastiche di tre tipi:

• ONDE LONGITUDINALI (o di compressione): al loro passaggio, una roccia subisce

CONTRAZIONI E DILATAZIONI nella stessa direzione di propagazione dell’onda.

Sono le onde PIU’ VELOCI e per questo sono dette anche ONDE P (prime).

• ONDE TRASVERSALI (o di taglio): al loro passaggio una roccia OSCILLA IN

SENSO TRASVERSALE alla direzione di propagazione dell’onda. Sono MENO

VELOCI e per questo sono dette ONDE S (seconda). Le onde s NON si propagano

nei fluidi.

• ONDE SUPERFICIALI: si generano quando le onde interne RAGGIUNGONO LA

SUPERFICIE TERRESTRE. Esse si propagano nella superficie ma si attenuano

rapidamente in profondità. Esistono due tipi di onde superficiali:le onde di Rayleigh

(onde r) e le onde di Love (onde l).

I movimento del suolo durante un terremoto vengono raccolti dai SISMOGRAFI e registrati

in grafici chiamati SISMOGRAMMI. Grazie ai dati raccolti è possibile ricavare informazioni

quali la DURATA e la FORZA del terremoto, la POSIZIONE DELL’EPICENTRO E

DELL’IPOCENTRO ecc.

 LA FORZA DI UN TERREMOTO

La forza di un terremoto viene valutata in termini di:

• INTENSITA’: è la valutazione degli EFFETTI prodotti da un sisma sulle persone, sui

manufatti e sul territorio. La scala più usata in Europa e in America per valutare

l’intensità dei sismi è la scala MCS, divisa in 12 gradi. I valori di intensità vengono

usati anche per ottenere RAPPRESENTAZIONI CARTOGRAFICHE degli effetti di

un terremoto. Le ISOSISME sono le linee che individuano fasce in cui il terremoto si

è presentato con UGUALE INTENSITA’.

• MAGNITUDO: misura la forza di un terremoto a CONFRONTO con un terremoto

standard preso come riferimento. Si calcola a partire dai sismogrammi misurando

l’AMPIEZZA MASSIMA delle onde registrate da un sismogramma relativa a quel

terremoto con l’ampiezza massima delle onde fatte registrare da un terremoto

preso come riferimento. Come riferimento si è scelto un terremoto che produce su

un sismografo standard, posto a 100 km dall’epicentro, un sismogramma con

oscillazioni massime uguali a 0,001mm. La scala della magnitudo, detta SCALA

RICHTER, è logaritmica: a un aumento di una unità della magnitudo corrisponde un

aumento di un fattore 10 nell’ampiezza del movimento del terreno.

 GLI EFFETTI DEL TERREMOTO

L’arrivo delle onde sismiche in superficie determina un’OSCILLAZIONE COMPLESSA

DEL TERRENO, che viene trasmessa agli oggetti sovrastanti. I danni principali agli edifici

sono provocati soprattutto dai MOVIMENTI ORIZZONTALI del terreno e dipendono da

diversi fattori:

• DURATA delle oscillazioni

• TIPO di costruzioni

• NATURA GEOLOGICA del terreno su cui poggiano

Se il terremoto si verifica sotto il fondo del mare, nelle zone costiere si possono risentire gli

effetti di un maremoto, chiamato anche TSUNAMI. Quando il movimento della faglia che

provoca il terremoto fa sollevare o abbassare bruscamente un tratto del fondo del mare,

l’oscillazione di quest’ultimo provoca nella massa d’acqua sovrastante onde molto lunghe,

che si propagano a velocità elevatissime. Giunte in prossimità della costa, le onde

possono raggiungere i 30 m di altezza.

 I TERREMOTI ALL’INTERNO DELLA TERRA

Lo studio della propagazione delle onde sismiche permette di ricavare informazioni sulla

STRUTTURA INTERA DELLA TERRA. Il pianeta è formato da INVOLUCRI

CONCENTRICI separati da discontinuità sismiche, attraversando le quali le onde

cambiano bruscamente velocità. Si riconoscono tre involucri principali:

• CROSTA: si estende dalla superficie fino a 10-35 km di profondità. Essa si presenta

SOLIDA ed è separata dall’involucro sottostante dalla DISCONTINUITA’ DI MOHO

• MANTELLO: che dalla Moho arriva fino a circa 2900 km di profondità. Esso è

SOLIDO, anche se esiste una fascia (tra i 70 e i 250 km di profondità), detta

ASTENOSFERA, che presenta comportamento più PLASTICO. Al termine del

mantello si ha la DISCONTINUITA’ DI GUTENBER, che lo separa dall’involucro

successivo

• NUCLEO: si divide in NUCLEO ESTERNO, che è LIQUIDO (dai 2900 ai 5170 km di

profondità) e il NUCLEO INTERNO, che è SOLIDO (dai 5170 km al centro della terra)

La parte rigida composta dalla crosta e dal mantello fino all’astenosfera viene chiamata

LITOSFERA.

 LA DISTRIBUZIONE GEOGRAFICA DEI TERREMOTI

Nella distribuzione geografica dei terremoti gli epicentri risultano ALLINEATI secondo

fasce definite. Le fasce sismiche corrispondono a strutture specifiche della superficie

terrestre:

• DORSALI OCEANICHE: caratterizzate da terremoti con IPOCENTRI

SUPERFICIALI

• FOSSE OCEANICHE: con ipocentri ALLINEATI lungo la SUPERFICIE DI

BENIOFF, da superficiali a profondi

• LE CATENE MONTUOSE di recente formazione: con ipocentri da superficiali a

intermedi

Inoltre esiste una sismicità legata al VULCANISMO. I terremoti vulcanici (tremori) sono

vibrazioni del terreno p