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LA STRUTTURA DELLA TERRA Lezione di Didattica delle Scienze della Terra per 5 a Liceo Scientifico.

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1 LA STRUTTURA DELLA TERRA Lezione di Didattica delle Scienze della Terra per 5 a Liceo Scientifico

2 Obiettivi Conoscenza delle caratteristiche fisiche interne del pianeta Terra. Comprensione dei metodi dindagine che hanno portato alla suddivisione della Terra in involucri concentrici. Conoscenza delle caratteristiche di Crosta, Mantello e Nucleo.Pre-requisiti Conoscenza degli elementi chimici, minerali, rocce. Concetti di densità, temperatura, pressione; riflessione e rifrazione. Conoscenza dei terremoti, onde P e onde S. Conoscenza dei processi fisici e chimici che avvengono allinterno della Terra e dellenergia in essa racchiusa. Concetti di elasticità e differenziazione chimica.

3 I metodi di osservazione diretta (es.: perforazioni) si sono rivelati inefficaci LA STRUTTURA DELLA TERRA Le massime profondità raggiunte dalle perforazioni dal 1765 al 1984 Europa Occid. Russia Germania Usa Urss Pozzo di Kola mentre i metodi diretti (es. studio delle onde sismiche) ci hanno permesso di dividere la Terra in 3 strati concentrici: Crosta: continentale Crosta: continentale oceanica oceanica Mantello: superiore Mantello: superiore inferiore inferiore Nucleo: esterno (liquido) interno (solido) Nucleo: esterno (liquido) interno (solido)

4 CARATTERISTICHE DELLA TERRA Questi strati sono caratterizzati da diversi valori di densità, temperatura e pressione, che aumentano con la profondità, e sono separati tra loro da superfici, dette discontinuità, in corrispondenza delle quali le onde mutano la loro velocità. La temperatura aumenta con la profondità: 2,5° - 3° C ogni 100 m (gradiente geotermico). La densità media della Terra è 5,52 g/cm 3 ; aumenta dalla superficie verso linterno. La pressione va da 9 kbar a 3600 kbar procedendo verso il centro.

5 Ossigeno 46 % Silicio 27 % Potassio 1.8 % La crosta La sua composizione chimica è data da: O 46% Si 27% Al 8,3% Fe 6,2% Ca 4,7% Mg 2,8% Na 2,3% K 1,8% Densita' media: 2,8 g/cm 3 E l'involucro più esterno e sottile. E composta da quarzo e altri silicati. Sulla base di differenze di età, composizione e spessore si può quindi distinguere una crosta continentale ed una crosta oceanica.

6 Crosta Continentale Crosta Oceanica Crosta continentale Crosta continentale : spessore: da Km, fino a 70 km; densità: 2,7 g/cm 3 ; età: da circa 3,8 miliardi di anni; composizione: strato di sedimenti rocce di tipo granitico rocce metamorfiche. Crosta oceanica Crosta oceanica: spessore: circa 10 km; densità: 3 g/cm 3 ; età: da 200 milioni di anni; composizione: Strato di sedimenti lave basaltiche rocce magmatiche intrusive. Il gradino morfologico che marca il passaggio tra crosta continentale e crosta oceanica è detto scarpata continentale.

7 La crosta è delimitata verso il basso dalla discontinuità di Mohorovicic (o Moho), che segna il passaggio al sottostante mantello. Essa corrisponde ad un brusco aumento della velocità di propagazione delle onde, e quindi a una maggiore rigidità delle rocce del mantello. Linsieme della crosta e della parte più esterna del mantello prende il nome di litosfera. Sotto la litosfera si trova lastenosfera, formata dalla parte alta del mantello, che ha un comportamento meno rigido ed è parzialmente fusa.

8 Mantello superiore Mantello inferiore discontinuità di Gutenberg Il mantello 82% in volume della Terra. Densità: da 3,3 a 5,2 g/cm 3. La sua composizione chimica è data da rocce ricche di Fe, Mg, Al, Si, O. superiore inferioreDistinguiamo un mantello superiore (fino a 700 km) ed inferiore (fino a 2900 km). E separato dal nucleo dalla discontinuità di Gutenberg.

9 Il nucleo 16% in volume della Terra. Il raggio è circa 3470 km. E diviso dalla discontinuità di Lehman in nucleo esterno e interno. Nucleo esternoNucleo esterno: caratteristiche di un fluido, si ipotizza formato da Fe e Ni, O e S. Nucleo internoNucleo interno: solido, mescolanza di Fe e Ni. Densità: 13 g/cm 3 Temperatura: oltre 4000° C al centro della Terra Pressione: fino a 3600 kbar Discontinuità di Lehman


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