Laurea Triennale in Geologia A.A. 2012-2013 Corso di PETROGRAFIA Laurea Triennale in Geologia Angelo Peccerillo tel: 075 5852608 e-mail: angelo.peccerillo@unipg.it home page: www.unipg.it/pecceang/ Lezione del 24 Ottobre 2012

Struttura dell’interno della Terra Metodi di indagine Xenoliti in rocce vulcaniche - Magmi Meteoriti Geofisica (sismica)

composizione dell’interno della Terra I magmi e gli xenoliti da essi trasportati forniscono indicazione sulla composizione dell’interno della Terra Xenolito peridotitico in basalto

Meteoriti Le meteoriti rappresentano frammenti di pianeti a composizione terrestre esplosi in epoche remote. La loro composizione fornisce informazioni indirette sull’interno della Terra

1) Onde P (Primae) 2) Onde S (Secundae) 3) Onde L (Love) Metodi sismici Onde che si originano dalI'ipocentro (zona di origine del sisma) Onde di Volume 1) Onde P (Primae) 2) Onde S (Secundae) Onde che si originano dall’epicentro (Punto della superficie terrestre più vicino all'ipocentro) Onde di Superficie 3) Onde L (Love) 4) Onde R (Rayleigh)

Onde P (Primae) Onde S (Secundae)

Onde P (Primae)

Onde S (Secundae)

Onde R (Rayleigh) Onde L (Love)

L'interno della Terra Velocità k = modulo di compressibilità µ = modulo di rigidità (nei liquidi µ=0)  = densità onde P più veloci di onde S onde S non attraversano i liquidi Percorsi non lineari rifrazione variazioni reologiche Zone d’ombra onde P: 105-140° circa onde S: 105-180°

Discontinuità sismiche: Sono presenti anche altre discontinuità: L'interno della Terra Discontinuità sismiche: zone in cui avvengono rapide variazioni di velocità delle onde sismiche. Discontinuità di Mohorovicic (Moho; separa crosta e mantello) ~ 35 km al di sotto dei continenti; ~ 8 km al di sotto dei fondali oceanici. Discontinuità di Gutenberg [separa il mantello inferiore (solido) dal nucleo esterno (liquido)] ~ 2900 km di profondità ____________________________ Sono presenti anche altre discontinuità: Discontinuità di Conrad [divide crosta superiore (granitica) e crosta inferiore (basaltica)]. Discontinuità di Lehmann [divide il nucleo esterno (liquido) da quello interno (solido)].

L'interno della Terra

Il Mantello La parte più alta del mantello superiore (detta LID) è rigida e solidale con la sovrastante crosta, insieme alla quale forma un blocco compatto detto LITOSFERA. Secondo la teoria della tettonica a zolle, la litosfera è suddivisa in placche o zolle mobili che si spostano lateralmente navigando sul mantello plastico sottostante (ASTENOSFERA).

Proprietà fisiche dell’interno della Terra

Densità della Terra = 5.5 g/cm³ L'interno della Terra Variazione della velocità delle onde sismiche P e S, e della densità r all’interno della Terra Densità della Terra = 5.5 g/cm³

GRADIENTE DI PRESSIONE Variazione della Pressione all’interno della Terra GRADIENTE DI PRESSIONE Pressione P = rgh* Andamento circa lineare attraverso il mantello ~ 30 MPa/km » 1 GPa alla base della crosta media Nucleo: P aumenta più rapidamente perchè il nucleo è costituito da materiale più denso

Variazione della Temperatura all’interno della Terra GRADIENTE GEOTERMICO (°C/m) Variazione di Temperatura con la profondità all’interno della Terra Il gradiente geotermico medio nella crosta è di ca. 25-30°C/km (N.B. può variare da località a località da 6 a 140 °C/km) Il gradiente geotermico per le regioni più interne della Terra è molto più basso (~0,7-0,8 °C/km)

Convezione nel mantello terrestre

L'interno della Terra