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Lo studio della genesi delle placche non è patrimonio delle scienze sperimentali

scienze della terra




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Lo studio della genesi delle placche non è patrimonio delle scienze sperimentali: a fronte di oltre 6.300 km di raggio la possibilità di esplorare direttamente l'interno della terra si ferma a 15.000 km ca. Anello di congiunzione fra la necessità di dati sperimentali suffraganti l'ipotesi e l'impossibilità di farne personalmente esperienza è l'analisi combinata delle onde sismiche (PedS). Sapendo che si propagano in maniera concentrica, con velocita direttamente proporzionale alla densità del mezzo, e che le S solo nei solidi, si può giungere alla conclusione che: il pianeta presenta una struttura a giusci (crosta, mantello, nucleo est. e int.), distinti l'uno dall'altro da superfici di discontinuità non ben definite e a spessore contenuto, separanti volumi di rocce a densità (e caratteristiche chimico-fisiche) diverse.

Quali sono le forze ester 353e46d ne che determinano tensioni nella litosfera e la fanno rompere?

Nell'astenosfera, individuabile perché a livello di essa le onde S scompaiono, la roccia è allo stato fuso, fluido. In forza del gradiente termico la temperatura più alta alla base genera correnti convettive, dando luogo ad una cella (in cui non sarà mai possibile equilibrare la temperatura). Questi movimenti circolari concatenati di materia cono alla base delle compressioni e distensioni che deformano la litosfera trascinando le zolle.

La crosta è l'involucro. E' sottile e costituita da rocce (soprattutto sedimentarie SiAliche, le più leggere) allo stato solido. La crosta continentale, più spessa (35-40 Km, fino a70 km) e meno densa, è costituita da un sottile strato di sedimenti che ricopre uno strato di rocce di tipo granitico, sotto c'è uno strato più profondo di rocce metamorfiche.



La crosta oceanica presenta spessore inferiore (circa 10 km), è più densa e pesante ed è composta da sedimenti nella porzione superiore, sottostante strato di lave basaltiche e in profondità da uno strato di rocce magmatiche intrusive.

La crosta è delimitata verso il basso dalla discontinuità di Mohorovicic, che segna il passaggio al sottostante mantello. Questo ulteriore involucro raggiunge una profondità di 2900 km ed è composto soprattutto di silicati di  Si e Ma.(rocce metamorfiche e ignee, densità ++).La velocità delle onde sismiche aumenta con la profondità, e la temperatura giunge I 3000°C. Lo studio dell'andamento delle onde sismiche nel mantello ci fornisce un indizio importante sul fatto che i materiali, in questo involucro, si trovano ancora allo stato solido: infatti, oltre alle onde sismiche P si propagano anche quelle S (che, per la loro caratteristica di onde trasversali, non si propagano attraverso i liquidi).

Il mantello è delimitato verso il basso dalla discontinuità di Gutenberg, in corrispondenza della quale inizia il nucleo esterno.

Il nucleo, composto per la maggior parte da Ferro (Fe) (materiale magnetico per eccellenza)e Nickel (Ni), rappresenta la porzione centrale della Terra. Ha un raggio di 3470 km. E' suddiviso in nucleo esterno e nucleo interno separati dalla discontinuità di Lehmann circa 5200 km. La t interna è così alta che la sua porzione esterna è allo stato liquido, come testimoniato dal fatto che le onde S non possono passarvi. Il nucleo interno invece è allo stato solido in quanto sottoposto a pressioni enormi. Qui sia le onde S che quelle P possono passare.

Un altro modo di considerare la parte più esterna del nostro pianeta è in base alle caratteristiche reologiche delle rocce: la litosfera, che comprende la crosta e una sottile parte superiore del mantello, è costituita da rocce a comportamento prevalentemente rigido e risulta suddivisa in un certo numero di zolle. Il suo limite inferiore arriva a profondità variabili a seconda del diverso spessore della crosta: sotto gli oceani max settantina di km, continenti media di 100 km;

Sotto la litosfera si trova l'astenosfera, le cui rocce non hanno un comportamento strettamente rigido e, se sottoposte a sforzi lentissimi e prolungati possono fluire in modo duttile. L'astenosfera è detta anche "orizzonte a bassa velocità", in quanto in questa regione le onde sismiche subiscono un brusco rallentamento. La diminuzione di velocità è causata dalla presenza di materiale allo stato parzialmente fuso. Questo materiale faciliterebbe un comportamento di tipo plastico e spiegherebbe l'anomalia sismica.



La scoperta di questo orizzonte "plastico" è stata fondamentale per l'affermazione della teoria della tettonica a placche: gli scienziati ritengono infatti che le placche litosferiche siano trascinate dai movimenti originatisi nella sottostante astenosfera originando tutti i meccanismi responsabili della tettonica globale.

Al di sotto di questo orizzonte le rocce tornano a comportarsi come solide all' impulso sismico.

Al di sotto dell'astenosfera, il mantello continua fino a 2900 Km di profondità, dove la discontinuità di Gutemberg indica l'inizio del nucleo esterno.

Il nostro Pianeta non è statico e immobile ma attivo e dinamico grazie alla presenza di calore interno. Man mano che si scende verso il centro della Terra si assiste ad un aumento della temperatura. In questa situazione si generano correnti convettive che, almeno nel mantello, sono tanto lente da farlo comportare come solido all'attraversamento istantaneo delle onde sismiche.

Non si tratta però di un circuito unico che partendo, per esempio, dalla superficie del nucleo solido arriva alla crosta, ma vi sono circuiti tenuti separati dalle discontinuità maggiori, o da altre minori, che dividono l'interno della Terra come una cipolla.

La parte esterna del nucleo è estremamente fluida, addirittura con una viscosità che non sembra molto diversa da quella dell'acqua. La presenza delle correnti ascendenti calde e delle discendenti fredde (specialmente quelle del mantello) è un'altra rivelazione dovuta alle onde sismiche che le attraversano con modalità differenti e che permettono di visualizzarle nella rielaborazione dei dati al computer. In questo nucleo esterno estremamente fluido e conduttivo (è composto essenzialmente di ferro) i movimenti circolari di convezione, combinati con i movimenti di rotazione terrestre, creerebbero un effetto "dinamo autoeccitante" che produrrebbe il campo magnetico terrestre rilevato dalle bussole.







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