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LA STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA
studio delle onde sismiche
Le onde sismiche hanno permesso di
studiare l’interno della Terra.
Informazioni dirette sull’interno della Terra
si hanno soltanto entro uno strato superficiale di una decina di kilometri. Caverne naturali, pozzi minerari, perforazioni per la ricerca petrolifera non superano i 6÷7 km.
DENSITÁ della TERRA
La forza di gravità dipende dalla massa dei corpi
che la esercitano.
la forza di gravità che si registra alla terra indica che la sua massa è superiore a quella che avrebbe se fosse costituita interamente da materiale con la stessa composizione delle rocce superficiali
d = m/V → m = d V
il rapporto tra la massa e il volume della terra fornisce una densità media
d= m/v= 5,52 g/cm^3
Le rocce dello strato più esterno hanno
una densità più bassa:
2,7 – 3 g/cm3, quindi gli strati più interni devono avere una densità maggiore.
PROPAGAZIONE delle ONDE SISMICHE
In un mezzo omogeneo le onde P e S
viaggiano in linea retta a velocità costante, ma passando da un mezzo ad un altro subiscono una
rifrazione
e cambiano direzione e velocità.
la velocità delle onde è tanto maggiore quanto più rigido ed elastico è il mezzo che lo attraversano (immagine slide 7)
se la terra fosse omogenea le onde si propagherebbero a velocità costante in linea retta
il cambiamento graduale delle caratteristiche delle rocce con la profondità determina un
andamento curvilineo
La presenza di
superfici di discontinuità
tra materiali con caratteristiche diverse
produce la rifrazione delle onde sismiche.
lo studio delle onde sismiche ha permesso di identificare una serie di
superfici di discontinuità
che separano zone con caratteristiche chimico/fisiche differenti (immagine slide 11) - oltre ad una certa distanza dall'ipocentro del terremoto le onde sismiche spariscono a 16 000km, le onde s non ricompaiono perché? (immagine slide 12/13)
COSA CI DICONO LE ONDE SISMICHE?
I cambiamenti di velocità delle onde P ed S, segnalano variazioni di temperatura e pressione o di composizione chimica.
La diversa propagazione delle onde in mezzi in stati fisici differenti:
le onde P, si propagano nei solidi e nei fluidi e le onde S, si propagano solo nei solidi, ci segnalano anche lo stato di aggregazione, liquido o solido, dei materiali.
STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA
dall'esterno verso il centro del pianeta
la crtosta
discontinuità di mohorovicic
il mantello
-ò la discontinuità di Gutenberg
il nucleo esterno fluido
la discontinuità di Leheman
il nucleo interno solido
IL MANTELLO
Il mantello rappresenta il 67 % della massa e l’81 % del volume della Terra.
È costituito in prevalenza di silicati
la cui composizione varia con la profondità.
In base alla diversa composizione
mineralogica il mantello si può dividere in:
mantello superiore, zona di transizione, mantello inferiore
suddivisione alternativa
litosfera, astenosfera, mesosfera
LITOSFERA
Il guscio più esterno rigido, che comprende
la crosta e la parte più esterna del mantello
superiore fino alla zona di bassa velocità, prende il nome di litosfera.
ASTENOSFERA
Nella parte alta del mantello,
sotto la crosta ma non a diretto contatto con essa c’è una zona composta da materiali parzialmente fusi, in cui le onde si propagano
a bassa velocità: l’astenosfera.
La velocità delle onde sismiche aumenta
bruscamente nel passaggio tra la crosta e il mantello
→ discontinuità di Mohorovičić (o Moho).
Oltre la Moho, la velocità cresce regolarità nel mantello, ad eccezione di una zona compresa fra 70 e 250 km, in cui la velocità diminuisce: zona di bassa velocità (lvz). (slide 30)
MESOSFERA
La mesosfera è il guscio rigido e poco deformabile sottostante l’astenosfera,
che comprende il mantello inferiore. (slide 32-33)
LA CROSTA
La crosta è la parte della Terra che si trova al di sopra della discontinuità di Mohorovičić detta Moho, sotto di essa si trova il mantello.
per equilibrio ipostatico le parti più rilevate della crosta sono anche quelle che sprofondano maggiormente nel mantello (immagine slide 17)
L'andamento della Moho è irregolare e riflette quello della superficie terrestre: è più profonda sotto i continenti e più superficiale sotto gli oceani
Secondo la teoria di Airy (1855) la
crosta terrestre sarebbe costituita da blocchi rigidi, aventi uguale densità, galleggianti su un substrato più denso.
I blocchi affonderebbero tanto più nel
substrato quanto maggiore è la loro altezza, così che lo spessore della crosta risulterebbe relativamente grande nelle zone montuose e relativamente piccolo nelle zone
oceaniche.
**La costa terrestre può
sprofondare o sollevarsi a seconda del cambiamento del suo peso**
Il mantello sotto la crosta
è solido ma le rocce solide sotto il peso
della crosta e in tempi geologici si possono comportare in modo plastico
crosta continentale
spessore mediamente di 30÷40 km (fino a 90 km) densità di 2,7 g/cm3
crosta oceanica
spessore mediamente 7÷8 (fino a 15 km) densità di 3,0 g/cm3 ;costituisce il 59% della superficie totale della crosta.
