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geologia - Coggle Diagram

- - - - Gravity Recovery And Climate
        Experiment (GRACE) rappresenta con colori diversi le anomalie del campo
        gravitazionale terrestre (le anomalie negative in questo caso sono date come positive)
      - ellissoide--> corrisponde ad uno sferoide con schiacciamento ai poli superficie approssimata
        al geoide, permette una formulazione e la proiezione matematica sul piano, ad esso si riferiscono i reticoli geografici
- - - - 1980 il primato mondiale era detenuto dalla Gouffre Jean-Bernard nelle Alpi francesi. profondità 1.602
      - Veryovkina Cave di 2212 metri di profondità e 13,5 km di lunghezza
- - - - grandi discontinuità si ha quando vi sono cambiamenti di rocce o condizioni diversi e che fa si che le onde P ed S rallentino o diventino più veloci: Moho (separa la crosta dal mantello, diminuzione velocità onde), Gutenberg (onde P diminuiscono drasticamente, onde S spariscono) separazione mantello dal nucleo esterno liquido, infine vi è quella di Lehman (aumento onde P e ricomparsa onde S)
  - - - Moho sismica--> discontinuità presente quando si ha il passaggio gabbri-peridotiti; frazionamento e precipitazione di
        olivina alla base di camere magmatiche a chimismo basaltico
        iniettate nella crosta e successivamente si formano peridotiti
      - Moho petrologica--> l’effettiva transizione crosta e mantello e coincide con il limite tra peridotiti cumulitiche (stratificate) e
        le peridotiti residuali del mantello,
        in prevalenza harzburgiti
  - - - iherzolite: olivina (max 67%) (Mg,Fe)2SIO4+ pirosseni, con minor granato,
        plagioclasio e spinello MgAl2O4
    - - analisi dirette sulle ofioliti subcontinentali affioranti,
        provenienti da settori sotto la crosta continentale es: Monviso costituito quasi esclusivamente da ofioliti, il Musinè è formato da affioranti nel Massiccio
        Ultrabasico di Lanzo peridotiti di mantello
        serpentinizzate
      - analisi successioni ofiolitiche oceaniche (come la
        Zona Piemontese delle Alpi Occidentali)
      - analisi dirette su rocce profonde,
        provenienti da settori sottocrostali:--> magma del camino vulcanico (neck) risalendo ingloba le rocce che incontra (eclogiti e granati sottoforma di xenoliti che sono frammenti del mantello e sono inclusioni nel neck) e le rocce che costituiscono il camino vulcanico sono dette kimberliti (dove si trovano giacimenti di diamanti, ossia flogopite e granato provenienti dal mantello come anche brecce e olivine serpentinizzate), la discontinuità a 660 km fa cambiare le rocce
        
        mantello litosferico--> è il livello più superficiale del mantello sta subito sotto la Moho (quindi sotto i 4-10 km di prof. sotto gli oceani e i 30-70 km di prof. sotto i continenti, arriva fino a 100 km di profondità (ma fino a 200 km sotto i cratoni/ continenti) e cioè fino a dove inizia la zona a bassa velocità detta anche astenosfera dove le peridotiti dovrebbero avere delle fusioni parziali (1-10%), diminuzione di velocità delle onde S (pari al 3-6%, da
        4,6 a 4,4 km/s; le onde prime passano da 8,1 a 7,8 km/s, modello debole su cui scorrono le placche litosferiche, arriva fino a 250 km di profondità circa
        
        sotto la zona a bassa velocità, la
        velocità delle onde S riprende ad aumentare con la profondità, questo perchè cresce la pressione, ma
        non altrettanto la T a causa dei rimescolamenti prodotti dai moti
        convettivi; dunque la peridotite diventa solida e rigida. Tra 400-420 km di prof. c’è un brusco
        aumento della velocità delle onde S, 400-650 km di prof.--> struttura compatta a spinello partendo da una struttura tipo olivina (zona di transizione), infine a circa 660 km (passaggio dal mantello superiore a quello inferiore) vi è una trasformazione da olivina a peroskvite (mesosfera--> zona di transizione+ mantello superiore che sta sotto l'astenosfera--> aumento di velocità delle onde S
        nei primi 900 km al di sotto una area oceanica)
        
        Mantello inferiore (650-2900 km di prof.)--> è spesso 2250 km,
        
        due modelli di circolazione dei moti convettivi
        
        modello A--> ipotesi di mantello superiore e inferiore
        con la stessa composizione chimica: 1 circolazione convettiva
        
        modello B-->ipotesi di mantello inferiore differente per
        composizione chimica: due circolazioni differenti per mantello superiore ed inferiore, 2 circolazioni convettive
        
        peroschite (dura ma con stessa composizione simile all'olivina), dall’olivina: (Mg,Fe)2SIO3dai pirosseni: Al-(Mg,Fe)2SIO3, dai granati: CaSiO3
        
        limite mantello-nucleo--> 2890 km di profondità, da una roccia solida a
        composizione silicatica a una lega di ferro liquida, la velocità delle onde S si azzera (passa da 7,5 km/s a nulla)
        la velocità delle onde P scende di 5 km/s (passa da 13 a 8 km/s), a densità invece ha un brusco aumento di ben 4,5 g/cm3
        
        Il calore che per conduzione esce dal nucleo fa aumentare di 1000 oC le temperature
        della base del mantello. Ciò sembra produrre una fusione parziale (forse discontinua) alla base del mantello,
        come indiziato dal decremento del 10% della velocità delle onde sismiche. Si ipotizza che questo settore di 300 km: essere l’origine dei pennacchi di magma mantellico che risalgono in
        superficie a dar origine al vulcanesimo dei punti caldi sulla crosta oceanica (Hawaii) e continentale (Yellowstone), essere considerato come possibile punto di arrivo dei materiali residuali della
        litosfera oceanica scesi in subduzione, ospitare “anticontinenti”, lembi di materiale ferroso denso che si
        sposterebbero lateralmente avanti e indietro alla base del mantello al di sotto della crosta continentale
        
        ipotesi che il nucleo sia costituito da ferro--> il ferro è uno degli elementi più abbondanti nel sole = nel sistema solare (H 75%, He 15%, poi in ordine di Peso Atomico, ma con picco di abbondanza per il Fe nella crosta terrestre è al quarto posto (dopo O, Si, Al) il ferro ha valori di densità sufficientemente alti (aumentanti con la profondità a causa della pressione litostatica terrestre) in accordo con la densità stimata per il nucleo, tali da spiegare la gravità terrestre il ferro è materiale ottimale per spiegare la generazione del campo geomagnetico terrestre
        
        nucleo--> 2900 km dove vi è la discontinuità di Gutenberg, spessore di 3480 km, che è quasi la metà del raggio terrestre (6371 km), nucelo esterno è liquido mentre quello interno (da 5150 km di profondità) dalla Discontinuità di Lehmann
        
        discontinuità di Gutenberg rappresenta la zona d'ombra: onde P scompaiono tra circa 103°e 142°
        dall’ipo-epicentro (zona d’ombra), per effetto della rifrazione causata dalla discontinuità di Gutenberg, onde S scompaiono al di là dei 103°
        dall’ipo-epicentro (zona d’ombra) a causa del nucleo liquido
        
        esterno--> spessore = 2250 km, è allo stato fluido (come indicato dalla scomparsa
        delle onde S), in esoo si origina il campo geomagnetico, compreso da quella di Gutenberg e quella di Lehmann, 9-10 grammi su cm cubo, ferro, 2% nichel e 15% di ossigeno e zolfo. densità = 9,3-9,9 g/cm3
        
        composizione: Ferro + 2% Nichel +
        max 15% di ossigeno e zolfo
        
        interno--> Ferro + 20% Nichel
        densità = 12,8-13 g/cm3 allo stato solido temperatura (intorno ai 5500 oC) è analoga a quella della superficie
        del Sole ed è per la maggior parte prodotta dal decadimento di elementi radioattivi, si suppone sia costituito da ferro a causa della sua abbondanza e da nichel e il primo ha anche densità elevata
        
        dalle meteoriti ferrose = frammenti
        del nucleo di corpi planetari prima
        differenziatisi in crosta-mantellonucleo e poi disintegratisi; sono costituite da leghe (camacite e
        tenite) di ferro e di nichel (in media 8% di Ni), a forte pressione (330 - 360 GPa)
        impedisce al metallo di fondere completamente.
        
        densità del nucleo esterno prospettata dai
        modelli di distribuzione della densità = 9,9 g/cm3 densità del Fe alla superficie del nucleo (alla
        pressione di 136 GPa = 1,36 Mbar)= 10,6 g/cm3
- - - - se ci si trova in mare--> correzione in aria libera(di Faye) (positiva) per tener conto
        dell’altitudine sul livello del mare, vale circa 0,28-0,30 mGal ogni metro di dislivello (da aggiungere per la correzione), al valore misurato si aggiunge la correzione (ad es. se si è a
        1000 m di quota s.l.m., si aggiungono 280-300 mGal)
      - se NON ci si trova a livello del mare--> tutte le correzioni (aria libera, Bouger, topografica) alle quali si sottrae la gravità normale
      - correzione topografica--> attrazione esercitata dalle rocce formanti rilievi (A) nell’intorno del punto
        di misura (P). rilievi attraggono di più delle depressioni quindi si tolgono milligal mentre per le depressioni si fa il lavoro opposto
        
        anomalie in zone marine--> anomalia in aria libera = gravità misurata + correzione in aria libera (se il rilievo gravimetrico è effettuato dall'aereo)- gravità normale
        
        zone terrestri--> anomalia di Bouguer = gravità misurata + correzione in aria libera + correzione di Bouguer + correzione topografica- gravità normale
        
        Si determinano le anomalie
        magnetiche nei diversi punti (ai nodi di un reticolo
        opportunamento scelto)+ unione delle anomalie per ottenere linee isoanomalee
        
        anomalie gravità negative--> rocce a minore densità oppure vuoti nel sottosuolo= attrazione minore (deficit di massa),
        
        pianura padana --> -presenza di grandi bacini sedimentari colmati da potenti successioni (2-10 km) di sedimenti (a bassa densità) su crosta continentale
        
        alpi (rocce meno dense e mantello più distante)--> grande spessore della crosta continentale (caratterizzata da rocce a densità medio-bassa) e dunque maggiore profondità del limite crosta-mantello
        
        Italia settentrionale presenta anomalie negative (alpi), al sud le anomalie sono positive perchè vi sono meno rilievi (mantello più vicino alla superficie)
        
        la lunga fascia di anomalia gravimetrica positiva (+ 20 mGal) che attraversa il
        Piemonte lungo il bordo interno della catena alpina coincide con una zona di minimo spessore crostale, in cui affiorano rocce di crosta continentale profonda
        (Zona Ivrea-Verbano) e rocce di mantello (complessi ultrabasici di Lanzo, di Baldissero, di Balmuccia e di Finero) es: corpo geofisico d'Ivrea: un pezzo di litosfera inferiore adriatica che
        si è incastrata nella crosta superiore lungo il margine interno delle Alpi occidentali.
        Questo corpo si caratterizza in primo luogo per anomalie gravimetriche positive e per
        l’elevata velocità delle onde sismiche dovute all'alta densità delle rocce
        
        da parte dei
        fisici G.B. Airy e J.H. Pratt, che lavoravano entrambi sul rilievo gravimetrico in Tibet, Misurando in India, si notava che l'Himalaya faceva inclinare il filo di piombo, quindi c'erano deflessione teorica (maggiore) perchè la catena attraeva in parte e una effettiva (che era minore)
        
        anomalie gravità positive--> piccolo spessore della crosta e dunque minor
        profondità del limite crosta-mantello dunque vicinanza delle rocce ad alta densità
        del mantello), presenza di presenza di un notevole spessore di rocce a
        densità medio-elevata in superficie (crosta oceanica)
        
        crosta basaltica dei bacini oceanici, potenti apparati vulcanici a chimismo intermediobasico; elementi della crosta inferiore o del mantello in affioramento
        
        un pezzo di litosfera inferiore adriatica che
        si è incastrata nella crosta superiore lungo il margine interno delle Alpi occidentali.
        Questo corpo si caratterizza in primo luogo per anomalie gravimetriche positive e per
        l’elevata velocità delle onde sismiche dovute all'alta densità delle rocce. Lo spessore della crosta è definito dalla profondità del confine crostamantello (discontinuità di Mohorovicic o Moho), dedotta dall'interpretazione dei sondaggi sismici profondi (modificata da Finetti,
        2005a,b). Le linee rosse con triangoli identificano i principali fronti di sovrascorrimento dell'appennino settentrionale
        
        La carta gravimetrica d’Italia alla scala
        1:1.000.000 è stata realizzata dal Servizio Geologico d’Italia e da AGIP utilizzando 234.100
        stazioni di terra messe a disposizione da AGIP, dal Servizio Geologico d’Italia, da Istituti Universitari
        ed Enti e varie Società private e 6.200 stazioni di fondo mare fornite da AGIP e da OGS. Il Servizio
        Geologico d’Italia ha curato la raccolta e la omogeneizzazione dei dati.
        La carta rappresenta le isoanomale di Bouguer calcolate usando una densità di 2.67 g/cm3 ; la
        correzione topografica è stata calcolata da AGIP fino a 20 km dal punto stazione e dal Servizio
        Geologico d’Italia da 20 Km a 166.736 km dal punto di stazione Le isoanomale, a due colori, sono tracciate con
        equidistanza di 10 mGal su una base topografico-geologica, con relativa legenda, desunta da “Carta
        Mineraria d’Italia” alla scala 1:1.000.000, Densità di misura (1 staz./km^2 di misura, 0.7 staz./km^2 in aree Appenniniche e mare Adriatico, o,1 staz./km^2 in aree alpine e del mare Tirreno. Gravità normale= 978049 (1 + 0,0052884 sin^2 ϕ - 0,0000059 sin^2 2ϕ) mGal
        
        carta gravimetrica d'Italia--> E’ stata realizzata una nuova carta gravimetrica d’Italia e
        mari limitrofi alla scala 1:1.250.000 utilizzando dati di terra e marini estratti rispettivamente dai databases di ISPRA – Dipartimento Difesa del Suolo e di OGS Istituto Nazionale di
        Oceanografia e di Geofisica Sperimentale Dipartimento di
        Geofisica della Litosfera. La totalità dei dati è stata riferita alla IGSN71 (International Gravity Standardization Net) e la
        gravità normale è stata calcolata con la formula del 1980. Per i dati di terra è stata elaborata l’Anomalia di Bouguer
        usando una densità di 2.67 g/cm3 ; la correzione topografica è stata estesa ad un raggio di 166.736 km dal
        punto stazione. L’elaborazione dei dati marini, la maggior parte dei quali è stata acquisita lungo linee di navigazione,
        è consistita nel solo calcolo della Anomalia in Aria Libera. E’stato ottenuto un grid interpolando la totalità dei dati
        gravimetrici su una maglia regolare con intervallo di 1 Km; la mappa risultante è basata sul contour di tale griglia con
        rappresentazione shaded relief a colori. La carta contiene informazioni sulle anomalie di gravità a
        media scala per studi geofisici relativi alla geologia profonda ed agli elementi tettonici del territorio italiano.
        Essa può essere considerata come uno strumento utile per l’identificazione dei principali lineamenti strutturali e per
        delineare i principali elementi geologici a scala regionale.
- - - - Il calore che emana dall’interno della Terra deriva per il
        70% dal decadimento di Uranio, Torio e Potassio. Uranio e Torio si trovano negli ultimi processi di cristallizzazione dei magmi, Le densità delle forme α, β e γ sono pari
        rispettivamente a 19,07, 18,11 e 18,06 g/cm3. Avendo raggi grandi e rimangono negli ultimi fluidi e formano graniti e pigmatiti, uranio può formare suoi minerali e la perovskite può formare il 36% dell'uranio, avendo un atomo grande non entra nei reticoli dei silicati
        
        234U 0,0055%--> 230Th
        208Pb, 235U 0,72%--> 231Th--> 207Pb, 238U 99,27%--> 234Th--> 206Pb
        
        uranio nella crosta tende a concentrarsi nel fluido
        magmatico rimanente alla fine della cristallizzazione dei magmi per entrare poi nei NESOSILICATI quali zircone (ZrSiO4) e titanite o sfene, CaTiSiO5 che si formano nei graniti e nelle pegmatiti. Uranio presente sia nel mantello sia in crosta terrestre ma è prevalente nella crosta anche se c'è più mantello
        
        nel mantello 50% del peso dell'Uranio è presente
        
        è contenuto nella perovskite CaSiO3 , minerale componente fondamentale del mantello inferiore e contiene il 35% di uranio
        
        l’uranio U4+ (e anche il torio) sono contenuti nella perovskite come vicarianti
        del calcio, che ha in comune con essi un grande raggio ionico, La sostituzione di
        Ca2+ con U4+ può essere bilanciata dalla sostituzione di due Si4+ con due Al3+, ci può inoltre essere presenza di ossido di uranio UO2
        
        Nella Crosta ci sono circa 1800 t di U / Km3
        volume crosta = 4,5 miliardi di Km3
        8,1 x 10^12 tonn, Nel Mantello ci sono circa 30 t di U / Km3 volume mantello = 920 miliardi di Km3 27,6 x 10^12 tonn
        
        flusso di calore
        
        conduzione--> nella litosfera (e
        nel nucleo interno, che è rigido) e dipende da-differenza di temperatura tra le due parti del solido
        -conducibilità (o conduttività) termica della roccia--> roccia ferma, calore si sposta per agitazione atomi, processo lento dipende dalla conducibilità termica della roccia
        
        2 more items...
        
        convezione nel mantello e nel nucleo--> piccolo (0,5 C/km) in confronto a
        quello della litosfera (5-20 C/km)--> trasporto di calore attraverso il movimento di masse calde, efficace nei fluidi in quanto riscaldati e meno densi tendono e risalire
        
        2 more items...
        
        irragiamento--> tramite onde elettro-magnetiche in superficie
        
        Secondo Gautron et al (2006) il 60% dell’energia radiogenica terrestre sarebbe prodotta
        dall’uranio e dal torio conservato da un livello basale del mantello inferiore, tra 1600 e 2900 m di prof., del 4% più denso del mantello sovrastante, e costituito da Al-perosvkite.
        Questo livello basale scambierebbe solo calore e pochissima massa con il mantello sovrastante in convezione, per cui sarebbe rimasto stabile e poco mescolato con il
        restante mantello dall’origine della Terra in poi.
        
        nella crosta--> lo ione uranoso U+4 è insolubile e forma ossidi: Uranite UO2 (detta anche pechblenda quando ha aspetto massivo e grana fine), coffinite [U(SIO4)1-x(OH)4x, Brannerite [(U, Ca, Ce)(Ti, Fe)2O6
        
        ione uranile +6 è abbastanza solubile in acqua con la quale forma molti complessi quando altri cationi sono
        disponibili, forma un gran numero di minerali (vanadati, fosfati, silicati), idrati,
        tra cui: carnotite [K2(UO2)2(vO4)2*3H2O], Tyuymunite [Ca(UO2)(VO4)2·(5-8)H2O], autunite [Ca(UO2)2(PO4)2·10-12(H2O)], tobernite [Cu(UO2)2(PO4)2·8-12(H2O)], uranophane [Ca(UO2)2[HSiO4]2·5H2O]
- - - - Pratt rappresenta meglio la differenza tra crosta continentale e oceanica
      - radici alla stessa profondità ma quelle più leggere sono anche le più elevate
    - - aggiunta carichi= abbassamento
        
        formazione di ghiacciai durante le glaciazioni
        
        •per accumulo di sedimenti in bacini di sedimentazione
        
        • aggiunta di corpi magmatici intrusivi nella crosta o effusivi sulla crosta provenienti da magmi del mantello
      - rimozione carichi sulla litosfera--> innalzamento, rimozione dovuta a orogenesei
      - inspessimento crostale (per
        orogenesi): determina un innalzamento--> formazione di catene montuose secondo
        il modello della Tettonica delle Zolle, innalzamento isostatico e poi erosione finale determina un ulteriore innalzamento es: calotte glaciali causarono prima un abbassamento e poi un innalzamento
        
        velocità di sollevamento importante per viscosità del mantello astenosferico es: vedi innalzamento della Scandinavia (di 2 cm/anno al centro
        e 0,5-1 cm l'anno), mantre nell'iInghilterra il settore coperto si abbassa di 5 cm/secolo, quello coperto si alzava di 10 cm/secolo, nella regione del Golfo di Botnia, in
        innalzamento di 10 mm/anno, la viscosità mantello calcolata 10^21 Pascal * sec