Geologia

Materie:	Appunti
Categoria:	Geologia
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Data:	23.06.2008
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1. che differenza c’è tra rocce e minerali? I minerali sono solidi naturali, originati da processi inorganici e sono caratterizzati da una composizione chimica ben definita (o variabili entro limiti ristretti); le rocce invece sono agglomerati di uno o più minerali diversi (o a volte anche di sostanze non cristalline)2. genesi dei cristalli. Un cristallo si può formare per: solidificazione di una sostanza fusa in raffreddamento (sia in superficie che in profondità); precipitazione di sostanze in acqua; sublimazione da vapori3. cos’è un solido amorfo? È un solido che non ha una disposizione regolare degli atomi al suo interno, questo perché la solidificazione del liquido è rapida, sviluppa una struttura tipicamente vetrosa4. quali sono le caratteristiche dei silicati e su cosa si basa la loro classificazione? La classificazione si basa sulla disposizione dei caratteristici tetraedri di (SiO4): neosilicati (tetraedri isolati), sorosilicati (t doppi), ciclosilicati (t ad anello), inosilicati (t a catena semplice/doppia), fillosilicati (t a piani sovrapposti), tettosilicati (t a struttura tridimensionale)5. cos’è il polimorfismo? È un fenomeno che si ha quando minerali con la stessa composizione chimica hanno una struttura diversa del reticolo cristallino, questo a causa di diverse condizioni ambientali durante la solidificazione del minerale6. minerali non silicati. Sono elementi nativi (composti da un solo elemento chimico), solfuri (combinati con lo zolfo), aloidi (si formano per cristallizzazione a partire da soluzione saline dopo l’evaporazione del solvente), ossidi e idrossidi (un elemento è combinato con O/OH-/H2O), carbonati (si formano per processi chimici e biochimici in acque marine e continentali), solfati (=anidridi e idrati, si generano solitamente per fenomeni chimici di precipitazione)7. divisione dei minerali in base alla composizione. Ossido(presenta l’anione O2- che si lega con catoni metallici; silicato(presenta lo ione SiO44-; carbonato(presenta lo ione CO32-; solfato(presenta lo ione SO42-; solfuro(presente lo ione S2-; aloide(presenta lo ione F- e lo ione Cl-; elemento nativo(non presenta anioni 8. quali sono le principali differenze tra rocce intrusive e rocce effusive? In base a questa classificazione si distingue le rocce ignee intrusive (magmi che solidificano in profondità creando ammassi rocciosi), effusive (magmi che solidificano in superficie più velocemente), ipoabissali (si formano in condizioni intermedie) 9. spiega brevemente cosa si intende con “ciclo litogenetico”. È un processo che agisce tramite l’erosione da parte degli agenti atmosferici e tramite i movimenti della crosta terrestre e che prevede che, ciclicamente, ogni roccia possa trasformarsi in un tipo diverso10. classificazione delle rocce in base al ciclo litogenetico. Processo magmatico(solidificazione del magma (sia in superficie che in profondità); processo sedimentario(deposito e accumulo di detriti portati da acqua / vento / ghiaccio (=rocce detritiche), deposito e accumulo di prodotti dell’attività di organismi viventi (=rocce organogene), fenomeni chimici di precipitazione in acqua (=rocce di origine chimica) (in superficie con bassa pressione e bassa temperatura); processo metamorfico( trasformazione di rocce già esistenti a causa di cambiamenti di pressione e/o temperatura (in profondità, cambiano la struttura e la composizione chimica della roccia)11. classificazione delle rocce in base al contenuto in silicio (differenza rocce acide, neutre, basiche). Rocce acide/sialiche( magmi ricchi di Si e Al, densità piuttosto bassa, colore chiaro; rocce neutre(composizione e densità intermedie, colore un po’ più scuro delle precedenti; rocce basiche/femiche(ricche di Fe e Mg, densità elevata, colore generalmente scuro (verde, grigio, nero); rocce ultrbasiche( alta densità, colorazione molto scura12. quali processi determinano la genesi dei magmi? Pressione litostatica(pressione delle rocce sovrastanti, influisce sullo stato fisico dei minerali (più pressione c’è, più si alza la temperatura di fusione); temperatura(l’aumento della temperatura porta alla fusione del minerale (prima la parte acida, poi la neutra, …), la parte fusa, essendo meno densa, tende a risalire; presenza di acqua(abbassa la temperatura di fusione, favorendo la formazione di magmi
13. quali sono i diversi tipi di magmi (dualismo dei magmi)? Magma primario/basico(deriva dalla fusione di rocce ultrabasiche a temperature molto elevate; magma secondario/acido(temperatura più bassa, deriva dalla fusione di rocce poco profonde della crosta 14. come funziona il meccanismo eruttivo? Ha inizio quando la pressione dei gas all’interno del magma vince la pressione litostatica e del “tappo” di materiale solidificato nel camino del vulcano, la rottura del “tappo” fa fuoriuscire altro gas e le bolle di gas che salgono facilitano l’uscita del magma. 15. cos’è il vulcanismo secondario? Indica la presenza di fenomeni collaterali all’eruzione, consiste in emissioni di gas e vapori dal vulcano o dalle vicinanze, causate dalla presenza di magma nel sottosuolo. 16. cos’è il metamorfismo e in quali condizioni si verifica? È la trasformazione che una roccia subisce, allo stato solido, per aumento di temperatura e/o pressione, al termine dei processi iniziati appunto da cambiamenti di temperatura e/o pressione i minerali subiscono una ricristallizzazione allo stato solido. 17. cos’è la diagenesi e quali sono i principali meccanismi che la determinano? Comprende tutti quei fenomeni che trasformano le rocce incoerenti in rocce coerenti, le fasi principali sono la compattazione (fa sì che l’acqua presente negli spazio tra i clasti venga espulsa, diminuendo la porosità ed avvicinando i granuli), ed in seguito la cementazione (negli spazi tra i granuli precipitano sostanze che erano presenti nell’acqua, come CaCO3 o SiO2, che contribuiscono a diminuire ulteriormente la porosità e svolgono un’azione cementante). 18. cosa sono i fossili e in quali rocce si trovano esclusivamente? Fossile è una qualsiasi traccia lasciata da un organismo che, conservato all’interno della roccia, diviene inorganico; le uniche rocce in cui si trovano i fossili sono le rocce sedimentarie, in quanto, per avere una fossilizzazione il resto dev’essere coperto da un nuovo sedimento prima possibile perché l’ossigeno accelera i processi di decomposizione. 19. cos’è una facies? Quali tipi principali di facies conosci? La facies è una categoria di classificazione, esistono facies metamorfiche (intervalli di temperatura e pressione, riferiti all’ambiente di formazione di rocce metamorfiche) e facies sedimentarie ( caratteristiche litologiche e paleontologiche, di una roccia, che dipendono dall’ambiente di formazione) 20. che differenza c’è tra crosta continentale e crosta oceanica? La crosta continentale ha una composizione eterogenea di cui ancora non si è sicuri, ma si pensa di poterla suddividere in due strati principali: uno strato superficiale (formato principalmente da graniti e rocce metamorfiche -gneiss- di composizione acida, che può essere ricoperto da un sottile strato di rocce sedimentarie) e uno strato sottostante (di composizione incerta); la crosta oceanica è invece più omogenea ed è composta da 3 strati: uno superficiale (di sedimenti oceanici), uno di basalti (rocce effusive con composizione a cuscino e basiche) e uno di gabbri (rocce intrusive con la stessa composizione chimica dei basalti. 21. come si classificano le rocce magmatiche in base alla loro composizione chimica? 22. cosa s’intende con i termini di “vicarianza” e “isomorfismo”? L’isomorfismo è un fenomeno per cui minerali con una diversa composizione chimica possono avere una stessa cella elementare, perché alcuni ioni possono sostituirne altri, a condizione che abbiano dimensioni simili; questo fenomeno di sostituzione prende il nome di vicarianza. 23. cosa afferma il principio dell’isostasia? L’isostasia è la tendenza dei blocchi crostali a raggiungere una condizione di equilibrio gravitazionale, è quindi un equilibrio dinamico, che varia col variare delle condizioni della superficie del blocco. 24. cosa sono le superfici di discontinuità e qual è il modello sull’interno della Terra che si ricava dal loro studio? Sono involucri sferici che, all’interno della Terra, strati rocciosi concentrici con caratteristiche chimico-fisiche diverse; abbiamo quindi: nucleo interno - discontinuità di Lehmann - nucleo esterno - discontinuità di Gutenberg - mantello -discontinuità di Mohorovicic – crosta. 25. su cosa si basa la classificazione delle rocce sedimentarie? La classificazione si basa sulla natura dei clasti: abbiamo rocce detritiche (formate da frammenti di rocce preesistenti di qualsiasi tipo), rocce organogene (derivate da attività di organismi viventi) e rocce di origin chimica (il cui accumulo dipende da fenomeni chimici. 26. qual è la struttura della litosfera e della parte superiore del mantello? la densità della parte superiore del mantello è di circa 3,3 g/cm3 , la velocità delle onde P aumenta con la profondità; la litosfera comprende la crosta e una parte del mantello superiore, è lo strato sovrastante l’astenosfera ed ha un comportamento rigido ed elastico. 27. come si origina un terremoto (fai riferimento alla teoria del rimbalzo elastico)? Le rocce della crosta, avendo un comportamento elastico, se sottoposte a sforzi si deformano accumulando energia, fino ad arrivare al punto di rottura; a questo punto l’energia viene liberata istantaneamente con la formazione di una faglia e creando calore e onde sismiche. 28. quali diversi tipi di onde sismiche conosci e quali sono le loro caratteristiche? Onde P(le particelle oscillano nella direzione della propagazione dell’onda, vi sono in esse compressioni e dilatazioni successive, possono attraversare solidi, liquidi e gas ((); onde S(la particella oscillano perpendicolarmente alla direzione delle onde, non possono propagarsi nei fluidi e sono molto più lente rispetto alle onde P (e ); onde L(sono la continuazione in superficie delle onde P e S, si distinguono in onde di Rayleight che generano movimenti ellittici delle particelle in piani orientati nella direzione di propagazione delle onde (( ), e onde di Love che provocano movimenti trasversali e perpendicolari alla direzione di propagazione delle onde ( ( ). 29. quali sono le scale usate per esprimere l’entità di un sisma? Quali sono i vantaggi dell’uso di una o dell’altra scala? La scala Richter misura la quantità di energia liberata dall’ipocentro, mentre la scala MCS misura l’intensità del terremoto; la prima si basa su calcoli matematici ed ha valore scientifico, mentre la seconda è puramente descrittiva, ma molto utile per quanto riguarda la prevenzione, l’organizzazione dei soccorsi, l’edilizia antisismica e l’individuazione delle aree maggiormente a rischio. 30. in base a quali studi, diretti o indiretti, possiamo ricavare informazioni sulla struttura interna della Terra? Una fonte indiretta di informazioni sui materiali che compongono la parte interna del nostro pianeta e sulla disposizione di tali materiali è lo studio delle onde sismiche, questo grazie all’analisi dei diversi percorsi di propagazione delle onde. 31. quali prove ha portato Wegener a favore della teoria della deriva dei continenti? Le prove portate da Wegener sono di 4 tipi: geologiche (individuò corrispondenze tra le formazioni geologiche formate prima della separazione della Pangea); paleontologiche (nelle formazioni rocciose presenti ad est e a ovest dell’oceano atlantico vi sono molti fossili di flora e fauna estremamente simili); paleoclimatiche (vi sono alcune rocce sedimentarie che sono tipiche di determinate zone climatiche, e se ne sono trovate di uguali in territori ora divisi da oceani); geofisiche (egli ipotizzò la possibilità di spostamenti laterali e non solo verticali, e portò come prova delle misurazioni che dimostravano un allontanamento della Groenlandia dall’Europa). 32. per quali motivi la teoria di Wegener non è più ritenuta valida? Perché egli spiegò lo spostamento delle placche con maree terrestri, rigonfiamenti crostali e forze gravitazionali, non sufficienti a mobilitare una massa di tali dimensioni, inoltre non seppe spiegare per quale motivo la Pangea si fosse divisa così rapidamente, quando fino ad allora non aveva subito modificazioni. 33. quale importanza ha, per la teoria della tettonica a placche, l’aver riconosciuto l’esistenza della litosfera e dell’astenosfera, separate dallo strato a bassa velocità (LVL) ? L’astenosfera essendo altamente viscosa, è soggetta a moti convettivi, l’energie di questi moti viene trasferita alla litosfera producendo l’evoluzione delle placche che la costituiscono. 34. cosa afferma la teoria della tettonica delle placche? L’idea fondamentale di questa teoria è che la litosfera sia suddivisa in placche, incastrate tra loro (come un puzzle) come a formare una sorta di “guscio” fratturato; in corrispondenza di tali fratture ci sono i punti di contatto tra le placche, punti in cui solitamente si originano i fenomeni sismici. 35. In che modo può avvenire il contatto tra diverse zolle? Le zolle si possono allontanare tra loro formando frattura nelle zone di rift, il magma riempirà lo spazio tra le due zolle ((margini convergenti o costruttivi ((); può esserci un movimento relativo orizzontale tra le placche adiacenti ((margini conservativi (); le placche possono premere l’una contro l’altra provocando lo scivolamento verso il basso della placca con la litosfera più densa, che si immerge lungo il piano di Benioff(piano inclinato) su cui si concentrano gli ipocentri dei terremoti ((margini convergenti o distruttivi ((). 36. che differenza c’è tra margini continentali attivi e margini continentali passivi? I margini continentali attivi si trovano in corrispondenza dei margini convergenti, solitamente si sviluppano nella direzione di spostamento della placca, sono caratterizzati da intensa attività vulcanica e sismica, hanno quindi un’intensa attività tettonica e vengono chiamati “sistemi arco-fossa”; i margini continentali passivi si trovano invece all’interno delle placche lungo il limite tra crosta oceanica e crosta continentale, è caratteristica l’assenza di fenomeni sismici e vulcanici, mentre c’è un’abbondante sedimentazione di detriti sulla piattaforma continentale, solitamente si sviluppano in posizione opposta alla direzione di spostamento della placca e sono tipici di oceani in espansione. 37. cosa sono i margini conservativi e quali fenomeni sono ad essi collegati? Quale margine conservativo attualmente attivo conosci? I margini conservativi sono margini in cui si registra solo il movimento relativo orizzontale tra placche vicine in corrispondenza di faglie((). Un margine conservativo attualmente attivo è quello della faglia di San Andreas. 38. cosa ci si aspetta quando il margine di una placca continentale converge con il margine di una placca oceanica? Quali strutture si formano tipicamente? In questo caso si ha la subduzione della placca oceanica, si inizia a formare un sistema arco-fossa con una serie di archi vulcanici da cui si ha una progressiva risalita di magma, che, poco alla volta, genera catene montuose sempre più elevate; quindi solitamente, da una collisione oceano-continente ci si aspetta la nascita di catene montuose molto elevate, come per esempio la cordigliera delle Ande nel continente americano. 39. cos’è il piano di Benioff? Il piano bi Benioff è il piano inclinato lungo cui si immerge la placca con litosfera più densa nel momento in cui ci sono dei margini distruttivi, lungo questo piano si concentrano solitamente gli ipocentri dei sismi. 40. secondo quali meccanismi può avvenire l’orogenesi? Vi è un’orogenesi causata dalla collisione oceano-continente, da cui ci si aspetta la formazione di montagne molto elevate; l’orogenesi causata dalla collisione continente-continente in cui lo scontro crea una “cicatrice”, le placche si saldano tra loro, ma i loro margini originari restano visibili (Himalaya); un ultimo caso è l’orogenesi per accrescimento crostale, in cui il margine continentale accumula microblocchi continentali e monti sottomarini insieme a lembi di crosta oceanica. 41. quali sono le principali caratteristiche del vulcanismo effusivo? Il vulcanismo effusivo produce colate laviche poco viscose e non acide, che possono raggiungere notevoli distanze dal centro di emissione, la lave prodotte possono essere subaeree se solidificano a contatto con l’atmosfera, o subacquee se solidificano a contatto con l’acqua. 42. quali sono le principali caratteristiche del vulcanismo esplosivo? In questo tipo di vulcanismo il magma è acido e viscoso e solidifica prima di arrivare in superficie, la pressione dei gas al suo interno genera un’esplosione, i frammenti prodotti (piroclasti) si possono depositare in tre modi:caduta gravitativa (i detriti vengono lanciati in aria per poi ricadere al suolo) , flusso piroclastico (caratterizzato dal movimento a valle di materiale piroclastico tenuto in sospensione da gas ad alta temperatura che fa da lubrificante) o andata basale (è un flusso di gas e materiale piroclastico con densità relativamente bassa) . 43. descrivi i processi chimici che sono alla base del fenomeno carsico. Il terreno carsico è principalmente costituito da carbonato di calcio, poco solubile in acqua pura, ma in presenza di una certa quantità di CO2 la solubilità aumenta notevolmente in quanto il carbonato di calcio reagisce con l’acqua formando H2CO3 quest’ultimo si dissocia parzialmente in ioni idrogeno e bicarbonato, a questo punto si crea un ambiente leggermente acido in cui può avvenire la reazione (reversibile): CaCO3 + H2O + CO2 ( Ca(HCO3)2 44. descrivi le caratteristiche morfologiche delle strutture tipiche del carsismo epigeo. Le forme epigee sono quelle superficiali, i cui elementi caratteristici sono le doline, depressioni del terreno a forma concava, si possono originare in tre modi: dissoluzione di rocce molto fratturate (l’acqua agisce su di esse in modo più intenso) ; crollo della volta di una grotta sotterranea; subsidenza di rocce superficiali non solubili che poggiano su rocce solubili. Se le doline si uniscono tra loro formano una uvala; esistono inoltre i polje che sono bacini già presenti che sono stati modificati dal carsismo, inoltre esistono i campi carreggiati che si formano per lo scorrimento di acque come le scannellature e le vaschette di corrosione che si formano col ristagno dell’acqua. 45. descrivi le caratteristiche morfologiche delle strutture tipiche del carsismo ipogeo. Le forme ipogee sono quelle sotterranee, esse creano delle cavità sotterranee nate dall’infiltrazione e dallo scorrimento di acqua; nel sottosuolo si generano stalattiti che pendono dal soffitto della grotta, sono prodotte durante il gocciolamento dell’acqua dalla volta della grotta, hanno forma cilindrica e si generano intorno ad un piccolo canale centrale da cui fuoriesce l’acqua; vi sono anche le stalagmiti, generate dalle gocce che cadono dalle stalattiti, hanno la base più grossa; se una stalattite riesce ad unirsi ad una stalagmite si genera una colonna.