Terremoti e interno della terra

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Categoria:	Scienze
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Data:	16.06.2005
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I TERREMOTI.
I terremoti sono associati a fratture, dette faglie. Le forze che generano queste fratture possono essere di compressione, di distensione e di taglio.
Forze di compressione → agiscono in direzioni opposte, spingono le rocce le une contro le altre.
Forze di distensione → tendono ad allontanare le rocce.
Forze di taglio → tendono a far scorrere le rocce in direzioni contrarie.
Alcune rocce agiscono in modo plastico, altre si deformano, ma appena la forza cessa ritornano alla loro forma originaria.
Quando la forza supera il carico di rottura le rocce si possono fratturare in due blocchi che si muovono lungo il piano di faglia l’uno contro l’altro.

Teoria del rimbalzo elastico :origine dei terremoti: ritorno delle rocce deformate alla loro forma originaria. Ci sono delle forze che fanno muovere le rocce. Queste rocce non scorrono perché la loro superficie non è liscia. Si accumula, così, energia elastica sulla faglia. Le forze di attrito tra i due blocchi di roccia non riesce più a contrastare questa tensione, questa energia che viene così liberata in onde sismiche, le quali si propagano in tutte le direzioni per lunghe distanze.
Ipocentro : il luogo in cui si genera il terremoto, sottoterra.
Epicentro: punto della superficie in cui si avverte prima il terremoto.

Le forze che generano i sismi possono essere:
-compressione pura→variazione di volume, ma non di forma, nella stessa direzione in cui le forze agiscono;
-sforzo di taglio→variazione di forma, ma non di volume, nella direzione perpendicolare a quella delle forze.
I liquidi resistono abbastanza bene alla compressione, mentre non resistono allo sforzo di taglio.
Nell’epicentro del terremoto vi sono sia deformazioni di compressione che di taglio.

Tipi di onde: T
Onde superficiali (onde L): si propagano solo in prossimità della superficie.
Love, sono simili alle onde S, ma non hanno la componente verticale. Si muovono in direzione parallela alla superficie e perpendicolare alla direzione delle onde.
Rayleigh, sono simili alle onde del mare, si muovono lungo una serie di ellissi.

Onde longitudinali (onde P):
- compressione;
- 5 fonde strati esterni e crea quelli attuali
oggi: maggior parte di calore interno proviene da decadimento materiali radiattivi, calore primordiale ininfluente
gradiente geotermico (aumento medio della temperatura con la profondità): ~3°/100m, poco significativo perché si conosce solo fino a 15 km di profondità (pozzi)
flusso di calore (quantità di calore emessa in unità di tempo da 1m2 di superficie): ~0,06 W/m2 (sole 1000 W), maggiore in zone sismicamente instabili
temperatura del nucleo: non dovrebbe superare i 4300°C altrimenti il nucleo sarebbe fuso
trasporto del calore in superficie: non può essere per contatto/irraggiamento perché la roccia è un conduttore del cazzo; dev’essere per convezione (= per trasferimento di materia), possibile anche nei solidi attraverso celle convettive (velocità di spostamento del materiale: qualche cm/anno)

Campo magnetico terrestre: risultato di somma di
Campo magnetico principale (dipolare, poli nord/sud)
Campo magnetico non dipolare (dipende da rocce locali), > responsabile della variazione della declinazione magnetica
Origine c.m. principale: non possibile grande magnete interno x punto di Curie: sopra ai 500°C i metalli perdono la magnetizzazione
Ipotesi attuale: dinamo di autoeccitazione: materiale in movimento produce corrente indotta, che genera altro campo magnetico, che genera altra corrente ecc. in saecula saeculorum si mantiene il campo magnetico → si genera un moto elicoidale

Campo magnetico residuo: componente del campo magnetico causata dalle anomalie locali delle rocce / studiandone la direzione si nota che non coincide col campo principale → dovuto a diversa magnetizzazione delle rocce
Meccanismi per spiegare questo:
Magnetizzazione termorimanente: minerale caldo raffreddandosi si magnetizza secondo la direzione del campo magnetico, che manterrà anche dopo altri spostamenti
Magnetizzazione detritica rimanente: si ha nelle rocce che contengono minerali magnetizzati termorimanentemente
Elettromagnetismo: studio della variazione nei secoli del campo magnetico analizzando i materiali magnetizzati termorimanentemente
Migrazione dei poli: sembra che i poli siano migrati nella posizione attuale dall’equatore. In realtà sono i continenti che si sono spostati (prova a favore della deriva dei continenti)
Inversione dei poli: in periodi di mezzo milione di anni (epoche magnetiche) o di qualche migliaio di anni (eventi magnetici) la polarità dei poli si inverte
Evento che si registra analizzando la magnetizzazione delle lave dei fondali oceanici: questa si forma dalle dorsali oceaniche ==> più è lontana dalla dorsale più è antica. Studiandone la polarità si notano strisce positive alternate a strisce negative

Tettonica a zolle
Teoria dell’isostasia: materiali più densi (continenti, granito) galleggiano su quelli sottostanti (basalto)
( ipotesi che possibili anche movimenti orizzontali → deriva dei continenti
Wegener: teoria di unico continente (pangea) in unico oceano (panthalassa), poi spaccatura e-w, poi n-s, poi fratture India/Antartide
Prove a favore:
Morfologiche: corrispondenza speculare africa – america meridionale e altre coste continentali
Geologiche: continuità fra strutture geologiche di continenti distanti, come alcune catene montuose Sudafrica – sudamerica
Geofisiche: le forze che si spostano orizzontalmente sono provate dall’esistenza di strutture come la catena alpina- hymalajana
Paleontologiche: ritrovati fossili simili fra le due coste dell’atlantico fino al secondario, poi dal terziario diversi
Paleoclimatiche: attraverso rocce sedimentarie si può risalire ai climi del passato, e si notano incongruenze come le tilliti (tipiche di ghiacciai) in India → spiegabili se si ammette spostamento di continenti
Teoria dell’espansione dei fondali oceanici: risalita di magma da dorsali medio-oceaniche forma nuova crosta oceanica
Anni ’70: formulazione teoria della tettonica delle placche
Possibili spostamenti orizzontali poiché la litosfera (rigida) può scorrere sull’astenosfera
È possibile lo spostamento dei continenti per la variazione dei confini degli oceani, che possono espandersi o comprimersi.
Dorsali medio-oceaniche: si trovano nel mezzo degli oceani lungo il loro asse, rilevate rispetto al fondo dell’oceano (2000-2500 m); lungo l’asse centrale si trova la rift valley (da dove fuoriesce il magma). Causano la formazione di nuova crosta oceanica
La struttura non è continua, esempio faglie trasformi (faglie trasversali rispetto alla rift valley) che possono causare terremoti con ipocentro poco profondo
Fondali oceanici:
Catene sottomarine: originate dai punti caldi (punti in cui il magma risale dall’astenosfera), infatti mentre questi punti restano fissi la litosfera si sposta formando gruppi di isole allineate e progressivamente più antiche.
Guyot: montagne sottomarine con la punta pianeggiante ← ciò può essere spiegato ammettendo che in passato i guyot si trovavano meno in profondità e sono stati appiattiti dall’erosione del moto ondoso ==> sprofondamento del fondale oceanico
Analisi dell’età dei fondali: l’Atlantico è progressivamente più giovane man mano che ci si avvicina alla dorsale, e mai più antico del giurassico medio ==> prova che un tempo non esisteva
Fosse oceaniche: fosse molto profonde lungo i margini continentali attivi. Si trova in prossimità di un arco insulare o di un’area fortemente sismica (con ipocentri che si trovano lungo un piano inclinato dello di Benioff)
Fa pensare alla subduzione di una placca rispetto a un’altra.

Placche: 7 principali (Eurasiatica, sudamericana, africana, indoaustraliana, pacifica, antartica, nordamericana) + alcune microzolle (es. Mediterraneo)
Margini fra le placche:
Costruttivi: dorsali medio-oceaniche;
Distruttivi: subduzione della litosfera: nello scontro fra due placche una delle due, la più densa (oceanica) sprofonda sotto l’altra provocando terremoti e vulcanesimi poiché avvicinandosi al mantello la temperatura aumenta notevolmente.
Sistema arco-fossa: sistema che si forma in seguito alla subduzione
Fossa
Zolla di subduzione
Intervallo arco-fossa: area fra la fossa e l’arco magmatico (pianura o piana sottomarina)
Arco magmatico: vulcani a eruzione esplosiva dovuti al surriscaldamento della placca subdotta
Area di retroarco
Passivi: continente e oceano appartenenti alla stessa placca
Conservativi: le due placche scorrono l’una accanto all’altra (es. Faglia di Sant’Andrea)

Motore delle placche: celle convettive → materiale caldo risalendo verso la litosfera fuoriesce dalle dorsali o trascina le placche sovrastanti.