Scienze della Terra :- e-' ' "-'...,... - Pàtron Editore

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1 Scienze della Terra :- e-' ' "-'..., Pàtron Editore....

2 - SCIENZE DELLA TERRA Collana diretta da Claudio D'Amico BrownlMussett la terra inaccessibile Pàtro&Editore lstitufo Universitario Architettura Venezia RIA 363 Servizio Bibliografico Audiovisivo e di Documentazione

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4 INDICE Presentazione della edizione italiana.... pag. 5 Prefazione.... )) 7 Cap. 1 - INTRODUZIONE... )) Scopi e obiettivi... )) «La Terra inaccessibile»: un profilo... )) Storia delle idee riguardanti la Terra... )) 13 Cap. 2 - IL CONTRIBUTO DELLA SISMOLOGIA... )) Le onde sismiche... )) Deduzione delle velocità delle onde P e Sin profondità... )) Le velocità sismiche e la struttura della Terra... )) Le onde superficiali... )) Le oscillazioni libere della Terra... )) 36 Riassunto... )) 41 Cap. 3 - LA DENSITÀ ALL'INTERNO DELLA TERRA... )) Introduzione... )) La massa della Terra... )) Il momento di inerzia della Terra... )) La forma della Terra... )) Deduzione del momento di inerzia della Terra... )) Il semplice modello ad auto-compressione: l'equazione di Adams- Williamsol!... )) 52

5 328 Indice I :j 3.5. Probabili difetti del semplice modello ad auto-compressione... ~... pag Modelli più sofisticati e il metodo di inversione Monte Carlo... )) La densità in funzione della profondità: facciamo il punto... )) 65 Riassunto... )) 66 Cap. 4 - LA FORMAZIONE DEL SISTEMA SOLARE E LE ABBONDANZE DEGLI ELEMENTI... )) Perché è necessario guardare al di fuori della Terra... )) Introduzione al Sistema solare... )) La formazione del Sistema solare... )) Sviluppo delle teorie... )) Teorie moderne della nebulosa... )) Abbondanze degli elementi nel Sole... )) I meteoriti... )) Introduzione... )) Meteoriti indifferenziati: le condriti... )) Meteoriti differenziati: ferri, ferro-pietre e acondriti.... )) Età dei meteoriti e intervalli di formazione... )) Nucleosintesi e evoluzione stellare... )) Nucleosintesi... )) Evoluzione stellare... )) 102 Riassunto... )) 106 Cap. 5 - L'ACCREZIONE E LA STRATIFICAZIONE CHIMICA DEI PIA- NETI TERRESTRI... )) Introduzione... )) Modelli di accrezione e stratificazione dei pianeti... )) Segregazione degli elementi prima dell'accrezione: il modello eterogeneo... )) Accrezione planetaria omogenea e successiva stratificazione... )) Riassunto dei modelli di accrezione... )) La segregazione degli elementi: alcune regole geochimiche... )) I pianeti terrestri e la Luna... )) La Terra e il modello condritico della Terra... )) La Luna... )) Marte... )) Venere... )) Mercurio... )) Sintesi: un compromesso tra i modelli di accrezione... )) 132 Riassunto... )) 134 Cap. 6 - IL NUCLEO TERRESTRE... )) I problemi posti dal nucleo... )) Il campo magnetico terrestre e il problema dell'energia... )) Descrizione del campo... )) La dinamo geomagnetica... )) 143

6 Indice Calore ed energia nel nucleo... pag Energia gravitazionale nel nucleo...» La costituzione e l'evoluzione del nucleo...» Densità e composizione...» Temperatura ed evoluzione...» 149 Riassunto » 153 Cap. 7 - ILMANTELLOELACROSTAOCEANICA...» Introduzione...» Il mantello superiore: eclogite o peridotite?...» Un modello preliminare '» Fusione del basalto: le evidenze sperimentali...» Il mantello superiore e la litosfera oceanica: un esame dettagliato...» Evidenze dai campioni diretti...» Pirolite e lherzolite: un modello per il mantello superiore...» La zona di transizione...» Le evidenze per le trasformazioni di fase...» Rapporti mineralogia-profondità nella zona di transizione...» Il mantello inferiore...» 184 Riassunto...» 186 Cap. 8 - IL MANTELLO DINAMICO...» 8.1. Introduzione...» 8.2. Movimenti verticali e isostasia...» 8.3. La viscosità del mantello...» 8.4. Che cos'è una placca? » 8.5. La astenosfera e la zona a bassa velocità » 8.6. Il regime termico del mantello...» La convezione...» Sorgenti di calore e temperatura nel mantello...» Punti caldi e pennacchi...» 8.8. Le forze che possono muovere le placche...» 8.9. Le disomogeneità laterali...,...» Riassunto...» Cap. 9 - LA CROSTA CONTINENTALE...» 9.1. La natura della crosta terrestre...» 9.2. Struttura e composizione della crosta...» Principali caratteristiche superficiali...» Struttura e composizione verticali...» 9:2.3. Composizione media di massima della crosta...» 9.3. Accrescimento crostale ai margini distruttivi di placca...» La localizzazione dell'accrescimento crostale...» Genesi dei magmi e temperature nella litosfera continentale...» Variazioni dei magmi nello spazio e nel tempo: un modello genetico... ))

7 330 Indice 9.4. Una stima quantitativa dell'accrescimento crostale... ~.... pag. 248 Riassunto.... )) 249 Cap EVOLUZIONE DELLA CROSTA CONTINENTALE TERRESTRE )) La struttura dell'evoluzione crostale... )) L'Archeano... )) Geologia e tettonica... )) Le atmosfere dell'archeano e la vita primitiva... )) Il Proterozoico... )) 264 1O.3.1. Geologia e tettonica... )) Evoluzione biologica e atmosferica nel Proterozoico... )) Il Fanerozoico... )) Geologia e tettonica... )) La vita nel Fanerozoico... )) Mobilità, crescita e riciclaggio della crosta... )) Isotopi ed evoluzione crostale... )) Curve paleomagnetiche della migrazione dei poli... )) Una storia della Terra e riassunto finale... )) 282 POSTSCRIPTUM: I PROBLEMI NON RISOLTI....» 287 NOTE.... )) 289 NOTA 1 Ricostruzione dei raggi sismici e profili velocità-profondità... )) 289» 2 Momento di inerzia, momento angolare, ecc... )) 293» 3 Peso atomico medio (iii)... )) 294» 4 Frenamento magnetico... )) 295» 5 Datazione rubidio-stronzio e rapporti isotopici iniziali dello stronzio... )) 297» 6 I metodi di datazione piombo/piombo... )) 299» 7 L'atomo e il nucleo... )) 301» 8 Riscaldamento resistivo e efficienza della dinamo geomagnetica... )) 302» 9 Flusso di calore... )) 302» 10 Soluzioni in piani di faglia dei terremoti... )) 303 Bibliografia... )) 305 Indice analitico.... )) 317

8 La Terra inaccessibile delinea la formazione della struttura stratificata della Terra e spiega in che modo la sua densità in profondità viene ricavata dai dati sism1c1 e gravitazionali. La densità è il principale vincolo sulla composizione chimica, che è dedotta anche facendo riferimento alle teorie della evoluzione stellare e della accrezione planetaria, con l'ausilio dei dati relativi allo spettro solare e ai meteoriti. Con queste informazioni come base di partenza, la seconda metà del testo prosegue descrivendo la probabile composizione e il µrobabile stato fisico del nucleo, del mantello e della crosta attuali. Vengono anche discusse le sorgenti termiche e gravitazionali dei processi dinamici che hanno luogo nel nucleo e nel mantello e sono all'origine della dinamo geomagnetica e dei movimenti delle placche. E così pure l'evoluzione della crosta nel corso delle ere della storia della Terra. Questo libro, ricco di illustrazioni e dotato di esaurienti riferimenti bibliografici, fornisce un resoconto attraente e comprensibile di un settore veramente fondamentale delle Scienze della Terra... blltuto L (274