2.1 NOTIZIE DALLA TERRA

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1 Indice 1 Formazione di un pianeta Il metodo scientifico 2 Teoria e pratica nella geologia moderna 3 L origine del nostro sistema planetario 2 La Terra primitiva: la formazione di un pianeta a strati concentrici 7 Si formano i continenti, gli oceani e l atmosfera della Terra 7 La Terra come sistema di componenti interagenti 13 La Terra attraverso il tempo geologico 18 2 Tettonica delle placche: una teoria unificante La scoperta della tettonica delle placche 26 Il mosaico delle placche 29 Velocità e storia del movimento delle placche 37 La grande ricostruzione 44 Movimenti convettivi nel mantello: il motore della tettonica delle placche 26 La teoria della tettonica delle placche e il metodo scientifico NOTIZIE DALLA TERRA - Perforare in mare profondo I minerali: i mattoni da costruzione delle rocce Che cosa sono i minerali? 55 Struttura atomica della materia 56 Reazioni chimiche 57 Legami chimici 58 La struttura atomica dei minerali 59 I minerali che formano le rocce 62 Proprietà fisiche dei minerali 66 I minerali e il mondo biologico NOTIZIE DALLA TERRA - Cosa rende le gemme così speciali? NOTIZIE DALLA TERRA - Amianto: vero pericolo per la salute, reazione 3.2 NOTIZIE DALLA TERRA - esagerata, o entrambi? 72 Le rocce: testimonianze dei processi geologici Rocce ignee 79 Rocce sedimentarie 81 Rocce metamorfiche 82 Dove si possono osservare le rocce 84 Il ciclo delle rocce: interazioni fra il sistema tettonica delle placche e il sistema clima 86 I sistemi unici della Terra e il ciclo delle rocce 88 V

2 INDICE Rocce ignee: rocce solide da fusi Quali sono le differenze tra i diversi tipi di rocce ignee? 92 Come si formano i magmi? 98 Dove si formano i magmi? 100 Differenziazione magmatica 100 Forme di intrusione magmatica 104 Attività ignea e tettonica delle placche Vulcanismo I vulcani come geosistema 117 Depositi vulcanici 118 Tipi di eruzione e forme a cui danno origine 122 La distribuzione globale del vulcanismo 132 I vulcani e l uomo GESTIONE DEL PIANETA - Il monitoraggio dei vulcani GESTIONE DEL PIANETA - Il rischio vulcanico in Italia Degradazione meteorica ed erosione La degradazione meteorica, l erosione e il ciclo delle rocce 147 Perché alcune rocce si degradano più rapidamente di altre? 147 La degradazione chimica 149 La degradazione fisica 157 Il residuo della degradazione meteorica 160 L uomo come agente della degradazione meteorica 164 La degradazione meteorica come fonte di sedimenti GESTIONE DEL PIANETA - L erosione del suolo Sedimenti e rocce sedimentarie Le rocce sedimentarie e il ciclo litogenetico 168 Gli ambienti sedimentari 173 Seppellimento e diagenesi: dai sedimenti alle rocce 179 Classificazione dei sedimenti clastici e delle rocce sedimentarie clastiche 181 Classificazione dei sedimenti chimici e biochimici e delle rocce sedimentarie corrispondenti 184 Tettonica delle placche e bacini sedimentari GESTIONE DEL PIANETA - Le scogliere coralline e gli atolli di Darwin 187 VI

3 INDICE Le rocce metamorfiche Il metamorfismo e il sistema Terra 198 Tipi di metamorfismo 201 Strutture metamorfiche 204 Metamorfismo regionale e grado di metamorfismo 208 Tettonica delle placche e metamorfismo Le testimonianze delle rocce e la scala dei tempi geologici Cronologia della Terra 218 Datare il sistema Terra 219 Ricostruire la storia geologica attraverso datazioni relative 219 Le datazioni radiometriche: aggiungere dati alla scala cronostratigrafica 230 Le fonti di informazioni per uno strumento di datazione affidabile NOTIZIE DALLA TERRA - La sequenza del Grand Canyon e la correlazione 10.1 NOTIZIE DALLA TERRA - regionale degli strati Pieghe, faglie e altre tracce di deformazioni delle rocce Interpretare i dati ottenuti sul terreno 243 Come vengono deformate le rocce 244 Come si fratturano le rocce: diaclasi e faglie 248 Come si piegano le rocce 253 Ricostruire una storia geologica Il denudamento in massa Che cosa fa muovere le masse dei materiali? 261 Classificazione dei movimenti in massa 266 Comprendere l origine dei movimenti in massa GESTIONE DEL PIANETA - La riduzione dei danni e la prevenzione delle frane 268 VII

4 INDICE Il ciclo idrologico e le acque sotterranee Flussi e serbatoi idrici 283 Idrologia e clima 284 Acque sotterranee 290 Risorse idriche dagli acquiferi più importanti 298 Erosione a opera delle acque sotterranee 298 Qualità dell acqua 300 Le acque profonde NOTIZIE DALLA TERRA - L acqua, una risorsa preziosa: a chi spetta? NOTIZIE DALLA TERRA - Come è possibile che l acqua diventi una risorsa 13.2 NOTIZIE DALLA TERRA - non rinnovabile? 299 I corsi d acqua: trasporto verso il mare Come fluiscono i corsi d acqua 309 Il carico solido dei corsi d acqua e il movimento dei materiali 310 Come le acque correnti erodono le rocce 313 Valli fluviali, alvei e pianure alluvionali 314 I corsi d acqua cambiano col tempo e lungo il loro tragitto 318 I bacini e i reticoli idrografici 326 I delta: foci dei fiumi NOTIZIE DALLA TERRA - Sviluppo di città sulle pianure alluvionali Il vento e i deserti Il vento come flusso d aria 335 Il vento come agente di trasporto 336 Il vento come agente di erosione 338 Il vento come agente di deposizione 340 L ambiente desertico NOTIZIE DALLA TERRA - La spedizione Pathfinder e le tempeste 15.1 NOTIZIE DALLA TERRA - di polvere su Marte I ghiacciai e l opera del ghiaccio Il ghiaccio come roccia 354 Come si muove il ghiaccio 360 Il modellamento glaciale 369 Espansioni glaciali: le glaciazioni pleistoceniche NOTIZIE DALLA TERRA - Vostok e GRIP: perforazioni del ghiaccio 16.1 NOTIZIE DALLA TERRA - in Antartide e in Groenlandia NOTIZIE DALLA TERRA - Le variazioni future del livello del mare e 16.2 NOTIZIE DALLA TERRA - la prossima glaciazione 379 VIII

5 INDICE La Terra sotto gli oceani Differenze di base nella geologia degli oceani e dei continenti 387 Geologia dei fondi oceanici 387 Margini continentali 394 Sedimentazione chimica e fisica sul fondo degli oceani 397 I confini del mare: onde e maree 398 I litorali GESTIONE DEL PIANETA - L erosione e la conservazione delle spiagge Il rilievo delle terre emerse: interazione tra tettonica e clima Topografia, altitudine e dislivelli 417 Le forme del rilievo: sculture fatte dall erosione e dalla deposizione 418 L interazione tra geosistemi controlla il modellamento del rilievo 425 Modelli evolutivi del rilievo delle terre emerse NOTIZIE DALLA TERRA - Sollevamento tettonico e variazioni climatiche: 18.1 NOTIZIE DALLA TERRA - è nato prima l uovo o la gallina? I terremoti Cos è un terremoto? 436 Studiare i terremoti 440 Terremoti e ambienti tettonici 447 La capacità distruttiva dei terremoti 451 Si possono prevedere i terremoti? NOTIZIE DALLA TERRA - Gli tsunami NOTIZIE DALLA TERRA - Proteggersi dai terremoti NOTIZIE DALLA TERRA - Vivere con il terremoto: il rischio sismico L evoluzione dei continenti La storia tettonica del Nord America 465 Continenti nel mondo 471 Come crescono i continenti 473 Come vengono modificati i continenti 475 La formazione dei cratoni 486 La struttura profonda dei continenti 488 IX

6 INDICE Esplorando l interno della Terra L esplorazione dell interno della Terra tramite le onde sismiche 493 Stratificazione e composizione dell interno della Terra 496 Il calore e la temperatura dell interno della Terra 500 La struttura tridimensionale del mantello 504 Il campo magnetico terrestre NOTIZIE DALLA TERRA - Il sollevamento della Scandinavia: esperimenti della 21.1 NOTIZIE DALLA TERRA - natura con l isostasia NOTIZIE DALLA TERRA - Il geoide: la forma del pianeta Terra 510 Energia e materie prime: risorse dalla Terra Risorse e riserve 517 Risorse di energia 518 Petrolio e gas naturale 520 Carbone fossile 524 Fonti di energia alternativa ai combustibili fossili 526 Risparmio energetico 532 Gestione delle risorse di energia 532 Risorse minerarie 533 Geologia dei giacimenti minerari 535 Giacimenti minerari e tettonica delle placche GESTIONE DEL PIANETA - Contaminazione da scorie tossiche e radioattive NOTIZIE DALLA TERRA - Uno sviluppo sostenibile 544 L ambiente della Terra, i cambiamenti globali e l impatto umano Il sistema Terra rivisitato 549 Il sistema clima 551 Variazioni naturali del clima 557 Il riscaldamento del XX secolo: impronta digitale dell uomo sulle variazioni globali? 559 Il ciclo del carbonio 562 Le attività umane e i cambiamenti globali NOTIZIE DALLA TERRA - El Niño: il bambino ribelle GESTIONE DEL PIANETA - L accordo di Kyoto e la politica del riscaldamento globale 573 X APPENDICE 1 - Fattori di conversione APPENDICE 2 - Dati numerici riguardanti la Terra APPENDICE 3 - Eventi importanti che hanno portato alla formulazione APPENDICE 3 - della teoria della tettonica delle placche APPENDICE 4 - Le reazioni chimiche APPENDICE 5 - Proprietà dei minerali più comuni della crosta terrestre APPENDICE 6 - Carte topografiche e geologiche APPENDICE 7 - Da un antico oceano a un nuovo mare: la storia geologica dell Italia GLOSSARIO INDICE ANALITICO AP-1 AP-2 AP-3 AP-5 AP-6 AP-10 AP-39 GL-1 IA-1