I Fondamenti della Geologia: Formazione della Terra, Tettonica, Vulcani e Terremoti

Come si è Formata la Terra?

Circa 5 miliardi di anni fa, la Terra si origina da un primitivo blocco freddo che, per l'aumento della temperatura, fonde trasformandosi in un globo incandescente. All'interno di questo globo gli elementi iniziano a stratificarsi e 4,6 miliardi di anni fa, con i moti convettivi, inizia un progressivo raffreddamento che porta la parte superficiale a solidificare, formando la crosta terrestre. Le molecole di acqua evaporano e formano uno strato di vapore acqueo che, con l'ulteriore abbassarsi della temperatura, condensa e causa le prime piogge che formano una massa di acqua che riveste tutta la superficie terrestre. Queste acque si raccolgono infine nei primitivi oceani, che lasciano scoperte le prime terre emerse. L'atmosfera è ancora un insieme di gas irrespirabili, ma in questi oceani nascono le prime alghe fotosintetiche che arricchiscono l'atmosfera di ossigeno. Circa 4 miliardi di anni fa la Terra, ormai simile a quella attuale, accoglie la vita.

La Dinamica della Litosfera: Tettonica a Placche

Teoria della Deriva dei Continenti

I continenti non sono immobili, ma si muovono gli uni rispetto agli altri “galleggiando come zattere sul mare”.

Teoria dell'Espansione dei Fondali Oceanici

Negli oceani si forma nuova crosta terrestre attraverso le dorsali medio-oceaniche, ovvero i fondali oceanici si espandono continuamente.

Teoria della Tettonica a Placche

La litosfera è frammentata in grandi blocchi, detti *placche* o *zolle*, che sono limitati dalle dorsali oceaniche e si muovono l'uno rispetto all'altro trascinando con loro la massa dei continenti. Queste placche sono in continuo movimento per azione delle correnti convettive che si originano nell'astenosfera.

Dinamiche e Continuo Movimento delle Placche

Quando due placche si allontanano, si crea o si accentua la spaccatura da cui fuoriesce il magma. Se l'allontanamento cessa dopo breve tempo, si forma una fossa tettonica; se invece l'allontanamento continua per lungo tempo, si ha la formazione di un nuovo mare, che può diventare un oceano. Quando due placche si avvicinano e si scontrano, possono verificarsi tre fenomeni:

• Se le placche che si scontrano sono due placche oceaniche, una si piega e si incunea sotto l'altra, trascinata dalle correnti del mantello, e si ha il fenomeno della **subduzione** che può dare origine a vulcani o archi vulcanici insulari.
• Se le placche che si scontrano sono una placca continentale e una placca oceanica, quest'ultima sprofonda sotto l'altra e per subduzione si ha la formazione di fosse oceaniche o di archi vulcanici insulari.
• Se le placche che si scontrano sono due placche continentali, nessuna delle due affonda nel mantello, ma subiscono delle compressioni e dei piegamenti, accavallandosi l'una sull'altra, determinando il fenomeno dell'*orogenesi* e formando delle catene montuose.

Quando due placche scorrono una accanto all'altra, lungo la linea di contatto si generano delle fratture, dette *faglie*, che possono provocare violenti terremoti.

I Vulcani: Definizione e Struttura

Un vulcano è una frattura della crosta terrestre dalla quale fuoriesce il magma sotto forma di lava, determinando un'eruzione vulcanica. In esso distinguiamo diverse componenti:

• Serbatoio o camera magmatica: è la zona più profonda (dai 10 ai 60 km) dove si forma e si raccoglie il magma.
• Camino: è il condotto attraverso cui il magma fuoriesce, generalmente con un camino principale e altri camini secondari più piccoli.
• Cratere: è la bocca da cui fuoriesce il magma; spesso sono presenti anche crateri secondari più piccoli.

Fasi dell'Eruzione Vulcanica

Un'eruzione vulcanica presenta generalmente quattro fasi:

1. *Fase premonitrice*: caratterizzata da fenomeni precursori che annunciano l'inizio dell'eruzione, come sismicità, aumento della temperatura delle acque di sorgente, ecc.
2. *Fase esplosiva*: caratterizzata dall'apertura o dall'ampliamento del cratere, con fuoriuscita di una densa nube di gas mista a ceneri, lapilli e bombe vulcaniche.
3. *Fase di deiezione*: caratterizzata dall'emissione di lava che inizia a scorrere lungo i fianchi del vulcano.
4. *Fase di emanazione*: caratterizzata dall'emissione di gas evaporati che indica la diminuzione o la cessazione dell'attività vulcanica.

Classificazione della Lava

La lava può essere:

• *Acida*: se contiene più del 60% di silicati, è di consistenza viscosa e scorre lentamente.
• *Basica*: se contiene meno del 50% di silicati, è più fluida e scorre più velocemente.
• *Neutra*: se contiene dal 50% al 60% di silicati e ha caratteristiche intermedie fra quella acida e quella basica.

L'Edificio Vulcanico (Cono Vulcanico)

L'edificio vulcanico è la caratteristica montagna, detta anche *cono vulcanico*, che si forma per successive sovrapposizioni della lava raffreddandosi. I vulcani che presentano la forma del cono vulcanico, con un camino centrale e un cratere alla sommità, sono detti **centrali**, mentre quelli senza questa forma sono detti **lineari**.

Magma, Lava e Materiali Piroclastici: Differenze

Il **magma** è un materiale denso e viscoso contenente principalmente silice, misto a gas e vapore acqueo, a una temperatura compresa tra i 1000-1200 °C. Quando fuoriesce e diminuisce di temperatura, si trasforma in **lava**, un materiale più o meno viscoso. I **materiali piroclastici** sono frammenti di roccia o lava che si formano durante un'eruzione.

Eruzioni Effusive ed Esplosive

Un'eruzione è **effusiva** quando la lava è fluida e scorre facilmente, formando fiumi incandescenti lungo i fianchi del vulcano. È **esplosiva** quando la lava è viscosa e tende a formare un tappo nel cratere, ostacolando la liberazione dei gas. Questi gas, quando riescono a uscire, causano esplosioni violente, proiettando lava e materiali piroclastici con violenza.

Classificazione dei Vulcani in Base all'Attività

I vulcani possono essere attivi, quiescenti o spenti, a seconda dell'attività eruttiva.

• I vulcani **attivi** sono caratterizzati da eruzioni costanti o periodiche, con emissioni di lava più o meno violente.
• I vulcani **quiescenti** non hanno avuto eruzioni per un lungo periodo ma conservano un serbatoio magmatico che potrebbe causare una ripresa improvvisa dell'attività.
• I vulcani **spenti**, invece, non mostrano traccia di attività e il loro serbatoio magmatico è esaurito.

Tipi di Vulcani in Base alla Struttura

In base alla struttura dell'edificio vulcanico, si distinguono tre tipi di vulcano:

• I vulcani **a scudo**, detti anche *hawaiani*, caratterizzati da eruzioni effusive tranquille e lava basica che forma un edificio vulcanico piuttosto largo e piatto.
• I vulcani **a strati**, o *stratovulcani*, caratterizzati da eruzioni violente di tipo esplosivo, con lava acida che forma un edificio vulcanico a stratificazioni successive, elevato e ripido.
• I vulcani **peleani**, caratterizzati da eruzioni esplosive catastrofiche, con lava molto viscosa che solidifica appena uscita dal cratere, causando esplosioni violente e nubi ardenti che precipitano lungo il pendio del vulcano, distruggendo tutto ciò che incontrano.

I Terremoti: Origine e Misurazione

Definizione di Terremoto

I terremoti sono movimenti più o meno violenti della crosta terrestre. Possono essere vulcanici, locali o tettonici, a seconda della loro origine.

Ipocentro ed Epicentro

L'*ipocentro* è il punto in cui si verifica la frattura della roccia che dà origine al terremoto, mentre l'*epicentro* è il punto della superficie terrestre sopra l'ipocentro, dove il terremoto manifesta la sua massima intensità.

Valutazione dell'Entità di un Terremoto

L'entità di un terremoto viene valutata misurando l'intensità e la magnitudo. L'intensità valuta i danni causati alle persone, alle costruzioni e al territorio, utilizzando la *scala Mercalli*. La magnitudo valuta la quantità di energia sprigionata, misurando l'ampiezza delle onde sismiche utilizzando la *scala Richter*.