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I MATERIALI DELLA CROSTA TERRESTRE
Esistono due tipi di reazioni che avvengono tra due elementi diversi: la fusione e la fissione.
La fusione è quella che avviene all’interno del nucleo delle stelle, dove 4 atomi di idrogeno si fondono per dare un atomo di elio, cioè da atomi piccoli si ricavano atomi più grossi.
Elio formato avrà massa inferiore rispetto a quelle dei 4 idrogeni sommati, questo perché la massa cosiddetta mancante si trasforma in energia seguendo la legge E=mc2.
Il Sole è una stella non molto grossa, r=700000 Km (quello della Terra è 6381 Km).
La sua zona più interna è il nucleo e qui avvengono le reazioni di fusione. La temperatura e la pressione sono così elevate che si ha una degenerazione della materia, che diventa un fluido elettronico.
La pressione elevata serve a disgregare gli atomi, mentre la temperatura aumenta l’energia cinetica delle particelle , favorendo le reazioni.
L’energia generata dalla fusione si sposta verso la superficie della stella in due modi: o per radiazione o attraverso moti convettivi. A causa di questi ultimi la superficie del Sole sembra ribollire.
L’energia serve a controbilanciare la forza gravitazionale, che farebbe collassare la stella.
Una parte di energia viene ceduta allo spazio sotto forma di radiazioni elettromagnetiche.
Nella fissione invece si utilizza un atomo grosso (radioisotopi dell’uranio) che tende a rompersi dando origine a due atomi più piccoli, liberando radioattività.
E’ più energetica la fusione e per di più non lascia scorie, ma è sconveniente perché è difficile riprodurre le condizioni di pressione e temperatura necessarie.
La Terra è un pianeta e come tale ha una massa modesta e non ha reazioni di fusione all’interno del nucleo perché non raggiunge la temperatura necessaria (107 °K).
Nonostante non si formi energia anche i pianeti sono luminosi perché riflettono la luce delle stelle vicine.
Il Sistema solare è formato da: il Sole, 9 pianeti, pianetini, comete...
I pianeti si distinguono in due famiglie:
- terrestri : piccoli, densi, costituiti da rocce e metalli;
- giganti o gioviani: di massa più grossa, con una potente atmosfera formata da gas vari, costituiti da materia gassosa con nucleo solido.
La Terra è costituita da tre strati principali: crosta, mantello, nucleo.
Conosciamo la crosta terrestre direttamente per i primi 12 Km, grazie alle trivellazioni per la ricerca di idrocarburi e indirettamente grazie alla sismologia e agli studi sulla densità media della Terra.
La sismologia si occupa dei terremoti che avvengono quando da un punto della Terra, ipocentro, si libera energia che si propaga sotto forma di onde sismiche fino alla superficie della Terra in modo diverso in base ai materiali presenti in stati fisici differenti. Le onde vengono registrate attraverso i sismografi e in base al loro andamento si può stabilire se attraversano corpi fluidi o solidi, dandoci informazioni indirette sulla conformazione di zone della crosta e del mantello.
Gli studi sulla densità media della Terra ci danno informazioni sui materiali presenti in altri strati, perché calcolata la densità della terra intorno ai 5.5 g/cm3 e quella della crosta dai 2,7 ai 3,3 g/cm3, si capisce che il nucleo avrà una densità elevata e per questo si prevede che sia formato di metallo.
La CROSTA è la parte più esterna, piuttosto sottile, costituita da materiale allo stato solido, rocce.
Può essere di due tipi:
oceanica: quella dei fondali oceanici, di circa 5-6 Km, più omogenea, costituita da rocce magmatiche, di formazione piuttosto giovane;
continentale: con uno spessore di qualche decina di Km in corrispondenza delle zone montuose, eterogeneo, costituite da tutti i tipi di roccia e di formazione antica.
La crosta appoggia sul mantello e forma con la parte superiore di questa la LITOSFERA.
Le rocce sono composti eterogenei composti dai minerali, che sono materiali chimicamente ben definiti e con una struttura cristallina.
Le rocce si classificano in base all’origine:
MAGMATICHE: si formano per il raffreddamento del magma, che un materiale fuso che si forma nella crosta o nel mantello dove si trovano le giuste condizioni di temperatura. Quando si forma, il magma, può o rimanere all’interno della crosta o, se incontra spaccature, uscire sotto forma di colate di lava. Questa lava raffreddandosi dà origine a rocce magmatiche effusive, se invece si raffreddano all’interno si formano rocce magmatiche intrusive o ignee.
Per esempio il granito è una roccia magmatica intrusiva e la sua corrispondente effusiva è il porfido.
SEDIMENTARIE: derivano dalla sedimentazione di materiali di diversa origine diversa, grazie ad un processo di diagenesi che permette la compattazione e il cementamento delle varie parti attraverso soluzioni circolanti.
Le rocce sedimentarie sono CLASTICHE se formate dalla sedimentazione si frammenti di rocce, CHIMICHE se formate da un soluto che precipita da una soluzione, ORGANOGENE o FOSSILIFICHE se contengono al loro interno le parti dure di certi animali, come gusci o conchiglie.
METAMORFICHE: se si formano per un processo di metamorfismo. Le rocce si adattano alla situazione ambientale in cui vivono, ma la litosfera è in continuo movimento per cui può capitare che alcune rocce passino più in profondità dove le condizioni di pressione e temperatura sono diverse.
Per adattarsi alla nuova situazione le rocce mutano i minerali da cui sono formati.
Si può arrivare a capire che tipo di metamorfismo è avvenuto: se lieve, medio o forte.
Esistono anche rocce omogenee, formate in prevalenza da un solo minerale, come le rocce calcaree, formate quasi esclusivamente da calcite.
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