CORSO SCIENZE DELLA TERRA E DELL’AMBIENTE: 1 STRUTTURA DELLA TERRA

🌍 STRUTTURA DELLA TERRA

Introduzione generale al modulo

Spesso camminiamo sulla superficie terrestre senza soffermarci a riflettere su ciò che si trova sotto di noi. La Terra non è un blocco immobile di roccia, ma un sistema straordinariamente dinamico e complesso, in cui diversi strati interagiscono, si trasformano e generano fenomeni di grande potenza. Dalla crosta più superficiale fino al nucleo più profondo, ogni componente svolge un ruolo essenziale nell’equilibrio del pianeta. Questo modulo ti guiderà alla scoperta della struttura interna della Terra e delle forze geologiche che la modellano: conosceremo le caratteristiche dei principali strati terrestri, il ciclo delle rocce, il funzionamento delle placche tettoniche e l’origine di terremoti e vulcani.

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Unità 1.1 – La geosfera

Contenuti chiave

• Struttura interna della Terra
  • Crosta: È lo strato più esterno e sottile, con uno spessore medio di circa 30 km sotto i continenti e di soli 5-10 km sotto gli oceani. È composta principalmente da rocce ignee e sedimentarie. La crosta continentale è più spessa e meno densa rispetto a quella oceanica.
  • Mantello: Sotto la crosta si estende il mantello, che rappresenta circa l’84% del volume terrestre. È costituito da rocce solide che si comportano come un fluido molto viscoso nel tempo geologico. Qui avvengono i moti convettivi: lenti movimenti di materiale caldo che risale e freddo che scende. Queste correnti sono il “motore” della tettonica a placche.
  • Nucleo: Si divide in:
    • Nucleo esterno, liquido, composto in prevalenza da ferro e nichel. I suoi moti generano il campo magnetico terrestre.
    • Nucleo interno, solido, con temperature elevatissime (fino a 6000 °C).
• Rocce e minerali
  • I minerali sono sostanze naturali solide con una composizione chimica definita e una struttura cristallina ordinata. Ogni minerale ha caratteristiche proprie come colore, durezza, lucentezza e densità.
  • Le rocce derivano dall’aggregazione di uno o più minerali e si classificano in:
    • Magmatiche: si formano dal raffreddamento del magma. Se il raffreddamento avviene in profondità (rocce intrusive, es. granito), i cristalli crescono grandi. Se avviene in superficie (rocce effusive, es. basalto), i cristalli sono piccoli.
    • Sedimentarie: nascono dalla deposizione e compattazione di frammenti di altre rocce, resti organici e materiali trasportati dall’acqua, dal vento o dal ghiaccio.
    • Metamorfiche: derivano dalla trasformazione di rocce preesistenti per effetto di alte temperature e pressioni, senza fusione completa.

Approfondimento

• Differenze tra rocce intrusive ed effusive: Le intrusive si formano lentamente in profondità e presentano cristalli ben visibili, le effusive si raffreddano rapidamente in superficie con tessitura compatta e cristalli microscopici.
• Come riconoscere i minerali: colore, durezza (scala di Mohs), lucentezza, sfaldatura e frattura.

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Unità 1.2 – Dinamiche terrestri

Contenuti chiave

• Tettonica a placche
  • La teoria della tettonica a placche spiega che la litosfera è suddivisa in una dozzina di placche rigide che galleggiano sull’astenosfera. I loro movimenti provocano terremoti, vulcani e la formazione di montagne.
  • I principali tipi di margini:
    • Divergenti: le placche si allontanano, creando dorsali oceaniche (es. dorsale medio-atlantica).
    • Convergenti: le placche si scontrano, generando catene montuose e zone di subduzione (es. Ande).
    • Trasformi: le placche scorrono lateralmente una accanto all’altra (es. faglia di Sant’Andrea).
• Vulcani e terremoti
  • I vulcani sono aperture della crosta terrestre attraverso cui magma, gas e materiali solidi risalgono in superficie. Si classificano per forma e tipo di eruzione (effusiva o esplosiva).
  • I terremoti derivano dal rilascio improvviso di energia accumulata lungo le faglie. La magnitudo si misura con la scala Richter, l’intensità con la scala Mercalli.
• Deriva dei continenti
  • Teoria proposta da Alfred Wegener nel 1912: un tempo i continenti erano uniti in un supercontinente chiamato Pangea, poi frammentato.
  • Prove principali:
    • Forma combaciante delle coste atlantiche.
    • Fossili simili su continenti distanti.
    • Corrispondenza delle catene montuose e degli strati geologici.

Approfondimento

• I moti convettivi del mantello sono responsabili dello spostamento delle placche: il materiale caldo risale, quello freddo scende.
• La prevenzione sismica e vulcanica si basa su studi scientifici, monitoraggio costante e piani di evacuazione per proteggere le popolazioni.

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Attività pratica suggerita

1. Osservazione e classificazione di rocce locali
   • Raccogli campioni in ambienti naturali o urbani.
   • Osserva con una lente: colore, grana, presenza di cristalli.
   • Classifica le rocce come magmatiche, sedimentarie o metamorfiche.
   • Fotografa e documenta le tue osservazioni.
2. Costruzione di un modello della Terra
   • Utilizza plastilina o cartoncino colorato per realizzare i quattro strati principali: crosta, mantello, nucleo esterno e nucleo interno.
   • Etichetta ogni parte e crea una legenda.
   • Variante digitale: modella la Terra con Tinkercad o altre app di geologia 3D.

📝 Test di Autovalutazione

Domande a risposta chiusa

1. Quale strato della Terra è responsabile del campo magnetico?
   Crosta
   Mantello
   Nucleo
2. Chi propose la teoria della deriva dei continenti?
   Charles Darwin
   Alfred Wegener
   Isaac Newton
3. Le rocce metamorfiche derivano principalmente da:
   Raffreddamento del magma
   Compattazione dei sedimenti
   Trasformazioni di pressione e temperatura

Domande a risposta aperta

4. Descrivi le differenze principali tra i tre tipi di margini delle placche tettoniche.
5. Spiega quali prove sostenevano la teoria della deriva dei continenti.
6. Come si classificano le rocce? Fornisci un esempio per ciascun tipo.

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✅ Soluzioni

• Risposte chiuse:
  • 1 – Nucleo
  • 2 – Alfred Wegener
  • 3 – Trasformazioni di pressione e temperatura
• Risposte aperte:
  • Domanda 4: Divergenti: placche che si allontanano (dorsali oceaniche); convergenti: collisione (catene montuose, subduzione); trasformi: scorrono lateralmente (faglie).
  • Domanda 5: Forma dei continenti combacianti, fossili simili in zone distanti, corrispondenza delle formazioni geologiche.
  • Domanda 6: Magmatiche (basalto), sedimentarie (arenaria), metamorfiche (marmo).