1- Processi di formazione

Molti fattori condizionano la formazione dei minerali, come la temperatura e la pressione, la presenza di vari elementi e delle loro caratteristiche, i processi endogeni ed esogeni, fisici e chimici.
I modi in cui il processo di creazione avviene sono principalmente cinque:

> Il magma, raffreddandosi, si solidifica. Questo processo può avvenire in superficie o nella litosfera.
Granito e basalto hanno questa origine.
 

> Il solvente di soluzioni acquose evapora o si raffredda, originando minerali come le rocce saline


> Il raffreddamento dei vapori o le reazioni tra i gas generano minerali come 

> Minerali già presenti, sottoposti a cambiamenti di temperatura e pressione, si trasformano. E' questo il caso del gesso che genera, di nuovo, zolfo


> Infine, alcuni minerali si formano a partire da quello che era organismo vivente, come i gusci e gli scheletri. Alcuni esempi sono

Breve introduzione ai minerali

In questo piccolo post introduco brevemente un nuovo "capitolo", la mineralogia.
Si definisce "minerale" un elemento (o un composto) che allo stato naturale è solido.
Certo questo non basta, deve possedere quattro caratteristiche:

1- Deve essersi formato tramite un processo inorganico
2- Deve avere una struttura di ioni, atomi e molecole chiamata abito cristallino
3- Deve possedere delle caratteristiche fisiche come durezza e densità
4- Deve poter essere espresso tramite una formula chimica

Mentre i primi tre punti ho deciso di approfondirli nei prossimi post, all'ultimo non aggiungo nulla. Vi lascio con qualche bella foto di alcuni minerali visti in laboratorio

Come "funziona" una terra di sfere e placche?

La componente liquida della terra viene detta idrosfera, la componente gassosa atmosfera, quella vivente biosfera, mentre per quanto riguarda il pianeta vero e proprio?
Ci sono due tipo di differenziazione, quella basata sulla composizione chimica e mineralogica (che abbiamo già visto) che suddivide la terra in crosta, mantello e nucleo.
E quella basata sullo stato fisico dei materiali, che la divide in litosfera, astenosfera, mesosfera e nucleo.

Il calore del sole favorisce i processi esogeni (come i passaggi di stato o il cambiamento del clima) che interessano atmosfera, idrosfera e biosfera.

L'energia della terra favorisce, invece, i processi endogeni (come i movimenti del mantello e la fusione delle rocce) che interessano litosfera, astenosfera, mantello e nucleo.

Ma cosa si intende con "movimenti del mantello"?
C'è un ramo delle scienze della terra chiamato tettonica. Essa studia le deformazioni delle rocce, terremoti, vulcani, suoli oceanici, catene montuose e movimenti delle placche.

Le placche sono porzioni di litosfera che ogni anno si muovono da 2 a 15 cm grazie ai moti convettivi mel mantello. I loro margini possono essere di tre tipi:

Margini divergenti: creano le dorsali oceaniche che allontanandosi si espandono

Margini convergenti: creano zone di subduzione dove si consumano

Margini trasformi: creano fratture per scorrimento mantenendo immutate le suparfici

E' così che la teoria della tettonica a placche spiega i fenomeni come il moto dei continenti, la nascita dei bacini oceanici e delle montagne. Infatti, tra due placche convergenti può avere origine un fenomeno che, in milioni di anni, porta alla nascita delle catene montuose: l'orogenesi

Elementi nell'aria.. e sotto terra

Come ho già detto in uno dei post precedenti, la terra primordiale, per vari fenomeni, iniziò a scaldarsi. Dopo circa mezzo miliardo di anni, la tempera fu talmente alta che il ferro, elemento che era presente in grande quantità, raggiunse il suo punto di fusione ed iniziò a "gocciolare" verso il centro della terra, formando così un nucleo fuso al suo interno. La parte superficiale, raffreddandosi, formò la crosta terrestre e tra essa ed il nucleo si creò uno strato spesso di materiali più leggeri, in parte fusi, chiamato mantello. Questo fenomeno è conosciuto come "catastrofe del ferro".



Per quanto riguarda gli altri elementi, le loro proprietà fisiche e chimiche determinarono la loro distribuzione verticale, ovvero quali elementi sono più presenti verso il centro e quali verso la crosta terrestre.

Per quanto riguarda la terra presa nel suo insieme, gli elementi più presenti sono il famoso ferro, ossigeno, silicio e magnesio. Solo questi quattro elementi, infatti, compongono circa il 90% del pianeta.
Se prendiamo in considerazione solo la crosta, invece, l'ossigeno è quasi al 50%, il silicio quasi al 30% mentre gli altri elementi (tra cui ferro e alluminio più degli altri) occupano lo spazio rimanente.

4,6 miliardi di anni fa..

4,6 milioni di anni fa una nube di gas nello spazio iniziò ad agglomerarsi, creando i planetesimi, ovvero oggetti rocciosi che sarebbero poi andati a formare gli attuali pianeti. Molti di questi incrociarono l'orbita terreste e contribuirono alla disintegrazione della sua crosta primordiale, difatti le rocce più antiche che che sono arrivate a noi hanno dai 3,8 ai 4,2 miliardi di anni. Questi impatti sono anche una delle tre cause che portò la terra a scaldarsi:

1- L'impatto dei planetesimi: appunto, trasformava la loro energia cinetica in energia termica che veniva trattenuta dalla terra

2- L'aumento della pressione: dovuto al peso sempre maggiore che gravava sul pianeta. La compressione gravitativa portava così ad un aumento del calore nella parte centrale

3-La disintegrazione di elementi radioattivi: come l'Uranio, allora molto abbondanti, la cui energia cinetica veniva trasformata in calore e assorbita dalle rocce.

Geocronologia

Un problema che ci si deve porre studiando l'origine della terra è quello del tempo. Studiando le rocce e altri elementi del pianeta possiamo definire in maniera più precisa il "molto tempo fa".

Questa tabella suddivide 4600 milioni di anni in quattro eoni, e il più recente è suddiviso in tre ere, le quali si dividono poi in undici periodi.

Grazie alla geocronologia possiamo fissare date importanti che delimitano gli intervalli di tempo nei quali possiamo collocare avvenimenti e scoperte.

Ad esempio, l'inizio dell'eone Fanerozoico, era Paleozoica e periodo Cambriano è caratterizzato dalla comparsa delle prime forme di vita pluricellulari, datata circa 546 milioni di anni fa

Il distacco tra l'era Paleozoica e quella Mesozoica avviene 251 milioni di anni fa, quando, durante il periodo Permiano, si assiste alla più grande estinzione di massa mai avvenuta.

L'estinzione di massa più "famosa", invece (quella dove un meteorite nel golfo del Messico spazzò via i dinosauri), avvenne 65,5 milioni di anni fa, nel periodo Cretaceo e chiuse definitivamente l'Era Mesozoica.

Studiare la terra

"Scienze della terra"

A cosa si riferisce questo nome? Incredibile ma vero: alle scienze che studiano la terra!
La parte non vivente del nostro pianeta è vastissima, talmente tanto che oggi esistono diverse discipline che la studiano, ognuna riferita ad uno specifico argomento. Non più, quindi, solo geologia si occupa di quello che abbiamo sotto i nostri piedi, ma anche:

geochimica= studio delle componenti chimiche del pianeta
geomorfologia= studio della forma del paesaggio
geodinamica= studio delle forze che agiscono sul pianeta
geologia storica= studio dei cambiamenti del nostro pianeta
geologia strutturale= studio dei cambiamenti delle rocce
geologia marina= studio dei fondali marini
e molte altre..



La ricerca continua in questi campi ci ha permesso di conoscere molti aspetti della nostra storia. Determinando i processi che sono avvenuti negli anni possiamo arrivare ad avere un'idea dei cambiamenti che ci saranno negli anni e analizzando l'impatto che l'uomo ha avuto sulla terra possiamo imparare come non danneggiare questo pianeta "unico".

A proposito, come mai la terra è così unica? C'è una componente di essa che non è presente in nessuno dei pianeti ad oggi esaminati. Quale? Come direbbe il mio prof: l' H₂O.Esatto, è proprio l'acqua che, sotto forma di nubi, ghiacciai, fiumi, oceani, permette la vita. Inoltre questo elemento è presente anche nell'atmosfera, insieme ad argon, azoto e ossigeno.
Anche la superficie è diversa da quelle degli altri pianeti. Infatti è ricoperta da uno sottile strato, chiamato "regolite", formato da sabbie, fanghi e rocce modificate nel corso del tempo da atmosfera e idrosfera.