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Viaggio al centro della Terra…oltre il visibile
Vincenzo Stagno-Petrologia Sperimentale
CMB
Nucleo
interno
mantello
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Dipartimento di Scienze della Terra
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Il mestiere del geologo
Osservare, riconoscere, descrivere e classificare le rocce che
costituiscono il nostro Pianeta.
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Gli strumenti del geologo
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Vedere oltre il visibile
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fusione
erosione
Calore e pressione
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Rocce = Geomateriali
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Il microscopio ottico a luce polarizzata
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La luce: porzione dello spettro elettromagnetico
nel range del visibile
c=λν
3x108 m/sRitter Herschel
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La luce: porzione dello spettro elettromagnetico
nel range del visibile
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La luce come funzione d’onda
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La luce e l’effetto eletromagnetico (Faraday, 1845)
https://www.youtube.com/watch?v=UFEVvsbvlkA
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https://www.youtube.com/watch?v=UFEVvsbvlkA
La luce e l’effetto eletromagnetico (Faraday, 1845)
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granato
olivina
diamantequarzo spinello
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(August) Michel Levy table
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Vedere oltre il visibile
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Curiosita’…alla base della scienza
Saluti da Marte!
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La Terra come doveva essere circa 4 Miliardi di anni fa.
Vedere oltre il visibile
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Vedere oltre il visibile…
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Vedere oltre il visibile…
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Vedere oltre il visibile…
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Per comprendere il nostro pianeta e prevedere
catastrofi
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Viaggio al centro della Terra….(J. Verne, 1864)
Otto von Lidenbrock: “Verso le sei, questo
gioco di luci si affievolì in modo notevole, fino
ad avere quasi del tutto termine; le pareti
presero un colore cristallizzato ma cupo; la
mica si unì più intimamente al feldspato e al
quarzo per creare la roccia intesa in senso
classico, la pietra più dura di tutte, quella che
sostiene, senza venire schiacciata, i quattro
strati del terreno della Terra. Eravamo chiusi
in un'immensa prigione di granito.“
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Viaggio al centro della Terra….(The Core
movie, 2003)
Quarzo ametista e vuoti nel mantello profondo??!
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Dave Stevenson (2003)
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- Composizione della proto-Terra
granato
olivina
diamante
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- Terremoti
Ipocentro ~678 km (!)Chichi-jima (Tokyo)
granato
olivina
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- Genesi dei magmi ed eruzioni vulcaniche
CR
OS
TA
MA
NT
EL
LO
olivina ortopirosseno
clinopirosseno
granato
olivina
spinello
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Come si e’ formata la Terra
VIDEO da YouTube
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Come si e’ formata la Terra
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Un oceano di magma
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A magma ocean
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Eta’ della Terra
Acasta Gneiss
Jack Hills
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La Terra nel corso delle ere geologiche
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La Terra nel corso delle ere geologiche
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Ice Age 4, Scrat Continental Crack
VIDEO da YouTube
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Ice Age 4, Scrat Continental Crack
Thermal gradient
3 °C/100m = 30 °C/km
Inner core
Radius of 1200 km
T = 5400 °C
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Earth
How well do we know the planet were we live on?
modello PREM
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Mantle xenoliths (8 – 200 km)
(200 – >600 km)
Kola borehole (12.226 km)
Chayvo field, Russia
(12.376 km) Etna, Italy (8-15 km)
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Interno della Terra
Crosta
Mantello
NucleoEsterno
NucleoInterno
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Composizione mineralogica del mantello
profondo ~2900 km
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Petrologia sperimentale
Riprodurre in laboratorio le condizioni di
- pressione
- temperatura
- composizione chimica
dell’ interno della Terra per conoscerne la composizione
mineralogica
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Pistone-cilindro Pressa idraulica ad incudine multipla
furnace
sample
7 of 8 tungsten carbide cubesas inner anvils
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0.5 cm
Pressione = Forza/Superficie
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Dal laboratorio al mantello terrestre
diamond
Pro
fon
dit
a’ (k
m) P
ressio
ne
(GP
a)
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Frost, 2008- Elements, modified
Densita’ (g/cm3)
Composizione mineralogica: mantello terrestre
(peridotitico)
Frazione di volume
Pro
fon
dit
a’ (k
m)
Bridgmanite
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Diamanti nel mondo
litosferici
superprofondi
alluvionali
crostali (UHP)
impatto
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Frost, 2008- Elements, modified
Densita’ (g/cm3)
Frazione di volume
Pro
fon
dit
a’ (k
m)
~150 μm
enstatite
ferropericlase
Inclusioni in diamante (deposito
alluvionale Sao Luiz, Brasile)
Bridgmanite
Composizione mineralogica: mantello terrestre
(peridotitico)
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Composizione mineralogica: mantello terrestre
(basaltico-eclogitico)
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Kawai et al. 2013 – Geoscience Frontiers
Verne e…il secondo continente profondo
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Ringwoodite contenente acqua!!!
Evidenza della presenza di acqua nel
mantello terrestre (ma non lo aveva
detto anche Jules Verne???)
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Possibili sbocchi professionali
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Come vi vedete voi tra 10 anni??!