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Luca Inzerillo 28 maggio 2012

Ecco uno splendido articolo di Luca Inzerillo che ci racconta come mai l’Italia è un paese così sismico, sottolinea alcuni concetti di Geologia per gli appassionati di questa fantastica materia e ci apre la mente ai complessi movimenti della nostra “Piccola” Italia… (S.R.)

Luca Inzerillo

Luca Inzerillo

Aristotele spiegava i terremoti come scuotimenti del suolo in seguito a turbini di vento compresso nel ventre della Terra ed in cerca di una via d’uscita verso l’esterno; le esalazioni che talvolta fuoriescono da spaccature del terreno in seguito ad un forte terremoto ne erano la prova! Per secoli ne derivò l’usanza, a mo’ di criterio antisismico, di scavare pozzi in prossimità dei centri abitati per consentire la fuoriuscita dei venti e proteggerli dai terremoti.

Per tutto il medioevo il terremoto fu considerato un castigo divino, volto a punire gli uomini malvagi che avevano sovvertito l’ordine stabilito da Dio, e presagio del giudizio universale.

Oggi sappiamo che i terremoti sono vibrazioni generate dalla rottura improvvisa e violenta di una massa rocciosa che avviene in seguito ai movimenti, impercettibili ma continui, della crosta terrestre. A differenza di altri contesti (per esempio la subduzione del pacifico lungo le coste americane e giapponesi) dove il meccanismo generatore dei terremoti è relativamente semplice e ben noto (una placca oceanica si immerge al di sotto di una placca continentale provocando terremoti anche molto violenti), l’Italia è inserita in un contesto tettonico molto complesso di cui non sono ancora ben chiari tutti i meccanismi. Proviamo insieme a trovare un filo conduttore e a capire un po’ meglio cosa c’è “sotto” il bel paese.

Iniziamo dal principio:

come tutti sapete la teoria della tettonica a placche ci insegna che la crosta terrestre è frammentata, grossomodo in undici grandi placche in movimento relativo tra loro. Così avviene che lungo le dorsali oceaniche ci sia emissione di magma “fresco”, espansione della placca e del “pavimento” oceanico, mentre, i prossimità dei continenti, la placca oceanica viene “riciclata”: si inflette al di sotto del continente e viene riassorbita dal mantello (subduzione). Questo margine, detto margine attivo, è dove avviene il maggior rilascio di energia sismica e dove avvengono i più forti terremoti conosciuti. Il motore di tutto ciò è il calore dell’interno della Terra ed i moti convettivi del mantello che, in superficie, trascinano le placche.

tettonica a placche

Il bacino del Mediterraneo è sede di complessi fenomeni tettonici e per comprenderlo possiamo partire dalla Faglia Gloria. Infatti se geograficamente Europa e Africa sono separate dal Mediterraneo non si può dire lo stesso dal punto di vista geologico. Anzi, geologicamente Europa ed Africa sono a diretto contatto e si fronteggiano nel Mediterraneo.

La Faglia Gloria è una grossa “spaccatura” della crosta terrestre che ha inizio in prossimità delle isole Azzorre, vicino alla dorsale medio Atlantica, dove l’intersezione dei continenti Europa, Africa e America sembra disegnare sulla carta tettonica una T, con la gamba in direzione del Mediterraneo. Da questo punto la Faglia Gloria parte, in direzione est fino a Gibilterra. Qui si trasforma e da faglia in senso stretto diviene una fascia di deformazione, ma prosegue verso la Sicilia e li disegna un arco, intorno alla Calabria, prende la direzione degli Appennini e risale lo stivale, fino alle Alpi. Qui curva nuovamente e ridiscende, seguendo le coste croate, albanesi e poi greche, dove vira, sfiora i margini meridionali di Creta, attraversa Cipro e sale in Turchia dove prende il nome di Faglia Est Anatolica.

Il confine tra la placca africana e quella europea nel Mediterraneo. Le frecce indicano il movimento delle placche.

Il confine tra la placca africana e quella europea nel Mediterraneo. Le frecce indicano il movimento delle placche.

Se prendete la carta geografica e ci disegnate sopra la Faglia Gloria vi accorgerete che, non solo abbiamo fatto il giro del Mediterraneo, ma abbiamo anche toccato tutte le sue montagne: l’Atlante, le Madonie, i Nebrodi e i Peloritani, l’Aspromontre e la Sila, l’appennino fino a Bologna, le Alpi, le Dolomiti, le Dinaridi e la catena del Pindo. E le montagne sono un primo indizio: in questi luoghi è avvenuto lo scontro tra i continenti responsabile dell’orogenesi (Stefano ce l’ha spiegato bene nel suo post “Le montagne formano i terremoti”). Così aver seguito la Faglia Gloria ci ha permesso di tracciare il confine geologico tra Africa ed Europa, ben diverso da quello geografico che tutti conosciamo.

Facendo un salto indietro di 100 milioni di anni e facendo scorrere rapidamente il tempo osserveremmo la chiusura della Tetide (un piccolo bacino oceanico), prima compressa tra Africa ed Europa, poi subdotta e riespulsa (le ofioliti di Alpi ed Appennini). Eliminata la placca intermedia, circa 20 m.a., le due super-placche vennero in contatto, si aprì il bacino ligure-provenzale, il Tirreno meridionale e iniziarono a sollevarsi le catene montuose, mentre l’Africa iniziava a sprofondare sotto l’Europa. Così si è delineato l’assetto attuale.

Ma parliamo dell’Italia e dei suoi terremoti. Enzo Boschi, ex direttore dell’INGV, ci racconta che “I sismologi italiani hanno catalogato 30˙000 eventi sismici, cioè terremoti avvenuti in tutta la penisola e in Sicilia negli ultimi 3˙500 anni, dal 1450 a.C. ad oggi. Di questi, circa 4˙000 hanno raggiunto un’intensità almeno del quinto, sesto grado della scala Mercalli. In media uno ogni tredici, quattordici mesi. […] Grazie a questi documenti si sa che, a partire più o meno dal 500 a.C., negli ultimi 2˙500 anni ci sono stati in Italia almeno 560 terremoti forti, fortissimi e catastrofici, cioè dall’ottavo all’undicesimo grado: in media uno ogni quattro anni e mezzo. Sono quelli di cui si hanno notizie precise al punto da poter stabilire per ognuno con sufficiente esattezza latitudine e longitudine dell’epicentro, l’anno in cui si è verificato e l’intensità.

Questa bellissima carta, tratta dal libro SI forma, SI deforma, SI modella di C. Venturini, mostra le principali zone dello stivale in cui la placca africana va in subduzione sotto l’Europa (linee rosse a  triangoli).

Questa bellissima carta, tratta dal libro SI forma, SI deforma, SI modella di C. Venturini, mostra le principali zone dello stivale in cui la placca africana va in subduzione sotto l’Europa (linee rosse a triangoli).

 

La prima osservazione riguarda la microplacca adriatica, ovvero quel promontorio di placca africana che si incunea verso l’Europa; è caratterizzata da un movimento antiorario ed urta a nord le Alpi Friulane e Venete, sotto le quali si inflette, sollevando le montagne. La subduzione genera un prosegui la lettura…

Luca Inzerillo 22 maggio 2012

Uno studio realizzato negli anni novanta da Whittaker e Frith fa risalire ai tempi più remoti della storia dell’uomo la pratica di costruire gallerie: una galleria mineraria dello Swaziland è stata datata addirittura al 40000 a.C.!

Oggi l’uomo realizza ogni sorta di gallerie ed opere sotterranee, attraversando ogni tipo di terreno, dai tunnel transalpini a quelli sottomarini. Tra tutte queste dobbiamo ricordare: la prima galleria ferroviaria (Liverpool – Manchester, 1826-1829), la prima galleria subacquea (Londra, 1842), il primo traforo alpino (Frejus, 1857-1870) e la prima galleria sottomarina (Seikan, 1964-1983).

salerno-reggio-calabria

cantiere di alcune gallerie autostradali della Salerno-Reggio Calabria

sezione-tunnel

Uno schema delle principali parti che costituiscono una galleria

Pur essendo opere rischiose e complicate, gli innumerevoli vantaggi derivanti dalla realizzazione di un tunnel hanno spinto e tuttora spingono l’uomo ad investire ingenti risorse, economiche e materiali, per la costruzione di queste grandi opere; per esempio nel caso dei collegamenti viari, specie se transalpini, la riduzione delle distanze, la maggiore velocità ed i minori tempi di percorrenza sono sicuramente tra i maggiori vantaggi derivanti da questo tipo di soluzione rispetto ad un tracciato di superficie; per migliorare il trasporto pubblico, eludendo il traffico privato, realizziamo moltissime metropolitane nelle nostre città. Soluzioni in galleria sono state scelte per la realizzazione di condotte idrauliche, sia a scopo energetico (centrali idroelettriche) che ambientale (l’Adda è stato trasferito in galleria per bypassare la gigantesca frana della Val Pola del 1987). Infine siti sotterranei sono da preferire per lo stoccaggio di alcune materie pericolose (ordigni e/o scorie nucleari).

Attualmente in Europa, attraverso la barriera delle Alpi, sono in progetto o in corso di realizzazione diversi tunnel ferroviari detti “di base” (per esempio: Brennero, San Gottardo, Val di Susa): queste gallerie, molto più lunghe di quelle esistenti attraverso le Alpi, sono mosse dal principio per cui diminuendo la quota del traforo, diminuiscono le pendenze, si rettifica il tracciato e quindi si realizza un collegamento più veloce e, a parità di mezzo di trasporto, meno dispendioso energicamente e quindi meno inquinante.

Una progettazione attenta servirà a prevenire gravi inconvenienti, sia per la sicurezza degli operai, sia per quella degli utenti, sia per quella ambientale: infatti l’ambiente sotterraneo non è conosciuto e caratterizzabile allo stesso modo di come si può fare per un lavoro in superficie. Almeno finché non è iniziato lo scavo ed è possibile osservare dall’interno il mondo sotterraneo. La possibilità di incontrare acque sotterranee bollenti (idrotermali) o ad alta pressione (falde acquifere) è sempre in agguato, così come quella di attraversare rocce deboli o così fratturate che possono crollare. Inoltre una galleria può essere responsabile di gravi disastri ambientali, semplicemente drenando enormi quantità d’acqua e prosciugando le fonti delle montagne o delle valli circostanti. Il drenaggio a sua volta può causare grandi cedimenti nel terreno (subsidenza) e danneggiare le case e gli edifici che vi sono costruiti al di sopra.

 

Ma come si scava una galleria??

Esistono due grandi metodi per lo scavo in sotterraneo: lo scavo tradizionale e lo scavo meccanizzato.

 

Il primo metodo è quello “classico” che utilizza l’esplosivo per avanzare nell’ammasso roccioso; è anche noto come prosegui la lettura…

Luca Inzerillo 9 febbraio 2012

 

Luca Inzerillo

Luca Inzerillo

Quel giorno iniziò così la lezione di economia. Ma che cosa c’era dietro questa strana frase??

L’impronta ecologica, introdotta nel 1996 da Mathis Wackernagel e William Rees, è un indice che calcola l’area biologicamente produttiva necessaria per rigenerare le risorse consumate da un essere umano ed assorbire i suoi rifiuti. In poche parole quantifica è l’impatto di un essere umano sulla natura e lo esprime in ettari di suolo produttivo. In pratica si calcola considerando:

- l’area di foresta necessaria per assorbire la CO2 prodotta dai combustibili fossili

il terreno agricolo per produrre alimenti ed altri beni

- i pascoli destinati all’allevamento

le foreste destinate alla produzione di legname

le superfici edificate: case, industrie, servizi, ospedali, strade

il mare per la pesca

Le diverse superfici vengono poi ridotte ad una misura comune, detta area equivalente, che permette così di confrontare superfici a produttività diversa.

Nel 2006 il Living Planet Report del WWF stimava in 1,78 ettari la superficie equivalente disponibile per ogni abitante. Questo valore è l’equilibrio limite tra la capacità produttiva della natura e l’utilizzo di risorse da parte dell’uomo; per valori superiori l’uomo consuma più risorse di quanto la natura è in grado di rigenerare, quindi una situazione di non-sostenibilità.

L’attuale “utilizzo” medio mondiale è di 2,2 ettari a testa, quindi quasi il 25% in più di quanto la Terra è in grado di rigenerare. Con degli estremi incredibili dai 9,5 Ha degli Statunitensi ai 0,8 Ha degli Indiani. Gli Italiani? prosegui la lettura…

Luca Inzerillo 31 agosto 2011

Il quarzo, oltre ad essere uno dei minerali più diffusi nella crosta terrestre (ne costituisce il 12% in volume), è sicuramente uno dei più noti minerali esistenti. Ognuno di noi lo avrà ammirato in qualche museo nella limpida e trasparente forma dei cristalli di rocca, o più semplicemente avrà notato le sue bianche vene all’interno delle rocce durante una passeggiata in montagna. In effetti la sua abbondanza si riflette nella sua presenza in moltissime rocce ed in una grandissima varietà di forme dei suoi cristalli.

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Figura 1 – Cristallo di Quarzo. Perù. Immagine tratta da wikipedia.com

 

Ma forse non tutti sanno che il quarzo è una delle tante fasi polimorfiche della silice.

Per polimorfismo si intende la possibilità che un composto chimico cristallizzi in diverse strutture. Infatti, il composto SiO2, noto come silice, presenta ben 22 differenti fasi di cristallizzazione.

 

La fase più nota e diffusa in natura è il quarzo-α romboedrico, componente abbondante delle rocce magmatiche acide (cioè ricche di silice), sia intrusive che effusive. Sicuramente il quarzo-α di queste rocce è cristallizzato inizialmente come quarzo-β, ovvero la fase esagonale stabile a più alta temperatura; tuttavia, durante il raffreddamento di queste rocce, tutto il quarzo-β si trasforma immediatamente in prosegui la lettura…