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Lo studio dei vulcani ha fornito dati significativi per l'elaborazione della teoria della tettonica a placche, fondamentale per spiegare i fenomeni endogeni della Terra. Particolarmente importanti sono stati gli studi sulle dorsali oceaniche, sistemi di rilievi sottomarini caratterizzati da una lunga fenditura (fossa tettonica), soggetta a un'intensa attività vulcanica.

Per approfondire la tettonica a placche, leggi la pagina in allegato; poi svolgi l'esercizio di comprensione finale.

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Quando due placche tettoniche si scontrano e una scorre sotto l'altra si parla di subduzione. I punti in cui si verifica questo fenomeno sono identificabili se si guarda attentamente la mappa delle placche litosferiche e con l’aiuto di semplice un esperimento. Scopri come fare nell’approfondimento in allegato.

Autore: Aldo Zullini

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La litosfera terrestre è suddivisa in placche, incastrate tra loro come le tessere di un gigantesco mosaico. Queste sono in movimento, trascinate dagli spostamenti che si verificano negli strati sottostanti. Osservando la carta delle placche litosferiche della Terra, con l'aiuto di un semplice esperimento, è possibile individuare i segni lasciati dai fenomeni geologici che le caratterizzano.

Le placche litosferiche, dato che poggiano sullo strato plastico dell'astenosfera, sono in movimento: possono scontrarsi, allontanarsi o scorrere l'una a fianco all'altra. Nei punti in cui i margini delle placche convergono ( margini convergenti), di solito si verifica subduzione. In questo processo, una delle due placche si incurva e scorre lentamente sotto l'altra, sprofondando nel mantello. La forma assunta dal margine delle placche è una traccia del loro movimento e dei fenomeni associati. Vediamo come interpretarla. La carta sottostante rappresenta il mosaico di placche che costituisce la litosfera.

il margine tra la placca euroasiatica e quella indoaustraliana (dove si trova l'Indonesia);

il margine tra la placca euroasiatica e quella delle Filippine (tra le Filippine e il Giappone);

il margine settentrionale della placca del Pacifico (sotto le Isole Aleutine);

il margine della placca dei Caraibi;

il margine della placca delle Sandwich (a sud della placca sudamericana);

il margine della placca egea (in corrispondenza della Grecia).

Il processo di subduzione conseguente alla convergenza di due placche oceaniche. È visibile il piano di Benioff. piano di subduzione (dal latino sub ducere = 'portare sotto') della litosfera oceanica, detto piano di Benioff: si tratta della linea lungo la quale avviene la discesa della placca che sprofonda nel mantello. Quindi, nei sei casi che abbiamo osservato sulla mappa, i margini delle placche sono curvati ad arco perché il loro piano di subduzione inclinato "taglia" la sfera terrestre in modo simile al coltello del nostro esperimento. Tanto più la subduzione è inclinata, tanto più stretta sarà la curva osservata sulla carta.

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La litosfera terrestre è suddivisa in placche, incastrate tra loro come le tessere di un gigantesco mosaico. Queste sono in movimento, trascinate dagli spostamenti che si verificano negli strati sottostanti. Osservando la carta delle placche litosferiche della Terra, con l'aiuto di un semplice esperimento, è possibile individuare i segni lasciati dai fenomeni geologici che le caratterizzano.

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Come abbiamo accennato, i movimenti delle placche tettoniche alimentano i fenomeni vulcanici e sismici. Ma qual è l'origine del movimento delle placche? La fonte di energia di tutti i processi endogeni è il calore accumulato all’interno della Terra (calore terrestre o endogeno). Il calore terrestre tende spontaneamente a trasferirsi dalle zone più profonde, molto calde, verso le zone superficiali più fredde. La trasmissione di calore avviene soprattutto tramite convezione. Il mantello, trovandosi a pressioni e a temperature elevatissime, si deforma e scorre con movimenti lentissimi. Così, grandi volumi di materiali più caldi del mantello risalgono verso la superficie formando lente correnti ascendenti: queste giungono, sotto forma di magma, in prossimità della litosfera oceanica, in corrispondenza delle dorsali e degli archi di isole vulcaniche, e alimentano l’attività vulcanica. Il materiale, ora più freddo, torna nelle profondità del mantello, formando una corrente ascendente.

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Le rocce magmatiche si formano direttamente dalla solidificazione del magma, un fluido incandescente formato da massa rocciosa fusa a livello della crosta terrestre o del mantello.

Ma come equando il magma giunge in superficie? Attraverso i vulcani, aperture della crosta terrestre che ci mettono in contatto con gli strati più profondi della Terra.

Sfoglia la presentazione in allegato per conoscere da vicino i vulcani.

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Rispondi sinteticamente ai seguenti quesiti (max. 5 righe ciascuno).

1. Che cos'è un vulcano?

2. Come si chiama la componente gassosa che si libera nell'atmosfera dopo un'eruzione vulcanica?

3. Che cos'è il magma?

4. Qual è la principale proprietà del magma?

5. Cosa distingue i vulcani centrali e quelli lineari?

6. Come è strutturato un vulcano centrale?

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La fuoriuscita di magma in superficie è definita eruzione. Insieme ai terremoti, questi fenomeni costituiscono la manifestazione più evidente delle forze endogene alimentate dal calore interno della Terra.

Un vulcano può andare incontro a due tipologie di eruzioni: effusive o esplosive. Leggi il documento in allegato per ripassare le differenze. Quali delle due tipologie è potenzialmente più pericolosa per la popolazione locale?

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Watch the video and follow the steps to build a model that simulates a volcanic eruption.

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Ask a Museum scientist

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Why not get your lab coat on at home and try out this classic erupting volcano experiment?

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Mettiti alla prova - Il motore dei processi endogeni

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Mettiti alla prova - Il motore dei processi endogeni

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Verifica quanto hai compreso svolgendo questo esercizio (test in Google Moduli).

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Dopo aver studiato il fenomeno delle correnti convettive all'interno della Terra svolgi l'esercizio.

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In alcuni casi, la risalita del magma in superficie avviene in luoghi distanti dai margini delle placche litosferiche. È il caso dei cosiddetti punti caldi (o hot spot). Di cosa si tratta? Approfondisci l'argomento nel documento in allegato.

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L'aspetto della superficie terrestre ci è piuttosto familiare: ti sarà capitato di imbatterti in foto che mostrano il nostro pianeta dallo spazio. Ma come è fatto all'interno?

Apri la presentazione interattiva in allegato per ripassare la struttura interna della Terra. Poi, rispondi alle seguenti domande.

1. A quale strato appartiene l'astenosfera?

2. Che cos'è la litosfera?

3. Perché il nucleo è in parte solido?

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Appena formata, la Terra era talmente calda da risultare quasi totalmente fusa. In queste condizioni, i materiali più densi sono progressivamente sprofondati verso il centro, mentre quelli meno densi sono risaliti verso la superficie.Così, la materia che costituisce la Terra si è organizzata in tre strati principali, ciascuno costituito da diverse composizione chimica e densità:

LA STRUTTURA DELLA TERRA

1. CROSTA TERRESTRE

La crosta terrestre è l'involucro più esterno e sottile. È distinta in crosta continentale e crosta oceanica. È composta da silice e ossidi di metalli.

nucleo interno (solido)

Il nucleo interno è solido a causa delle elevatissime pressioni, che impediscono ai metalli di fondersi completamente.

2. MANTELLO

Il mantello, situato sotto la crosta terrestre, ha rispetto a quest'ultima una densità maggiore. È ricco di ossidi di silicio e magnesio, costituisce circa l'83% del volume terrestre e ha una profondità di 2900 km. È distinto in due strati: mantello litosferico e astenosfera.

nucleo esterno (liquido)

crosta continentale

La crosta continentale è formata dai continenti e dalla loro prosecuzione sotto il livello del mare. Ha uno spessore medio di 35 km, che raggiunge i 70 km in corrispondenza delle montagne più elevate.

astenosfera (plastica)

L'astenosfera, posta sotto il mantello litosferico, è la porzione più profonda del mantello. È spessa circa 200 km e le rocce che la compongono sono abbastanza calde da presentarsi parzialmente allo stato fuso (perciò hanno un comportamento plastico).

crosta oceanica

La crosta oceanica forma i fondali degli oceani, ha uno spessore medio di 7 km.

litosfera

La crosta terrestre e la parte superiore del mantello formano un unico guscio, solido e rigido, chiamato litosfera (dal greco líthos = roccia), che è l'effettivo involucro roccioso superficiale della Terra, con uno spessore medio di 100 km. La litosfera "galleggia" sull'astenosfera e ciò le consente un certo grado di movimento.

mantello litosferico

Il mantello litosferico è la porzione più esterna del mantello; è allo stato solido.

3. NUCLEO

Il nucleo è lo strato più interno del pianeta. È costituito da ferro e nichel ed è molto denso; inoltre, è caratterizzato da temperature elevatissime, che arrivano a circa 5000 °C. Il suo volume è circa il 15% di quello totale della Terra, ma la sua massa rappresenta oltre il 30% di quella totale. Si divide in nucleo interno e nucleo esterno.

Seleziona le etichette per approfondire gli strati e i sottostrati che costituiscono la Terra.

Il nucleo esterno è allo stato liquido.

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Appena formata, la Terra era talmente calda da risultare quasi totalmente fusa. In queste condizioni, i materiali più densi sono progressivamente sprofondati verso il centro, mentre quelli meno densi sono risaliti verso la superficie.Così, la materia che costituisce la Terra si è organizzata in tre strati principali, ciascuno costituito da diverse composizione chimica e densità: LA STRUTTURA DELLA TERRA 1.

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Le percentuali in peso dei principali elementi chimici che costituiscono la Terra.

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La Terra è un pianeta roccioso: a livello della crosta gli elementi e i composti chimici, che negli strati più profondi sono allo stato liquido, si organizzano e aggregano a formare i minerali e successivamente le rocce.

I minerali sono sostanze naturali solide e omogenee che possiedono le seguenti caratteristiche essenziali:

hanno una composizione chimica definita e costante e quindi esprimibile con una formula;

hanno in genere forma di cristalli e sono perciò chiamati

solidi cristallini.

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Un cristallo è un corpo solido con un aspetto esterno ben definito, più o meno regolare, che corrisponde idealmente a quello di un poliedro. Infatti, i costituenti di un cristallo (atomi, ioni o molecole) sono legati in una regolare struttura geometrica tridimensionale (reticolo cristallino), che è il risultato della ripetizione ordinata nello spazio di un’unità di base chiamata cella elementare.

Per un esempio di cristallo, osserva l'immagine in allegato. Qual è la formula chimica del minerale rappresentato? Rispondi aiutandoti con una ricerca in Internet.

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I tre principali tipi di rocce e la loro origine.

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Minerali differenti si aggregano a formare le rocce, miscugli eterogenei formati da componenti (in genere cristallini) distinguibili tra loro.

Le rocce si originano in un processo detto petrogenetico. Si classificano in magmatiche, sedimentarie e metamorfiche. In cosa differiscono tra loro le tre tipologie? Come avviene la loro formazione? Osserva l'immagine in allegato per rispondere.

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Mettiti alla prova - I minerali e le rocce

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Mettiti alla prova - I minerali e le rocce

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Ora che hai una panoramica completa sui minerali e le rocce, svolgi l'esercizio per verificare le tue conoscenze (test in Google Moduli).

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Dopo aver studiato i materiali sui minerali e le rocce completa le affermazioni.

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I vulcani: attrazioni turistiche in una pagina web

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I vulcani: attrazioni turistiche in una pagina web

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È ora di tirare le fila! Applica ciò che hai imparato durante le attività di questo percorso: svolgi il compito di realtà insieme ai tuoi compagni e alle tue compagne.

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Vulcano Stromboli in eruzione, Isole Eolie.

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Sotto i nostri piedi la Terra è "viva": al suo interno, agiscono le cosiddette forze endogene, responsabili di come il pianeta ci appare in superficie. Le eruzioni vulcaniche sono un'espressione visibile di queste forze straordinarie. I vulcani, spettacolari e spaventosi per la potenza devastante che possono raggiungere, popolano da sempre l’immaginario umano. Nel tempo, hanno assunto un grande valore storico-culturale e talvolta costituiscono un’attrattiva turistica.

Nella regione in cui abiti sono presenti vulcani? Ne hai mai visitato uno di persona?

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Qualche spunto da cui trarre ispirazione

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Qualche spunto da cui trarre ispirazione

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Un articolo dalla sezione Viaggi di National Geographic: Alla scoperta di un mistero vulcanico che risale a un miliardo di anni fa lungo il Lago Superiore;

i siti ufficiali del turismo dell'area selezionata; puoi partire dal sito Italia.it;

due esempi di banche dati di immagini libere dai diritti con cui arricchire la pagina web: Pixabay, Unsplash;

due esempi di piattaforme per condividere documenti e altre risorse di gruppo: Google Drive e Microsoft OneDrive.

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LE MATERIE COINVOLTE:

• Scienze della Terra

• Lingua italiana

• Lingua Inglese

• Informatica

• Arte

• Educazione civica

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Il percorso interdisciplinare è a cura di Atlas ed è abbinato al corso Focus Terra per la Scuola Secondaria di Secondo Grado (Atlas, 2024)

Coordinamento: Silvia Gadda e Giulia Baccanelli

Redazione e contenuti: Aldo Zullini, Maria Luna Tescari

Il Padlet e tutti i suoi contenuti sono sotto licenza CC BY-NC-SA (uso con obbligo di citazione, fini didattici non commerciali, condividi allo stesso modo).

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Scienze naturali e integrate

Fondamenti di Scienze della Terra

Aldo Zullini, Eliana Lacorte, Ugo Scaioni

senzaLIBRO

► ANTEPRIMA Sfoglia il libro e seleziona i QR code per vedere le risorse multimediali per la classe. L'eBook è sulla

► Video per osservare fenomeni astronomici e geologici in modo dinamico e mettere a fuoco i contenuti fondamentali. Guarda l'esempio L'osservazione del Sole

► Focus per approfondire in modo puntuale la trattazione dei contenuti in pagina

► Per il ripasso e l'autoverifica: mappe modificabili (software MiMind scaricabile dal sito edatlas.it), audiosintesi in italiano, esercizi interattivi per ogni capitolo ed esercizi interattivi in lingua Inglese

L'opera si contraddistingue per la chiarezza espositiva e il rigore nella trattazione degli argomenti scientifici. L'abbondante e costante presenza di supporti didattici, inoltre, favorisce lo studio, agevolando la comprensione anche degli argomenti più complessi. Numerosi sono i supporti visuali che accompagnano la spiegazione teorica, favorendo un approccio intuitivo alla comprensione del testo. La rubrica Professioni STEM presenta alcune professioni legate al mondo della scienza in ottica Orientamento, per favorire l'immedesimazione di ragazze e ragazzi e avvicinarli alle carriere legate a questa disciplina. Dalla struttura dei minerali in 3D alle prove della deriva dei continenti: le schede Tecnologie per la Terra presentano applicazioni della tecnologia in relazione agli argomenti di studio descritti nei capitoli. Apposite schede sono dedicate poi ai temi di Educazione civica, per fornire a ragazze e ragazzi indicazioni utili per la formazione di una coscienza civica, in relazione a tematiche connesse all'ambiente, alla sicurezza e alla salute.

L'opera riserva inoltre grande attenzione all' inclusione e allo sviluppo delle competenze civiche e disciplinari: mappe, sintesi e attivatori didattici (Vero o falso?) in caratteri ad alta leggibilità consentono un accesso facilitato al testo.

Per una didattica digitale integrata e un apprendimento attivo tutte le risorse sono liberamente accessibili dal libro da QR code.

In più sul corso è attiva la .

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Focus Terra, Fondamenti di Scienze della Terra. Aldo Zullini, Eliana Lacorte, Ugo Scaioni, ISBN 9788826824581. Materia: Scienze naturali e integrate

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Foto satellitare (NASA) del Monte Tambora, in Indonesia. La sua eruzione nel 1815 causò un freddo anomalo e la distruzione di raccolti fino in Europa e America.

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Fin dalla sua formazione, la Terra è stata interessata da una costante attività vulcanica. Questa ha contribuito allo sviluppo della vita sul nostro pianeta grazie alle emissioni di gas, vapore e acqua necessari alla formazione degli oceani e dell’atmosfera. Nel corso della storia si sono però verificate eruzioni devastanti che hanno provocato non solo un gran numero di vittime tra esseri umani e animali, ma anche pesanti ricadute politiche e sociali.

Quali sono state le maggiori eruzioni vulcaniche di cui abbiamo memoria storica? Quali sono state le loro conseguenze? Fai una ricerca in Internet per rispondere alle domande e disegna una linea del tempo su cui collocare gli episodi individuati, indicando per ciascuno l’anno e il luogo.

Tra i vulcani protagonisti degli eventi eruttivi che hai individuato, quanti sono luoghi di interesse turistico aperti al pubblico e visitabili?

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Tracce dei vulcani nei monumenti storici

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Tracce dei vulcani nei monumenti storici

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Le rocce magmatiche trovano da tempo utilizzo nelle attività umane, e in particolare nell’edilizia, in quanto generalmente facili da lavorare ma resistenti all’usura. Un esempio risalente all’antica civiltà egizia è la maestosa piramide di Micerino, costruita con blocchi di granito, oltre che di calcare, presso la località di Giza.

Fai una ricerca in Internet per individuare tre esempi di monumenti storici in Italia o nel mondo fabbricati a partire da rocce magmatiche. Per ciascuno indica di quale roccia si tratta e se è intrusiva o effusiva.

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Per usare i Moduli Google nelle proprie Google Classroom e, quindi, ricevere in modo automatico i risultati degli studenti, i moduli vanno copiati nel proprio spazio Google Drive e condivisi da lì mediante link. Il modulo nel vostro Drive sarà anche completamente modificabile. Per copiare i moduli vai ai seguenti link:

1. I minerali e le rocce

2. CLIL • Supervolcanoes

3. Il motore dei processi endogeni

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La dea Pele raffigurata in un murale a Pahoa, sull’isola di Hawaii.

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Oggi spieghiamo la formazione delle isole Hawaii con la teoria della tettonica a placche. Tuttavia, nella tradizione indigena hawaiana, la protagonista della storia dell’arcipelago è Pele, dea del fuoco e dei vulcani. Costretta a fuggire dalla terra natale, Pele intraprende un viaggio, durante il quale provoca le eruzioni vulcaniche che hanno modellato il paesaggio delle Hawaii. Curiosamente, le tappe del percorso compiuto dalla dea coincidono con l’ordine cronologico con cui si sono formate le isole: talvolta l’antico sapere indigeno può fornire elementi utili alla ricostruzione scientifica dei fenomeni naturali.

Consultando una mappa, elenca le otto maggiori isole delle Hawaii, ordinandole sulla base della loro età geologica. Quale tra queste, secondo la mitologia indigena, ospita lo spirito della dea Pele?

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I vulcani, con la loro maestosa potenza, hanno affascinato artisti e artiste di tutti i tempi. L'immagine in allegato è un dipinto del poliedrico artista statunitense Andy Wharol (1928 - 1987). Wharol ha rappresentato con colori sgargianti un'eruzione del celebre vulcano italiano Vesuvio.

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Vesuvius - Andy Warhol - Google Arts & Culture

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Il dio Vulcano, nella mitologia romana, simboleggiava la forza del fuoco e dei vulcani.

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L'azione dei vulcani lascia segni profondi sul paesaggio e, inoltre, nella storia e nella cultura delle popolazioni locali. Ne sono un esempio i miti hawaiani, ma anche le fiabe provenienti da altre terre ricche di vulcani, come l'Islanda o El Salvador (in America centrale).

E in Italia? Conosci figure mitologiche o racconti che fanno riferimento ai fenomeni vulcani del territorio? Informati chiedendo a familiari e conoscenti, oppure con una ricerca in Internet. Riassumi il materiale in una breve presentazione da condividere con il resto della classe.

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The term "supervolcanoes" is often used to refer to huge volcanoes. However, from a scientific point of view, the word has a different and more specific meaning. Supervolcanoes bring destruction but also renewed life. Watch the video to learn more.

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Supervolcanoes 101 | National Geographic

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Le applicazioni delle rocce spaziano oltre l'edilizia. Numerosi sono i casi di rocce che, sin dalla Preistoria, erano utilizzate per produrre pigmenti colorati per dipingere. Uno tra i tanti esempi è il cinabro, una roccia magmatica ricca di mercurio, e perciò caratterizzata da un colore rossiccio. In passato, il cinabro era macinato per ricavare il pigmento rosso vermiglio. Oggi, vista l'elevata tossicità del mercurio, questo pigmento è sostituito da altri materiali. Aiutandoti con una ricerca in Internet, prova a individuare un esempio di opera artistica realizzata utilizzando il rosso vermiglio ricavato dal cinabro.

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Mettiti alla prova - Supervolcanoes (CLIL)

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Mettiti alla prova - Supervolcanoes (CLIL)

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After watching the video, test your comprehension with this quiz (test in Google Moduli).

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Watch the video Supervolcanoes, then complete the sentences with the right option.