La distribuzione della massa nella Terra è spiegata dai cinematismi. Le cause di questi cinematismi sono l’obiettivo di questo corso. La Terra è un sistema integrato, cioè un insieme di componenti che devono stare insieme per funzionare (atmosfera, idrosfera, litosfera, biomassa).
L’atmosfera è composta per il 78% da azoto, per il 20% da ossigeno e per lo 0,9% da argon. Sono questi i tre gas componenti fondamentali. L’ossigeno è estremamente reattivo. La Terra è l’unico pianeta che ha così tanto ossigeno, mentre in pianeti come Venere e Marte al posto dell’ossigeno vi è l’anidride carbonica. Quest’ultima sulla Terra è presente solo per lo 0,03%, e proviene in gran parte dalle eruzioni vulcaniche. Altri componenti in tracce sono il vapor d’acqua (altra eccezione della Terra) e il metano, che sono due efficacissimi gas serra, e l’ozono.
L’ossigeno c’è perché si è sviluppata la vita e viceversa senza l’ossigeno questa non si sarebbe sviluppata. Questo è un esempio dell’integrazione dei sistemi che compongono la Terra. Vi sono dei fortissimi sistemi di retroazione che bilanciano le variazioni dei parametri atmosferici e terrestri in generale. La composizione chimica dell’atmosfera è in equilibrio mobile.
Idrosfera. L’acqua alla formazione dei pianeti è stata sparata via. La Terra è così ricca di acqua perché c’è tornata con le comete.
Nell’acqua troviamo disciolti elementi tra cui i più importanti sono Cl-, SO42-, Na, K, Ca2+. Il calcio va nei gusci solo da quando vi è il sistema biologico, mentre prima si accumulava dando luogo a grandi depositi. La calcite diventa prima marmo e poi polvere (il C va via) a mano a mano che si alza la temperatura. Nessun punto del nostro pianeta può essere preso per conto suo, ma deve essere integrato nei vari sistemi.
I principali elementi della biomassa sono H, C, O, N, P. 146 miliardi di tonnellate è la quantità di carbonio elaborato annualmente dalla biomassa.
Litosfera. È composta di rocce, che sono tante cose insieme, ma in sostanza materiale solido dovuto a processi fisico – chimici o biologici. La legge fondamentale che interessa la litosfera è il riciclaggio.
Sui pianeti esterni del sistema solare vulcanismo significa materiale sempre sottozero ma meno freddo di quello circostante, che risale per la gravità e da risultati simili a quelli del magmatismo terrestre. Sulla Terra per il magmatismo mi serve materiale fuso, a 800 – 1000°C. La pressione nel processo magmatico può essere molto varia.
Tra i 700°C e i 300°C nella crosta le rocce subiscono il metamorfismo, che è un cambiamento continuo. In questo caso è molto importante la pressione.
Il processo sedimentario è osservabile direttamente. Materiali non in equilibrio subiscono alterazione ed erosione. Caratteristica fondamentale è la temperatura, che si considera fino ai 100 – 150°C, range dei processi diagenetici.
Dove finisce un processo ne inizia un altro: è il ciclo litogenetico. Tutto il materiale è continuamente riciclato.
Solo nelle grandi supernove si produce il ferro, che è una discriminante, poiché sulla Terra divide gli elementi molto abbondanti da quelli meno abbondanti.
Le arenarie sono le rocce più diffuse su tutte le superfici continentali. I calcari sono fortemente differenziati chimicamente. I processi sedimentari operano delle selezioni, separando silicati, allumino – silicati, carbonato ecc.. Se li rimettiamo insieme riotteniamo la media della crosta terrestre. Il carbonio viene dall’atmosfera.
Vi è un dualismo tra granito e basalto, rispettivamente ricco e povero di silice. Nella crosta continentale vi sono tutti i tipi di roccia, in quella oceanica molto meno. La crosta continentale è simile al granito e subisce deformazioni, quella oceanica è praticamente priva di deformazioni.
La crosta continentale è costituita da due cosiddetti strati: lo “strato del granito” sopra e quello del “basalto” sotto, separati dalla Conrad. Lo strato del granito ha in realtà una composizione media molto simile a quella della tonalite, meno del 10% di quarzo, plagioclasio, femici abbastanza diffusi (orneblenda). Questo è il quadro medio dei primi 20Km di crosta. Il sottostante “strato del basalto”, chiamato così per gli studi sulla velocità delle onde sismiche, dovrebbe, stante le pressioni e le temperature, essere composto di eclogite. Dagli studi sulle xenoliti sparate dai vulcani vediamo che in realtà abbiamo rocce metamorfiche di alta temperatura, granuliti, anidre, con ortoclasio e plagioclasio in masserelle (20%), quarzo, femici (pirosseni), granato.
Sulle Alpi è uscita la parte alta della crosta inferiore: troviamo le granuliti a 650 – 900°C e 0,5 – 0,9 Gpa e le xenoliti a 800°C e 1 – 1,5 Gpa.

Underplating. La crosta inferiore risulta molto laminata per essudazione di materiale basaltico dal mantello, e per questo le granuliti sarebbero più femiche nella parte bassa dello strato del basalto. Il calore liberato favorirebbe ulteriormente la formazione delle granuliti.
Il pozzo di Kola ha esplorato a fondo con l’obiettivo di attraversare la Conrad. Si è visto così che la Conrad non comporta cambiamenti geologici, ma solo meccanici. Non ha più senso quindi parlare di strato del granito e del basalto.
FINE PRIMA PARTE...