Numero Atomico 6 - Il carbonio - C

Diamante (a sinistra) e grafite (a destra)

Il carbonio è l'elemento chimico della tavola periodica degli elementi che ha come simbolo C e come numero atomico 6. È un elemento non metallico, tetravalente.

Proprietà del Carbonio

L'atomo di carbonio nei composti con altri elementi o con sé stesso può presentarsi in una delle tre note forme di ibridizzazione (secondo la teoria degli orbitali atomici): sp³,sp² ed sp (vedi video) rispettivamente. Con esse il carbonio è in grado di coordinare rispettivamente altri 4, 3 e 2 atomi con angoli di legame approssimativamente di 109,5°, 120° e 180°. A seconda poi della simmetria delle autofunzioni molecolari complessive delle coppie di atomi che partecipano al legame, si avranno legami singoli, doppi o tripli.
Il carbonio ha molte forme allotropiche standard più una forma allotropica esotica.

Varie forme allotropiche del carbonio - a) Diamante b) Grafite c) Lonsdaleite d) Buckminsterfullerene e) Fullerene C540 f) Fullerene C70 g) Carbonio amorfo h) Nanotubo

Per saperne di più sul carbonio: Wikipedia

Metodologia di Sismica Passiva

METODOLOGIA DI SISMICA PASSIVA
(Tratto da F. Mulargia, S. Castellano e P.L.Rossi,  2008)

    Il rumore sismico, generato dai fenomeni atmosferici (onde oceaniche, vento) e dall’attività antropica, è presente ovunque sulla superficie terrestre. Si chiama anche microtremore poiché riguarda oscillazioni molto più piccole di quelle indotte dai terremoti nel campo prossimo all’epicentro. A questo rumore di fondo, che è sempre presente, si sovrappongono le sorgenti locali, antropiche (traffico, industrie, ecc.) e naturali. I microtremori sono solo in parte costituiti da onde di volume, P o S. In essi giocano un ruolo fondamentale le onde superficiali, che hanno velocità prossima a quella delle onde S (vedi ad es. Lachet e Bard, 1994), il che spiega la dipendenza di tutta la formulazione dalla velocità di queste ultime.
    Dai primi studi di Kanai (1957) in poi, diversi metodi sono stati proposti per estrarre l’informazione relativa al sottosuolo dal rumore sismico registrato in un sito. Tra questi, la tecnica che si è maggiormente consolidata nell’uso è quella dei rapporti spettrali tra le componenti del moto orizzontale e quella verticale (Horizontal to Vertical Spectral Ratio, HVSR o H/V, proposta tra Nogoshi e Igarashi (1970).
    Le basi teoriche dell’H/V sono relativamente facili da comprendere: in un mezzo strato + bedrock (o strato assimilabile al bedrock) in cui i parametri sono costanti in ciascun strato, consideriamo il sistema in cui gli strati 1 e 2 si distinguono per le diverse densità (r1 e r2) e le diverse velocità delle onde sismiche (V1 e V2) . Un’onda che viaggia nel mezzo 1 viene (parzialmente) riflessa dall’interfaccia che separa i due strati. L’onda così riflessa interferisce con quelle incidenti, sommandosi e raggiungendo le ampiezze massime (condizione di risonanza) quando la lunghezza dell’onda incidente (l) è 4 volte (o suoi multipli dispari) lo spessore H del primo strato. La frequenza fondamentale di risonanza (fr) dello strato 1 relativa alle onde S è pari a:

[1] fr = Vs1/4H

    Questo effetto è sommabile, anche se non in modo lineare e senza una corrispondenza 1:1.
Ciò significa che la curva H/V relativa ad un sistema a più strati contiene l’informazione relativa alle frequenza di risonanza (e quindi allo spessore) di ciascuno di essi, ma non è interpretabile semplicemente applicando l’equazione [1].
    L’inversione richiede l’analisi delle singole componenti e del rapporto H/V, che fornisce un importante normalizzazione del segnale per:
a)    il contenuto in frequenza
b)    la risposta strumentale
c)    l’ampiezza del segnale quando le registrazioni vengono effettuate in momenti con rumore di fondo più o meno alto.
    La situazione, nel caso di un suolo reale, è spesso più complessa. Innanzitutto il modello di strato piano al di sopra del bedrock si applica molto raramente. Poi, la velocità aumenta con la profondità, possono esserci eterogeneità laterali ed infine la topografia può non essere piana.  L’inversione delle misure di tremore a fini stratigrafici, nei casi reali, sfrutta quindi la tecnica del confronto degli spettri singoli e dei rapporti H/V misurati con quelli “sintetici”, cioè con quelli calcolati relativamente al campo d’onde completo di un modello 3D. L’interpretazione è tanto più soddisfacente, ed il modello tanto più vicino alla realtà, quanto più i dati misurati e quelli sintetici sono vicini (per le basi teoriche si veda ad es. Aki, 1964; Ben-Menahem e Singh, 1981; Arai e Tokimatsu, 2004).

Libro: Fondamenti di geografia fisica

"Fondamenti di geografia fisica" discende da un capostipite illustre, il manuale "Physical Geography" pubblicato nel 1951 da Arthur Newell Strahler. Questa edizione, più essenziale, è frutto di un'attenta revisione che riguarda soprattutto i temi di pedologia e geomorfologia trattati nella seconda parte, inglobando i notevoli progressi resi possibili dai nuovi strumenti di ricerca e di trattamento dei dati. Particolare attenzione è stata dedicata agli effetti del cambiamento climatico e alle nuove prospettive di osservazione della superficie terrestre offerte dal telerilevamento. I grandi progressi tecnologici e delle modalità di osservazione e visualizzazione dei processi fisiogeografici hanno permesso di affiancare al testo scritto non soltanto fotografie tradizionali, disegni e carte, ma anche animazioni, archivi di dati e immagini, proposte didattiche interattive ed escursioni virtuali attraverso Google Earth. I curatori dell'edizione italiana hanno inoltre inserito immagini e argomenti riferiti al nostro contesto geografico, come lo sviluppo di fonti energetiche alternative solari ed eoliche, la crescente frequenza e intensità anche in Italia dei fenomeni meteorologici estremi e delle alluvioni, la particolare fragilità del nostro territorio per frane e smottamenti, l'esposizione al al rischio sismico e vulcanico, i gravi effetti delle diverse fonti di inquinamento e del riscaldamento globale, l'erosione dei litorali delle coste adriatiche.

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Libro: Guida alle strutture geologiche di John L. Roberts

254 Fotografie di strutture sedimentarie, ignee e metamorfiche

A dispetto delle 254 fotografie a colori e dei numerosi disegni delle principali strutture geologiche osservabili sul terreno, questa guida non è da considerarsi solo un atlante fotografico, ma piuttosto un utile strumento di studio e di pratica consultazione. Oltre alla dettagliata descrizione delle varie strutture rappresentate, alla ottima scelta degli esempi e alla notevole qualità delle fotografie, un testo chiaro ed esauriente aiuta il lettore a comprendere i processi e i meccanismi geologici che hanno operato.

Tutte le strutture sono state fotografate nel luogo in cui affiorano, non sono state rimosse e sono tuttora intatte; chiunque potrebbe ripercorrere gli itinerari dell'Autore e scoprire così episodi e fenomeni affascinanti della storia del nostro pianeta: tutto ciò perché finalmente si è preferito far uso della macchina fotografica e non del martello, considerando quindi le strutture geologiche alla pari di ogni altro elemento di un patrimonio naturale troppe volte irrimediabilmente cancellato. Questo libro è indirizzato sia a geologi e naturalisti, che troveranno in esso un utile strumento di studio e una valida guida sul terreno, sia a tutti coloro che vogliano avvicinarsi alle scienze della terra, leggendo nelle rocce, pagine di un insolito libro di storia, l'evoluzione del pianeta.

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Nakamura - Microtremori

La tecnica di Nakamura di analisi dei microtremori è finalizzata alla determinazione della frequenza naturale di vibrazione di una data struttura sedimentaria.
È basata sulla stima del rapporto fra l’ampiezza spettrale del microtremore misurato sul piano orizzontale e quello misurato nella direzione verticale.

Per questo motivo la tecnica di Nakamura assume anche la denominazione di HVSR dall’acronimo inglese Horizontal to Vertical Spectral Ratios.

Tale tecnica si basa su tre assunzioni fondamentali:
1. I microtremori sono originati da sorgenti locali superficiali, il contributo delle sorgenti profonde è trascurabile;
2. L'amplificazione è dovuta alla propagazione delle onde all’interno di un singolo strato soffice superficiale situato su di un semispazio rigido;
3. La componente verticale del moto non è soggetta a fenomeni di amplificazione.

Microtremori - rumore sismico ambientale, caratterizzato da oscillazioni di piccola ampiezza, provocate da sorgenti naturali o antropiche (onde del mare, vento, piccoli movimenti terrestri, traffico ecc.). la maggior parte degli autori ritiene che i microtremori siano costituiti da onde di Rayleigh.

Amilosio - Zucchero Polisaccaride

L'amilosio è uno zucchero polisaccaride che deriva dall'unione di centinaia di molecole di glucosio (solitamente da 300 a 3000) ed è uno dei componenti dell'amido (l'altro è l'amilopectina).

Il legame tra due unità adiacenti si forma tra l'atomo di carbonio nº1 e il nº4 delle due molecole di glucosio con l'eliminazione di una molecola d'acqua; l'amilosio ha quindi struttura lineare. Il contenuto in amilosio di un cibo è un indice del livello di retrogradazione dell'amido subito dall'alimento, fenomeno al quale è legato il noto processo di raffermamento.

Una fetta di pane su cui è stata versata una goccia di reattivo di Lugol. L'amido assume una colorazione blu-violacea molto intensa, tendente al nero, a causa dell'elevata presenza di amilosio.

Le molecole di iodio si inseriscono molto bene nella struttura a elica dell'amilosio, a cui si legano, portandolo ad assorbire alcune lunghezze d'onda della luce visibile. Mescolando all'amido una piccola quantità di soluzione iodio iodulata (Reattivo di Lugol), in presenza di amilosio si osserva una colorazione blu scura, quasi nera.

Classazione di un sedimento

Deviazione standard o classazione o sorting: è la diffusione della distribuzione intorno alla media, indica cioè quanto la distribuzione granulometrica differisce dal valore del diametro medio; è indipendente dalla grana media ed indica, in generale, il grado di elaborazione a cui è stato sottoposto un sedimento. La classazione esprime la capacità selettiva del mezzo di trasporto, cioè la sua capacità di prelevare e/o depositare i granuli: abbandonando quelli più grossolani e prendendo in carico quelli più sottili. I sedimenti eolici e di spiaggia, ad esempio, sono tra i più classati in natura (Bosellini et al., 1989; Ricci Lucchi, 1980).

Beach pebbles made of halite; western Dead Sea coast	Sand under a microscope showing foraminifera and other fossils.	La sabbia verde di Papakōlea Beach - Hawai, composta quasi completamente da Olivina, un silicato di ferro e magnesio.

Terremoti in Sicilia

Mappa delle località della Sicilia colpite dal sisma del 1693

Cronologia degli eventi sismici disastrosi in Sicilia con rilevante impatto sui beni architettonici, paesaggistici, storici, artistici, etnoantropologici e archeologici.

La Sicilia è una delle regioni più sismiche d'Italia come frequenza e intensità dei terremoti. Nell'elenco sono compresi gli eventi sismici di magnitudo superiori al grado 5° della scala Scala Richter con epicentro registrato in territorio siciliano o nella vicina Calabria o nel bacino del Mediterraneo o causati dallo scorrimento della Placca africana che hanno interessato l'isola negli ultimi due millenni con rilevante impatto sui beni architettonici, paesaggistici, storici, artistici, etnoantropologici e archeologici delle località interessate. Per una ricerca mirata ed esaustiva si rimanda all'elenco Storico dei Terremoti.[1][2]
la Scala Mercalli è espressa in unità che distinguono il grado degli "effetti" distruttivi sui manufatti.
la Scala Richter è espressa in unità che distinguono il grado della "causa" che ha generato gli effetti distruttivi sui manufatti, espressa in energia sviluppata e liberata dallo scoppio di un quantitativo predefinito di tonnellate di tritolo.

Il criterio di valutazione è formalmente e sostanzialmente diverso. Un terremoto di potenza pari a quello del 1908 nello Stretto di Messina secondo la scala Mercalli non sarebbe preso in considerazione e classificabile in una zona desertica in quanto non produce distruzioni quantificabili e visibili ma, comporta ugualmente gravi danni incidendo sulla variazione dell'asse terrestre con conseguenze inimmaginabili sull'alternarsi giorno notte, sull'avvicendarsi delle stagioni. Altresì, un terremoto sottomarino origina onde anomale che riversano la loro energia sulle coste limitrofe indipendentemente dalla presenza di manufatti o centri abitati.

I millennio d.C.

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Libro: Sulle tracce dei dinosauri. Esplorazioni di un mondo perduto

A giudicare dall'interesse che continuano a suscitare in un pubblico vastissimo, i dinosauri si direbbero i più vivi tra gli animali estinti. Raccontate da uno studioso che lavora sul campo, le conoscenze scientifiche sui dinosauri hanno il magnetismo di un giallo preistorico. "La rinascita dei dinosauri": così i paleontologi definiscono la fiammata di curiosità che negli ultimi decenni ha accolto le risultanze di vaste esplorazioni di siti in ogni parte della terra. Se le si interroga nel modo giusto, come solo scienziati esperti sanno fare, le orme fossili dicono tantissimo, non solo sul comportamento individuale e sociale dei dinosauri, ma anche sul loro habitat, e sono quindi preziose per la ricostruzione del paleoclima e della paleogeografia. Attraverso quelle impronte lasciate sulle rocce sedimentarie tra 230 e 65 milioni di anni fa, entriamo in contatto con un mondo altrimenti perduto. In un saggio rivolto a un pubblico largo, Martin Lockley fornisce lo strumento per comprendere la preistoria: la mappa dei ritrovamenti fossili, il loro significato, la loro classificazione e le fondamentali deduzioni di carattere biologico. E si diverte a sfatare alcune leggende. Una guida per tutti gli appassionati.

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New Red Sandstone

The "New Red Sandstone" is a geological term used to describe the rich red coloured rocks deposited in the desert environment around the equator of the Pangaea super-continent during the late Permian and early Triassic (Not to be confused with the Old Red Sandstone which is largely Devonian in age).
The formation comprises of sandstone, interbedded with mudstone and evaporite minerals. The sandstone consists almost entirely of quartz grains cememented with an iron oxide cement. The "New Red Sandstone" outcrops across most of central England, with notable locations being Dawlish in Devon, the Cheshire basin (where it is up to 1100m thick) and central Yorkshire.

 

Old Man of Hoy, north-west coast of Hoy. Orkney. A close-up view of the 137 m. sea stack composed of red sandstone of Upper Old Red Sandstone age. The stack rests on the eroded top of Upper Old Red Sandstone basalt lava which unconformably sits on flagstones of Middle Old Red Sandstone age. 

Sea stacks are produced by the combined action of marine and subaerial erosion, their bases may be completely submerged or just above sea level.

New Red Sandstone Ladram Bay

New Red Sandstone Ladram Bay

Salar de Uyuni

Il Salar de Uyuni è un enorme deserto di sale che, con i suoi 12.000 km², è la più grande distesa salata del mondo. È situato nei dipartimenti di Potosí e di Oruro, nei pressi della città di Uyuni, nell'altopiano andino meridionale della Bolivia, a 3.650 metri di quota.
Si stima che il Salar de Uyuni contenga 10 miliardi di tonnellate di sale di cui meno di 25.000 tonnellate vengono estratte annualmente. È formato approssimativamente da 11 strati con spessori che variano tra i 2 e 10 metri, lo strato superficiale ha un
spessore di 10 metri. Rappresenta un terzo delle riserve di Litio del pianeta e importanti quantità di Potassio, Boro e Magnesio.
Circa 40.000 anni fa faceva parte del lago Minchin, un gigantesco lago preistorico. Quando il lago si prosciugò si formarono i due attuali laghi Poopó e Uru Uru e i due deserti salati Salar de Coipasa e il gigantesco Salar de Uyuni.
Secondo le leggende Inca nel deserto vi sono gli Ojos de Salar (occhi del deserto di sale) che inghiottivano le carovane. Si tratta di buchi nella superficie salata dai quali esce l’acqua sottostante che in certe condizioni di luce sono quasi invisibili diventando così pericolosi.

Cumuli di sale pronti per il trasporto

Laguna colorata

Per altre immagini

Rocce sedimentarie organogene

Calcare a conchiglie - Lumachella

Le rocce sedimentarie organogene si originano dalla deposizione e successiva cementazione prevalentemente di esoscheletri (o frammenti di essi) di organismi con guscio carbonatico o siliceo. I fondali marini dei mari profondi sono coperti da un fango formato dai gusci di organismi planctonici microscopici come i foraminiferi pelagici, i radiolari e le diatomee. Questi fanghi diagenizzati danno origine a rocce come calcari pelagici, radiolariti e diatomiti.

Lumachella

Al di fuori della classificazione sopra accennata si ricorda anche la marna, una particolare roccia sedimentaria, piuttosto diffusa nelle serie stratigrafiche sia alpine che appenniniche, composta da una frazione argillosa (quindi clastica) e una frazione calcarea (di origine chimica od organogena).

Lumachella di articoli di crinoidi, superficie naturale con i fossili evidenziati dall'erosione naturale selettiva

Altre classificazioni sono presenti in letteratura, come ad esempio quelle di Folk e Dunham. Esse prendono in considerazione, oltre che gli aspetti tessiturali e strutturali, anche aspetti genetici.