5 C 2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

138
Come si è formato e come evolve il paesaggio terrestre? A queste domande sono state date diverse risposte, attraverso la formulazione di teorie fissi ste evoluzion iste

description

 

Transcript of 5 C 2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Page 1: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Come si è formato e come evolve

il paesaggio terrestre?

A queste domande sono state date diverse risposte, attraverso la formulazione di

teorie

fissiste evoluzioniste

Page 2: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Teorie fissiste

La distribuzione delle terre e dei mari è sempre stata così come la vediamo oggi; gli unici movimenti, in grado di giustificare la formazione delle montagne, sono stati quelli dovuti alle spinte isostatiche. Alcune catene molto antiche si sono formate in seguito al raffreddamento della crosta primordiale

Page 3: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Alcuni grandi pensatori del passatoPlatone e Aristotele

E alcuni poetiLucrezio e Ovidio

Avevano intuito il grande divenire del nostro pianeta

Page 4: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Ipotesi precedenti la teoria di WegenerIpotesi precedenti la teoria di Wegener

15961596 Il cartografo olandese Abraham OrteliusAbraham Ortelius nel suo lavoro Thesaurus Geographicus suggerisce per la prima volta che i continenti possano non essere rimasti sempre nelle loro attuali posizioni. Egli afferma che le Americhe siano state “allontanate dall’Europa e dall’Africa… da terremoti ed inondazioni”.

16201620 L’astronomo inglese Francis BaconFrancis Bacon scrive della sorprendente coincidenza tra le linee di costa sulle due sponde dell’Atlantico. Egli conclude che i continenti separati dall’Atlantico costituiscono un puzzle di pezzi che un tempo erano uniti e per qualche motivo si sono staccati e separati.

1858 1858 Lo studioso francese Antonio Snider-PellegriniAntonio Snider-Pellegrini pubblica il volume La creation et ses mystéres dévoilés che include una mappa in cui l’Africa e l’America sono unite. Egli suggerisce che Americhe Africa ed Europa costituissero un tempo un unico continente, basandosi soprattutto sullo studio di flore fossili.

18851885 Il geologo austriaco Edward SuessEdward Suess fornisce ulteriori conferme all’ipotesi di Bacon basandosi sull’esame dei fossili. Egli suggerisce che tutti i continenti dell’emisfero meridionale fossero un tempo uniti, data la somiglianza tra i fossili in essi rinvenuti.

Page 5: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Teorie mobiliste

possiamo far risalire le prime considerazioni circa una evoluzione della superficie terrestre, in conseguenza ad uno spostamento anche orizzontale delle masse continentali, alla fine del XVI sec. quando i primi cartografi moderni notarono un certo “accordo” tra il profilo delle coste delle Americhe e le coste dell’Africa e dell’Europa

Page 6: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• nel 1596 Abraham Ortelius nel suo Thesaurus Geographicus descrive la separazione dei due blocchi continentali

Secondo Ortelio le cause della separazione delle Americhe dall’Europa e dall’Africa sarebbero stati i terremoti e le innondazioni

Page 7: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Anche

BACONE nel 1620,  aveva sottolineato la

strana convergenza

morfologica tra le coste

atlantiche americane e

africane.

Page 8: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Hutton evitò di sbilanciarsi in relazione ai tempi di esistenza della Terra affermando che le date non hanno molta importanza; nonostante ciò fu sottoposto ad attacchi feroci e fu presentato come un distruttore della religione e un diffusore di empietà.

Nel 1795, il filosofo James HUTTON, con la sua opera Theory of the Earth,

James HUTTON

Lo stesso Rosseau polemizzò contro queste "filosofie ateistiche". 

cominciò a parlare di trasformazioni lente e regolari che avrebbero agito in passato e che sarebbero tuttora operanti.

Secondo Hutton i continenti attuali sarebbero soltanto formazioni transitorie nell’immensità del tempo geologico: “….non esistono vestigia di un inizio né prospettive di una fine…”

Page 9: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Nel 1830 LYELL, con la sua opera “Principi di Geologia”, comincia a mettere in discussione l’idea che la Terra abbia soltanto 6 000 anni.

• Quello di Lyell era  il secondo "botto" nell'ambiente scientifico,

• quattro anni prima, nel 1826, WOHELER aveva annunciato la sua sintesi organica  dell’urea gridando a destra e a manca che "la materia è la chimica, e la chimica è la vita";

LYELL,

•Ovviamente Woleher e Lyell misero a rumore anche il mondo ecclesiastico che seguitava caparbiamente a sostenere, con certezza matematica, che Dio aveva creato il mondo alle ore 9 del mattino del 26 ottobre del 4004 a.C.

Il XIX secolo e i dubbi sull’età della Terra

Page 10: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Non eravamo più nel Medioevo 

c'era già la rivoluzione industriale; c'era il telaio meccanico, il motore a vapore,  Coulumb aveva già misurato la carica elettrica,

Jenner aveva scoperto il vaccino del vaiolo, Volta  la pila, e Ampere   l'elettromagnetismo; Spallanzani (3 febbraio 1761) aveva confutato la generazione spontanea sostenuta da Needham.

Dalton aveva enunciato la Teoria atomica, Berzelius aveva compilato la Tabella dei pesi atomici,

Lavosier aveva pubblicato il primo trattato di chimica moderna, 

Page 11: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Stephenson la locomotiva,

Morse il telegrafo,

Babbage aveva costruito la sua calcolatrice analitica,

Page 12: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Alla fine del XVIII sec. il desiderio dei geologi di spiegare con una teoria unitaria i fenomeni che

modellano la superficie terrestre era sfociata in una disputa che vedeva contrapposti:

• I plutonisti: Sostenitori del ruolo del

calore interno della Terra nelle determinazione dei fenomeni geologici.

• I nettunisti: Sostenitori della

prevalenza dell’acqua nel determinare i fenomeni geologici.

Page 13: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Agli inizi dell'Ottocento,

Von HUMBOLT pensava che Africa ed America, un tempo unite, si fossero separate a causa di una forte corrente marina che avrebbe scavato un’enorme valle: l’Oceano Atlantico.

Von HUMBOLT

Page 14: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• CUVIER, eminente paleontologo, nonostante fosse fissista, diede con i sui studi sui fossili un buon contributo alle idee mobiliste che stavano nascendo:

infatti alcuni ricercatori, approfondendo questi studi di peleotologia, scoprirono che

che potevano essere spiegate ammettendo:

1. O l’esistenza di ponti continentali

2. O l’unione dei continenti all'epoca dello sviluppo di questi organismi.

• tra la flora fossile nordamericana e quella europea, • e tra la fauna fossile africana e quella sudamericana esistevano somiglianze

Page 15: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 16: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Lo sprofondamento dei ponti continentali sarebbe stato legato alla contrazione della Terra dovuta al suo rapido raffreddamento

ponti continentali avrebbero un tempo unito i vari continenti e successivamente sarebbero sprofondati nell’oceano.

1. Ipotesi dei ponti continentali

Page 17: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

L'abate Antonio SNIDER PELLEGRINI nel 1858 presentò la seguente mappa e parlò esplicitamente della possibilità di una frattura e di una deriva dei deriva dei continenticontinenti circumatlantici.

fu poi il geologo E. SUESS verso la fine dell'Ottocento a dimostrare che molte caratteristiche geologiche delle coste a Est E a Ovest dell’atlantico comprovavano questa ipotesi.

2. Ipotesi dell’esistenza di un unico continente

Page 18: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Si basavano sull’evidenza di una diversa composizione dei continenti, costituiti da materiale meno denso, SIAL e dei fondali oceanici, SIMA.

Queste osservazioni portarono l’americano J.D.DanaJ.D.Dana a formulare l’ipotesi del CONTRAZIONISMO secondo la quale la Terra, in via di raffreddamento, si sarebbe contratta e avrebbe generato, per arricciamento, le montagne.

Le prime teorie orogenetiche

L’erosione delle rocce zone sollevate e la successiva deposizione dei sedimenti nelle depressioni marine, avrebbero originato le GEOSINCLINALI, enormi prismi sedimentari.

Le pressioni laterali dei continenti avrebbero piegato e fatto riemergere i sedimenti.

Secondo E. SuessE. Suess nel corso della progressiva contrazione e solidificazione della massa fusa, i materiali più leggeri si sarebbero spostati verso la superficie dando origine ad una crosta meno densa di SIAL, mentre al di sotto vi sarebbero state rocce più dense, dette SIMA perché ricche di magnesio, ferro e calcio.

Page 19: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Nel 1910 F.B. TAYLOR pubblicò la prima coerente formulazione di deriva, basata sulla distribuzione delle catene montuose, anziché sull'incastro dei continenti.

• Ricevette scarsa attenzione a causa delle inaccettabili conclusioni cui giunse, basate sul distacco della Luna dalla Terra: questo avrebbe provocato delle maree così forti da trascinare i Continenti.

Ormai i tempi erano maturi per discutere di movimenti orizzontali della superficie terrestre. Il geofisico tedesco Alfred WEGENER,  per primo formulò una teoria "mobilista" che espose al mondo scientifico,  pubblicando nel 1912 due articoli su: La formazione dei continenti e degli oceani.

Alfred Wegener (1880-1930)

Page 20: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Secondo WEGENER le terre attualmente emerse, all'inizio dell'Era mesozoica (circa 200 milioni di anni fa), costituivano un blocco unico, che chiamò Pangea, circondato da un unico grande

mare, che chiamò Pantalassa. 

• In seguito a colossali fratture, la Pangea sarebbe stata spezzata in molte continenti e isole di Sial

galleggianti sul Sima (lo strato sottostante ottenuto dall'abbreviazione di Si-licato di Ma-gnesio)

Page 21: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

D. qual era il punto debole dell’ipotesi di Wegener?

R. Le cause degli spostamenti

Per effetto della rotazione terrestre, le zolle continentali avrebbero subito

• un movimento di fuga dai poli per effetto della forza centrifuga• e di deriva verso ovest, in relazione al moto di rotazione terrestre,

a causa dell’attrito fra sial e sima.

Facilmente confutabiliL’Antartide è rimasto al Polo Sud

L’Australia si è sposta verso Est…. Ecc.

Page 22: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Prove favoreoli alle teorie mobilistea. combaciabilità dei margini continentali

Considerando le linee di costa l’incastro è meno preciso di quanto volesse far credere Wegener

Ma se si considera il margine esterno della piattaforma continentale le incongruenze si riducono

Edward Bullard utilizzando l’isobata -600 ottenne un incastro migliore

Per far aderire le due Americhe bisogna eliminare l’America centrale, ma ciò non è un problema perché le rocce vulcaniche che le compongono sono più giovani dei due continenti

Page 23: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

b. Continuità delle strutture geologiche• La corrispondenza tra le linee di costa tra l'Africa e l'America

Meridionale, non è solo figurativa,  ma è anche delle serie stratigrafiche,

•le formazioni rocciose dell'Africa e dell'America Meridionale, ammassi di rocce intrusive affioranti in Africa (Ghana e Costa d’Avorio) e nel nord-est del Brasile, appartengono alla stessa formazione. 

I rilievi caledoniani della Norvegia e della Scozia proseguono con le stesse rocce e le stesse strutture nel Canada e in Groenlandia

Page 24: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Secondo Wegener l’attrito causato dallo scorrere dei continenti sulla crosta oceanica provocava corrugamenti sul fronte avanzante dei continenti (catene tipo Ande o Montagne Rocciose) e la collisione tra due continenti dava luogo a corrugamenti più intensi (catene tipo Alpi e Himalaia).

Page 25: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• fossili di Mesosaurus, un rettile vissuto circa 270 milioni di anni fa, furono ritrovati in Brasile e anche nell'Africa del Sud,

ma un animale di acqua dolce non avrebbe potuto attraversare l'oceano.

•I fossili di Glossopteris, una felce di 300 milioni di anni fa, sono stati rinvenuti in Sud America, Sud Africa India , Antartide e Australia. Una terra fredda come l'Antartide non avrebbe mai potuto ospitare felci come Glossopteris se la sua posizione e il clima fossero stati quelli attuali.

c. Distribuzione delle specie fossili

Page 26: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Wegener, genero di Wladimir Koppen (padre della classificazione dei climi), meteorologo e paleoclimatologo evidenziò che:

• mentre le tilliti (morene fossili), sicuro indizio di glaciazioni; sono presenti, contemporaneamente con le precedenti rocce, in Australia a latitudini prossime ai tropici

•rocce sedimentarie come i depositi di carbone, indicanti condizioni umide, si trovano in zone attualmente fredde come il Nord Europa

d. Distribuzione delle rocce indicatrici del clima

Page 27: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

La stessa sequenza caratteristica di

• tilliti

• arenarie,

• peliti e carbone

• lave basaltiche,

si riscontra in diversi continenti

d. Distribuzione delle rocce indicatrici del clima

I ritrovamenti di gesso e sale ed arenarie rosse indicano antichi climi aridi,

la presenza di rocce carbonatiche che si formano mari poco profondi indicano antichi climi caldi e tropicali.

Page 28: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

e. Geodetiche• Le misurazioni GEODETICHE  hanno permesso di

stabilire un movimento relativo fra Europa e Groenlandia, con le due zolle che si allontanano. 

• Wegener stesso partecipò a due spedizioni in Groenlandia nel 1906-08, dimostrando con empirici strumenti che l'isola  si distanziava di 32 metri all'anno dall'Europa.

• I dubbi sulla sua teoria, già debole e contestata, aumentarono quando si apprese che quei calcoli erano affetti da parecchi plateali errori.

Page 29: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Ma all’inizio degli anni ’30 una rivoluzionaria e geniale intuizione di

Arthur HolmesArthur Holmes riaprì la discussione sulle dinamiche all’origine delle morfologie

terrestri

La teoria di Wegener fu accolta con molto scetticismo e abbandonata negli anni ’20.

Page 30: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

19301930 Il geologo inglese Arthur HolmesArthur Holmes (1890-1965), basandosi su studi di sismica applicata al mantello, ipotizzò che un mantello non completamente solido e molto duttile potesse essere soggetto a circolazione convettiva;

19401940 Il sismologo statunitense Hugo BenioffHugo Benioff

(1899-1968) osserva che la distribuzione di vulcani e terremoti è correlata, e che essi si concentrano soprattutto lungo i margini dei continenti; inoltre osserva che i sismi profondi disegnano un piano inclinato sotto le principali aree vulcaniche, noto oggi come piano di Benioff.

la parte superiore delle celle convettive del mantello avrebbe potuto fornire la spinta necessaria al movimento dei continenti.

Page 31: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Indagini sismiche:

scoperta dello starto LVL

Page 32: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Nascita della teoria della tettonica delle placche litosferichetettonica delle placche litosferiche: una sintesi di più scoperte

• scoperta del paleomagnetismo

•Migrazione apparente dei poli magnetici spiegabile solo con moti continentali

•1960 Hess studiando l’età dei sedimenti oceanici ipotizza l’espansione degli oceani

•Scoperta e studio delle inversioni magnetiche

•1963 Vine e Mattews propongono la teoria dell’espansione dei fondali oceanici -

• scoperta delle dorsali oceaniche

Page 33: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Il geologo americano Arthur HessArthur Hess (1906-1969), durante la II guerra mondiale si era imbarcato su una nave dotata di apparecchiature in grado di rilevare il fondale oceanico.

La teoria dell’espansione dei fondali oceanici di Arthur HessLa teoria dell’espansione dei fondali oceanici di Arthur Hess

1962 Hess,1962 Hess,

Al termine della guerra Hess continuò i rilievi dei fondali oceanici e scoprì che sul fondo degli oceani un'unica, grande e continua dorsale oceanicadorsale oceanica lunga circa 80.000 chilometri si estende dall'estremo nord fino a sud dell'Atlantico; aggira l'Africa, attraversa l'Oceano Indiano, passa tra l'Australia e Antartide  fino alla sponda americana dell'Oceano Pacifico a sud della California. 

In questo periodo fu colpito dalla presenza di rilievi sottomarini, noti come seamountsseamounts e soprattutto di rilievi isolati dalla cima piatta, che chiamò guyotguyot. La cima piatta, che ora si trovava a diverse centinaia o migliaia di metri di profondità, sembrava indicare erosione subaerea di questi

rilievi.

Page 34: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 35: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• una profonda rift valley solca tutto l’asse centrale della dorsale

• numerose faglie trasformi tagliano trasversalmente la Dorsale, dividendola in zone segmentate, che si muovono in senso opposto.

In tali zone si formano scarpate, vi sono eruzioni vulcaniche e terremoti.

Page 36: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

( Harry Hammond Hess 1906-1969 )( Harry Hammond Hess 1906-1969 )

Mettendo insieme le conoscenze fino ad allora acquisite, nel 1962, Hess pubblicò la propria ipotesi circa l’espansione dei fondali l’espansione dei fondali oceanicioceanici” (sea-floor spreading) in un documento intitolato “ History of ocean basins ”.

La sua idea era che le rift valley fossero zone di risalita di magma e di formazione di nuova crosta oceanica.

Hess inoltre ipotizzò: l’inabissameneto della

crosta oceanica in corrispondenza delle fosse oceaniche

e il ruolo passivo dei continenti trasportati come parte integrante di grandi placche litosferiche soprastanti la zona convettiva del mantello.

Page 37: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Scoperta del paleomagnetismoScoperta del paleomagnetismo- all’inizio del XX secolo il paleomagnetologo francese B. Bruhnens (1906) e, più tardi, in modo più accurato il paleomagnetologo giapponese M. Matuyama (1920) classificarono le rocce magnetizzate in due classi,

- rocce della stessa età hanno sempre lo stesso tipo di magnetizzazione;

- questo fenomeno è stato attribuito a periodiche questo fenomeno è stato attribuito a periodiche inversioni di polarità del campo magnetico inversioni di polarità del campo magnetico terrestre.terrestre.

- basandosi su migliaia di misure paleomagnetiche, è stata costruita una scala cronologica delle inversioni di polarità negli ultimi 25 milioni di anni

a polarità normalea polarità normale, uguale a quella attuale terrestre,

a polarità inversaa polarità inversa, opposta a quella attuale terrestre

Page 38: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

-negli anni ’50 si cominciarono ad effettuare misure del campo magnetico sugli oceani da aerei con l’uso di magnetometri sviluppati durante la guerra per la rilevazione di sottomarini; esse evidenziarono la presenza di anomalie magnetiche positive e anomalie magnetiche positive e negativenegative, attribuite all’effetto della magnetizzazione residua delle rocce dei fondali oceanici (basalti) che:- può sommarsi al campo terrestre attuale, se le rocce possiedono una polarità normale, dando luogo ad un’anomalia positiva, - o sottrarsi se le rocce possiedono polarità inversa, dando luogo ad un’anomalia negativa

- la distribuzione delle anomalie in bande alternate, parallele alle dorsali oceaniche, con sequenza analoga a quella della scala geocronologica ricostruita per gli ultimi 25 milioni di anni, confermò definitivamente confermò definitivamente la giovanissima età dei fondali oceanici e la giovanissima età dei fondali oceanici e la loro età crescente allontanandosi dalle la loro età crescente allontanandosi dalle dorsali dorsali

Carta che mostra la distribuzione delle anomalie magnetiche sulla

Dorsale Reykjanes; in nero le anomalie positive, in bianco quelle

negative.

Page 39: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

L’età dei fondali oceaniciL’età dei fondali oceanici

- prima del XIX secolo era comune l’idea che il fondale oceanico fosse piatto e di profondità indefinita

- nel XIX secolo scandagli dei fondali oceanici rivelarono che essi possono presentare una topografia accidentata

- nel 1947 si scoprì che i sedimenti depositati sui fondali oceanici avevano uno spessore ridotto; ciò intaccava l’ipotesi corrente secondo la quale i fondali oceanici rappresentavano la porzione più antica della crosta terrestre,

- negli anni ’50 si definirono i principali lineamenti dei fondali oceanici, le dorsali e le fosse oceaniche

- negli anni ’60 e ’70 dragaggi e carotaggi sui fondali oceanici permisero di raccogliere e datare con metodi paleontologici i sedimenti oceanici, i primi sedimenti sopra le lave risultarono di età crescente allontanandosi dalle dorsali e comunque mai di età anteriore al giurassico.

Page 40: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Modello teorico della formazione delle bande magnetiche. Nuova crosta oceanica si forma continuamente dalle creste della dorsale, solidifica ed allontanandosi con l’espansione del fondale dalla cresta diventa sempre più vecchia.

a. Espansione della dorsale circa 5 milioni di anni fab. Espansione circa 1-3 milioni di anni fac. Situazione odierna

Page 41: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

19471947 Iniziano le campagne oceanograficheIniziano le campagne oceanografiche I rilievi della nave oceanografica Atlantisnave oceanografica Atlantis mettono in

evidenza che lo spessore dei sedimenti sui fondali oceanici è molto ridotto e la loro età recente.

Spessore Spessore totale dei totale dei sedimentisedimenti

Page 42: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Robert Dietz:Robert Dietz: contemporaneamente a Hess spiegò l’allontanamento delle Americhe dall’Eurasia e dall’Africa con l’espansione del fondale oceanico tra esse, individuando la superficie di scorrimento alla base della litosfera e non alla base della crosta come diceva Wegner; la causa dei movimenti era da attribuire ai moti convettivi del mantello.

Page 43: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

VulcanismoVulcanismo

- i geofisici americani Vine e MatthewsVine e Matthews proposero nel 19631963 un modello che spiegasse la formazione delle bande magnetiche alternate disposte parallelamente alle dorsali oceaniche. Essi ipotizzarono che l’attività lavica in corrispondenza della rift valley producesse colate basaltiche. Durante il raffreddamento si ha la formazione di cristalli di magnetite (abbondante nelle rocce basaltiche), i quali si dispongono parallelamente all’orientazione del campo magnetico terrestre. lave basaltiche

Vine e Matthews proposero che le lave magnetizzate fossero trasportate sulla litosfera oceanica lontano dalle dorsali; ad ogni inversione di polarità del campo magnetico terrestre corrisponde un’inversione della polarità residua delle rocce

Quando la temperatura della roccia scende al di sotto del punto di Curie (580 ºC per la magnetite e 680 ºC per l’ematite) la magnetizzazione acquisita diviene stabile (magnetizzazione termorimanente) e può essere persa solo per successivo riscaldamento al di sopra del punto di Curie

Page 44: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Tuzo WilsonTuzo Wilson: nel 1963 scoprì l’esistenza delle faglie trasformi che dividono in segmenti le dorsali oceaniche ed elaborò la teoria dei punti caldi in quanto vi erano alcuni punti all’interno delle placche in cui l’attività magmatica era persistente nel tempo.

(1963-1965)(1963-1965) Tuzo Tuzo Wilson Wilson elabborò la teoria della teoria della tettonica delle tettonica delle placche: placche: una sintesi globale dei diversi contributi fino ad allora apportati.

Page 45: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Oggi con le misurazioni satellitari (nel 1976 fu lanciato Lageos proprio per questi studi)  si sono accumulate prove decisive sulle variazioni di posizione di punti sulla superficie terrestre.

• Inoltre la spettrografia spaziale ci consente di vedere distintamente sulle immagini fotografiche le “spaccature” della crosta terrestre

la teoria della

tettonica a placche litosferiche.

fornisce un modello comprensivo di quasi tutte le problematiche esogene ed endogene del nostro pianeta.

Page 46: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

La teoria dell’espansione dei fondali oceanici spiega:

-la giovane età dei fondali oceanici-la presenza di archi insulari-la presenza di profonde fosse oceaniche-la presenza dei guyot e dei seamounts-la presenza delle dorsali oceaniche-la presenza della rift valley e l’attività vulcanica ad essa associata

Page 48: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 49: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Le placche le 12 principali

Page 50: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

margini

a. Margini costruttivi o divergenti

c. Margini conservativi

oceano-oceanob. Margini convergenti oceano – continente continente- continente

d. Zone di limite di placca : coinvolgono due grandi placche e più microplacche (es il Meditarraneo)

Page 51: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

margini

Page 52: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Lo studio dei fondali oceanici

• Margini continentali

• Fondali oceanici

• Dorsali medioceaniche

•E’ POSSIBILE SUDDIVIDERE IL FONDO DI UN OCEANO IN TRE GRANDI AREE

Page 53: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Le dorsali, alte 2.000-2.500 m e larghe anche più di 1500 Km, presentano una profonda rift valley

Page 54: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

1) Margini divergenti intracontinentali1) Margini divergenti intracontinentali

- assottigliamento della litosfera- tettonica distensiva- rift valley accentuata, spesso parzialmente occupata da laghi- vulcanismo prevalentemente esplosivo- magmatismico alcalino per decompressione anidra profonda del mantello astenosferico ed interazione con la crosta continentale- sismicità accentuata da intermedia a superficiale- l’esempio migliore è la Rift Valley nell’Africa orientale- il Mar Rosso costituisce un margine divergente in fase di incipiente oceanizzazione, nel settore meridionale si è già formata crosta oceanica che manca ancora nel settore settentrionale

Page 55: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

2) Margini divergenti intraoceanici2) Margini divergenti intraoceanici

- assottigliamento estremo della litosfera- formazione di una dorsale oceanica- rift valley assiale più o meno accentuata- tettonica distensiva- vulcanismo effusivo- magmatismo tholeiitico per decompressione anidra del mantello

astenosferico a bassa profondità- intensa attività idrotermale- esempi estremi sono la dorsale medio-atlantica e la dorsale pacifica orientale

Page 56: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini divergenti 1- 20cm all’anno magmi della serie alcalina

Page 57: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Dorsali medio-oceaniche 80.000 Km

Page 58: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 59: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

I basalti sono le rocce più comuni della crosta, soprattutto a causa della costante attività ignea delle zone di distensione, come le creste medio-oceaniche.

Litosfera

Astenosfera

Crosta oceanica

Fessura attraverso la crosta oceanica

Magma con minerali femici

Basalti più vecchi

Rocce ultrafemiche più vecchie

MORB = Mid-Ocean Ridge Basalts (basalti di cresta medio-oceanica)

Page 60: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

2a) Margini a basso tasso di espansione (1-5 cm/anno)2a) Margini a basso tasso di espansione (1-5 cm/anno)

- dorsale oceanica poco estesa ma molto rilevata- formazione di una rift valley assiale molto accentuata- presenza di numerosissimi centri eruttivi puntuali che nella rift valley

raggiungono densità elevatissime e tendono a sovrapporsi, e che danno

luogo a seamounts (ne sono stati stimati 2.5 milioni di altezza superiore ai

200 m nell’Atlantico del nord)- la formazione di nuova crosta avviene attraverso una serie di singole

eruzioni distanziate nel tempo

Sezione schematica di un margine divergente a basso tasso di espansione

Page 61: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

2b) Margini a tasso di espansione intermedio (5-10 cm/anno)2b) Margini a tasso di espansione intermedio (5-10 cm/anno)

- presentano caratteri intermedi- la rift valley è poco accentuata (50-200 m di profondità)- sono presenti meno centri eruttivi di dimensioni maggiori ed allungati nella direzione della dorsale- la formazione di nuova crosta avviene attraverso eruzioni fissurali di limitata estensione ed eruzioni puntuali

Page 62: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

2c) Margini ad elevato tasso di espansione (> 10 cm/anno)2c) Margini ad elevato tasso di espansione (> 10 cm/anno)

- dorsale oceanica molto estesa ma poco rilevata- rift valley assiale poco accentuata o assente- presenza di vulcani fissurali lunghi anche decine di km- la formazione di nuova crosta avviene a partire da camere magmatiche

assiali lunghe anche decine di km e persistenti- fino ad 80 km dall’asse si formano vulcani centrali attivi

Page 63: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 64: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Facies intrusive

Peridotidi del mantello

Gabbri

Basalti a pillow

Complesso filoniano - dicchi

Page 65: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Il batiscafo francese Nautile ha sezionato la dorsale medioatlantica a 11° Nord

Page 66: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Attraverso fumatori neri vengono emesse soluzioni a 350° ricche di

solfuri metallici

Page 67: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Le lave a cuscino (pillow lavas) si formano quando i flussi di lava si formano in ambiente marino e sono sottoposti ad elevata pressione idrostatica

Estrusioni subaqueePressione IdrostaticaPressione Idrostatica

Risalita Risalita di di magmamagma

Page 68: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Quello che avviene in Quello che avviene in profonditàprofondità

Quello che vediamo in superficie (suite ofiolitiche)

Page 69: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Rigetto delle faglie • Valori minimi vicino

ai poli di espansione, massimi vicino all’equatore di espansione

Page 70: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 71: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Rift africana

Page 72: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Rift Continentale

Anche la crosta continentale può essere soggetta a fenomeni di distensione, rendendo accesso facilitato ai basalti per raggiungere la crosta bassa. Questo è quello che avviene quando placche continentali divergono in zone di rift (come quello che sta avvenendo ora nell’Africa orientale).

Crostacontinentale

Eruzioni basaltiche

Mantello

Page 73: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Ipocentri poco profondi fra i due tronconi di dorsale

Page 74: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Rigetto delle faglie

• Valori minimi vicino ai poli di espansione, massimi vicino all’equatore di espansione

Page 75: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

guyot

Page 76: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 77: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

L'arcipelago Hawaiiano è un allineamento di centri eruttivi generatosi per lo spostamento della zolla pacifica su un hot-spot.

Punti caldi

Questa particolare geometria può essere spiegata immaginando una sorgente magmatica fissa, posta al di sotto di una placca litosferica in migrazione.

Page 78: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Plume di mantello: Punti caldi nella crosta

Vulcani o catene di vulcani isolati come le isole Hawaii sono in genere ricondotti ad un’attività di plume mantellici. I Plume (pennacchi) si originano nel mantello profondo e non sono legati alla geometria delle placche continentali.

BasaltiFusione

parziale

Litosfera continentale rigonfiata ed assottigliata

Testa del Plume di mantello

Mantello caldo, solido che risale dal mantello profondo

Page 79: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Distribuzione globale dei principali punti caldi attiviDistribuzione globale dei principali punti caldi attivi

Page 80: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Placche litosferiche

Page 81: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 82: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Dorsale medio atlantica

Dorsale indiana Dorsale est-pacifica

La distribuzione delle principali Dorsali Medio-Oceaniche

Page 83: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini convergentiMargini convergenti

Le placche litosferiche tendono ad avvicinarsi finchè una si immerge sotto l’altra lungo un piano inclinato (detto piano di benioff)

- presenza di una profonda fossa oceanica in corrispondenza della zona in cui la placca subdotta si flette- presenza di archi vulcanici a magmatismo prevalentemente calcalcalino- sismicità elevata da superficiale a profonda lungo il piano di Benioff

Margini convergenti di subduzioneMargini convergenti di subduzione

Viene subdotta la litosfera oceanica

1) Convergenza oceano-oceano (Isole Marianne, Tonga)1) Convergenza oceano-oceano (Isole Marianne, Tonga)

- la fossa oceanica è molto profonda a causa dello scarso apporto di sedimenti in assenza di un continente il magmatismo, inizialmente tholeiitico, si modifica presto in calcalcalino, è assente l’interazione dei magmi con la crosta continentale- il piano di Benioff presenta inclinazioni elevate- presenza di una fossa oceanica e un arco vulcanico insulare

Page 84: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

2) Convergenza oceano-continente (Giappone, Indonesia, Ande)2) Convergenza oceano-continente (Giappone, Indonesia, Ande)

- la fossa oceanica è relativamente meno profonda a causa dell’elevato apporto di sedimenti dal continente- il magmatismo è calcalcalino e può evolvere verso condizioni alcaline in stadi senili. Si può avere la formazione di un arco vulcanico separato dal continente da un bacino di retroarco. In tal caso l’arco vulcanico è molto sviluppato, complesso e con vulcanismo fortemente esplosivo. In alternativa l’arco magmatico può impostarsi direttamente sul continente con vulcani inseriti nella catena orogenetica. - il piano di Benioff presenta inclinazioni basse- presenza di una fossa oceanica e un arco magmatico continentale

Sezione schematica di una zona di subduzione

Page 85: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini convergenti oceano continente

Fosse con molti sedimenti terrigeni

Page 86: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Fosse presentano anomalie gravitazionali negative

Page 87: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini convergenti oceano continente vulcanesimo di tipo andesitico

Page 88: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Il sistema arco fossa• fossa (profonda depressione più o meno riempita di

sedimenti a seconda della distanza dalla terra emersa);

• zona di subduzione (dove è presente l'accumulo caotico di materiale sedimentario raschiato dalla zolla che si immerge);

• intervallo arco-fossa (zona che separa l'arco dalla fossa, con sedimenti poco o niente deformati);

• arco magmatico (fasce vulcaniche curvilinee, parallele alla fossa e alla zona di subduzione);

• retroarco (bacino posto tra la zona di arco e la zona continentale).

Page 89: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Sezione schematica di un margine continentale di tipo oceano-oceano o di tipo continente-oceano, con

formazione di un bacino di retroarco

Page 90: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Magmatismo di margine continentaleLivello del mare

Crosta oceanica

Rocce sedimentarie

Mixing di magma

Crosta continentale

Plutoni granitoidi

Litosfera oceanica Mantell

o(rigido)

Basalti

Alcune rocce sedimentarie possono essere trasportate in profondità e fondere lungo le zone di subduzione

Fusione del basalto oceanicokilometri Astenosfera

(mantello)

Magma felsico Litosfera

continentale

Astenosfera

Deidratazione della crosta oceanica

Magma femico

Fusione parziale di crosta felsica

Grossi plutoni granitoidi sono tra le caratteristiche della crosta inspessita durante la formazione delle catene montuose.

Page 91: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Incremento di flusso di calore proveniente dal mantello

Trasformazioni chimico-fisiche esotermiche

Decadimento di isotopi radioattivi

attrito

Page 92: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Fossa delle Cayman

Fossa del Perù e di Atacama –8000m

Fossa del Giappone –10500mFossa delle Marianne –11022m

Fossa delle Filippine –10497mFossa di Giava –7450m

Fossa delle Aleutine –7800m

Fossa dell’America CentraleFossa di Tonga -10800 m

La distribuzione delle principali Fosse Oceaniche

Page 93: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini convergenti oceano oceano

Fosse con meno sedimenti perché più lontane dal continente

Zona di subduzione depositi caotici, metamorfismo dinamico, ofioliti

Intervallo arco-fossa

Page 94: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

In regioni come il Giappone, Indonesia ed America centrale la crosta è sottile e le lave sono dominate da andesiti.

Crosta oceanica Fossa

Prisma accrezionale

Bacino di avanfossa

Isole di arco vulcanico

Regione di retroarco

Livello del mare

LitosferaAstenosfera

Terremoti

Magma 100 km

Isole di arco: convergenza di placche oceaniche

Page 95: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini convergenti oceano -oceano

Page 96: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

di retroarco

Page 97: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Angolo di subduzione• Nella subduzione a basso angolo, o di tipo Andino, • la crosta oceanica si incunea sotto la continentale con debole

pendenza,

• la fossa è poco profonda perché non lontana dalla terraferma e in gran parte riempita da sedimenti, • l’ arco magmatico è poco arcuato• è osservabile il bacino sedimentario di avampaese , alle spalle dell'arco, impostato su crosta continentale assottigliata.

Page 98: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini convergenti oceano continente

Page 99: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

•Nella subduzione ad alto angolo, o tipo Marianne, una crosta oceanica viene subdotta sotto un'altra crosta oceanica. La fossa è molto più al largo, più profonda e contiene una minore quantità di sedimenti rispetto alle fosse di tipo andino.

Page 100: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

3) Convergenza continente-oceano (Taiwan)3) Convergenza continente-oceano (Taiwan)

- la placca sovrastante è costituita da litosfera oceanica mentre quella in sottoscorrimento è rappresentata da litosfera continentale, il sistema si caratterizza per la formazione di una zona di notevole raccorciamento

Fase terminale della subduzione con collisione continentale e chiusura del bacino oceanico

Page 101: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

3) Convergenza continente-continente (Himalaia, Alpi, Urali)3) Convergenza continente-continente (Himalaia, Alpi, Urali)

- la bassa densità delle rocce della crosta continentale rispetto a quelle del mantello impedisce la loro subduzione, per cui quando crosta continentale giunge sulla placca subdotta in corrispondenza della fossa va a collidere con la crosta continentale della placca antistante generando complesse strutture orogeniche- la sisimicità è elevata, di solito superficiale - il magmatismo è prevalentemente alcalino con forte interazione con materiale di crosta continentale ed anche fusione di porzioni di crosta continentale (anatessi)- il vulcanismo è distribuito in modo disomogeneo ed è fortemente esplosivo- la costituzione di un orogene a falde di ricoprimento, con complesse strutture tettoniche a pieghe e faglie dà luogo a sollevamenti che generano estese ed elevate catene montuose- il piano di Benioff è assente, o nelle fasi iniziali della collisione, permane come lembo residuo sottostante l’orogene- nella collisione possono rimanere pinzati lembi di crosta continentale che, negli orogeni antichi costituiscono l’unica testimonianza della crosta continentale pre-giurassica

Margini convergenti collisionaliMargini convergenti collisionali

Page 102: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini convergenti continente -continente

Page 103: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Sezione schematica della collisione tra India ed Eurasia, con formazione dell’orogene himalaiano

Page 104: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 105: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 106: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini trasformiMargini trasformi

Le due placche scorrono l’una accanto all’altra

1) Margini trasformi intraoceanici1) Margini trasformi intraoceanici

- connettono due margini divergenti- zone di faglia che dislocano le dorsali oceaniche per permettere loro di adattarsi alla geometria sferica della superficie terrestre- sismicità intensa e superficiale (terremoti devastanti)- attività magmatica molto ridotta

2) Margini trasformi intracontinentali (faglia di San Andreas, 2) Margini trasformi intracontinentali (faglia di San Andreas, faglia del Mar Morto)faglia del Mar Morto)

- possono connettere margini di qualsiasi tipo- estesi sistemi di faglia che dislocano crosta continentale fino a grande profondità- sismicità intensa e superficiale (terremoti devastanti)- attività magmatica molto ridotta o assente- possono generare localmente zone compressive con pieghe o distensive con bacini

Page 107: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini conservativi

• Faglia di San Andreas

Page 108: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

La faglia di San AndreasLa faglia di San Andreas

Page 109: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

La faglia di San Andreas, con la distribuzione dei principali terremoti

Scorrimento della placca pacifica rispetto a quella nordamericana lungo un fascio di faglie subparallele, di cui la più nota è la faglia di San Andreas

Page 110: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Distribuzione mondiale delle principali faglie trasformi intraoceaniche

Page 111: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Margini continentali passivi

• Margine di tipo atlantico

Page 112: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

La forma dei fondali vicino ai continenti: Piattaforma continentale, scarpata oceanica e fondale oceanico

Piattaforma

continentale

I continenti non terminano con la linea di costa ma continuano con una zona di pendenza moderata [1 - 2%] che arriva ad una profondita’ massima di circa 200 metri detta Piattaforma Continentale. La Piattaforma continentale termina con una zona piu’ ripida [4-5%] detta Scarpata Oceanica che immette nel vero fondo oceanico oltre i 2000 metri di profondita’.

0 metri

-200 metri

-2000 metri

Page 113: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 114: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle
Page 115: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Programma JOIDES per la campionatura dei fondali oceanici

• Glomar Challenger

• 1985 Joides Resolution

• Gli oceani attuali non contengono sedimenti con più di 200 milioni di anni

Page 116: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

•Altro fenomeno che avvalora la teoria degli spostamenti orizzontali, è l’apparente migrazione dei poli magnetici terrestri nei vari  tempi geologici (paleomagnetismo). 

Page 117: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Scoperta di variazioni di densità, quindi di temperatura, nell’astenosfera celle convettive

Page 118: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Orogenesi caledoniana

Page 119: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Orogenesi ercinica• Nell'Europa centrale l'orogenesi Ercinica è testimoniata dalle cinture

montuose Reno-ercinica, sasso-turingiana e dalla Regione Moldanubiana. In Italia, le fasi di questa orogenesi sono riconoscibili in Sardegna e nelle Alpi Carniche.

Page 120: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

L’orognesi alpina• L'orogenesi alpina si è sviluppata attraverso varie fasi nel corso delle ere geologiche e perdura tuttora considerato che le Alpi sono in lento, ma continuo innalzamento (1 mm all’anno).

• Intorno a 200 Mya (nel Giurassico) cominciò a formarsi un vasto oceano, la Tetide, che si estendeva dall'odierna Turchia fino ai Caraibi .

• Nell'area attualmente occupata dall'arco alpino si è avuta la deposizione di rocce sedimentarie, che oggi costituiscono una parte consistente delle montagne alpine.

Page 121: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• All'inizio del periodo Triassico, 248 milioni di anni fa, la Terra era formata da un unico grande continente, la Pangea, circondata da un unico oceano chiamato Pantalassa ("tutto mare").

• Solo verso la fine di questo periodo il Gondwana, già divenuto la sezione meridionale della Pangea, iniziò a frantumarsi in più blocchi: mentre l’India iniziava il suo viaggio verso nord, il Madagascar restava ancora unito al Sudamerica ed all'Africa. Il continente formato dall'Antartide e dall'Australia, invece, iniziò ad emigrare verso sud.

L'Italia non esisteva ancora.

i poli non erano ancora ricoperti dai ghiacci, e le alte temperature facevano dell'unico continente un luogo aspro, dominato dai deserti, senza un vero e proprio alternarsi delle stagioni.

Page 122: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Durante il Giurassico (da 204 a 146 milioni di anni fa)•   le terre continuarono a dividersi: dal continente Gondwana si

staccarono l'Africa, l'Australia e l'India.

• L'Antartide, ancora unita all'Australia, continuò a spostarsi verso Sud mentre l’India, dopo il distacco dall'Africa, continuò a spostarsi verso nord.

•Anche l'Eurasia ed il Nordamerica iniziarono a separarsi, dando origine all’Oceano Atlantico che dividerà anche il Sudamerica dal continente formato da Africa e Madagascar.

Page 123: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Caratteristica del Cretacico (da 146 milioni a 65 milioni di anni fa) è l'espansione degli oceani,

• Il Nordamerica e l'Eurasia continuarono ad allontanarsi (la distanza in quel periodo era la metà di oggi), mentre l'Antartide si avvicinava al Polo Sud e l'Australia si spostava verso nord.

le lente modificazioni geografiche diedero inizio ad un sempre più evidente alternarsi delle stagioni. In quasi tutto il pianeta predominava un clima caldo e umido, ma nell'Europa Occidentale durante tutto il periodo sono chiaramente riconoscibili una regione mediterranea più calda ed una regione settentrionale più fredda

Page 124: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

LE OROGENESI CENOZOICHE

L'OROGENESI ALPINO-HIMALAYANA

E L’OROGENESI ANDINA

Page 125: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

In particolare durante il Cenozoico:

• le Americhe si spostano sempre più verso ovest: formazione delle

• Montagne Rocciose e della Cordigliera delle Ande

Page 126: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

In particolare durante il Cenozoico:

• l’India si unisce all’Asia sollevando la catena Himalayana

Page 127: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Nell’ Eocene, che va da 56 a 34 milioni di anni fa, l'oceano Tetide va chiudendosi e si ha così la collisione tra l'Africa e l'Europa.

L'Asia era separata dall'Europa da un mare poco profondo di cui oggi resta un unico rimasuglio: il Mar Caspio. Il clima dell'Eocene era molto meno variato dell'attuale: anche alle latitudini di Londra, infatti, era di tipo semitropicale. Prosperavano palme e cicadee, come pure fichi, magnolie e la cannella.

in Italia si sollevano le Alpi e gli Appennini, e comincia a delinearsi la forma della nostra penisola, tuttavia ancora simile ad un arcipelago montuoso.

Page 128: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

• Contemporaneamente, alla fine dell'Oligocene il livello dei mari raggiunse il livello più basso della storia della Terra, a causa del formarsi della grande calotta di ghiaccio al polo Sud. Il mare poco profondo che teneva separate Europa ed Africa scomparve, ed emersero dei veri e propri "ponti continentali" come quello che congiunse Asia ed America nel luogo dell'attuale stretto di Bering.

Nel corso dell’Oligocene (da 34 a 23 milioni di anni fa) si manifestarono in tutta la loro imponenza i giganteschi fenomeni orogenetici già iniziati nell'epoca precedente, con il sollevamento delle Alpi e degli Appennini e della catena Himalayana.

Page 129: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

MIOCENE (da 23 a 5,3 milioni di anni fa) 

• L'evento geologico più importante fu lo spostamento verso Nord-Est del continente africano, contro l'Europa e l'Asia, mentre la Tetide si chiuse definitivamente.

• Verso la fine del periodo l'ostruzione dello stretto di Gibilterra, trasformò il Mediterraneo un'immensa distesa paludosa arida, zeppa di depositi di sale.

Page 130: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

PLIOCENE (da 5,3 a 1,8 milioni di anni fa)

• All'inizio del Pliocene si verificò un notevole innalzamento dei mari. Di conseguenza lo stretto di Gibilterra si riaprì e si originò la più vasta cascata mai esistita al mondo che inondò gran parte delle regioni mediterranee.

• Il Mediterraneo e gli altri mari lasciarono affiorare quasi esclusivamente le catene montuose.

• La pianura Padana era del tutto sommersa, e dell'Italia era possibile vedere soltanto gli Appennini.

• Alla fine dell'epoca i mari tornarono a riabbassarsi, permettendo la riemersione di vaste regioni.

• tre milioni di anni fa l'abbassamento del livello degli oceani determinò il completamento del collegamento dell'America Settentrionale con quella Meridionale, interrompendo definitivamente il passaggio delle correnti calde provenienti dall'Oceano Atlantico all'Oceano Pacifico

Page 131: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

La teoria della Terra in espansioneLa teoria della Terra in espansione

Una teoria globale dei fenomeni geologici, basata sull’idea fondamentale di una Terra in espansione è andata sviluppandosi contemporaneamente all’affermarsi della teoria della tettonica delle placche, senza comunque mai acquistare sufficiente credito da poter realmente competere con essa.

I contributi maggiori si devono a Egyed (1957), Cox e Doell (1961), Creer (1965), Heezen (1960 e, soprattutto Carey (1954 e 1970).

CareyCarey propone che la Terra sia costituita da 8 poligoni di primo ordine analoghi alle placche litosferiche. Egli ritiene che il tasso di formazione di nuova litosfera in corrispondenza delle dorsali oceaniche sia di gran lunga superiore a qualsiasi tasso di consunzione delle stesse si possa ragionevolmente ipotizzare per le zone di subduzione, ne consegue che la superficie totale della Terra è in aumento. Egli inoltre ritiene che le zone di subduzione siano in realtà aree in estensione.

Basandosi sull’area totale della crosta oceanica Carey stima un aumento della superficie terrestre del 76% negli ultimi 200 ma, pari ad un aumento del raggio di circa il 33%.

L’assenza di crosta oceanica più antica di 200 ma viene spiegata da Carey con una Terra precedente tale epoca la cui crosta era unicamente continentale e con una superficie totale pari a quella attuale dei continenti.

Page 132: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Modello di Terra in espansioneModello di Terra in espansione

Page 133: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Carey sostiene che il raggio terrestre si stia espandendo ad una velocità di circa 8 mm l’anno e che tale espansione sia avvenuta soprattutto a partire dal paleozoico.

Altri Autori e, soprattutto, Creer, sostengono che l’espansione avvenga ad un tasso molto inferiore, pari a circa 0.5 mm l’anno e che sia stata costante nel corso di tutte le epoche geologiche.

Egli spiega il fenomeno dell’espansione terrestre con una diminuzione progressiva, non meglio specificata, del valore della costante gravitazionale universale G.Un’ipotesi recente spiega l’espansione con il passaggio del nucleo dallo stato di plasma a quello atomico con conseguente notevole aumento di volume.

I principali punti deboli della teoria della Terra in espansione sono:- si ipotizza una Terra con inizialmente crosta unicamente continentale, mentre resti di crosta oceanica antica sono presenti in tutti gli orogeni- esistono numerose evidenze di una tettonica compressiva in corrispondenza delle zone di subduzione, quali i meccanismi focali compressivi dei terremoti, la presenza di pieghe compressive e di falde di ricoprimento dovute ad accorciamento crostale- la ricostruzione della Pangea è impossibile su una Terra di raggio ridotto in quanto i limiti tra i continenti non coincidono più- non si conoscono motivi fisici validi per una variazione nel tempo della costante G

Page 134: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

In definitiva si sostiene che la teoria universalmente accettata debba essere quella che meglio spieghi o approssimi l’insieme di tutte le osservazioni disponibili.

Così seppure la teoria della Terra in espansione possa fornire alcune spiegazioni alternative essa sembra oggi spiegare meno bene della teoria della tettonica delle placche l’insieme dei fenomeni osservati.

Page 135: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

Siti italiani sulla tettonica delle placcheSiti italiani sulla tettonica delle placche

http://www.geologia.comSito con una parte didattica sui principali temi della geologia

http://vulcan.fis.uniroma3.it/lisetta/index.htmlSito sulla geologia dell’Italia

http://www.osve.unina.it/tettonic.htmPagina del sito dell’università di Napoli sulla tettonica delle placche

http://spazioweb.inwind.it/gpscienzesito di biologia e scienze della Terra con una pagina dedicata alla tettonica delle placche

http://digilander.iol.it/wegener/index.htmSito dedicato a Wegener con approfondimenti su deriva dei continenti, tettonica delle placche e teorie alternative

http://io.ingrm.it/relaeste/placche.htmPagina dell’ING sulla tettonica delle placche

http://guide.supereva.it/geologia/didatticoSito didattico sulla geologia

Page 136: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

http://ftp.dipteris.unige.it/geofisica/ITA/DID/tettonica.htmlSito dell’università di Genova con belle immagini

http://www.comune.modena.it/scuole/carducci/monti/tettonica/intro_tettonica.htmSito di una scuola di Modena con pagine sulla tettonica delle placche

Siti in inglese sulla tettonica delle placcheSiti in inglese sulla tettonica delle placche

http://master.ph.utexas.edu/vicki/studW.htm#1620Sito dell’università del Texas, completo e ricco di immagini

http://www.uky.edu/ArtsSciences/Geology/webdogs/plates/reconstructions.htmlSito con mappe animate dei movimenti della Pangea

http://www.ruf.rice.edu/~leeman/billarcmaps.htmlSito dedicato ai margini convergenti e alle zone di subduzione con splendide immagini

http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.htmlSito che sviluppa ampiamente il punto di vista storico

http://webspinners.com/dlblanc/tectonic/ptABCs.shtmlL’ABC della tettonica delle placche

Page 137: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

http://geollab.jmu.edu/Fichter/PlateTect/Sito generale sulla tettonica delle placche con note per l’insegnante

http://oceanography.geol.ucsb.edu/Support/ODP/TeachersMan.htmlManuale di geologia per gli insegnanti con una capitolo sulla tetonica delle placche

http://pubs.usgs.gov/publications/text/wegener.htmlLa biografia di Wegener

http://www.gps.caltech.edu/~gurnis/Movies/movies-more.htmlSito con filmati in formato .mpg sulla convezione nel mantello

http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/8098/3.htmsito sulla teoria della Terra in espansione di Carey

http://www.wincom.net/earthexp/n/navmain.htmaltro sito sulla Terra in espansione

http://www.3rivers.net/~dbaker/plate_tec/plate9.htmsito sui terranes

http://www.geology.gov.yk.ca/publications/summaries/framework.htmlProgramma di ricerca sui terranes dello Yukon

Page 138: 5 C  2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

http://www.uwgb.edu/dutchs/platetec/plhist94.htmRicostruzioni del moto delle placche

http://www.earth.nwu.edu/individ/seth/107/Sito sulla tettonica delle placche con belle immagini

http://www-sst.unil.ch/research/seismic/w_alps.htmSito sulla geologia delle Alpi

http://newmedia.avs.uakron.edu/geology/ge/ch/pte/tpb.htmmargini trasformi

http://www.sprl.umich.edu/GCL/paper_to_html/gaia.htmll’ipotesi Gaia

http://www.pibburns.com/catastro.htmsito sul catastrofismo

http://www.gp.terra.unimi.it/giornateassereto/assereto.htmlLe giornate assereto, la ricerca presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Milano, seminari aperti a tutti