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TETTONICA DELLE PLACCHETETTONICA DELLE PLACCHETETTONICA DELLE PLACCHETETTONICA DELLE PLACCHETETTONICA DELLE PLACCHETETTONICA DELLE PLACCHETETTONICA DELLE PLACCHETETTONICA DELLE PLACCHE

Le immagini presenti in questo file sono state reperite in rete o modificate da testi cartacei e vengono utilizzate solo per l’elevato contenuto didattico.

Appunti di geografia per gli studenti della sezione C D a cura della prof.ssa A. Pulvirenti (tratti dalla tesina di esame di maturità di G. Pilastro a.s.1999/2000)

TEORIA FISSSISTA TEORIA FISSSISTA TEORIA FISSSISTA TEORIA FISSSISTA TEORIA FISSSISTA TEORIA FISSSISTA TEORIA FISSSISTA TEORIA FISSSISTA

•• AllAll’’inizio del secolo i geologi erano convinti inizio del secolo i geologi erano convinti che che bacini e continentibacini e continenti fossero fossero forme forme stabili della superficie terrestre stabili della superficie terrestre la quale la quale ss’’ipotizzava in progressiva contrazione;ipotizzava in progressiva contrazione;

•• La struttura interna della Terra veniva La struttura interna della Terra veniva suddivisa in suddivisa in 4 strati geologici4 strati geologici ordinati ordinati secondo la densitsecondo la densitàà e indicativi della e indicativi della composizione chimica del materiale (visione composizione chimica del materiale (visione proposta da proposta da GoldschmithGoldschmith).).

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INTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRA

INTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRAINTERNO DELLA TERRA

Bacino oceanicoContinente

r. granitiche, sedimentarie e metamorfiche ~35 Km

r. sedimentarie, basalti e gabbri ~ 6 km

Aumento V propagazione onde sismiche

Peridotite, olivina e pirosseni

Viscoso, parzialmente fuso

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GLI ERRORI DELLA TEORIA FISSISTA GLI ERRORI DELLA TEORIA FISSISTA GLI ERRORI DELLA TEORIA FISSISTA GLI ERRORI DELLA TEORIA FISSISTA GLI ERRORI DELLA TEORIA FISSISTA GLI ERRORI DELLA TEORIA FISSISTA GLI ERRORI DELLA TEORIA FISSISTA GLI ERRORI DELLA TEORIA FISSISTA teoria della contrazioneteoria della contrazioneteoria della contrazioneteoria della contrazioneteoria della contrazioneteoria della contrazioneteoria della contrazioneteoria della contrazione

•• In base al grado di compressione subito dagli In base al grado di compressione subito dagli strati nelle catene montuose, la strati nelle catene montuose, la TerraTerra avrebbe avrebbe dovuto dovuto raffreddarsi di migliaia di gradiraffreddarsi di migliaia di gradi , , ipotesi questa improbabile anche visto lipotesi questa improbabile anche visto l’’elevata elevata capacitcapacitàà termica della diffusa radioattivittermica della diffusa radioattivitàà delle delle rocce;rocce;

•• La La non uniforme distribuzionenon uniforme distribuzione delle delle montagnemontagne ;;

LA DERIVA DEI CONTINENTILA DERIVA DEI CONTINENTILA DERIVA DEI CONTINENTILA DERIVA DEI CONTINENTILA DERIVA DEI CONTINENTILA DERIVA DEI CONTINENTILA DERIVA DEI CONTINENTILA DERIVA DEI CONTINENTI•• Nel Nel 19151915 il meteorologo tedesco A. il meteorologo tedesco A. WegenerWegener

ipotizzò che un tempo fosse esistito un ipotizzò che un tempo fosse esistito un supercontinentesupercontinente da lui battezzato da lui battezzato PangPang èèaa(dal greco: (dal greco: ““tutto terratutto terra””););

•• WegenerWegener suddivise la suddivise la PangPang èèaa in 2 blocchiin 2 blocchi : : quello boreale (quello boreale (LaurasiaLaurasia ) e quello australe ) e quello australe ((GondwanaGondwana ););

•• Circa Circa 200 milioni d200 milioni d ’’annianni fafa la la PangPang èèaaavrebbe iniziato a frammentarsi in avrebbe iniziato a frammentarsi in continenticontinentipipi ùù piccolipiccoli che sarebbero che sarebbero ““andati alla andati alla derivaderiva ”” verso le posizioni attuali.verso le posizioni attuali.

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““““““““TUTTO TERRATUTTO TERRATUTTO TERRATUTTO TERRATUTTO TERRATUTTO TERRATUTTO TERRATUTTO TERRA””””””””

DERIVA DEI DERIVA DEI DERIVA DEI DERIVA DEI DERIVA DEI DERIVA DEI DERIVA DEI DERIVA DEI CONTINENTI CONTINENTI CONTINENTI CONTINENTI CONTINENTI CONTINENTI CONTINENTI CONTINENTI

210 milioni di anni fa (Triassico)

135 milioni di anni fa (Giurassico)

65 milioni di anni fa (Cretacico)

Oggi

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MOTORE DELLA DERIVAMOTORE DELLA DERIVA

Repulsione dai poli, dovuta alla simmetria, Repulsione dai poli, dovuta alla simmetria, non perfettamente sferica, del campo non perfettamente sferica, del campo gravitazionale per cui la verticale relativa ad gravitazionale per cui la verticale relativa ad un punto superficiale non un punto superficiale non èè una retta ma una retta ma una curva concava verso il polo. una curva concava verso il polo.

Forze di marea tendono a far rallentare la rotazione delle partiForze di marea tendono a far rallentare la rotazione delle partisuperficiali della superficie rispetto alle parti profonde (la superficiali della superficie rispetto alle parti profonde (la rotazione avviene verso est, ritardo del SIAL rispetto al SIMA rotazione avviene verso est, ritardo del SIAL rispetto al SIMA che si manifesta con una deriva verso ovest.che si manifesta con una deriva verso ovest.

I continenti , zattere I continenti , zattere sialichesialiche sul SIMA, sono soggetti ad una sul SIMA, sono soggetti ad una spinta idrostatica diretta perpendicolarmente alla superficie spinta idrostatica diretta perpendicolarmente alla superficie terrestre. Gravitterrestre. Gravitàà e spinta non sono coassiali e non si e spinta non sono coassiali e non si annullano. La componente residua diretta verso lannullano. La componente residua diretta verso l’’equatoreequatore

LE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVE•• PROVE GEOMORFOLOGICHEPROVE GEOMORFOLOGICHE

le coste continentali sono fra loro le coste continentali sono fra loro complementaricomplementari

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LE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVE•• PROVE PALEONTOLOGICHEPROVE PALEONTOLOGICHE

IdentitIdentit àà di flora e fauna fossile in distretti di flora e fauna fossile in distretti geografici separati dallgeografici separati dall ’’oceano. Ponti oceano. Ponti

continentalicontinentali

LE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVELE PROVE•• PROVE PALEOCLIMATICHEPROVE PALEOCLIMATICHE

La testimonianza delle La testimonianza delle tillititilliti del Carbonifero del Carbonifero e del Permianoe del Permiano

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LE CRITICHELE CRITICHELE CRITICHELE CRITICHELE CRITICHELE CRITICHELE CRITICHELE CRITICHE•• Molte linee di costa erano state interessate da Molte linee di costa erano state interessate da

movimenti verticali, che potevano averle distorte.movimenti verticali, che potevano averle distorte.•• Le somiglianze litologiche delle aree affacciate Le somiglianze litologiche delle aree affacciate

sullsull ’’atlantico erano dubbie.atlantico erano dubbie.•• Non si spiega perchNon si spiega perch éé la la PangeaPangea , rimasta unita fino , rimasta unita fino

al Paleozoico, si sia scissa nel giro di pochi al Paleozoico, si sia scissa nel giro di pochi milioni di anni.milioni di anni.

•• Le forze chiamate in causa, come responsabili dei Le forze chiamate in causa, come responsabili dei movimenti, erano di piccola entitmovimenti, erano di piccola entit àà, non potevano , non potevano avere effetti sui pesanti blocchi avere effetti sui pesanti blocchi crostalicrostali ..

I SOSTENITORII SOSTENITORII SOSTENITORII SOSTENITORII SOSTENITORII SOSTENITORII SOSTENITORII SOSTENITORI•• HolmesHolmes accettò laccettò l ’’ ipotesi della deriva ma ipotesi della deriva ma

suggersugger ìì un meccanismo per il trasporto un meccanismo per il trasporto della crosta. (convezione del mantello).della crosta. (convezione del mantello).

•• DuDu ToitToit suggersugger ìì ll ’’ ipotesi di non ipotesi di non considerare le linee di costa ma i margini considerare le linee di costa ma i margini delle piattaforme continentali.delle piattaforme continentali.

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LO STUDIO DEI FONDALI OCEANICILO STUDIO DEI FONDALI OCEANICILO STUDIO DEI FONDALI OCEANICILO STUDIO DEI FONDALI OCEANICILO STUDIO DEI FONDALI OCEANICILO STUDIO DEI FONDALI OCEANICILO STUDIO DEI FONDALI OCEANICILO STUDIO DEI FONDALI OCEANICI

•• Alla fine degli Alla fine degli anni anni ‘‘4040 gli gli oceanioceani venivano venivano ancora considerati, secondo lancora considerati, secondo l’’ottica ottica fissistafissista, , strutture primordialistrutture primordiali ;;

•• AllAll’’inizio degli inizio degli anni anni ‘‘5050 ll’’oceanografia geologica oceanografia geologica e la geofisica progredirono considerevolmente, e la geofisica progredirono considerevolmente, fornendo sempre fornendo sempre pipi ùù precise cartografie dei precise cartografie dei fondalifondali ;;

•• Tali informazioni permisero di mettere Tali informazioni permisero di mettere in in evidenzaevidenza fenomeni allora sconosciuti come fenomeni allora sconosciuti come ll’’espansioneespansione dei fondalidei fondali e il e il paleomagnetismopaleomagnetismo . .

LA CARTOGRAFIA DEI FONDALILA CARTOGRAFIA DEI FONDALILA CARTOGRAFIA DEI FONDALILA CARTOGRAFIA DEI FONDALILA CARTOGRAFIA DEI FONDALILA CARTOGRAFIA DEI FONDALILA CARTOGRAFIA DEI FONDALILA CARTOGRAFIA DEI FONDALI

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LA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICI

LA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICILA MORFOLOGIA DEI FONDALI OCEANICI

ELEMENTI MORFOLOGICI DEL PIANO ELEMENTI MORFOLOGICI DEL PIANO ABISSALE:ABISSALE:

••DORSALIDORSALIDORSALIDORSALIDORSALIDORSALIDORSALIDORSALI

••FOSSEFOSSEFOSSEFOSSEFOSSEFOSSEFOSSEFOSSE

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DORSALIDORSALIDORSALIDORSALIDORSALIDORSALIDORSALIDORSALI

LE FAGLIE TRASFORMILE FAGLIE TRASFORMILE FAGLIE TRASFORMILE FAGLIE TRASFORMILE FAGLIE TRASFORMILE FAGLIE TRASFORMILE FAGLIE TRASFORMILE FAGLIE TRASFORMI•• La La riftrift valleyvalley viene interrotta da delle zone di frattura viene interrotta da delle zone di frattura

che rompono la linearitche rompono la linearitàà e la continuite la continuitàà delldell’’asse delle asse delle dorsali: questi siti prendono il nome di dorsali: questi siti prendono il nome di faglie faglie trasformitrasformi e sono costituite da zone, altamente e sono costituite da zone, altamente sismiche, di scorrimento relativo e opposto di flussi di sismiche, di scorrimento relativo e opposto di flussi di lava fuoriuscenti da due tronconi di dorsali.lava fuoriuscenti da due tronconi di dorsali.

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FOSSEFOSSEFOSSEFOSSEFOSSEFOSSEFOSSEFOSSE

LA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELL’’’’’’’’ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI OCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICI

•• Nel 1962 lNel 1962 l’’americano americano H.H. H.H. HessHess ipotizzò che le ipotizzò che le dorsalidorsali fossero grandi fossero grandi fratturefratture , in , in corrispondenza di moti ascensionali del corrispondenza di moti ascensionali del mantello, dalle quali fuoriesce materiale mantello, dalle quali fuoriesce materiale magmatico che va a magmatico che va a creare nuova crosta creare nuova crosta oceanicaoceanica ;;

•• PoichPoichéé le dimensioni della Terra restano le dimensioni della Terra restano costanti, ipotizzò lcostanti, ipotizzò l’’esistenza di zone (esistenza di zone (fosse fosse oceanicheoceaniche ) in cui la ) in cui la crosta picrosta pi ùù anticaantica fosse fosse reinglobatareinglobata nel mantellonel mantello . Tale fenomeno . Tale fenomeno prende il nome di prende il nome di subduzionesubduzione ..

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LA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELLLA TEORIA DELL’’’’’’’’ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI OCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICI

LL’’ipotesi dellipotesi dell’’americano americano H.H. H.H. HessHess

I MERITI DELLA TEORIA DI H.H.HESSI MERITI DELLA TEORIA DI H.H.HESSI MERITI DELLA TEORIA DI H.H.HESSI MERITI DELLA TEORIA DI H.H.HESSI MERITI DELLA TEORIA DI H.H.HESSI MERITI DELLA TEORIA DI H.H.HESSI MERITI DELLA TEORIA DI H.H.HESSI MERITI DELLA TEORIA DI H.H.HESS

•• La La teoriateoria spiega perchspiega perchéé sui fondali oceanici sui fondali oceanici nonnon si trovano si trovano rocce di etrocce di et àà superiore a 200 superiore a 200 milioni di annimilioni di anni ;;

•• La La teoriateoria spiega inoltre il spiega inoltre il diverso flusso di diverso flusso di calorecalore a livello delle dorsali (>) e nelle fosse a livello delle dorsali (>) e nelle fosse oceaniche (<);oceaniche (<);

•• La La teoriateoria offre una offre una spiegazione spiegazione delldell ’’ instabilitinstabilit àà che si osserva nelle che si osserva nelle areearee della della crosta crosta prossima alle dorsaliprossima alle dorsali , dove si originano , dove si originano molti terremoti e intense attivitmolti terremoti e intense attivitàà vulcaniche.vulcaniche.

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PROVE DELLA TEORIA DI H.H.HESSPROVE DELLA TEORIA DI H.H.HESSPROVE DELLA TEORIA DI H.H.HESSPROVE DELLA TEORIA DI H.H.HESSPROVE DELLA TEORIA DI H.H.HESSPROVE DELLA TEORIA DI H.H.HESSPROVE DELLA TEORIA DI H.H.HESSPROVE DELLA TEORIA DI H.H.HESS

•• Formulata per spiegare le caratteristiche dei Formulata per spiegare le caratteristiche dei fondali oceanici, la fondali oceanici, la teoria di H.H. teoria di H.H. HessHess ha ha trovatotrovato confermaconferma definitiva nello studio del definitiva nello studio del paleomagnetismopaleomagnetismo delle delle anomalie anomalie magnetichemagnetiche rilevate su tutti i fondali con rilevate su tutti i fondali con estrema regolaritestrema regolaritàà e simmetria.e simmetria.

IL PALEOMAGNETISMOIL PALEOMAGNETISMOIL PALEOMAGNETISMOIL PALEOMAGNETISMOIL PALEOMAGNETISMOIL PALEOMAGNETISMOIL PALEOMAGNETISMOIL PALEOMAGNETISMO•• Certe Certe rocce ricche di minerali ferrosirocce ricche di minerali ferrosi

(magnetite), possiedono una (magnetite), possiedono una suscettibilitsuscettibilit ààmagneticamagnetica ovvero la capacitovvero la capacitàà di acquistare una di acquistare una magnetizzazione permanentemagnetizzazione permanente che ha la che ha la stessa stessa direzione del campo magnetico esistentedirezione del campo magnetico esistentenellnell’’atto del loro consolidamento;atto del loro consolidamento;

•• Rocce che solidificarono migliaia o anche milioni Rocce che solidificarono migliaia o anche milioni di anni fa conservano cosdi anni fa conservano cosìì una una ““ registrazioneregistrazione ””della posizione dei poli magneticidella posizione dei poli magnetici terrestri al terrestri al tempo della loro formazione;tempo della loro formazione;

•• Queste rocce si dicono possedere un Queste rocce si dicono possedere un magnetismo fossile o paleomagnetismomagnetismo fossile o paleomagnetismo ..

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MIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLI•• AllAll’’inizio degli anni inizio degli anni ‘‘50 50

si osservò che si osservò che rocce rocce della stessa etdella stessa et àà, , in in continenti diversicontinenti diversi , , variavano in polaritvariavano in polarit ààmagneticamagnetica , come se , come se nello stesso momento nello stesso momento fossero stati presenti fossero stati presenti sulla Terra distinti assi sulla Terra distinti assi magnetici;magnetici;

•• Osservando inoltre la magnetizzazione di rocce di etOsservando inoltre la magnetizzazione di rocce di etààsuccessiva nella stessa regione risultò evidente una successiva nella stessa regione risultò evidente una variazione variazione delladella direzione del polo nord magneticodirezione del polo nord magnetico ..

MIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLIMIGRAZIONE DEI POLI•• Dai dati dati ricavati dalle Dai dati dati ricavati dalle

rocce del rocce del NordamericaNordamerica e dalle e dalle rocce europee, si sono potute rocce europee, si sono potute tracciare tracciare 2 curve distinte2 curve distinte che che rappresentano il rappresentano il percorso percorso apparente seguito dal polo apparente seguito dal polo nord magneticonord magnetico negli ultimi negli ultimi 600 milioni di anni600 milioni di anni

•• Per interpretare questi dati Per interpretare questi dati sono possibili sono possibili 2 2 alternativealternative : o sono i : o sono i continenti a migrarecontinenti a migrareoppureoppure migrano i polimigrano i polimentre rimangono fissi i mentre rimangono fissi i continenti.continenti.

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LLLLLLLL’’’’’’’’IMPROBABILITIMPROBABILITIMPROBABILITIMPROBABILITIMPROBABILITIMPROBABILITIMPROBABILITIMPROBABILITÀÀÀÀÀÀÀÀ DELLA MIGRAZIONE DEI POLIDELLA MIGRAZIONE DEI POLIDELLA MIGRAZIONE DEI POLIDELLA MIGRAZIONE DEI POLIDELLA MIGRAZIONE DEI POLIDELLA MIGRAZIONE DEI POLIDELLA MIGRAZIONE DEI POLIDELLA MIGRAZIONE DEI POLI

•• Per la Per la coincidenza dcoincidenza d ’’ improbabili condizioni fisicheimprobabili condizioni fisicheche si dovrebbero presupporre che si dovrebbero presupporre nel caso nel caso di undi un’’effettivaeffettivamigrazione dei polimigrazione dei poli magneticimagnetici , la sola alternativa , la sola alternativa possibile rimane quella della deriva dei continenti;possibile rimane quella della deriva dei continenti;

•• Appare infatti Appare infatti pipi ùù probabile che i 2 continentiprobabile che i 2 continenti in in questione, originariamente uniti, questione, originariamente uniti, si siano allontanatisi siano allontanatinel tempo fino alla posizione attualenel tempo fino alla posizione attuale : l: l’’andamento andamento della curva di migrazione consentirebbe di definire il della curva di migrazione consentirebbe di definire il tragitto di deriva;tragitto di deriva;

•• Ad avvalorare questa tesi, vi Ad avvalorare questa tesi, vi èè ll’’osservazione che i osservazione che i due itinerari di migrazionedue itinerari di migrazione , notevolmente separati, , notevolmente separati, presentano però presentano però andamenti similariandamenti similari se non del tutto se non del tutto sovrapponibilisovrapponibili ..

INVERSIONI DI POLARITINVERSIONI DI POLARITINVERSIONI DI POLARITINVERSIONI DI POLARITINVERSIONI DI POLARITINVERSIONI DI POLARITINVERSIONI DI POLARITINVERSIONI DI POLARITÀÀÀÀÀÀÀÀ•• Studi sul paleomagnetismo hanno Studi sul paleomagnetismo hanno

evidenziato che nel corso della storia della evidenziato che nel corso della storia della Terra laTerra la posizione posizione deidei poli magnetici si poli magnetici si èèinvertita piinvertita pi ùù voltevolte ;;

•• Dal momento che Dal momento che èè impossibile impossibile che leche lerocce invertano da sole rocce invertano da sole ilil proprio proprio magnetismomagnetismo , dobbiamo concludere che il , dobbiamo concludere che il campo magnetico terrestre inverte campo magnetico terrestre inverte lala sua sua polaritpolarit àà;;

•• Le Le causecause di questa inversione sembrano di questa inversione sembrano dipendere da dipendere da variazioni dvariazioni d ’’ intensitintensit àà del del campo.campo.

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INVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITÀÀÀÀÀÀÀÀ

•• Le rocce che presentano Le rocce che presentano direzione di direzione di magnetizzazione uguale a quella del magnetizzazione uguale a quella del campo magnetico attualecampo magnetico attuale sono dette a sono dette a POLARITPOLARIT ÀÀ NORMALENORMALE

•• Le rocce che presentano Le rocce che presentano direzione di direzione di magnetizzazione opposta a quella del magnetizzazione opposta a quella del campo magnetico attualecampo magnetico attuale , sono dette a , sono dette a POLARITPOLARIT ÀÀ INVERSAINVERSA

INVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITÀÀÀÀÀÀÀÀ•• Utilizzando metodi Utilizzando metodi

radiometriciradiometrici, , èè stato stato possibile costruire una possibile costruire una SCALA SCALA PALEOMAGNETICAPALEOMAGNETICA nella nella quale si distinguono quale si distinguono 4 4 lunghi intervalli di tempolunghi intervalli di tempodefiniti definiti EPOCHE DI EPOCHE DI POLARITPOLARIT ÀÀ, al cui interno , al cui interno sono stati riconosciuti sono stati riconosciuti brevi brevi periodi di cambiamento di periodi di cambiamento di polaritpolarit àà detti detti EVENTI DI EVENTI DI POLARITPOLARIT ÀÀ..

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LLLLLLLL’’’’’’’’INVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITÀÀÀÀÀÀÀÀ E LE LE LE LE LE LE LE L’’’’’’’’ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI

OCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICI•• Nel 1963 i geofisici inglesi Nel 1963 i geofisici inglesi VineVine e e MathewsMathews

supposero che la supposero che la lava basalticalava basaltica , uscendo dalla , uscendo dalla fenditura centrale delle dorsali, si fenditura centrale delle dorsali, si magnetizzasse magnetizzasse durante il raffreddamentodurante il raffreddamento ;;

•• Secondo la teoria di H.H. Secondo la teoria di H.H. HessHess, man mano che , man mano che nuovo materiale viene aggiunto lungo la dorsale, nuovo materiale viene aggiunto lungo la dorsale, le le lave solidificate, e gilave solidificate, e gi àà magnetizzate sono magnetizzate sono allontanate dalla allontanate dalla riftrift valleyvalley ;;

•• Dopo un certo periodo dunque il Dopo un certo periodo dunque il fondo oceanicofondo oceanicorisulta risulta costituito da bande a magnetizzazionecostituito da bande a magnetizzazionealternativamente alternativamente normalenormale e e inversainversa , , specularmente rispetto alla specularmente rispetto alla riftrift valleyvalley ..

LLLLLLLL’’’’’’’’INVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITINVERSIONE DI POLARITÀÀÀÀÀÀÀÀ E LE LE LE LE LE LE LE L’’’’’’’’ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI ESPANSIONE DEI FONDALI

OCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICIOCEANICILL’’ ipotesi dei geofisici inglesi ipotesi dei geofisici inglesi VineVine e e MathewsMathews

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LA TETTONICA DELLE PLACCHELA TETTONICA DELLE PLACCHELA TETTONICA DELLE PLACCHELA TETTONICA DELLE PLACCHELA TETTONICA DELLE PLACCHELA TETTONICA DELLE PLACCHELA TETTONICA DELLE PLACCHELA TETTONICA DELLE PLACCHE•• La terra presenta un La terra presenta un involucro rigidoinvolucro rigido , la , la

LITOSFERALITOSFERA , che , che galleggiagalleggia sullasulla sottostante sottostante astenosferaastenosfera ;;

•• La La litosferalitosfera non non èè un guscio continuo ma costituito da un guscio continuo ma costituito da circa circa 20 frammenti rigidi20 frammenti rigidi di dimensioni notevoli di dimensioni notevoli chiamati chiamati PLACCHEPLACCHE ;;

•• La La placche si muovonoplacche si muovono sullsull’’astenosferaastenosfera, , trascinatetrascinatepassivamente da passivamente da MOTI CONVETTIVIMOTI CONVETTIVI del mantello;del mantello;

•• Le placche presentano Le placche presentano zone di accrescimento, zone zone di accrescimento, zone di distruzione e zone di scorrimentodi distruzione e zone di scorrimento : i : i MARGINI DI MARGINI DI PLACCAPLACCA ;;

•• Ogni Ogni placca si muoveplacca si muove come come UNITUNITÀÀ A SE STANTEA SE STANTErispetto alle altre. rispetto alle altre.

UN MONDO FATTO DI PLACCHEUN MONDO FATTO DI PLACCHEUN MONDO FATTO DI PLACCHEUN MONDO FATTO DI PLACCHEUN MONDO FATTO DI PLACCHEUN MONDO FATTO DI PLACCHEUN MONDO FATTO DI PLACCHEUN MONDO FATTO DI PLACCHE

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I MARGINI DELLE PLACCHEI MARGINI DELLE PLACCHEI MARGINI DELLE PLACCHEI MARGINI DELLE PLACCHEI MARGINI DELLE PLACCHEI MARGINI DELLE PLACCHEI MARGINI DELLE PLACCHEI MARGINI DELLE PLACCHE•• MARGINI DIVERGENTI o COSTRUTTIVIMARGINI DIVERGENTI o COSTRUTTIVI , lungo i , lungo i

quali due placche si allontanano lquali due placche si allontanano l’’una dalluna dall’’altra, altra, lasciando spazio per la risalita di magma dal mantello lasciando spazio per la risalita di magma dal mantello che forma nuova crosta (che forma nuova crosta (dorsalidorsali ););

•• MARGINI CONVERGENTI o DISTRUTTIVIMARGINI CONVERGENTI o DISTRUTTIVI , lungo i , lungo i quali due placche si muovono lquali due placche si muovono l’’una verso luna verso l’’altra, altra, provocando o lprovocando o l’’immersione di una placca sotto limmersione di una placca sotto l’’altra altra ((fosse oceanichefosse oceaniche ) oppure l) oppure l’’accavallamento di una accavallamento di una sullsull’’altra (altra (orogenesi da collisione continente orogenesi da collisione continente --continentecontinente ););

•• MARGINI TRASCORRENTI o CONSERVATIVIMARGINI TRASCORRENTI o CONSERVATIVI , lungo , lungo i quali due placche scivolano orizzontalmente li quali due placche scivolano orizzontalmente l’’una una rispetto lrispetto l’’altra (altra (faglie trascorrentifaglie trascorrenti ).).

MARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTI•• CENTRO DCENTRO D’’ESPANSIONE INETERPOSTA FRA DUE ESPANSIONE INETERPOSTA FRA DUE

PLACCHE:PLACCHE: nelle dorsali avviene la creazione di nelle dorsali avviene la creazione di nuova crosta oceanica che va a riempire lo spazio nuova crosta oceanica che va a riempire lo spazio lasciato libero dalle due placche in lento lasciato libero dalle due placche in lento allontanamento.allontanamento.

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MARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTI•• CENTRO DCENTRO D’’ESPANSIONE ALLESPANSIONE ALL ’’ INTERNO DI UN INTERNO DI UN

CONTINENTE: CONTINENTE: si creano zone di frattura da dove si creano zone di frattura da dove fuoriesce magma che spinge i due tronconi di fuoriesce magma che spinge i due tronconi di continente a divergere lcontinente a divergere l’’uno dalluno dall’’altro come altro come WegenerWegeneraveva suggerito per la aveva suggerito per la PangPangèèaa..

MARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTIMARGINI DIVERGENTI•• Una veduta da satellite del Sinai mostra i due bracci Una veduta da satellite del Sinai mostra i due bracci

del Mar Rosso che altro non sono che due centri di del Mar Rosso che altro non sono che due centri di espansione esposti sulla superficie terrestreespansione esposti sulla superficie terrestre

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MARGINI CONVERGENTIMARGINI CONVERGENTIMARGINI CONVERGENTIMARGINI CONVERGENTIMARGINI CONVERGENTIMARGINI CONVERGENTIMARGINI CONVERGENTIMARGINI CONVERGENTI•• Anche se tutte tutte le zone di convergenza Anche se tutte tutte le zone di convergenza

sono sostanzialmente simili, la sono sostanzialmente simili, la collisione tra collisione tra due placchedue placche ddàà risultati diversi a seconda risultati diversi a seconda del tipo di litosferadel tipo di litosfera coinvolta nel meccanismo.coinvolta nel meccanismo.

3 MODULAZIONI DI CONVERGENZA3 MODULAZIONI DI CONVERGENZA

placca oceanicaplacca oceanica -- placca continentaleplacca continentaleplacca oceanicaplacca oceanica -- placca oceanicaplacca oceanica

placca continentaleplacca continentale -- placca continentaleplacca continentale

PLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICA -------- PLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALE

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PLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICA -------- PLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALELa litosfera oceanica viene incurvata verso il basso con un angolo di circa 45°. La placca che scende e i sedimenti saturi d’acqua cominciano a fondere. Il magma che si forma è meno denso delle rocce del mantello circostante: ricomincia a risalire lentamente. (ANDE)

SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO -------- FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA CONTINENTALECONTINENTALECONTINENTALECONTINENTALECONTINENTALECONTINENTALECONTINENTALECONTINENTALEArco magmatico parallelo alla Arco magmatico parallelo alla linea di costalinea di costa

Fossa oceanica, con Fossa oceanica, con deposizione di deposizione di sedimenti, con sedimenti, con conseguente conseguente migrazione verso migrazione verso ll ’’OceanoOceano

IntervalloIntervallo arco arco --fossafossa

RetroarcoRetroarco , o bacino , o bacino di di avampaeseavampaese con con depressioni(Rio delle depressioni(Rio delle Amazzoni)Amazzoni)

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PLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICA -------- PLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICAPLACCA OCEANICA

SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO SISTEMA ARCO -------- FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA FOSSA INSULAREINSULAREINSULAREINSULAREINSULAREINSULAREINSULAREINSULAREArco magmatico Arco magmatico

intraoceanicointraoceanico

Fossa oceanica, Fossa oceanica, profonda + di 6 kmprofonda + di 6 km

Intervallo arco Intervallo arco –– fossa, dove fossa, dove cc’è’è un bacino un bacino sedimentariosedimentario

Bacino Bacino marginale, marginale,

si apre si apre sempre pisempre pi ùù

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PLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALE -------- PLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALE

La collisione fra India e Asia , circa 45 milioni di anni fa , ha portato alla nascita dell’Himalaya

PLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALE -------- PLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALEPLACCA CONTINENTALE

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MARGINI TRASCORRENTIMARGINI TRASCORRENTIMARGINI TRASCORRENTIMARGINI TRASCORRENTIMARGINI TRASCORRENTIMARGINI TRASCORRENTIMARGINI TRASCORRENTIMARGINI TRASCORRENTI•• Il terzo tipo di margine di Il terzo tipo di margine di

placca placca èè la la faglia faglia trascorrentetrascorrente , che si ha , che si ha dove due placche dove due placche scivolano lscivolano l ’’una rispetto una rispetto allall ’’altraaltra , senza che vi sia , senza che vi sia nnéé produzione di crosta produzione di crosta nnéé distruzione di crosta;distruzione di crosta;

•• Le faglie trascorrenti, che Le faglie trascorrenti, che si sviluppano pisi sviluppano piùù o meno o meno parallelamente alla parallelamente alla direzione del movimento direzione del movimento della placca, sono della placca, sono zone zone di alta sismicitdi alta sismicit àà ..

Esempio della faglia di Esempio della faglia di San San AndreasAndreas

MARGINI MARGINI MARGINI MARGINI MARGINI MARGINI MARGINI MARGINI Costruttivi o divergenti Distruttivi o convergenti

Conservativi

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IL MOTORE DELLA TETTONICAIL MOTORE DELLA TETTONICAIL MOTORE DELLA TETTONICAIL MOTORE DELLA TETTONICAIL MOTORE DELLA TETTONICAIL MOTORE DELLA TETTONICAIL MOTORE DELLA TETTONICAIL MOTORE DELLA TETTONICA•• Nel tentativo di spiegare qual Nel tentativo di spiegare qual èè il meccanismo che il meccanismo che

aziona il moto di deriva delle placche, le loro scissioni aziona il moto di deriva delle placche, le loro scissioni e le loro collisioni, sono state formulate diverse ipotesi.e le loro collisioni, sono state formulate diverse ipotesi.

3 IPOTESI3 IPOTESI

•• CELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL CELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLOMANTELLO

•• CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTA DEL MANTELLOALTA DEL MANTELLO

•• IL MODELLO DEI PUNTI CALDIIL MODELLO DEI PUNTI CALDI

CELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLOCELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLOCELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLOCELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLOCELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLOCELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLOCELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLOCELLE CONVETTIVE ESTESE A TUTTO IL MANTELLO

•• Alcuni ritengono che alla Alcuni ritengono che alla radice del movimento vi radice del movimento vi sia una sia una disomogenea disomogenea distribuzione del calore distribuzione del calore allall ’’ interno della Terrainterno della Terrache provoca la formazione che provoca la formazione di di grandi celle grandi celle convettive nel mantelloconvettive nel mantello ..

•• LL’’apice dei apice dei rami rami ascendentiascendenti corrisponde corrisponde con le con le dorsali dorsali mentre mentre quello dei quello dei rami rami discendentidiscendenti corrisponde corrisponde con le con le fossefosse ..

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CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTE DEL CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTE DEL CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTE DEL CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTE DEL CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTE DEL CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTE DEL CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTE DEL CELLE CONVETTIVE LOCALIZZATE NELLA PARTE ALTE DEL MANTELLOMANTELLOMANTELLOMANTELLOMANTELLOMANTELLOMANTELLOMANTELLO

•• Anche questa teoria Anche questa teoria prevede una prevede una struttura a struttura a celle di convezionecelle di convezionesolamente però solamente però localizzate localizzate nello strato alto del nello strato alto del mantellomantello ;;

•• Quando infatti Quando infatti subducesubduce nel nel mantello, la mantello, la placca migra placca migra verso le dorsaliverso le dorsali ;;

•• Non Non èè generalizzabile in generalizzabile in quanto quanto non spieganon spiega il il motomotodidi placcaplacca in in assenzaassenza di di fossefosse ..

PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o ““““““““HOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOT””””””””•• Il termine punto caldo viene utilizzato per indicare Il termine punto caldo viene utilizzato per indicare

tutti i fenomeni vulcanici isolati e svincolati dal tutti i fenomeni vulcanici isolati e svincolati dal sistema delle dorsalisistema delle dorsali , che non sono originati , che non sono originati dalldall’’intersezione dei margini di due placche contigue;intersezione dei margini di due placche contigue;

•• Sono Sono aree oceaniche o continentaliaree oceaniche o continentali con un flusso con un flusso termico particolarmente elevato, nelle quali si verifica termico particolarmente elevato, nelle quali si verifica unun’’emissioneemissione di lava basaltica proveniente dal di lava basaltica proveniente dal mantello profondomantello profondo ;;

•• In corrispondenza dei punti caldi sIn corrispondenza dei punti caldi s’’innalzano innalzano formazioni vulcaniche generate da giganteschiformazioni vulcaniche generate da giganteschipennacchipennacchi , , colonne di materiale magmatico caldocolonne di materiale magmatico caldo , , che con il loro movimento ascensionale inarcano la che con il loro movimento ascensionale inarcano la crosta formando gli apparati eruttivi. crosta formando gli apparati eruttivi.

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PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o PUNTI CALDI o ““““““““HOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOTHOT SPOT””””””””

IL MODELLO DEI PUNTI CALDIIL MODELLO DEI PUNTI CALDIIL MODELLO DEI PUNTI CALDIIL MODELLO DEI PUNTI CALDIIL MODELLO DEI PUNTI CALDIIL MODELLO DEI PUNTI CALDIIL MODELLO DEI PUNTI CALDIIL MODELLO DEI PUNTI CALDI•• Secondo questa teoria il Secondo questa teoria il

moto di placcamoto di placcatroverebbe origine nei troverebbe origine nei moti ascensionali dei moti ascensionali dei pennacchipennacchi che che innescherebbero moti innescherebbero moti orizzontali;orizzontali;

•• Questo modello Questo modello spiegherebbespiegherebbe la struttura la struttura discontinua delle discontinua delle placcheplacche , la presenza , la presenza delle delle faglie trasformifaglie trasformi ed il ed il loro andamento parallelo loro andamento parallelo al movimento di placca. al movimento di placca.

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MOTORE DELLA TETTONICAMOTORE DELLA TETTONICAMOTORE DELLA TETTONICAMOTORE DELLA TETTONICAMOTORE DELLA TETTONICAMOTORE DELLA TETTONICAMOTORE DELLA TETTONICAMOTORE DELLA TETTONICA•• Nonostante le intense ricerche tuttora in atto, la Nonostante le intense ricerche tuttora in atto, la soluzione soluzione

completa ed univoca del problema sfugge ancoracompleta ed univoca del problema sfugge ancora ;;

•• Ma, forse, si può giMa, forse, si può giàà concludere che il concludere che il movimento globale movimento globale delle placchedelle placche potrebbe essere dovuto ad una o pipotrebbe essere dovuto ad una o piùùcombinazioni dei vari meccanismicombinazioni dei vari meccanismi proposti.proposti.

UNO SGUARDO AL FUTUROUNO SGUARDO AL FUTUROUNO SGUARDO AL FUTUROUNO SGUARDO AL FUTUROUNO SGUARDO AL FUTUROUNO SGUARDO AL FUTUROUNO SGUARDO AL FUTUROUNO SGUARDO AL FUTURO

L’Africa procede verso l’Eurasia, chiudendo il Mediterraneo fino alla collisione fra i due continenti.L’India continuerà la collisione con l’Asia provocando faglie che porteranno al distacco della Cina che se ne andrà alla deriva verso Est. L’atlantico e il Pacifico si stanno espandendo: uno dei due inghiottiràl’altro.(Il pacifico). Fra 250 milioni di anni l’Africa occuperà il posto dell’Europa, Australia ed Antartide aderiranno al Sud Africa, la Cina saràattaccata all’America del Nord e quest’ultima saldata all’Africa.

Chi vivrà vedrà….