Come si è formato e come evolve  il paesaggio terrestre? A queste domande sono state date diverse risposte, attraverso la ...
Teorie fissiste   La distribuzione delle terre e dei mari è sempre stata così come la vediamo oggi; gli unici movimenti, i...
Alcuni grandi pensatori del passato Platone e Aristotele E alcuni poeti Lucrezio e Ovidio  Avevano intuito il grande diven...
<ul><ul><li>Ipotesi precedenti la teoria di Wegener </li></ul></ul><ul><li>1596  Il cartografo olandese  Abraham Ortelius ...
Teorie mobiliste possiamo far risalire l e prime considerazioni circa una evoluzione della superficie terrestre, in conseg...
<ul><li>nel 1596  Abraham Ortelius   nel suo  Thesaurus Geographicus  descrive la separazione dei due blocchi continentali...
Anche   BACONE  nel 1620,  aveva sottolineato  la strana convergenza morfologica tra le coste atlantiche americane e afric...
<ul><li>Hutton evitò di sbilanciarsi in relazione ai tempi di esistenza della Terra affermando che le date non hanno molta...
<ul><li>Nel 1830  LYELL,  con la sua opera  “ Principi di Geologia” ,  comincia a mettere in discussione l’idea che la Ter...
<ul><li>Non eravamo più nel Medioevo  </li></ul>c'era già la  rivoluzione industriale;  c'era il  telaio meccanico, il mot...
<ul><li>Stephenson  la locomotiva,  </li></ul><ul><li>Morse  il telegrafo,  </li></ul>Babbage   aveva   costruito la sua  ...
Alla fine del XVIII sec. il desiderio dei geologi di spiegare con una teoria unitaria i fenomeni che modellano la superfic...
<ul><li>Agli inizi dell'Ottocento,  </li></ul><ul><li>Von HUMBOLT  pensava che Africa ed America,  un tempo unite, si foss...
<ul><li>CUVIER,  eminente paleontologo, nonostante fosse fissista, diede con i sui studi  sui fossili un buon contributo a...
 
Lo sprofondamento dei ponti continentali sarebbe stato legato alla contrazione della Terra dovuta al suo rapido raffreddam...
<ul><li>L'abate Antonio SNIDER PELLEGRINI   nel 1858  presentò la seguente mappa  e  parlò esplicitamente della possibilit...
Si basavano sull’evidenza di una  diversa composizione dei continenti , costituiti da materiale meno denso, SIAL e dei fon...
<ul><li>Nel 1910 F.B. TAYLOR  pubblicò la prima coerente formulazione di deriva, basata sulla distribuzione delle catene m...
Secondo  WEGENER   le terre attualmente emerse,  all'inizio dell'Era mesozoica (circa 200 milioni di anni fa),  costituiva...
D. qual era il punto debole dell’ipotesi di Wegener? <ul><li>R. Le cause degli spostamenti </li></ul><ul><li>Per effetto d...
<ul><li>Prove  favoreoli alle teorie mobiliste </li></ul>a. combaciabilità dei margini continentali Considerando le linee ...
b. Continuità delle strutture geologiche <ul><li>La corrispondenza tra le linee  di costa tra l'Africa e l'America Meridio...
Secondo Wegener l’attrito causato dallo scorrere dei continenti sulla crosta oceanica provocava  corrugamenti sul fronte a...
<ul><li>fossili di  Mesosaurus ,  un rettile vissuto circa 270 milioni di anni fa, furono ritrovati in  Brasile  e anche  ...
Wegener,  genero di Wladimir Koppen (padre della classificazione dei climi), meteorologo e  paleoclimatologo evidenziò che...
<ul><li>La stessa sequenza caratteristica di  </li></ul><ul><li>tilliti  </li></ul><ul><li>arenarie,  </li></ul><ul><li>pe...
e. Geodetiche <ul><li>Le misurazioni GEODETICHE    hanno permesso di stabilire un movimento relativo fra Europa e Groenlan...
Ma all’inizio degli anni ’30 una rivoluzionaria e geniale intuizione di  Arthur Holmes   riaprì la discussione sulle dinam...
1930  Il geologo inglese  Arthur Holmes  (1890-1965), basandosi su studi di sismica applicata al mantello,  ipotizzò che u...
Indagini sismiche: scoperta dello starto LVL
Nascita della teoria della  tettonica delle placche litosferiche : una sintesi di più scoperte <ul><li>scoperta del paleom...
Il geologo americano  Arthur Hess  (1906-1969),  durante la II guerra mondiale si era imbarcato su una nave dotata di appa...
 
<ul><li>una profonda  rift valley  solca tutto l’asse centrale della dorsale </li></ul><ul><li>numerose  faglie trasformi ...
( Harry Hammond Hess  1906-1969 ) Mettendo insieme le conoscenze fino ad allora acquisite, nel 1962, Hess pubblicò la prop...
<ul><li>Scoperta del paleomagnetismo </li></ul><ul><li>all’inizio del XX secolo il paleomagnetologo francese B. Bruhnens (...
<ul><li>negli anni ’50 si cominciarono ad effettuare misure del campo magnetico sugli oceani da aerei con l’uso di  magnet...
<ul><li>L’età dei fondali oceanici </li></ul><ul><li>prima del XIX secolo era comune l’idea che il fondale oceanico fosse ...
<ul><li>Modello teorico della formazione delle bande magnetiche. Nuova crosta oceanica si forma continuamente dalle creste...
<ul><li>1947   Iniziano le campagne oceanografiche   </li></ul><ul><li>I rilievi della  nave oceanografica Atlantis  metto...
<ul><li>Robert Dietz:   contemporaneamente a Hess  spiegò l’allontanamento delle Americhe dall’Eurasia e dall’Africa con l...
<ul><li>Vulcanismo </li></ul><ul><li>i geofisici americani  Vine e Matthews  proposero nel  1963  un modello che spiegasse...
<ul><li>Tuzo Wilson :  nel 1963 scoprì l’esistenza delle faglie trasformi che dividono in segmenti le dorsali oceaniche ed...
<ul><li>Oggi con le misurazioni satellitari (nel 1976 fu lanciato  Lageos  proprio per questi studi)  si sono accumulate  ...
<ul><li>La teoria dell’espansione dei fondali oceanici spiega: </li></ul><ul><ul><ul><li>la giovane età dei fondali oceani...
 
 
Le placche le 12 principali
margini <ul><li>a. Margini costruttivi o divergenti </li></ul>c. Margini conservativi oceano-oceano b.  Margini convergent...
margini
Lo studio dei fondali oceanici <ul><li>Margini continentali </li></ul><ul><li>Fondali oceanici </li></ul><ul><li>Dorsali m...
Le dorsali, alte 2.000-2.500 m e larghe  anche più di 1500 Km, presentano una profonda rift valley
<ul><li>1) Margini divergenti intracontinentali </li></ul><ul><li>assottigliamento della litosfera </li></ul><ul><li>tetto...
<ul><li>2) Margini divergenti  intraoceanici </li></ul><ul><li>assottigliamento estremo della litosfera </li></ul><ul><li>...
Margini divergenti   1- 20cm all’anno  magmi della serie alcalina
Dorsali medio-oceaniche  80.000 Km
 
I basalti sono le rocce più comuni della crosta, soprattutto a causa della costante attività ignea delle zone di distensio...
<ul><li>2a) Margini a basso tasso di espansione (1-5 cm/anno) </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>dorsale oceanica poco estesa m...
<ul><li>2b) Margini a tasso di espansione intermedio (5-10 cm/anno) </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>presentano caratteri int...
<ul><li>2c) Margini ad elevato tasso di espansione (> 10 cm/anno) </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>dorsale oceanica molto est...
 
Facies intrusive Peridotidi del mantello  Gabbri  Basalti a pillow Complesso filoniano - dicchi
Il batiscafo francese Nautile ha sezionato la dorsale medioatlantica a 11° Nord
Attraverso  fumatori neri vengono emesse soluzioni a 350° ricche di solfuri metallici
Le lave a cuscino (pillow lavas)  si formano quando i flussi di lava si formano in ambiente marino e sono sottoposti ad el...
Quello che avviene in profondità Quello che vediamo in superficie (suite ofiolitiche)
Rigetto delle faglie  <ul><li>Valori minimi vicino ai poli di espansione, massimi vicino all’equatore di espansione </li><...
 
Rift africana
Rift Continentale Anche la crosta continentale può essere soggetta a fenomeni di distensione, rendendo accesso facilitato ...
Ipocentri poco profondi fra i due tronconi di dorsale
Rigetto delle faglie  <ul><li>Valori minimi vicino ai poli di espansione, massimi vicino all’equatore di espansione </li><...
guyot
 
L'arcipelago Hawaiiano è un allineamento di centri eruttivi generatosi per lo spostamento della zolla pacifica su un hot-s...
Plume di mantello: Punti caldi nella crosta Vulcani o catene di vulcani isolati come le isole Hawaii sono in genere ricond...
Distribuzione globale dei principali punti caldi attivi
Placche litosferiche
 
La distribuzione delle  principali Dorsali Medio-Oceaniche Dorsale medio atlantica Dorsale indiana Dorsale est-pacifica
<ul><li>Margini convergenti </li></ul><ul><li>Le placche litosferiche tendono ad avvicinarsi finchè una si immerge sotto l...
<ul><li>2) Convergenza oceano-continente (Giappone, Indonesia, Ande) </li></ul><ul><li>la fossa oceanica è relativamente m...
Margini convergenti oceano continente Fosse con molti sedimenti terrigeni
Fosse  presentano anomalie gravitazionali negative
Margini convergenti oceano continente  vulcanesimo di tipo andesitico
Il sistema arco fossa <ul><li>fossa  (profonda depressione più o meno riempita di sedimenti a seconda della distanza dalla...
Sezione schematica di un margine continentale di tipo oceano-oceano o di tipo continente-oceano, con formazione di un baci...
Magmatismo di margine continentale Grossi plutoni granitoidi sono tra le caratteristiche della crosta inspessita durante l...
Incremento di flusso di calore  proveniente dal mantello Trasformazioni chimico-fisiche esotermiche Decadimento di isotopi...
La distribuzione delle principali Fosse Oceaniche Fossa delle Cayman Fossa del Perù e di Atacama  –8000m Fossa del Giappon...
Margini convergenti oceano oceano Fosse con meno sedimenti perché più lontane dal continente Zona di subduzione depositi c...
In regioni come il Giappone, Indonesia ed America centrale la crosta è sottile e le lave sono dominate da andesiti.  Isole...
Margini convergenti oceano -oceano
di retroarco
Angolo di subduzione <ul><li>Nella  subduzione a basso angolo , o di tipo  Andino ,  </li></ul><ul><li>la crosta  oceanica...
Margini convergenti oceano continente
<ul><li>Nella  subduzione ad alto angolo , o tipo Marianne, una crosta  oceanica  viene subdotta sotto un'altra crosta  oc...
3) Convergenza continente-oceano (Taiwan) -  la placca sovrastante è costituita da litosfera oceanica mentre quella in sot...
<ul><li>3) Convergenza continente-continente (Himalaia, Alpi, Urali) </li></ul><ul><li>- la bassa densità delle rocce dell...
Margini convergenti continente -continente
Sezione schematica della collisione tra India ed Eurasia, con formazione dell’orogene himalaiano
 
 
<ul><li>Margini trasformi </li></ul><ul><li>Le due placche scorrono l’una accanto all’altra </li></ul><ul><li>1) Margini t...
Margini conservativi <ul><li>Faglia di San Andreas </li></ul>
La faglia di San Andreas
La faglia di San Andreas, con la distribuzione dei principali terremoti Scorrimento della placca pacifica rispetto a quell...
Distribuzione mondiale delle principali faglie trasformi intraoceaniche
Margini continentali passivi <ul><li>Margine di tipo atlantico </li></ul>
La forma dei fondali vicino ai continenti: Piattaforma continentale, scarpata oceanica e  fondale oceanico Piattaforma con...
 
 
Programma JOIDES per la campionatura dei fondali oceanici <ul><li>Glomar Challenger </li></ul><ul><li>1985 Joides Resoluti...
<ul><li>Altro fenomeno che avvalora la teoria degli spostamenti orizzontali, è  l’apparente migrazione dei poli magnetici ...
<ul><li>Scoperta di variazioni di densità, quindi di temperatura, nell’astenosfera    celle convettive </li></ul>
Orogenesi caledoniana
Orogenesi ercinica <ul><li>Nell'Europa centrale  l'orogenesi Ercinica è testimoniata dalle cinture montuose Reno-ercinica,...
L’orognesi alpina <ul><li>L'orogenesi alpina si è sviluppata attraverso varie fasi nel corso delle ere geologiche e perdur...
<ul><li>All'inizio del  periodo Triassico, 248 milioni di anni fa ,  la Terra era formata da un unico grande continente, l...
<ul><li>Durante il  Giurassico  (da 204 a 146 milioni di anni fa) </li></ul><ul><li>   le terre continuarono a dividersi: ...
<ul><li>Caratteristica del  Cretacico  (da 146 milioni a 65 milioni di anni fa)  è l'espansione degli oceani,  </li></ul><...
LE OROGENESI CENOZOICHE L'OROGENESI ALPINO-HIMALAYANA E L’OROGENESI ANDINA
In particolare durante il Cenozoico: <ul><li>•  le Americhe si spostano sempre più verso ovest: formazione delle </li></ul...
In particolare durante il Cenozoico: <ul><li>l’India si unisce all’Asia sollevando la catena Himalayana </li></ul>
<ul><li>Nell’ Eocene, che va  da 56 a 34 milioni di anni fa,  l'oceano Tetide va chiudendosi e si ha così la collisione tr...
<ul><li>Contemporaneamente, alla fine dell'Oligocene il livello dei mari raggiunse il livello più basso della storia della...
MIOCENE  (da 23 a 5,3 milioni di anni fa)   <ul><li>L'evento geologico più importante  fu lo spostamento verso Nord-Est de...
PLIOCENE   (da 5,3 a 1,8 milioni di anni fa) <ul><li>All'inizio del Pliocene si verificò un notevole  innalzamento dei mar...
La teoria della Terra in espansione Una teoria globale dei fenomeni geologici, basata sull’idea fondamentale di una Terra ...
Modello di Terra in espansione
<ul><li>Carey sostiene che il raggio terrestre si stia espandendo ad una velocità di circa 8 mm l’anno e che tale espansio...
In definitiva si sostiene che la teoria universalmente accettata debba essere quella che meglio spieghi o approssimi l’ins...
<ul><ul><ul><ul><ul><li>Siti italiani sulla tettonica delle placche </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><li>http://www.geolo...
http://ftp.dipteris.unige.it/geofisica/ITA/DID/tettonica.html Sito dell’università di Genova con belle immagini http://www...
http://geollab.jmu.edu/Fichter/PlateTect/ Sito generale sulla tettonica delle placche con note per l’insegnante http://oce...
http://www.uwgb.edu/dutchs/platetec/plhist94.htm Ricostruzioni del moto delle placche http://www.earth.nwu.edu/individ/set...
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5 C 2010 Deriva Dei Continenti E Tettonica A Zolle

  1. 1. 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
  2. 2. 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
  3. 3. Alcuni grandi pensatori del passato Platone e Aristotele E alcuni poeti Lucrezio e Ovidio Avevano intuito il grande divenire del nostro pianeta
  4. 4. <ul><ul><li>Ipotesi precedenti la teoria di Wegener </li></ul></ul><ul><li>1596 Il cartografo olandese Abraham 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”. </li></ul><ul><li>1620 L’astronomo inglese Francis 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. </li></ul><ul><li>1858 Lo studioso francese Antonio 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. </li></ul><ul><li>1885 Il geologo austriaco Edward 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. </li></ul>
  5. 5. Teorie mobiliste possiamo far risalire l e 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
  6. 6. <ul><li>nel 1596 Abraham Ortelius nel suo Thesaurus Geographicus descrive la separazione dei due blocchi continentali </li></ul>Secondo Ortelio le cause della separazione delle Americhe dall’Europa e dall’Africa sarebbero stati i terremoti e le innondazioni
  7. 7. Anche BACONE nel 1620,  aveva sottolineato la strana convergenza morfologica tra le coste atlantiche americane e africane.
  8. 8. <ul><li>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. </li></ul>Nel 1795, il filosofo James HUTTON, con la sua opera Theory of the Earth, James HUTTON Lo stesso Rosseau polemizzò contro queste &quot;filosofie ateistiche&quot;.  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…”
  9. 9. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Quello di Lyell era  il secondo &quot;botto&quot; nell'ambiente scientifico, </li></ul><ul><li>quattro anni prima, nel 1826, WOHELER aveva annunciato la sua sintesi organica  dell’urea gridando a destra e a manca che &quot;la materia è la chimica, e la chimica è la vita&quot;; </li></ul>LYELL, <ul><li>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. </li></ul>Il XIX secolo e i dubbi sull’età della Terra
  10. 10. <ul><li>Non eravamo più nel Medioevo  </li></ul>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, 
  11. 11. <ul><li>Stephenson la locomotiva, </li></ul><ul><li>Morse il telegrafo, </li></ul>Babbage aveva costruito la sua calcolatrice analitica,
  12. 12. 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: <ul><li>I plutonisti: </li></ul><ul><li>Sostenitori del ruolo del calore interno della Terra nelle determinazione dei fenomeni geologici. </li></ul><ul><li>I nettunisti: </li></ul><ul><li>Sostenitori della prevalenza dell’acqua nel determinare i fenomeni geologici. </li></ul>
  13. 13. <ul><li>Agli inizi dell'Ottocento, </li></ul><ul><li>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 . </li></ul>Von HUMBOLT
  14. 14. <ul><li>CUVIER, eminente paleontologo, nonostante fosse fissista, diede con i sui studi sui fossili un buon contributo alle idee mobiliste che stavano nascendo: </li></ul>infatti alcuni ricercatori, approfondendo questi studi di peleotologia, scoprirono che <ul><li>che potevano essere spiegate ammettendo: </li></ul><ul><li>O l’esistenza di ponti continentali </li></ul><ul><li>O l’unione dei continenti all'epoca dello sviluppo di questi organismi. </li></ul><ul><li>tra la flora fossile nordamericana e quella europea, </li></ul><ul><li>e tra la fauna fossile africana e quella sudamericana esistevano somiglianze </li></ul>
  15. 16. 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
  16. 17. <ul><li>L'abate Antonio SNIDER PELLEGRINI nel 1858 presentò la seguente mappa e parlò esplicitamente della possibilità di una frattura e di una deriva dei continenti circumatlantici. </li></ul>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
  17. 18. 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.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. 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.
  18. 19. <ul><li>Nel 1910 F.B. TAYLOR pubblicò la prima coerente formulazione di deriva, basata sulla distribuzione delle catene montuose, anziché sull'incastro dei continenti. </li></ul><ul><li>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. </li></ul>Ormai i tempi erano maturi per discutere di movimenti orizzontali della superficie terrestre. Il geofisico tedesco Alfred WEGENER,  per primo formulò una teoria &quot;mobilista&quot; che espose al mondo scientifico,  pubblicando nel 1912 due articoli su: La formazione dei continenti e degli oceani. Alfred Wegener (1880-1930)
  19. 20. 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.  <ul><li>In seguito a colossali fratture, la Pangea sarebbe stata spezzata in molte continenti e isole di Sial </li></ul>galleggianti sul Sima (lo strato sottostante ottenuto dall'abbreviazione di Si-licato di Ma-gnesio)
  20. 21. D. qual era il punto debole dell’ipotesi di Wegener? <ul><li>R. Le cause degli spostamenti </li></ul><ul><li>Per effetto della rotazione terrestre, le zolle continentali avrebbero subito </li></ul><ul><li>un movimento di fuga dai poli per effetto della forza centrifuga </li></ul><ul><li>e di deriva verso ovest, in relazione al moto di rotazione terrestre, a causa dell’attrito fra sial e sima. </li></ul>Facilmente confutabili L’Antartide è rimasto al Polo Sud L’Australia si è sposta verso Est…. Ecc.
  21. 22. <ul><li>Prove favoreoli alle teorie mobiliste </li></ul>a. 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
  22. 23. b. Continuità delle strutture geologiche <ul><li>La corrispondenza tra le linee di costa tra l'Africa e l'America Meridionale, non è solo figurativa,  ma è anche delle serie stratigrafiche , </li></ul><ul><li>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.  </li></ul>I rilievi caledoniani della Norvegia e della Scozia proseguono con le stesse rocce e le stesse strutture nel Canada e in Groenlandia
  23. 24. 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).
  24. 25. <ul><li>fossili di Mesosaurus , un rettile vissuto circa 270 milioni di anni fa, furono ritrovati in Brasile e anche nell'Africa del Sud , </li></ul><ul><li>ma un animale di acqua dolce non avrebbe potuto attraversare l'oceano. </li></ul>c. Distribuzione delle specie fossili <ul><li>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. </li></ul>
  25. 26. Wegener, genero di Wladimir Koppen (padre della classificazione dei climi), meteorologo e paleoclimatologo evidenziò che: <ul><li>mentre le tilliti (morene fossili), sicuro indizio di glaciazioni ; sono presenti, contemporaneamente con le precedenti rocce, in Australia a latitudini prossime ai tropici </li></ul><ul><li>rocce sedimentarie come i depositi di carbone , indicanti condizioni umide , si trovano in zone attualmente fredde come il Nord Europa </li></ul>d. Distribuzione delle rocce indicatrici del clima
  26. 27. <ul><li>La stessa sequenza caratteristica di </li></ul><ul><li>tilliti </li></ul><ul><li>arenarie, </li></ul><ul><li>peliti e carbone </li></ul><ul><li>lave basaltiche, </li></ul><ul><li>si riscontra in diversi continenti </li></ul>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.
  27. 28. e. Geodetiche <ul><li>Le misurazioni GEODETICHE   hanno permesso di stabilire un movimento relativo fra Europa e Groenlandia, con le due zolle che si allontanano.  </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>I dubbi sulla sua teoria, già debole e contestata, aumentarono quando si apprese che quei calcoli erano affetti da parecchi plateali errori. </li></ul>
  28. 29. Ma all’inizio degli anni ’30 una rivoluzionaria e geniale intuizione di Arthur 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 .
  29. 30. 1930 Il geologo inglese Arthur 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; 1940 Il sismologo statunitense Hugo 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.
  30. 31. Indagini sismiche: scoperta dello starto LVL
  31. 32. Nascita della teoria della tettonica delle placche litosferiche : una sintesi di più scoperte <ul><li>scoperta del paleomagnetismo </li></ul><ul><li>Migrazione apparente dei poli magnetici spiegabile solo con moti continentali </li></ul><ul><li>1960 Hess studiando l’età dei sedimenti oceanici ipotizza l’espansione degli oceani </li></ul><ul><li>Scoperta e studio delle inversioni magnetiche </li></ul><ul><li>1963 Vine e Mattews propongono la teoria dell’espansione dei fondali oceanici - </li></ul><ul><li>scoperta delle dorsali oceaniche </li></ul>
  32. 33. Il geologo americano Arthur 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 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 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 seamounts e soprattutto di rilievi isolati dalla cima piatta, che chiamò guyot . La cima piatta, che ora si trovava a diverse centinaia o migliaia di metri di profondità, sembrava indicare erosione subaerea di questi rilievi.
  33. 35. <ul><li>una profonda rift valley solca tutto l’asse centrale della dorsale </li></ul><ul><li>numerose faglie trasformi tagliano trasversalmente la Dorsale, dividendola in zone segmentate, che si muovono in senso opposto. </li></ul>In tali zone si formano scarpate, vi sono eruzioni vulcaniche e terremoti.
  34. 36. ( 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 oceanici ” (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 . <ul><li>Hess inoltre ipotizzò : </li></ul><ul><li>l’inabissameneto della crosta oceanica in corrispondenza delle fosse oceaniche </li></ul><ul><li>e il ruolo passivo dei continenti trasportati come parte integrante di grandi placche litosferiche soprastanti la zona convettiva del mantello. </li></ul>
  35. 37. <ul><li>Scoperta del paleomagnetismo </li></ul><ul><li>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, </li></ul><ul><li>rocce della stessa età hanno sempre lo stesso tipo di magnetizzazione; </li></ul><ul><li>questo fenomeno è stato attribuito a periodiche inversioni di polarità del campo magnetico terrestre. </li></ul><ul><li>basandosi su migliaia di misure paleomagnetiche, è stata costruita una scala cronologica delle inversioni di polarità negli ultimi 25 milioni di anni </li></ul>a polarità normale , uguale a quella attuale terrestre, a polarità inversa , opposta a quella attuale terrestre
  36. 38. <ul><li>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 negative , attribuite all’effetto della magnetizzazione residua delle rocce dei fondali oceanici (basalti) che: </li></ul><ul><li>può sommarsi al campo terrestre attuale, se le rocce possiedono una polarità normale, dando luogo ad un’anomalia positiva, </li></ul><ul><li>o sottrarsi se le rocce possiedono polarità inversa, dando luogo ad un’anomalia negativa </li></ul><ul><li>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 la giovanissima età dei fondali oceanici e la loro età crescente allontanandosi dalle dorsali </li></ul>Carta che mostra la distribuzione delle anomalie magnetiche sulla Dorsale Reykjanes; in nero le anomalie positive, in bianco quelle negative.
  37. 39. <ul><li>L’età dei fondali oceanici </li></ul><ul><li>prima del XIX secolo era comune l’idea che il fondale oceanico fosse piatto e di profondità indefinita </li></ul><ul><li>nel XIX secolo scandagli dei fondali oceanici rivelarono che essi possono presentare una topografia accidentata </li></ul><ul><li>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, </li></ul><ul><li>negli anni ’50 si definirono i principali lineamenti dei fondali oceanici, le dorsali e le fosse oceaniche </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  38. 40. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Espansione della dorsale circa 5 milioni di anni fa </li></ul><ul><li>Espansione circa 1-3 milioni di anni fa </li></ul><ul><li>Situazione odierna </li></ul>
  39. 41. <ul><li>1947 Iniziano le campagne oceanografiche </li></ul><ul><li>I rilievi della nave oceanografica Atlantis mettono in evidenza che lo spessore dei sedimenti sui fondali oceanici è molto ridotto e la loro età recente . </li></ul>Spessore totale dei sedimenti
  40. 42. <ul><li>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. </li></ul>
  41. 43. <ul><li>Vulcanismo </li></ul><ul><li>i geofisici americani Vine e Matthews proposero nel 1963 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 </li></ul><ul><li>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 </li></ul>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
  42. 44. <ul><li>Tuzo 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. </li></ul>(1963-1965) Tuzo Wilson elabborò la teoria della tettonica delle placche: una sintesi globale dei diversi contributi fino ad allora apportati.
  43. 45. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Inoltre la spettrografia spaziale ci consente di vedere distintamente sulle immagini fotografiche le “spaccature” della crosta terrestre </li></ul>la teoria della tettonica a placche litosferiche . fornisce un modello comprensivo di quasi tutte le problematiche esogene ed endogene del nostro pianeta.
  44. 46. <ul><li>La teoria dell’espansione dei fondali oceanici spiega: </li></ul><ul><ul><ul><li>la giovane età dei fondali oceanici </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la presenza di archi insulari </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la presenza di profonde fosse oceaniche </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la presenza dei guyot e dei seamounts </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la presenza delle dorsali oceaniche </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la presenza della rift valley e l’attività vulcanica ad essa associata </li></ul></ul></ul>
  45. 49. Le placche le 12 principali
  46. 50. margini <ul><li>a. Margini costruttivi o divergenti </li></ul>c. Margini conservativi oceano-oceano b. Margini convergenti oceano – continente continente- continente d. Zone di limite di placca : coinvolgono due grandi placche e più microplacche (es il Meditarraneo)
  47. 51. margini
  48. 52. Lo studio dei fondali oceanici <ul><li>Margini continentali </li></ul><ul><li>Fondali oceanici </li></ul><ul><li>Dorsali medioceaniche </li></ul><ul><li>E’ POSSIBILE SUDDIVIDERE IL FONDO DI UN OCEANO IN TRE GRANDI AREE </li></ul>
  49. 53. Le dorsali, alte 2.000-2.500 m e larghe anche più di 1500 Km, presentano una profonda rift valley
  50. 54. <ul><li>1) Margini divergenti intracontinentali </li></ul><ul><li>assottigliamento della litosfera </li></ul><ul><li>tettonica distensiva </li></ul><ul><li>rift valley accentuata, spesso parzialmente occupata da laghi </li></ul><ul><li>vulcanismo prevalentemente esplosivo </li></ul><ul><li>magmatismico alcalino per decompressione anidra profonda del mantello astenosferico ed interazione con la crosta continentale </li></ul><ul><li>sismicità accentuata da intermedia a superficiale </li></ul><ul><li>l’esempio migliore è la Rift Valley nell’Africa orientale </li></ul><ul><li>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 </li></ul>
  51. 55. <ul><li>2) Margini divergenti intraoceanici </li></ul><ul><li>assottigliamento estremo della litosfera </li></ul><ul><li>formazione di una dorsale oceanica </li></ul><ul><li>rift valley assiale più o meno accentuata </li></ul><ul><li>tettonica distensiva </li></ul><ul><li>vulcanismo effusivo </li></ul><ul><li>magmatismo tholeiitico per decompressione anidra del mantello astenosferico a bassa profondità </li></ul><ul><li>intensa attività idrotermale </li></ul><ul><li>esempi estremi sono la dorsale medio-atlantica e la dorsale pacifica orientale </li></ul>
  52. 56. Margini divergenti 1- 20cm all’anno magmi della serie alcalina
  53. 57. Dorsali medio-oceaniche 80.000 Km
  54. 59. 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. MORB = Mid-Ocean Ridge Basalts (basalti di cresta medio-oceanica) Litosfera Astenosfera Crosta oceanica Fessura attraverso la crosta oceanica Magma con minerali femici Basalti più vecchi Rocce ultrafemiche più vecchie
  55. 60. <ul><li>2a) Margini a basso tasso di espansione (1-5 cm/anno) </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>dorsale oceanica poco estesa ma molto rilevata </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>formazione di una rift valley assiale molto accentuata </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>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) </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>la formazione di nuova crosta avviene attraverso una serie di singole eruzioni distanziate nel tempo </li></ul></ul></ul></ul>Sezione schematica di un margine divergente a basso tasso di espansione
  56. 61. <ul><li>2b) Margini a tasso di espansione intermedio (5-10 cm/anno) </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>presentano caratteri intermedi </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>la rift valley è poco accentuata (50-200 m di profondità) </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>sono presenti meno centri eruttivi di dimensioni maggiori ed allungati nella direzione della dorsale </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>la formazione di nuova crosta avviene attraverso eruzioni fissurali di limitata estensione ed eruzioni puntuali </li></ul></ul></ul></ul>
  57. 62. <ul><li>2c) Margini ad elevato tasso di espansione (> 10 cm/anno) </li></ul><ul><ul><ul><ul><li>dorsale oceanica molto estesa ma poco rilevata </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>rift valley assiale poco accentuata o assente </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>presenza di vulcani fissurali lunghi anche decine di km </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>la formazione di nuova crosta avviene a partire da camere magmatiche assiali lunghe anche decine di km e persistenti </li></ul></ul></ul></ul><ul><ul><ul><ul><li>fino ad 80 km dall’asse si formano vulcani centrali attivi </li></ul></ul></ul></ul>
  58. 64. Facies intrusive Peridotidi del mantello Gabbri Basalti a pillow Complesso filoniano - dicchi
  59. 65. Il batiscafo francese Nautile ha sezionato la dorsale medioatlantica a 11° Nord
  60. 66. Attraverso fumatori neri vengono emesse soluzioni a 350° ricche di solfuri metallici
  61. 67. 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 subaquee Pressione Idrostatica Risalita di magma
  62. 68. Quello che avviene in profondità Quello che vediamo in superficie (suite ofiolitiche)
  63. 69. Rigetto delle faglie <ul><li>Valori minimi vicino ai poli di espansione, massimi vicino all’equatore di espansione </li></ul>
  64. 71. Rift africana
  65. 72. 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). Crosta continentale Eruzioni basaltiche Mantello
  66. 73. Ipocentri poco profondi fra i due tronconi di dorsale
  67. 74. Rigetto delle faglie <ul><li>Valori minimi vicino ai poli di espansione, massimi vicino all’equatore di espansione </li></ul>
  68. 75. guyot
  69. 77. 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.
  70. 78. 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. Basalti Fusione parziale Litosfera continentale rigonfiata ed assottigliata Testa del Plume di mantello Mantello caldo, solido che risale dal mantello profondo
  71. 79. Distribuzione globale dei principali punti caldi attivi
  72. 80. Placche litosferiche
  73. 82. La distribuzione delle principali Dorsali Medio-Oceaniche Dorsale medio atlantica Dorsale indiana Dorsale est-pacifica
  74. 83. <ul><li>Margini convergenti </li></ul><ul><li>Le placche litosferiche tendono ad avvicinarsi finchè una si immerge sotto l’altra lungo un piano inclinato (detto piano di benioff) </li></ul><ul><li>presenza di una profonda fossa oceanica in corrispondenza della zona in cui la placca subdotta si flette </li></ul><ul><li>presenza di archi vulcanici a magmatismo prevalentemente calcalcalino </li></ul><ul><li>sismicità elevata da superficiale a profonda lungo il piano di Benioff </li></ul><ul><li>Margini convergenti di subduzione </li></ul><ul><li>Viene subdotta la litosfera oceanica </li></ul><ul><li>1) Convergenza oceano-oceano (Isole Marianne, Tonga) </li></ul><ul><li>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 </li></ul><ul><li>il piano di Benioff presenta inclinazioni elevate </li></ul><ul><li>presenza di una fossa oceanica e un arco vulcanico insulare </li></ul>
  75. 84. <ul><li>2) Convergenza oceano-continente (Giappone, Indonesia, Ande) </li></ul><ul><li>la fossa oceanica è relativamente meno profonda a causa dell’elevato apporto di sedimenti dal continente </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>il piano di Benioff presenta inclinazioni basse </li></ul><ul><li>presenza di una fossa oceanica e un arco magmatico continentale </li></ul>Sezione schematica di una zona di subduzione
  76. 85. Margini convergenti oceano continente Fosse con molti sedimenti terrigeni
  77. 86. Fosse presentano anomalie gravitazionali negative
  78. 87. Margini convergenti oceano continente vulcanesimo di tipo andesitico
  79. 88. Il sistema arco fossa <ul><li>fossa (profonda depressione più o meno riempita di sedimenti a seconda della distanza dalla terra emersa); </li></ul><ul><li>zona di subduzione (dove è presente l'accumulo caotico di materiale sedimentario raschiato dalla zolla che si immerge); </li></ul><ul><li>intervallo arco-fossa (zona che separa l'arco dalla fossa, con sedimenti poco o niente deformati); </li></ul><ul><li>arco magmatico (fasce vulcaniche curvilinee, parallele alla fossa e alla zona di subduzione); </li></ul><ul><li>retroarco (bacino posto tra la zona di arco e la zona continentale). </li></ul>
  80. 89. Sezione schematica di un margine continentale di tipo oceano-oceano o di tipo continente-oceano, con formazione di un bacino di retroarco
  81. 90. Magmatismo di margine continentale Grossi plutoni granitoidi sono tra le caratteristiche della crosta inspessita durante la formazione delle catene montuose. Livello del mare Crosta oceanica Rocce sedimentarie Mixing di magma Crosta continentale Plutoni granitoidi Litosfera oceanica Mantello (rigido) Basalti Alcune rocce sedimentarie possono essere trasportate in profondità e fondere lungo le zone di subduzione Fusione del basalto oceanico kilometri Astenosfera (mantello) Magma felsico Litosfera continentale Astenosfera Deidratazione della crosta oceanica Magma femico Fusione parziale di crosta felsica
  82. 91. Incremento di flusso di calore proveniente dal mantello Trasformazioni chimico-fisiche esotermiche Decadimento di isotopi radioattivi attrito
  83. 92. La distribuzione delle principali Fosse Oceaniche Fossa delle Cayman Fossa del Perù e di Atacama –8000m Fossa del Giappone –10500m Fossa delle Marianne –11022m Fossa delle Filippine –10497m Fossa di Giava –7450m Fossa delle Aleutine –7800m Fossa dell’America Centrale Fossa di Tonga - 10800 m
  84. 93. Margini convergenti oceano oceano Fosse con meno sedimenti perché più lontane dal continente Zona di subduzione depositi caotici, metamorfismo dinamico, ofioliti Intervallo arco-fossa
  85. 94. In regioni come il Giappone, Indonesia ed America centrale la crosta è sottile e le lave sono dominate da andesiti. Isole di arco: convergenza di placche oceaniche Crosta oceanica Fossa Prisma accrezionale Bacino di avanfossa Isole di arco vulcanico Regione di retroarco Livello del mare Litosfera Astenosfera Terremoti Magma 100 km
  86. 95. Margini convergenti oceano -oceano
  87. 96. di retroarco
  88. 97. Angolo di subduzione <ul><li>Nella subduzione a basso angolo , o di tipo Andino , </li></ul><ul><li>la crosta oceanica si incunea sotto la continentale con debole pendenza, </li></ul><ul><li>la fossa è poco profonda perché non lontana dalla terraferma e in gran parte riempita da sedimenti , </li></ul><ul><li>l’ arco magmatico è poco arcuato </li></ul><ul><li>è osservabile il bacino sedimentario di avampaese , alle spalle dell'arco, impostato su crosta continentale assottigliata. </li></ul>
  89. 98. Margini convergenti oceano continente
  90. 99. <ul><li>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. </li></ul>
  91. 100. 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
  92. 101. <ul><li>3) Convergenza continente-continente (Himalaia, Alpi, Urali) </li></ul><ul><li>- 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 </li></ul><ul><li>la sisimicità è elevata, di solito superficiale </li></ul><ul><li>il magmatismo è prevalentemente alcalino con forte interazione con materiale di crosta continentale ed anche fusione di porzioni di crosta continentale (anatessi) </li></ul><ul><li>- il vulcanismo è distribuito in modo disomogeneo ed è fortemente esplosivo </li></ul><ul><li>- 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 </li></ul><ul><li>- il piano di Benioff è assente, o nelle fasi iniziali della collisione, permane come lembo residuo sottostante l’orogene </li></ul><ul><li>- nella collisione possono rimanere pinzati lembi di crosta continentale che, negli orogeni antichi costituiscono l’unica testimonianza della crosta continentale pre-giurassica </li></ul>Margini convergenti collisionali
  93. 102. Margini convergenti continente -continente
  94. 103. Sezione schematica della collisione tra India ed Eurasia, con formazione dell’orogene himalaiano
  95. 106. <ul><li>Margini trasformi </li></ul><ul><li>Le due placche scorrono l’una accanto all’altra </li></ul><ul><li>1) Margini trasformi intraoceanici </li></ul><ul><ul><li>connettono due margini divergenti </li></ul></ul><ul><ul><li>zone di faglia che dislocano le dorsali oceaniche per permettere loro di adattarsi alla geometria sferica della superficie terrestre </li></ul></ul><ul><ul><li>sismicità intensa e superficiale (terremoti devastanti) </li></ul></ul><ul><ul><li>attività magmatica molto ridotta </li></ul></ul><ul><li>2) Margini trasformi intracontinentali (faglia di San Andreas, faglia del Mar Morto) </li></ul><ul><ul><li>possono connettere margini di qualsiasi tipo </li></ul></ul><ul><ul><li>estesi sistemi di faglia che dislocano crosta continentale fino a grande profondità </li></ul></ul><ul><ul><li>sismicità intensa e superficiale (terremoti devastanti) </li></ul></ul><ul><ul><li>attività magmatica molto ridotta o assente </li></ul></ul><ul><ul><li>possono generare localmente zone compressive con pieghe o distensive con bacini </li></ul></ul>
  96. 107. Margini conservativi <ul><li>Faglia di San Andreas </li></ul>
  97. 108. La faglia di San Andreas
  98. 109. 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
  99. 110. Distribuzione mondiale delle principali faglie trasformi intraoceaniche
  100. 111. Margini continentali passivi <ul><li>Margine di tipo atlantico </li></ul>
  101. 112. 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
  102. 115. Programma JOIDES per la campionatura dei fondali oceanici <ul><li>Glomar Challenger </li></ul><ul><li>1985 Joides Resolution </li></ul><ul><li>Gli oceani attuali non contengono sedimenti con più di 200 milioni di anni </li></ul>
  103. 116. <ul><li>Altro fenomeno che avvalora la teoria degli spostamenti orizzontali, è l’apparente migrazione dei poli magnetici terrestri nei vari  tempi geologici (paleomagnetismo).  </li></ul>
  104. 117. <ul><li>Scoperta di variazioni di densità, quindi di temperatura, nell’astenosfera  celle convettive </li></ul>
  105. 118. Orogenesi caledoniana
  106. 119. Orogenesi ercinica <ul><li>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. </li></ul>
  107. 120. L’orognesi alpina <ul><li>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). </li></ul><ul><li>Intorno a 200 Mya (nel Giurassico) cominciò a formarsi un vasto oceano, la Tetide, che si estendeva dall'odierna Turchia fino ai Caraibi . </li></ul><ul><li>Nell'area attualmente occupata dall'arco alpino si è avuta la deposizione di rocce sedimentarie, che oggi costituiscono una parte consistente delle montagne alpine. </li></ul>
  108. 121. <ul><li>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 (&quot;tutto mare&quot;). </li></ul><ul><li>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. </li></ul>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.
  109. 122. <ul><li>Durante il Giurassico (da 204 a 146 milioni di anni fa) </li></ul><ul><li>  le terre continuarono a dividersi: dal continente Gondwana si staccarono l'Africa, l'Australia e l'India. </li></ul><ul><li>L'Antartide, ancora unita all'Australia, continuò a spostarsi verso Sud mentre l’India, dopo il distacco dall'Africa, continuò a spostarsi verso nord. </li></ul><ul><li>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. </li></ul>
  110. 123. <ul><li>Caratteristica del Cretacico (da 146 milioni a 65 milioni di anni fa) è l'espansione degli oceani, </li></ul><ul><li>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. </li></ul>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
  111. 124. LE OROGENESI CENOZOICHE L'OROGENESI ALPINO-HIMALAYANA E L’OROGENESI ANDINA
  112. 125. In particolare durante il Cenozoico: <ul><li>• le Americhe si spostano sempre più verso ovest: formazione delle </li></ul><ul><li>Montagne Rocciose e della Cordigliera delle Ande </li></ul>
  113. 126. In particolare durante il Cenozoico: <ul><li>l’India si unisce all’Asia sollevando la catena Himalayana </li></ul>
  114. 127. <ul><li>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. </li></ul>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.
  115. 128. <ul><li>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 &quot;ponti continentali&quot; come quello che congiunse Asia ed America nel luogo dell'attuale stretto di Bering. </li></ul>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.
  116. 129. MIOCENE (da 23 a 5,3 milioni di anni fa)   <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Verso la fine del periodo l'ostruzione dello stretto di Gibilterra, trasformò il Mediterraneo un'immensa distesa paludosa arida, zeppa di depositi di sale. </li></ul>
  117. 130. PLIOCENE (da 5,3 a 1,8 milioni di anni fa) <ul><li>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. </li></ul><ul><li>Il Mediterraneo e gli altri mari lasciarono affiorare quasi esclusivamente le catene montuose. </li></ul><ul><li>La pianura Padana era del tutto sommersa, e dell'Italia era possibile vedere soltanto gli Appennini. </li></ul><ul><li>Alla fine dell'epoca i mari tornarono a riabbassarsi, permettendo la riemersione di vaste regioni. </li></ul><ul><li>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 </li></ul>
  118. 131. La 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). Carey 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.
  119. 132. Modello di Terra in espansione
  120. 133. <ul><li>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. </li></ul><ul><li>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. </li></ul><ul><li>Egli spiega il fenomeno dell’espansione terrestre con una diminuzione progressiva, non meglio specificata, del valore della costante gravitazionale universale G. </li></ul><ul><li>Un ’ipotesi recente spiega l’espansione con il passaggio del nucleo dallo stato di plasma a quello atomico con conseguente notevole aumento di volume. </li></ul><ul><li>I principali punti deboli della teoria della Terra in espansione sono: </li></ul><ul><ul><ul><li>si ipotizza una Terra con inizialmente crosta unicamente continentale, mentre resti di crosta oceanica antica sono presenti in tutti gli orogeni </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>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 </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>la ricostruzione della Pangea è impossibile su una Terra di raggio ridotto in quanto i limiti tra i continenti non coincidono più </li></ul></ul></ul><ul><ul><ul><li>non si conoscono motivi fisici validi per una variazione nel tempo della costante G </li></ul></ul></ul>
  121. 134. 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.
  122. 135. <ul><ul><ul><ul><ul><li>Siti italiani sulla tettonica delle placche </li></ul></ul></ul></ul></ul><ul><li>http://www.geologia.com </li></ul><ul><li>Sito con una parte didattica sui principali temi della geologia </li></ul><ul><li>http://vulcan.fis.uniroma3.it/lisetta/index.html </li></ul><ul><li>Sito sulla geologia dell’Italia </li></ul><ul><li>http://www.osve.unina.it/tettonic.htm </li></ul><ul><li>Pagina del sito dell’università di Napoli sulla tettonica delle placche </li></ul><ul><li>http://spazioweb.inwind.it/gpscienze </li></ul><ul><li>sito di biologia e scienze della Terra con una pagina dedicata alla tettonica delle placche </li></ul><ul><li>http://digilander.iol.it/wegener/index.htm </li></ul><ul><li>Sito dedicato a Wegener con approfondimenti su deriva dei continenti, tettonica delle placche e teorie alternative </li></ul><ul><li>http://io.ingrm.it/relaeste/placche.htm </li></ul><ul><li>Pagina dell’ING sulla tettonica delle placche </li></ul><ul><li>http://guide.supereva.it/geologia/didattico </li></ul><ul><li>Sito didattico sulla geologia </li></ul>
  123. 136. http://ftp.dipteris.unige.it/geofisica/ITA/DID/tettonica.html Sito dell’università di Genova con belle immagini http://www.comune.modena.it/scuole/carducci/monti/tettonica/intro_tettonica.htm Sito di una scuola di Modena con pagine sulla tettonica delle placche Siti in inglese sulla tettonica delle placche http://master.ph.utexas.edu/vicki/studW.htm#1620 Sito dell’università del Texas, completo e ricco di immagini http://www.uky.edu/ArtsSciences/Geology/webdogs/plates/reconstructions.html Sito con mappe animate dei movimenti della Pangea http://www.ruf.rice.edu/~leeman/billarcmaps.html Sito dedicato ai margini convergenti e alle zone di subduzione con splendide immagini http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html Sito che sviluppa ampiamente il punto di vista storico http://webspinners.com/dlblanc/tectonic/ptABCs.shtml L’ABC della tettonica delle placche
  124. 137. 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.html Manuale di geologia per gli insegnanti con una capitolo sulla tetonica delle placche http://pubs.usgs.gov/publications/text/wegener.html La biografia di Wegener http://www.gps.caltech.edu/~gurnis/Movies/movies-more.html Sito con filmati in formato .mpg sulla convezione nel mantello http://www.geocities.com/CapeCanaveral/Launchpad/8098/3.htm sito sulla teoria della Terra in espansione di Carey http://www.wincom.net/earthexp/n/navmain.htm altro sito sulla Terra in espansione http://www.3rivers.net/~dbaker/plate_tec/plate9.htm sito sui terranes http://www.geology.gov.yk.ca/publications/summaries/framework.html Programma di ricerca sui terranes dello Yukon
  125. 138. http://www.uwgb.edu/dutchs/platetec/plhist94.htm Ricostruzioni 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.htm Sito sulla geologia delle Alpi http://newmedia.avs.uakron.edu/geology/ge/ch/pte/tpb.htm margini trasformi http://www.sprl.umich.edu/GCL/paper_to_html/gaia.html l’ipotesi Gaia http://www.pibburns.com/catastro.htm sito sul catastrofismo http://www.gp.terra.unimi.it/giornateassereto/assereto.html Le giornate assereto, la ricerca presso il Dipartimento di Scienze della Terra dell’Università degli Studi di Milano, seminari aperti a tutti

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