Tettonica a zolle

1. LA TEORIA DELLA TETTONICA A PLACCHE
● Con questa teoria,sviluppata negli anni '60 da più scienziati , si
unificarono tutti i fenomeni geologici come frutto di un unico
processo, per questo rappresenta una vera rivoluzione di questa
scienza.
● Essa afferma che la crosta sia un mosaico di placche maggiori e
minori fragili che formano la litosfera, ognuna in moto rispetto alle
altre sull'astenosfera, che per la sua viscosità permette alle zolle di
galleggiare
● É il frutto di teorie e scoperte poco precedenti: Lo spostamento
relativo dei continenti ,il paleomagnetismo,la migrazione apparente
dei poli magnetici, e l'espansione dei fondali oceanici.

2. LA DERIVA DEI CONTINENTI
Sin da quando è nota la mappa terrestre, vi è in essa una caratteristica
che incuriosisce chi la guarda: le coste orientali dell'oceano atlantico
sono quasi complementari a quelle occidentali.
L'ipotesi che esse fossero un tempo unite e che i continenti siano
“andati alla deriva” risale a Bacone, ma fu teorizzata scientificamente
secoli dopo, ad opera di Wegener.

3. ● Come narra nel suo “origine dei continenti e degli oceani”,egli
cominciò la sua ricerca perchè difficilmente questa
complementarità poteva essere una coincidenza. Secondo il
principio dell'attualismo,ovvero l'idea che la chiave per la
comprensione del passato risieda nel presente, arrivò alla
conclusione che:
● Esistesse un solo grande continente,chiamato Pangea.
● La Pangea fosse circondata da un vasto oceano,Panthalassa.
● La deriva fosse iniziata nel mesozoico,sotto la spinta centrifuga
della rotazione terrestre.

4. Wegener dimostrò la propria teoria con 3 tipi di prove:
● Geologiche:ossia le corrispondenze tra le rocce rinvenute sulle
due sponde dell'atlantico, di stessa età, stesse caratteristiche
litologiche, e stessi lineamenti strutturali
● Paleoclimatiche:alcune rocce sedimentarie, deposte in ambiente
glaciale, furono rinvenute da geologi in Africa, Sud America,
India e Australia. Potevano essere spiegate o da una glaciazione
che coinvolgesse tutta la fascia equatoriale, o dalla deriva di questi
da un blocco unico con l'antartide.
● Paleontologiche:una grande quantità di fossili di stesse specie
sono stati rinvenuti in zone completamente differenti del
globo.Due generi di rettili sono stati ritrovati a cavallo tra l'Africa
e il Sud America, ed una pianta addirittura anche in Antartide,
Australia ,India e Madagascar.

5. L'ipotesi fu tuttavia accolta solo quando il geologo Holmes ipotizzò
che il movimento delle masse continentali fosse attribuibile alla
presenza di celle convettive attivate dall'energia termica prodotta
dal decadimento radioattivo.Tuttavia, l'idea di Holmes potè rivelarsi
fondata solo con l'avvento della batimetria, ovvero l'analisi dei
fondali oceanici.
● Lo strumento batimetrico per eccellenza è il sonar: un impulso di
ultrasuoni che si riflette sul fondo marino e il cui tempo necessario
al ritorno dell'eco permette di stabilire la profondità dei fondali

6. ● Furono così scoperte le dorsali oceaniche ,catene montuose che si
sviluppano per 60000 km negli oceani e si innalzano di circa 2000
metri dalle piane abissali,e sono incise in lunghezza da una fossa
tettonica gigantesca, la Rift Valley,e da una serie di faglie(“faglie
trasformi”) di trasverso (la stessa Islanda è un'emersione della
dorsale medio atlantica).
● Altra caratteristica morfologica dei fondali è data dalle fosse
oceaniche, lungo i margini continentali,profonde fino a 11 km.
● Lungo le coste sono invece presenti piattaforme continentali, poco
profonde e legate dalle scarpate continentali al fondo abissale.
● I guyot sono monti sottomarini di origine vulcanica la cui sommità
è appiattita dall'erosione.

7. PALEOMAGNETISMO
● È lo studio della magnetizzazione al momento della
sedimentazione o solidificazione di quelle rocce composte da
minerali magneticamente suscettibili.
● Nel caso della solidificazione del magma,i minerali sono orientati
dal campo magnetico esistente al momento in cui la temperatura
della roccia scende al di sotto del punto di Curie (magnetizzazione
termorimanente)
● Durante il processo di sedimentazione, i minerali sono orientati
dal campo se si trovano in una zona a bassa energia.Acquisiscono
quindi una magnetizzazione detritica residua, più debole ma più
regolare.

8. Lo studio del paleomagnetismo portò a due grandi
scoperte:
● Le inversioni di polarità del campo magnetico terrestre: il fisico
Brunhes scopri che alcune antiche rocce vulcaniche erano
magnetizzate in direzione opposta al campo terrestre.Più
recentemente, analizzando rocce laviche di età differenti si
riscontrò una alternanza cronologica di magnetizzazioni inverse ed
uguali a quella attuale. Si dedussero quindi le inversioni di
polarità, associabili ai moti del nucleo esterno, il cui periodo varia
continuamente, mentre il processo di inversione dura poche
migliaia di anni.
● La migrazione apparente dei poli magnetici: gli studi
paleomagnetici di rocce antiche portò alla scoperta della loro
paleolatitudine. Il paleomagnetismo di rocce coeve ma di
differenti continenti indica la posizione di poli differenti,
contemporaneamente, e la spiegazione di questo fenomeno sta
proprio nello spostamento dei continenti,permettendo anche di
ricostruire quale tragitto abbiano seguito.

9. ● L'esplorazione dei fondali oceanici e la paleomagnetologia
portarono alla scoperta di bande parallele disposte simmetricamente
alle dorsali oceaniche,magnetizzate alternativamente con polarità
normale e inversa che creano anomalie magnetiche rispettivamente
positive e negative.
● La spiegazione è l'eruzione progressiva di lave basaltiche lungo
l'asse della dorsale, orientate magneticamente dal campo presente al
momento della solidificazione, e spinte lateralmente dalla lava
uscente.
● Il geofisico Hess formulò quindi la teoria dell'espansione dei
fondali oceanici, associando il moto dei continenti alla crescita dei
bacini oceanici e alla formazione di nuova crosta

10. ● Hess ipotizzò che tale movimento fosse causato da correnti
convettive nel mantello superiore:le correnti ascendenti divergono
sotto le dorsali , si spostano lateralmente e le correnti discendenti si
formano in prossimità delle fosse oceaniche, dove la litosfera
oceanica sprofonda sotto quella continentale.
● Le faglie trasformi furono identificate dal geofisico Wilson(che
concorse poi alla teoria della tettonica a zolle) , in esse vi è attività
sismica solo nella zona compresa tra due rami della rift valley dove
i vari settori della dorsale oceanica hanno moto opposto.
● Le ricerche oceanografiche dimostrarono che la crosta oceanica è
più giovane e sottile in prossimità delle dorsali e che la sua origine
risale circa all'inizio della deriva dei continenti.

11. LE PLACCHE
● La litosfera risulta suddivisa in più di venti placche, di cui dodici
maggiori,tutte a stretto contatto.
● Ogni placca può essere composta oltre che dal mantello litosferico
da crosta oceanica, continentale, o anche entrambe.
● Esse sono stabili nelle regioni interne, ma si deformano presso i
limiti di placca,dove i margini possono divergere (lungo le dorsali
oceaniche, dove danno origine a terremoti superficiali) o
convergere (presso le zone di subduzione, in corrispondenza delle
fosse, dove generano terremoti e vulcani), o semplicemente
conservarsi quando lo scorrimento di due margini è orizzontale.

12. I margini di placca vengono riconosciuti con l'analisi della
concentrazione di attività sismica e vulcanica,che come si
vede si sviluppa lungo delle fasce distinte.

13. MARGINI DIVERGENTI
● Lungo di essi due placche si allontanano per il processo di
espansione dei fondali lungo i lati della rift valley, per questo sono
detti costruttivi.
● La risalita dell'astenosfera produce magma che si accumula in una
camera magmatica posta tra la crosta oceanica e il mantello
litosferico. La cristallizzazione del magma alla base della crosta
produce gabbri,la sua risalita produce dicchi basaltici e a lave
basaltiche.
● La circolazione di di acqua calda nelle fratture della crosta
produce attività idrotermale.
● Le placche divergenti distinguono dorsali lente e veloci:le prime
hanno una rift valley molto profonda con pareti ripide e si
allontanano di 3cm all'anno,le seconde hanno una dorsale molto
rigonfia e la rift valley praticamente assente e si allontanano di
20cm all'anno.

14. FORMAZIONE DI UN MARGINE DIVERGENTE
● La risalita convettiva dell'astenosfera sotto una litosfera
continentale genera un assottigliamento e sollevamento della crosta
che si spacca in blocchi delimitati da faglie, formando una rift
valley continentale dove si accumulano rocce terrigene e si formano
laghi o fiumi di origine tettonica finchè la rift valley si abbassa al
di sotto del livello del mare che la sommerge creando una dorsale
oceanica che produce litosfera oceanica delimitata dai margini
continentali passivi
● Non si tratta di margini di placca, ma della transizione della
litosfera oceanica al di sotto di quella continentale in prossimità di
margini divergenti.

15. I MARGINI DIVERGENTI
● Coincidono alla collisione di due placche in avvicinamento. Se una
di esse è oceanica scivola sotto l'altra (subduzione) sprofondando
nella astenosfera lungo il piano di Benioff ,e dando origine a fosse
oceaniche in superficie.
● La litosfera subdotta può dare origine a terremoti profondi centinaia
di km prima di disfarsi nell'astenosfera, bilanciando quella prodotta
in prossimità delle dorsali, ed i margini divergenti sono soggetti a
enorme attività sismica e vulcanica esplosiva. Ne è un esempio
l'anello di fuoco che circonda l'oceano pacifico.

16. CONVERGENZA
● TRA DUE OCEANICHE: la
placca più densa va in subduzione
generando una fossa oceanica,
mentre lungo l'altra placca
l'astenosfera sopra il piano di
subduzione fonde producendo una
risalita di magma che genera un
arco vulcanico.
● Tra l'arco e la fossa si forma un
prisma di accrezione dall'accumulo
di sedimenti e rocce della placca
superiore contro quella inferiore.
● Al di là dell'arco vulcanico la
distensione che esso crea può dare
origine a depressioni: i bacini di
retroarco.
● TRA DUE CONTINENTALI:da
origine a una collisione(sutura) dove la
litosfera continua a ispessirsi e la
roccia delle placche, che non subduce,
origina catene montuose a pieghe e
falde di scorrimento, soggette a
terremoti superficiali
● TRA OCEANICA E
CONTINENTALE:l'oceanica
subduce generando una fossa,mentre
il magma in risalita solidifica
diventando crosta, o costituisce un
arco vulcanico con attività esplosiva,
che genera depressione nel bacino
marginale e porta lungo la costa
all'orogenesi di catene montuose

17. I vulcani
● In prossimità di margini convergenti vi è una risalita di diapiri dal
mantello che vanno a formare una camera magmatica. Da questa
attraverso un camino magmatico che sbocca in un cratere posto in
cima ad un edificio vulcanico (che è una montagna) si manifesta
l'attività vulcanica.
● Lungo il camino magmatico possono esserci condotti secondari che
portano ad altri crateri posti sul fianco del vulcano.
●
● ERUZIONE:si verifica quando la pressione interna esercitata dai
gas nella camera magmatica supera la pressione litostatica
esercitata dalle rocce soprastanti.
● I gas si fanno strada nella roccia e la rapida decompressione della
camera magmatica favorisce la risalita del magma.

18. Il magma
● IL MAGMA RIOLITICO
● Elevata percentuale di silice
(70%) (che conferisce
viscosità) e di gas (6%)
● Ha temperature di circa 600 C
● Da luogo ad attività vulcanica
esplosiva
● Origina stratovulcani
● La lava ed il tappo del
condotto vengono
letteralmente esplosi per via
dell'altissima pressione
● IL MAGMA BASALTICO
● Bassa percentuale di
silice(50%)(ridotta viscosità) e
di gas (2%)
● Raggiunge temperature di
1200 C.
● Da luogo ad effusioni laviche,
dove la lava cola dal cratere
abbastanza velocemente
● Origina vulcani a scudo
● È un composto a base di silice,
fluido e incandescente.
● IL MAGMA ANDESITICO
● Ha una composizione intermedia
tra le precedenti (60% di silice e
4% di gas)

19. I MARGINI TRASFORMI
● Coincidono con faglie trasformi che attraversano tutta la litosfera,
le cui placche si muovono orizzontalmente, in direzioni opposte o
con differenti velocità.
● Sono conservativi perchè non mutano la quantità di litosfera
● Ognuno collega due margini di placca di vario tipo oppure due
segmenti della stessa dorsale, vi sono quindi anche trasformi
continentali.
● Danno origine a sismi superficiali.