Appunti di Scienze della Terra La storia della Terra Geologia, evoluzione dei viventi, geologia della Sardegna Giancarlo Dessì http://www.giand.it Licenza Creative Commons BY-NC-SA BY: Attribuzione - NC: Non commerciale - SA: Condividi allo stesso modo ADEANO 4600-4000 Mya Vita assente ma inizia l'evoluzione chimica nel brodo primordiale (prime molecole organiche) ● Formazione della crosta oceanica ● Formazione dell'idrosfera ● ● ● Intensa attività elettrica dell'atmosfera (fulmini) Atmosfera composta da azoto, metano, ammoniaca, idrogeno Temperatura alta ARCHEANO 4000-2500 Mya Comparsa delle protocellule Tre linee evolutive di cellule tutte con le seguenti caratteristiche - procariote - eterotrofe - anaerobiche ● ● ● Formazione della crosta continentale Formazione dei continenti Atmosfera ricca di azoto e idrogeno - acquatiche Comparsa dei primi batteri autotrofi PROTEROZOICO 2500-570 Mya ● L'atmosfera si arricchisce di ossigeno Sviluppo della biodiversità Divisione dell'eone in tre ere - Paleoproterozoico (2500-1600 Mya) - Mesoproterozoico (1600-1000 Mya) - Neoproterozoico (1000-570 Mya) PROTEROZOICO Paleoproterozoico 2500-1600 Mya ● L'atmosfera povera di ossigeno (il tenore aumenta fino al 10%) Comparsa dei cianobatteri (batteri autotrofi che producono ossigeno) Evoluzione degli antenati degli Eucarioti (cellule grandi e complesse, predatrici, anaerobie, poco efficienti) Evoluzione degli Eubatteri aerobi (cellule più efficienti in grado di sfruttare l'ossigeno) PROTEROZOICO Mesoproterozoico 1600-1000 Mya ● L'atmosfera si arricchisce di ossigeno (il tenore aumenta fino al 20%) Evoluzione degli Eucarioti attraverso Formazione delle endosimbiosi eterotrofe (cellule predatrici acquisiscono batteri aerobi che si evolvono in mitocondri) Formazione delle endosimbiosi autotrofe (cellule predatrici dotate di mitocondri acquisiscono cianobatteri che si evolvono in cloroplasti) PROTEROZOICO Neoproterozoico 1000-570 Mya Comparsa degli organismi pluricellulari (700 Mya) Evoluzione di animali, funghi, protisti, alghe e piante Organismi: - acquatici - a corpo molle Primi sedimenti della futura Sardegna FANEROZOICO 570-0 Mya Rapida evoluzione della biodiversità e Radiazione in tutti gli ecosistemi ● ● L'atmosfera si arricchisce ulteriormente di ossigeno fino all'attuale composizione (quasi il 21%) Continenti e oceani evolvono nell'attuale configurazione Divisione dell'eone in quattro ere - Paleozoico (o Primario) (570-250 Mya) - Mesozoico (o Secondario) (250-65 Mya) - Cenozoico (o Terziario) (65-1,8 Mya) - Neozoico (o Quaternario) (1,8-0 Mya) FANEROZOICO Paleozoico 570-250 Mya ● ● Orogenesi caledoniana e ercinica Formazione della Pangea Fossili guida: Trilobiti Colonizzazione delle terre emerse Comparsa di Vertebrati e Piante vascolari Divisione dell'eone in sei periodi - Cambriano (570-485 Mya) - Ordoviciano (485-420 Mya) - Siluriano (420-400 Mya) - Devoniano (400-360 Mya) - Carbonifero (360-300 Mya) - Permiano (300-250 Mya) Formazione del basamento sardo-corso sul margine meridionale del continente euroasiatico FANEROZOICO Vita esclusivamente acquatica Paleozoico Cambriano 570-485 Mya Animali: Spugne, Celenterati Vermi,Trilobiti, Crostacei, Molluschi, Echinodermi Piante: Alghe ● ● Inizia la chiusura dell'Oceano Giapeto Un grande continente (Gondwana) e microcontinenti detti “Terrane” Sedimenti in ambiente marino delle formazioni cambriane dell'Unità dell'Iglesiente-Sulcis (Formazioni di Bithia, Nebida, Gonnesa, Cabitza) Nella Formazione di Gonnesa importanti mineralizzazioni da cui derivano i giacimenti minerari di ferro, piombo, zinco, ecc. (Metallifero) FANEROZOICO Estinzione di massa alla fine dell'Ordoviciano Paleozoico Ordoviciano 485-420 Mya Animali: si diffondono i primi Pesci Piante: Alghe e prime piante terrestri (Epatiche) e simbiosi terrestri (Licheni) in ambienti costieri ● ● ● Continua la chiusura dell'Oceano Giapeto Si completano i depositi delle Formazioni del Sulcis-Iglesiente Si apre l'Oceano Paleotetide Fase sarda: emersione e attività vulcanica (Ordoviciano medio) Inizia l'orogenesi caledoniana Nel tardo Ordoviciano inizia una trasgressione marina che si protrae per i due successivi periodi FANEROZOICO Animali: radiazione dei Pesci Paleozoico Siluriano Primi animali terrestri: Millepiedi e Scorpioni 420-400 Mya Piante: si diffondono i Muschi in ambiente umido costiero e compaiono le prime Felci ● ● ● Continua la chiusura dell'Oceano Giapeto Si forma l'Oceano Reico Orogenesi caledoniana: collisione fra i continenti Laurentia e Baltica con formazione dei monti di Groenlandia e Scandinavia Trasgressione marina silurico-devoniana con deposito di sedimenti terrigeni, calcarei e sedimenti di smantellamento degli edifici vulcanici Nuova estinzione di massa alla fine del Devoniano FANEROZOICO Paleozoico Devoniano 400-360 Mya Animali: prosegue la radiazione dei Pesci Terre emerse: primi Insetti e primi Tetrapodi simili agli Anfibi ● ● ● Piante: si diffondono le Felci L'orogenesi caledoniana unisce Avalonia, Baltica e Laurenzia con Trasgressione marina formazione della Laurussia Dalla Gondwana si stacca l'Armorica Inizia l'orogenesi ercinica e la chiusura dell'Oceano Reico silurico-devoniana Ambiente di sedimentazione di mare profondo Animali: si diffondono gli insetti anche alati e gli Anfibi FANEROZOICO Paleozoico Carbonifero 360-300 Mya Compaiono gli antenati dei Sauropsidi (Rettili e Uccelli) e dei Mammiferi Piante: radiazione delle Felci arboree, prime Spermatofite (piante con semi) ● ● ● L'Armorica si fonde con il Gondwana si L'orogenesi ercinica chiude forma il basamento sardo-corso l'Oceano Reico unisce tutti i continenti con formazione della Sovrascorrimenti e intrusioni magmatiche originano Asinara e parte Pangea (fine Carbonifero) Nel tardo Carbonifero si ha un intenso magmatismo intrusivo associato all'orogenesi ercinica Clima caldo-umido della Nurra, Gallura, Gennargentu, Gerrei, Sarrabus, Linas Per scorrimento, l'Unità Arburese si sovrappone alle formazioni più antiche dell'Iglesiente-Sulcis Estinzione di massa alla fine del Permiano FANEROZOICO Paleozoico Permiano 300-250 Mya Animali: diffusione dei Rettili, inizia la radiazione evolutiva degli Insetti Estinzione dei Trilobiti Piante: inizia la diffusione delle Gimnosperme (Conifere) ● ● ● ● Supercontinente Pangea Intensi processi in superficie: vulcanismo e erosione Intensa attività vulcanica tardo-ercinica con depositi di lave in varie parti della Sardegna (es. Cala Piombo) Il basamento paleozoico sardo-corso subisce il modellamento con l'erosione Glaciazione all'inizio del delle formazioni metamorficoPermiano poi clima più mite sedimentarie, la messa in posa del Ambiente interno arido e paludi batolite granitico e la formazione di depositi alluvionali continentali costiere ai tropici FANEROZOICO Mesozoico 250-65 Mya ● ● ● ● Frammentazione della Pangea Deriva degli attuali continenti Apertura degli attuali oceani Inizio dell'orogenesi Alpina Fossili guida: Ammoniti Radiazione dei Dinosauri e degli Insetti, comparsa di Mammiferi e Uccelli Radiazione delle Conifere e comparsa delle Angiosperme Divisione dell'eone in tre periodi - Triassico (250-200 Mya) - Giurassico (200-140 Mya) - Cretaceo (140-65 Mya) Erosione e modellamento del basamento paleozoico Trasgressione marina con quasi completa sommersione (Mare del Giurassico) e ingenti depositi calcarei Estinzione di massa alla fine del Triassico FANEROZOICO Mesozoico Triassico 250-200 Mya Animali: diffusione dei Dinosauri, diffusione di Coleotteri e Ditteri, comparsa dei primi Mammiferi Piante: diffusione delle Conifere ● ● ● ● Inizia la frammentazione della Pangea Erosione in ambiente continentale e vulcanismo Ambiente interno arido Apertura del mare Tetide, chiusura della Paleotetide All'inizio condizione di continentalità con processi fondamentalmente erosivi di modellamento del basamento paleozoico Trasgressione marina nel Triassico medio e superiore con depositi in ambiente di piattaforma carbonatica (es. calcari e dolomie di Porto Pino) FANEROZOICO Mesozoico Giurassico 200-140 Mya Animali: i Dinosauri colonizzano tutti gli ecosistemi. Inizia la differenziazione degli Uccelli. Piante: dominano le Conifere ma sono molto diffuse anche le Felci Le foreste hanno la fisionomia della giungla tropicale ● Si apre un rift (Oceano Atlantico centrale) che divide la Pangea in due continenti: ● Laurasia (N), Gondwana (S) ● Il clima è caldo e umido ● La Tetide separa nettamente il Gondwana dalla Laurasia Per tutto il Giurassico gran parte della Sardegna è sommersa in ambiente di piattaforma carbonatica Ingenti depositi di calcare si formano nel Giurassico (Nurra, Monte Albo, Supramonte, Golfo di Orosei, Sarcidano. Al Giurassico risalgono anche i caratteristici Tacchi dell'Ogliastra. la geografia alla fine del Giurassico (150 Mya): ha inizio la deriva dei continenti ● ● ● ● Fra l'Africa e il Nordamerica si apre uno stretto oceano, l'Atlantico centrale e il Golfo del Messico Ha inizio l'elevazione delle Montagne Rocciose e delle Ande Un rift nella Gondwana divide la placca Africa-Sudamerica da una comprendente l'India, l'Antartide e l'Australia L'Europa è in parte sommersa ma ancora unita al Nordamerica FANEROZOICO Mesozoico Cretaceo 140-65 Mya Animali: estinzione dei Dinosauri e delle Ammoniti. Insetti: diffusione di Lepidotteri e Imenotteri. Compaiono anche gli imenotteri sociali (api, vespe, formiche) Piante: inizia la diffusione delle Angiosperme (piante con fiore) Coevoluzione di insetti e piante con l'impollinazione entomogama ● ● ● ● Il Sudamerica si separa dall'Africa con l'apertura dell'Oceano Atlantico meridionale Eurasia e Nordamerica ancora uniti India e Madagascar e Nuova Zelanda si staccano dalla placca Antartico-Australiana L'India si separa dal Madagascar e inizia a spostarsi a nord, verso l'Asia ● Trasgressioni marine invadono i continenti ● Inizia l'orogenesi alpina Depositi calcarei di piattaforma carbonatica in - Sardegna settentrionale (fra Sassari e Alghero) - Sardegna centrale (Baronie, Supramonte) - Isola di Sant'Antioco (Maladroxia) FANEROZOICO Cenozoico 65-1,8 Mya ● Orogenesi alpina ● Deriva dei continenti ● Chiusura della Tetide ● Apertura dell'Oceano Indiano Fossili guida: Nummuliti Radiazione di Mammiferi, Uccelli e Insetti superiori Radiazione delle Angiosperme Divisione dell'era in cinque periodi - Paleocene (65-55 Mya) - Eocene (55-34 Mya) - Oligocene (34-23 Mya) - Miocene (23-7 Mya) - Pliocene (7-1,8 Mya) Distacco e deriva della microzolla sardo-corsa Apertura della fossa tettonica sarda Intensa attività vulcanica Animali: radiazione dei Mammiferi FANEROZOICO Cenozoico Paleocene Espansione delle foreste anche verso i poli 65-55 Mya Comparsa delle moderne foreste tropicali Il confine tra Paleocene e Eocene in Sardegna è incerto ● L'India si sposta verso l'Asia ● L'Europa è ancora unita alla Groenlandia ● L'Australia è ancora unita all'Antartide ● Il Nordamerica si stacca dalla Groenlandia ● La Siberia e l'Alaska sono unite dall'istmo della Beringia ● ● India e Africa si spostano verso nord chiudendo progressivamente il mare della Tetide Si apre l'Oceano Indiano Inizia una regressione marina con il passaggio da un ambiente di piattaforma carbonatica ad uno di litorale fino al ripristino della condizione di continentalità nel periodo successivo. Depositi da calcarei e terrigeni ad alluvionali di transizione Animali: i Mammiferi si diffondono in tutti gli ecosistemi, compresi quelli marini FANEROZOICO Cenozoico Eocene 55-34 Mya Le foreste tropicali si estendono fino alle regioni polari ma verso la fine dell'Eocene si assiste ad un progressivo raffreddamento Sardegna in condizioni di continentalità ● ● ● ● ● Orogenesi alpina: collisione dell'Africa e dell'India sul continente eurasiatico con elevazione delle catene montuose che dall'Europa si estendono fino all'Asia Nei due continenti americani prosegue l'elevazione delle Montagne Rocciose e delle Ande La Groenlandia si stacca dall'Europa e l'Oceano Atlantico si apre fino alla regione polare L'Australia si stacca dall'Antartide e si sposta velocemente verso nord Il mare della Tetide è quasi completamente chiuso Depositi di piante legnose dell'Eocene sono all'origine dei giacimenti di carbon fossile del Sulcis (lignite). L'orogenesi alpina coinvolge solo la parte nordorientale della Corsica. La Sardegna è interessata solo da una serie di faglie che provocano dislocazioni delle rocce preesistenti Animali: i Mammiferi si diffondono in tutti gli ecosistemi, compresi quelli marini FANEROZOICO Cenozoico Oligocene 34-23 Mya ● Prosegue l'orogenesi alpina ● Il Sudamerica si stacca dall'Antartide Le foreste tropicali si estendono fino alle regioni polari ma verso la fine dell'Eocene si assiste ad un progressivo raffreddamento ● L'India si unisce all'Asia ● Si chiude completamente il mare della Tetide ● ● Inizia a formarsi la Great Rift Valley, con separazione dell'Arabia dall'Africa e l'apertura del Mar Rosso Il clima va incontro ad un progressivo raffreddamento, con formazione delle calotte polari La zolla sardo-corsa si stacca dal margine meridionale del continente e inizia la sua migrazione verso il centro del Mediterraneo Nel tardo Oligocene inizia un'intensa attività vulcanica, con depositi di lave in varie parti della Sardegna centrorientale, da nord a sud La vita presenta sostanzialmente la stessa configurazione attuale FANEROZOICO Cenozoico Miocene ● ● ● ● ● 23-7 Mya La geografia del pianeta è molto simile a quella attuale Prosegue l'apertura della Rift Valley verso il sud dell'Africa Le due Americhe si uniscono attraverso l'istmo di Panama Le regioni polari sono ricoperte definitivamente dalle calotte Alla fine del Miocene (Messiniano) il Mediterraneo subisce un prosciugamento per evaporazione Tra i Primati compaiono le scimmie antropomorfe, compresi gli Ominidi Il movimento tettonico della zolla sardocorsa determina l'elevazione degli Appennini Prosegue l'intensa attività vulcanica e sismica Depositi alluvionali generano le piane più antiche ancora esistenti, fra cui, nel Sulcis, la Formazione del Cixerri (affioramenti nei territori di Santadi, Nuxis, Narcao, Carbonia, Bacu Abis, Gonnesa, Villamassargia) Depositi terrigeni e calcarei di piattaforma o di litorale (es. calcari di Cagliari) Compaiono i progenitori dell'uomo e, alla fine del Pliocene il genere Homo (2,5 Mya) FANEROZOICO Cenozoico Pliocene 7-1,8 Mya Da questa fase ha inizio il Paleolitico (Preistoria) La zolla sardo-corsa raggiunge l'attuale disposizione al centro del Mediterraneo, con una rotazione di 90° rispetto all'asse originario (6-7 Mya) ● ● ● ● La geografia del pianeta è molto simile a quella attuale Prosegue l'apertura della Rift Valley verso il sud dell'Africa Le due Americhe si uniscono attraverso l'istmo di Panama Le regioni polari sono ricoperte definitivamente dalle calotte Prosegue l'intensa attività vulcanica e sismica associata ai processi tettonici Il sistema di faglie dell'orogenesi alpina provoca nel corso del Pliocene l'apertura della Fossa Sarda e la subsidenza. La fossa tettonica divide l'isola in due da nord a sud, la parte centrale della fossa viene ricoperta dalle colate laviche dell'attività vulcanica del Pliocene FANEROZOICO Comparsa e diffusione dell'Homo sapiens (200 mila anni fa) Neozoico 1,8-0 Mya Estinzione di tutte le altre specie del genere Homo Divisione dell'era in due periodi - Pleistocene (da 1,8 Mya a 100 mila anni fa ) - Olocene (da 100 mila anni fa a oggi) ● Glaciazioni Attività vulcanica tardiva nel Pleistocene Pleistocene: depositi alluvionali danno origine alle principali pianure recenti dell'isola (Campidano, Cixerri, Nurra, Sulcis) e alle piane nel tratto terminale dei torrenti (coni alluvionali). (Es. piana di Teulada dal paese fino a S. Isidoro) Olocene: depositi alluvionali danno origine a piane costiere (es. S. Isidoro-Porto Teulada, Piscinnì, Malfatano) Olocene: sistemi dunali e retrodunali dei litorali sabbiosi (es. Porto Botte, Porto Pino, Cala Piombo, Porto Zafferano, Chia)