Cap. 2 Dalle teorie Creazioniste alla teoria della Tettonica a Placche: breve storia
delle teorie sulla Terra
2.1 Il testo biblico
La Bibbia e stata un testo di riferimento anche nel campo scientifico; questa
posizione, ribadita da Papa Urbano VIII, è stata fondamentale per la
condanna di Galileo.
Secondo la Bibbia la Terra è stata creata il 23 ottobre 4004 a.C. a
mezzogiorno. e da quel giorno, a parte il diluvio, non ha subito grossi
cambiamenti.
Si è incominciato a mettere in discussione questa posizione nel XVIII sec.
Per brevità prenderemo in considerazione solo alcuni punti fondamentali
2.2 James Hutton (1726 - 1797)
Hutton sosteneva che la Terra non si mantiene statica ma è soggetta a processi
ciclici che, pur causando un continuo cambiamento, ne mantengono inalterata
la forma generale; due sono i processi guidano i cicli di formazione ed
erosione dei rilievi: il calore endogeno che solleva le montagne e le forze
esogene che le degradano.
Per Hutton la Terra ha un’età indefinita per questo è considerato «lo
scopritore del tempo profondo».
Fig. 1
2.3 Dai cicli alla storia
Un ciclo è qualcosa che si ripete identico a se stesso, è difficile fare una storia
con i cicli tuttavia è possibile riconoscere un fattore di discontinuità in questi
cicli rappresentato dai fossili che ci consente di fare una storia della Terra. In
generale si osserva che strati coetanei contengono lo stesso tipo di fossili e
strati di età diverse contengono tipi di fossili diversi (fig. 1)
Le successioni di tipi di fossili si ripetono nello stesso modo in diverse patri
della terra.
In seguito si scoprì che i fossili cambiano per un processo di evoluzione.
2.4 Le Evidenze su cui basare una storia della Terra
Col tempo altri studiosi si affrancarono dal testo biblico e basandosi sui dati
disponibili elaborano teorie diverse per spiegare tre fatti osservativi:
1. Esiste una differenza fra
2. I continenti mostrano una successione di rocce sedimentarie,
metamorfiche e ignee andando dalla superficie in profondità
Fig.2
3. Occorre spiegare la presenza di fasce di catene montuose
2.5 Edward Suess 1831 – 1914 (fig. 2)
Ipotizza che in passato la terra si trovasse inizialmente allo stato fuso poi, per
raffreddamento, si è avuta formazione della crosta con gli strati più leggeri
(SiAl) in superficie a formare i continenti e gli strati più pesanti (SiMa) a
formare in basso la crosta oceanica.
Per contrazione da raffreddamento il raggio della Terra è diminuito ma la
superficie, ormai solida, non poteva diminuire e per questo si è raggrinzita
formando le montagne
2.6 Dutton ed il principio di isostasia
Le prove di una certa mobilità della Terra si andavano nel frattempo
accumulando; per spiegare particolati fenomeni di innalzamento e
abbassamento della crosta terrestre Dutton introdusse
il principio
dell’isostasia. Questo principio sostiene che i blocchi crostali galleggiano sul
mantello sottostante grazie ad una spinta dal basso simile alla spinta
idrostatica di Archimede
Ciò determina uno sprofondamento maggiore dei blocchi litosferici
continentali di spessore più elevato e meno densi dei blocchi litosferici
oceanici
Se non c’è equilibrio le rocce possono muoversi in senso verticale
La teoria dei continenti
prima di Wagener
I continenti prima della
separazione
I continenti dopo la
separazione
2.7 Gondwana
Suess conia il termine di Gondwana per indicare un un antico supercontinente
e per farlo si basa sull’esistenza di piante e animali fossili dello stesso genere
situati su continenti ormai separati. Fedele alla teoria dell’immobilità dei
continenti ipotizza ponti continentali ormai sommersi per spiegare questa
distribuzione. Spiega questo sprofondamento a fenomeni di contrazione della
Terra e all’isostasia negando risolutamente l’esistenza di spostamenti
orizzontali dei continenti
Da A. Snider-Pellegrini: La
creation et ses mystéres
dévoilés, 1858 Fig. 3
Fig. 4
2.8 Wegener
Wegener rielabora i dati precedenti e ipotizza, in base ad una serie di evidenze
non prive di fondamento, che i continenti si siano spostati dalla loro posizione
attuale (anche se si tratta di un’ipotesi già formulata Fig. 3) tuttavia alcuni
errori di valutazione gli furono fatali attirandosi il discredito di molti studiosi.
Possiamo dire che aveva un buon prodotto ma non lo ha venduto bene
2.8 Prove e critiche riguardo allo dei continenti
Effettua delle misure e giunge alla conclusione che la Groenlandia si sposta di
9 – 32 m all’anno, un valore enorme e facilmente verificabile pertanto le
misure vengono effettuate e non confermarono questo dato contribuendo
all’aumento dello scetticismo sulle sue teorie. Un’ulteriore obiezione alla sua
teoria è il fatto che la crosta continentale e crosta oceanica sono molto diverse. Fig. 5
Come già accennato secondo le conoscenze dell’epoca i continenti sono
formati da SiAl e gli oceani da SiMa (il linea di massima questa idea non è
cambiata anche si i termini SiAl e SiMa sono caduti in disuso).
E’ vero che l’isostasia dimostra la plasticità del SiMa necessaria per
giustificare degli spostamenti tuttavia i geologi sostenevano che il SiMa è
troppo debole e fragile per consentire i movimenti di Wegener.
Wagner aveva bisogno di trovare le forze necessarie per spostare i continenti
e pensa di poterle trovare nelle forze di marea e in quelle che causano la
supposta fuga dai poli (dovuta alla rotazione terrestre).
I geologi pur tendendo a riconoscere l’esistenza di queste forze le ritennero
troppo deboli per muovere i continenti.
Nell’ultima versione della teoria Wegener ipotizza una convenzione del
mantello (i ma la sua teoria era ormai screditata e i suoi errori ne avevano
messo in crisi la credibilità
2.9 Le prove di Wegener
Wegener sostiene che i ponti di Suess non esistono perché il SiAl non può Fig. 6
sprofondare nel SiMa e afferma che l’attuale distribuzione dei fossili ha come
unica spiegazione la frammentazione del Gondwana (fig. 5)
I glossopteris, è stata descritta in regioni molto distanti Antartide compresa
Il Mesosaurus, il Lystrosaurus e il Gynognathus sono stati descritti in regioni
distanti (fig. 6)
2.10 Argomenti geologici
Le prone più convincenti sono quelle geologiche, se animali e piante possono
invadere zone distanti attraverso ponti altrettanto non si può diee delle rocce.
Le stesse successioni geologiche si riscontano in continenti diversi cosi come Fig. 7
tracce di glaciazione in regioni a tutte le latitudini (figura sotto)
Le rocce che si trovano lungo i margini dei continenti idealmente si incastrano
se facciamo combaciare i continenti eliminando gli oceani che li separano;
Africa e America meridionale hanno paesaggi geologici simili.
2.11 Pochi Sostenitori ma.....
La teoria trova sostenitori soprattutto in Oceania e nell'estremo oriente in
generale. La flora australiana è molto particolare e la geologia del continente
si presta bene ad essere interpretata con la nuova teoria ma fino al 1950 la
teoria viene osteggiata in Europa i cui fenomeni geologici non hanno bisogno
della teoria wageneriana per essere spiegati.
2.12 .... i fenomeni strani si accumulano
1930 il geologo Holmes suggerisce un modello plastico del mantello; nel
1935 il geologo giapponese Wadati mette in relazione i terremoti del
Giappone con la deriva dei continenti; il sismologo Benioff osserva che
terremoti e vulcani son concentrati ai margini dei continenti cosa non spiegata
2.13 ..... sempre peggio... e nuovi spiragli
1947 la nave oceanografica Atlantis scopre che i fondali oceanici sono
giovani e con pochi sedimenti;
1962 il geologo Arthur Hess studiando i rilievi sottomarini e la distribuzione
delle dorsali oceaniche propone la teoria dell’espansione dei fondali oceanici
2.14 Teoria dell'espansione dei fondali oceanici (fig. 8)
Fig. 8
Hess ipotizzò che dalle dorsali oceaniche risalisse del magma proveniente dal
mantello creando nuova crosta oceanica; ciò avverrebbe in corrispondenza
delle zone di risalita del materiale dal mantello sottostante. Questo causa
l'allontanamento del materiale in risalita delle dorsali perciò il materiale più
giovane si trova vicino alle dorsali quelle più vecchio più lontano.
2.15 .....e sprofondamento crostale (fig. 9)
Poiché la terra non era in espansione la crosta si doveva consumare allo stesso
ritmo con cui veniva creata.
Hess propose che questo dovesse avvenire in corrispondenza delle fosse
Fig. 9
oceaniche.
In questa teoria i continenti svolgono un ruolo passivo essendo trasportati da
placche più grandi risolvendo l’obiezione sollevata alla teoria di Wegwner. La
proposta di Hees fu accolta con favore e portò ad un fiorire di studi
Il geologo Tuzo Wilson elabora nel 1965 elabora la teoria della tettonica a
placche come sintesi dei contributi dati dai geologi da Wegener a Hess.
2.16 Il trionfo di Hutton
La teoria di Hutton passò alla storia col nome di uniformiamo; in pratica si
spiegava il passato con le cause che sono in gioco ancora oggi.
La teoria della tettonica a zolle spiega come avvengono i cicli di Hutton, con
fasi ti apertura e chiusura degli oceani e con la formazione di volta in volta di
nuovi supercontinenti che si rompono. Questi cicli vanno sotto sotto il nome
di orogenesi perché ad ogni ciclo si formano nuove catene montuose
