Dinamica endogena

DINAMICA ENDOGENA
Definizione
Insieme delle forze interne della Terra
METODO DI STUDIO
OSSERVAZION
DIRETTE
alcuni km di profondità
attraverso
miniere
trivellazioni
OSSERVAZIONI
INDIRETTE
attraverso l’esame di
densità della Terra
meteoriti
onde sismiche
registrate con i sismografi
STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA
e
DENSITA’ DELLA
Definizione
TERRA
La densità di un corpo
è la massa dell’unità di volume
d= m/V
si misura in
 DENSITA’ MEDIA DELLA TERRA
5,5 g/cm3
DENSITA’ MEDIA DELLA CROSTA
2,8 g/cm3
 DENSITA’ DEL NUCLEO
10 g /m3
g/cm3
kg/L
NB
Dalle osservazioni sulla densità
è sorta l’ipotesi che la parte più interna della Terra
sia costituita da materiali ad alta densità,
nettamente diversi per composizione chimica
da quelli superficiali
STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA
e
METEORITI
Un contributo interessante
agli studi sulla composizione interna della Terra
è venuto dall’analisi dei meteoriti
La composizione dei meteoriti
è simile a quella della Terra
Definizione
I meteoriti sono frammenti rocciosi
provenienti da corpi del Sistema Solare
che dopo aver attraversato l’atmosfera precipitano al suolo
 DISTINZIONE
 OLOSIDERITI
meteoriti metallici
costituiti di Fe e Ni
93 %
 AEROLITI
meteoriti litoidi
costituiti da materiali silicatici
 MESOSIDERITI
meteoriti a composizione mista
 Le osservazioni sui meteoriti
hanno portato a ipotizzare
che nella Terra sia presente
una zona interna (nucleo)
una zona esterna (mantello)
composta da ferro e nichel
con rocce simili
a quelle dei meteoriti litoidi
ONDE SISMICHE
Definizione
1
Onde elastiche causate dalla liberazione di energia .
Quello che si propaga non è la materia, che compie solo piccole oscillazioni,
ma l’energia che si libera nel punto in cui inizia la vibrazione.
Quando una roccia è sottoposta a qualche sforzo
(compressione o stiramento)
* si deforma
* accumula energia
Quando il limite di elasticità della roccia viene superato,
improvvisamente
* la roccia si spacca
* l’energia che era stata accumulata si libera
(dando origine a onde sismiche)
CARATTERISTICHE
si propagano in ogni direzione dall’ipocentro
che è il punto in cui si verifica lo spostamento iniziale della faglia
sono soggette ai fenomeni di rifrazione e di riflessione
quando passano attraverso materiali differenti per caratteristiche fisiche
Quando un’onda elastica che si propaga all’interno di un materiale
raggiunge la superficie di separazione con un materiale diverso
* subisce una rifrazione
cioè cambia direzione di propagazione
nell’attraversare tale superficie di separazione
* subisce una riflessione
cioè una parte della sua energia rimbalza su tale superficie
e torna a propagarsi nello stesso materiale
ma con diversa direzione
ONDE SISMICHE
2
TIPI
ONDE LONGITUDINALI
onde di compressione
* si propagano dall’ipocentro
onde prime
onde P
nei solidi
nei liquidi
* hanno una velocità superiore a tutte le altre onde (tra 4 e 8 km/s)
ONDE TRASVERSALI
onde di taglio o di distorsione onde secondarie
* si propagano dall’ipocentro
nei solidi
* hanno una velocità inferiore alle onde longitudinali
ONDE SUPERFICIALI
onde lunghe
* si propagano dall’epicentro
(tra 2, e 4,5 km/s)
onde di Love
onde di Rayleigh
onde L
onde R
in superficie
* hanno origine dall’incontro
delle onde longitudinali e trasversali con la superficie
* hanno una velocità bassa
onde S
(2,5 km/s)
(sono le onde che provocano i maggiori danni)
ONDE SISMICHE
e
INTERNO DELLA TERRA
Onde sismiche
Onde elastiche
prodotte da
 sismi naturali
 sismi artificiali
terremoti
esplosioni
TIPI
ONDE LONGITUDINALI onde prime
onde P
* si propagano dall’ipocentro
nei solidi
nei liquidi
ONDE TRASVERSALI
onde secondarie
onde S
* si propagano dall’ipocentro
nei solidi
ONDE SUPERFICIALI

* si propagano in superficie
CARATTERISTICHE
 si propagano in ogni direzione
 hanno differente velocità
° le onde longitudinali sono più veloci delle onde trasversali
° la velocità delle onde longitudinali e trasversali
aumenta con l’aumentare della densità della sostanza che attraversano
 sono soggette ai fenomeni di rifrazione, riflessione, assorbimento
quando passano attraverso materiali differenti per caratteristiche fisiche
Quando un’onda elastica che si propaga all’interno di un materiale
raggiunge la superficie di separazione con un materiale diverso
* subisce una rifrazione
cioè cambia direzione di propagazione
nell’attraversare tale superficie di separazione
* una parte della sua energia rimbalza su tale superficie
e si propaga nello stesso materiale
con diversa direzione
 la traiettoria di un’onda sismica
è
*rettilinea
*curva
in un mezzo omogeneo
quando attraversa mezzi
con caratteristiche diverse
ONDE SISMICHE
e
INTERNO DELLA TERRA
La struttura interna della Terra
è stata identificata e studiata in base ai dati sismici
I sismogrammi
registrano l’arrivo di onde
che hanno attraversato la Terra in ogni senso
e ne forniscono una specie di radiografia
 ONDE P
si propagano dall’ipocentro verso il centro della Terra
risultano non rettilinee ma curve
vengono rifratte
perché attraversano mezzi
a caratteristiche meccaniche diverse
cambiano direzione
passando da un materiale all’altro
cambiano velocità
 ONDE S si propagano dall’ipocentro verso il centro della Terra
risultano non rettilinee ma curve
vengono rifratte
perché attraversano mezzi
a caratteristiche meccaniche diverse
cambiano direzione
passando da un materiale all’altro
cambiano velocità
vengono assorbite
quando passano
da un mezzo solido a un mezzo liquido
La constatazione che nella loro traiettoria all’interno della Terra
le onde p vengono deviate e diminuiscono di velocità
le onde S vengono assorbite
ha portato a concludere che una parte all’interno della Terra è fluida
SUPERFICI DI DISCONTINUITA’
Il pianeta Terra
presenta una struttura interna
a involucri concentrici di diversa struttura e spessore
crosta
mantello
 nucleo
Questi tre involucri sono separati da superfici di discontinuità.
DISCONTINUITA’
superficie che separa due materiali nettamente diversi
per le caratteristiche fisiche
 Le discontinuità influenzano la propagazione delle onde elastiche.
Le onde sismiche che raggiungono una superficie di discontinuità,
subiscono una brusca variazione di velocità (aumento o diminuzione),
cui corrisponde un brusco cambiamento di direzione della loro traiettoria
Se la superficie di discontinuità segna il passaggio
da un materiale solido a un materiale liquido
 Le onde P
vengono deviate e proseguono molto più lentamente
 Le onde S
smettono di propagarsi (vengono assorbite)
 Le principali discontinuità tra crosta, mantello e nucleo sono:
DISCONTINUITA’ di MOHOROVICIC
limite tra crosta e mantello
 sotto gli oceani
 sotto i continenti
 sotto le catene montuose
10 km
40 km
70 km
DISCONTINUITA’ di GUTEMBERG
limite tra mantello e nucleo
2900 km
 Gutemberg ipotizzò la presenza di questa discontinuità
per spiegare l’esistenza di una particolare zona d’ombra.
 Esiste per ogni terremoto una zona d’ombra
che corrisponde a una fascia della superficie terrestre
compresa tra 11.000 e 16.000 Km dall’epicentro.
(distanza angolare dall’epicentro compresa tra i 103° e i 143°)
 All’interno della zona d’ombra
arriva solo una piccolissima parte dell’energia delle onde P
DISCONTINUITA’ di LEHMAN
 Nucleo esterno
limite tra nucleo esterno e nucleo interno
5000 km
fluido
non è attraversato dalle onde S
 Nucleo interno
solido
è attraversato dalle onde S
è solido a causa della pressione molto alta
DISCONTINUITA’ di REPETTI
La discontinuità di Repetti divide il mantello in
 mantello superiore
………….. discontinuità di Repetti
 mantello inferiore
INTERNO DELLA TERRA
Il pianeta Terra
presenta una struttura interna
a involucri concentrici di diversa struttura e spessore
 crosta
 mantello
 nucleo
Questi tre involucri sono separati da superfici di discontinuità.
CROSTA
Definizione
involucro più esterno del pianeta Terra
SPESSORE
COMPOSIZIONE
DENSITA’
LIMITE
fra i 10 e i 70 km
silicati di alluminio SiAl
2,7 g/cm3
per le rocce granitiche
3
3g/cm
per le rocce basaltiche
discontinuità di Mohorovicic
non è alla stessa profondità in tutti i punti della Terra
sotto gli oceani
sotto i continenti
sotto le catene montuose
DIVISIONE e STRUTTURA
CROSTA CONTINENTALE
strato
profondo
intermedio
strato superficiale
a 10 km
a 40 km
a 70 km
rocce basaltiche
strato
…… discontinuità di Conrad
rocce
ignee intrusive ed effusive
metamorfiche
sedimentarie
CROSTA OCEANICA
sotto gli oceani
sottile
rocce basaltiche
gabbri
ETA’
nella crosta continentale
compaiono rocce di ogni età tra oggi e 4 miliardi di anni fa
nella crosta oceanica
non vi sono rocce più antiche di 190 milioni di anni fa
I bacini oceanici sono strutture giovani del piante
Le aree continentali sono strutture più persistenti
STRUTTURE FONDAMENTALI DEI CONTINENTI
CRATONI
SCUDI
nuclei antichi
dove affiorano le rocce più antiche della crosta terrestre
aree corrugate da orogenesi archeozoiche
non sono state più interessate da orogenesi
né ricoperte dal mare almeno nell’ultimo miliardo di anni
es. scudo canadese scudo baltico
TAVOLATI
OROGENI
FOSSE TETTONICHE
Ampie aree pianeggianti che circondano gli scudi
su cui affiorano rocce sedimentarie
Catene montuose recenti
Aree che presentano uno sprofondamento della crosta terrestre
origine tensione della crosta terrestre
movimenti di distensione
manifestazione
faglie
pilastri tettonici
zona sprofondata
MANTELLO
es. mar Morto
Definizione
Strato intermedio tra la crosta e il nucleo


OMPOSIZIONE
silicati di magnesio e ferro
SiMa
peridotiti


TEMPERATURA
olivina, pirosseni
diventa sempre più elevata man mano che si scende in profondità


LIMITI
discontinuità di Mohorovicic
limite tra crosta e mantello
non è alla stessa profondità in tutti i punti della Terra
sotto gli oceani
sotto i continenti
sotto le catene montuose
discontinuità di Gutemberg
limite tra mantello e nucleo
a 10 km
a 40 km
a 70 km
2900 km

DIVISIONE
 MANTELLO SUPERIORE
………………….. discontinuità di Repetti
 MANTELLO INFERIORE
NB
MANTELLO LITOSFERICO
NB
LITOSFERA
NB
ASTENOSFERA
la zona rigida del mantello superiore
immediatamente sotto la Moho
l’insieme della crosta e del mantello
fino alla astenosfera
strato tra i 70 e i 150 km
parzialmente fuso
le onde sismiche subiscono rallentamento
NUCLEO
Definizione
Involucro più interno della Terra
 LIMITE
discontinuità di Gutemberg
 COMPOSIZIONE
Nichelio e Ferro
limite tra mantello e nucleo
2900
NiFe
Siderite
 DIVISIONE
NUCLEO ESTERNO
………………………. discontinuità di Lehman
5000 km
NUCLEO INTERNO
 STATO FISICO
 Nucleo esterno
fluido
non è attraversato dalle onde trasversali
 Nucleo interno
solido
è attraversato dalle onde trasversali
è solido a causa della pressione molto alta
PRESSIONE
aumenta con la profondità
da 1400 kbar fino a 3600 kbar
 DENSITA’
10 g/cm3
13 al centro della Terra
CALORE INTERNO DELLA TERRA
 In SUPERFICIE
La temperatura risente delle variazioni diurne e stagionali
A 15-30 m di PROFONDITA’
La temperatura corrisponde a quella media annua
della località in superficie
 DA 30 m a 40 km di PROFONDITA’
(crosta terrestre)
La temperatura aumenta di 3° C ogni 100 m
(gradiente geotermico)
 NB
GRADIENTE GEOTERMICO
aumento della temperatura in funzione della profondità
 NB
L’aumento della temperatura
non segue un gradiente geotermico regolare
La temperatura del mantello arriverebbe a 87.000 °C
La temperatura del nucleo arriverebbe a 200.000 °C
 ALLA
 AL
BASE DEL MANTELLO
La temperatura è di 1500 °C
CENTRO DELLA TERRA
La temperatura va da 4.000 °C a 4500 °C
ORIGINE
DEL CALORE INTERNO DELLA TERRA
Sull’origine del calore interno della Terra
sono state proposte diverse ipotesi
 ENERGIA GRAVITAZIONALE
CALORE RESIDUALE
conservato dopo il distacco dal Sole
CALORE PRIMORDIALE
sviluppato quando la Terra si consolidò
dai gas e vapori primordiali
ENERGIA PRODOTTA
DAL DECADIMENTO RADIOATTIVO
Di ISOTOPI RADIOATTIVI
I nuclei degli isotopi radioattivi
238
U
235
U
232
Th
40
K
 emettono particelle
perdono massa
irradiano energia
si trasformano in nuovi isotopi
PROPAGAZIONE
del
CALORE INTERNO DELLA TERRA
L’energia termica si propaga sempre
da zone ad alta temperatura a zone a più bassa temperatura
MODI DI PROPAGAZIONE DEL CALORE
CONDUZIONE
Passaggio di energia
da un corpo più caldo a uno più freddo posti a contatto
La propagazione per conduzione
è massima nei solidi
è minima nei gas
All’interno della Terra la conduzione è limitata
a causa della scarsa conducibilità termica delle rocce
IRRAGGIAMENTO Propagazione del calore
per mezzo di radiazioni (onde elettromagnetiche)
nel campo del visibile e dell’infrarosso
All’interno della Terra
l’irraggiamento è inefficiente
CONVEZIONE
Propagazione del calore
per spostamento di materia
da una zona più calda a una zona più fredda
In un fluido
interposto tra una zona calda (inferiore) e una zona fredda (superiore)
si istaurano moti convettivi
I moti convettivi si hanno se
la differenza di temperatura è consistente
il coefficiente di espansione del fluido è elevato
Il fluido a contatto con la sorgente di calore
 aumenta la sua temperatura
 si espande
 riduce la sua densità
 tende a salire
 sposta il materiale più freddo e denso che tende a scendere
All’interno della Terra
si creano nel fluido celle convettive
con
correnti ascendenti
di materiali caldi
correnti discendenti
di materiali freddi
PROPAGAZIONE
del
CALORE INTERNO DELLA TERRA
MOTI CONVETTIVI DEL MANTELLO

All’interno della Terra
si verificano veri e propri moti convettivi
con movimento di materia
e trasporto di calore verso l’esterno
Le condizioni per l’istaurarsi dei moti convettivi
si riscontrano nel mantello
più precisamente nell’astenosfera

I geologi ritengono che
Nel mantello
i materiali plastici e caldi scorrono e risalgono
generando una lenta corrente ascendente
in corrispondenza delle dorsali
Il materiale caldo, giunto in prossimità della litosfera
viene spinto lateralmente
si raffredda diventando più denso
sprofonda per tornare nel mantello
livello delle fosse oceaniche
FLUSSO
GEOTERMICO
Definizione
Quantità di calore emessa dalla Terra
da 1 cm2 di superficie
nell’unità di tempo
 ANDAMENTO
del flusso termico
I valori del flusso termico
variano secondo il luogo della superficie terrestre
FLUSSO TERMICO
BASSO
nelle aree continentali (cratoni)
DOPPIO
nelle regioni geologiche giovani
ELEVATO
MINIMO
nelle dorsali oceaniche
dove esiste
una continua fuoriuscita di materiale fluido
in corrispondenza delle fosse oceaniche
MAGNETISMO 1

Definizione
Fenomeno per il quale
alcuni corpi (paramagnetici) vengono attratti da un magnete
NB
corpi
 diamagnetici
non subiscono l’influenza di un magnete
paramagnetici
Fe, Ni, Co, alnico (Fe + Co + Cu + Al )
risentono il flusso di un magnete
ma quando il campo magnetico cessa
perdono la magnetizzazione
ferromagnetici
si comportano sempre come magneti
TIPI DI MAGNETE
 MAGNETE NATURALE
 MAGNETE ARTIFICIALE
magnetite Fe3O4
prodotto dall’uomo
(FeO Fe2O3)
 STRUTTURA DI UN MAGNETE
La proprietà di attirare il ferro
nei magneti è localizzata
esclusivamente all’estremità
Queste due estremità vengono chiamate:
 polo nord
 polo sud
NB
poli opposti di due magneti si attraggono
poli uguali di due magneti si respingono
NB
non è possibile separare i poli di un magnete
CAMPO MAGNETICO
Ogni magnete crea attorno a sé un campo magnetico
Il campo magnetico
è lo spazio attorno al quale
è sensibile la forza esercitata da un magnete
 Linee di forza
linee di azione delle forze magnetiche
tra i due poli di un magnete
 Spettro magnetico
es. limatura di ferro su un cartoncino
in un campo magnetico
MAGNETISMO 2
 COME FUNZIONANO I MAGNETI
I magneti sono formati da atomi.
Gli elettroni di questi atomi si muovono attorno al nucleo
Se prendiamo un certo numero di magneti
e li mettiamo uno di seguito all’altro,
con i poli diversi che si toccano,
otteniamo un solo lungo magnete con due soli poli
poiché i poli dei singoli magneti si annullano a vicenda,
eccetto i due terminali.
Analogamente
possiamo supporre che gli atomi delle sostanze ferromagnetiche
sono dei piccoli magneti,
ognuno con due poli diversi,
orientati tutti nella medesima direzione.
NB
Riscaldando un magnete
aumentano le vibrazioni degli atomi
che vengono scombinati e disordinati
NB Non esiste carica magnetica elementare (+ o – come per l’elettricità)
ma esiste l’unità magnetica elementare nel suo insieme (magnetone)
 INDUZIONE
MAGNETICA (attrazione)
Gli atomi di Fe (e di tutte le sostanze paramagnetiche)
sono dei minuscoli magneti
orientati in tutte le direzioni (e così si neutralizzano a vicenda)
Quando gli atomi di Fe sono sottoposti a un campo magnetico,
questi atomi sono costretti a girarsi e orientarsi.
Ne consegue che il pezzo di metallo acquista esso stesso proprietà magnetiche
e diventa un magnete.
Ciò accade quando
oggetti di ferro e di acciaio
restano per molto tempo nella stessa posizione (es le gambe metalliche dei tavoli)
La magnetite è un minerale di ferro che ha delle proprietà magnetiche
perché le molecole che la costituiscono,
essendo da milioni di anni sotto l’azione del campo magnetico terrestre,
hanno finito per orientarsi tutte, secondo tale campo,
divenendo essi stessi dei magneti.
La magnetite è dunque un magnete naturale.
MAGNETISMO 3
MAGNETIZZAZIONE
per
strofinio
contatto
induzione
corrente elettrico
magnete permanente
magnete temporaneo



 SMAGNETIZZAZIONE
con il calore


 BUSSOLA
 Scatola di materiale non ferroso (Al)
ricoperto di un vetro trasparente
 Ago magnetizzato
appoggiato al centro su una punta (per poter oscillare)
 Quadrante
cerchio graduata diviso in 360°
sul quale sono segnati i 4 punti cardinali
 MAGNETISMO ed ELETTRICITA’
Corrente elettrica e campo magnetico
effetto Oersted
Campo magnetico e corrente elettrica
solenoide + magnete in movimento
MAGNETISMO TERRESTRE
1
La Terra si comporta come un grande magnete
e crea attorno a sé un campo magnetico.
Un ago magnetico
posto orizzontalmente,
libero di ruotare,
si dispone sempre in modo
che le sue estremità sono dirette nella direzione NS
NB
I poli magnetici terrestri
non coincidono con i poli geografici
Il campo magnetico terrestre
è molto simile al campo che verrebbe prodotto
se al centro della Terra fosse posta una gigantesca barra magnetica,
inclinata di 11° rispetto all’asse di rotazione
L’asse ideale del campo magnetico
incontra la superficie terrestre in due punti: i poli magnetici.
La posizione dei poli magnetici
rimane molto vicina a quella dei poli geografici
 DECLINAZIONE MAGNETICA
l’angolo formato dalla direzione dell’ago magnetico
con la direzione NS (varia nel tempo)
 INCLINAZIONE MAGNETICA
l’angolo compreso
dal piano di inclinazione dell’ago magnetico
e il piano orizzontale
° nella bussola
 la punta Nord dell’ago magnetico
si abbassa
 si innalza
nell’emisfero settentrionale
nell’emisfero meridionale
 la punta Sud dell’ago magnetico
 si abbassa
si innalza
nell’emisfero meridionale
nell’emisfero settentrionale
 INTENSITA’ DEL CAMPO MAGNETICO
forza esercitata punto per punto
sulla superficie terrestre
dal campo magnetico terrestre
Le linee di forza di questo grande magnete
sono più intense ai poli
MAGNETISMO TERRESTRE
2
CARTE MAGNETICHE
carte che indicano il magnetismo
 ISOGONE
linee che uniscono tutti i punti di uguale declinazione magnetica
 ISOCLINE
linee che uniscono tutti i punti di uguale inclinazione magnetica
 STRUMETO DI MISURA
misura l’intensità e la direzione del campo magnetico
magnetometro
MAGNETOSFERA
La regione di spazio
che circonda la Terra in cui si risente l’azione del campo magnetico
Costituisce uno scudo protettivo
contro le radiazioni cosmiche
VARIAZIONI DEL CAMPO MAGNETICO TERRESTRE
TIPI
 VARIAZIONI REGOLARI
 VARIAZIONI IRREGOLARI
 VARIAZIONI SECOLARI
CAUSE
 per le variazioni secolari
variazioni a breve periodo
variazioni di diversi giorni
variazioni lente
tempeste magnetiche
presenza di masse magnetiche
con polarità propria
 per le variazioni regolari e irregolari
correnti elettriche presenti nell’atmosfera
bombardamento di particelle ad alta energia
provenienti dal Sole
 INVERSIONI MAGNETICHE
Inversione della polarità del campo magnetico terrestre
Il campo magnetico terrestre
inverte la sua polarità con periodicità irregolare
Durante l’inversione del campo magnetico
la Terra perde gran parte dello scudo magnetico.
Lo scudo magnetico
avvolge la Terra
e la protegge dal bombardamento dei raggi cosmici
MAGNETISMO TERRESTRE
3
 ORIGINE DEL MAGNETISMO TERRESTRE
PRIMA TEORIA
Al centro della Terra vi è un enorme magnete (nucleo)
costituito da Ni e Fe
Obiezione
i materiali ferromagnetici
perdono il loro magnetismo
quando raggiungono determinate temperature (punto di Curie)
770 °C Fe
360 °C Ni
SECONDA TEORIA
NB
cariche elettriche in movimento su un conduttore
generano un campo magnetico
(effetto Oersted)
Il nucleo terrestre Ni Fe
è un conduttore di cariche elettriche
è allo stato liquido
 in continua agitazione
 crea spostamento di elettroni
NB
La seconda teoria è da ritenersi valida?
Al momento non vi è una teoria migliore
ROCCE: DOCUMENTI MAGNETICI
Alcune rocce si comportano come magneti naturali
I minerali di ferro che compongono tali rocce
possono acquisire una magnetizzazione permanente
In una lava che si va raffreddando
gli atomi di ferro in essa contenuti
si orientano nella direzione
che il campo magnetico terrestre ha in quel momento


Le rocce magnetiche
conservano il loro magnetismo
anche se il campo magnetico iniziale si annulla
o se la roccia viene sottoposta a campi magnetici differenti
magnetismo residuo delle rocce
In uno stesso luogo
colate laviche di diverse epoche
 hanno diverse direzioni di magnetizzazione
 conservano il loro magnetismo
anche se vengono esposte a un campo magnetico terrestre diverso
L’attento studio dei magneti naturali
permette di stabilire
come è cambiato il campo magnetico terrestre
INVERSIONE DI POLARITA’

 Utilizzando numerosi campioni di lava accuratamente datati
si è ricostruito in dettaglio
la successione dei periodi di tempo a polarità normale e a polarità inversa
che si sono susseguiti negli ultimi 5 milioni di anni
L’epoca magnetica in cui viviamo
è durata 700.000 anni.
Potrebbe essere prossima una nuova inversione di polarità
Sappiamo poco
su come avvenga tale fenomeno.
Ma è possibile che il campo magnetico si indebolisca o scompaia per un certo tempo
lasciando la Terra priva del suo scudo naturale contro certe radiazioni cosmiche.
Secondo alcuni studiosi
le inversioni di polarità potrebbero avere una qualche influenza
sull’evoluzione biologica.
PALEOMAGNETISMO
Magnetismo residuo
Il paleomagnetismo
è il campo magnetico terrestre
che è stato prodotto in periodi antecedenti a quello attuale
Le rocce ricche di ferro (ferromagnetiche)
registrano durante la loro formazione
la magnetizzazione esistente in quel momento
(intensità, direzione, polarità del campo magnetico)
conservano la direzione del loro campo magnetico
anche se la direzione del campo magnetico terrestre varia nel tempo.
In base agli studi effettuati sul paleomagnetismo delle rocce
si è potuto costatare che:
La direzione della magnetizzazione conservata da rocce antiche
è diversa da quella del campo magnetico attuale
Nel corso delle ere geologiche
in molte rocce il campo magnetico terrestre
ha subito numerose inversioni
Il campo magnetico terrestre
ha avuto nel tempo direzioni differenti
(i poli si sono scambiati tra loro)
171 inversioni negli ultimi 76 milioni di anni
con durata media di
420.000 anni per la polarizzazione normale
480.000 anni per la polarizzazione inversa
Utilizzando numerosi campioni di lava accuratamente datati
si è ricostruito in dettaglio
la successione dei periodi di tempo a polarità normale e a polarità inversa
che si sono susseguiti negli ultimi 5 milioni di anni
L’epoca magnetica in cui viviamo
è durata 700.000 anni.
Potrebbe essere prossima una nuova inversione di polarità
Sappiamo poco
su come avvenga tale fenomeno.
Ma è possibile che il campo magnetico si indebolisca o scompaia per un certo tempo
lasciando la Terra priva del suo scudo naturale contro certe radiazioni cosmiche.
Secondo alcuni studiosi
le inversioni di polarità potrebbero avere una qualche influenza
sull’evoluzione biologica
MIGRAZIONE APPARENTE
DEI POLI MAGNETICI
Verso gli anni cinquanta
gli scienziati costatarono che
alcune rocce della stessa età
in continenti diversi
indicavano poli magnetici diversi
(come se nello stesso momento
fossero stati presenti sulla Terra
assi magnetici diversi)
La spiegazione più plausibile a questo fenomeno
è che i continenti si sono spostati.
Migrazione apparente dei poli magnetici
ISOSTASIA
(1)
1870
Definizione
Equilibrio statico delle masse rocciose.
Grandi porzioni della crosta terrestre
sottoposte a movimenti verticali.
tendono a raggiungere una posizione di equilibrio
mediante aggiustamenti isostatici
Aggiustamenti isostatici:
movimenti verticali verso l’alto o verso il basso
con cui la crosta reagisce ad ogni modifica di equilibrio statico
Quando un settore della crosta si deforma
e come risultato si solleva una catena montuosa,
si osserva che al di sotto della catena montuosa,
i materiali della crosta risultano scesi a parecchi km di profondità
rispetto alla crosta continentale non sollevata.
Quel settore di crosta è aumentato di spessore ed è diventato più pesante.
Come conseguenza è sprofondato nel sottostante mantello
finché la spinta di galleggiamento non ne compensa il maggior peso.
A mano amano che l’erosione alleggerisce la catena montuosa,
le radici si riducono di volume (i materiali risalgono verso l’alto)
(esempio della nave:
quando viene scaricata, la parte sommersa via via si riduce)
A causa della viscosità del mantello
l’equilibrio viene raggiunto lentamente
con una serie di lente oscillazioni.
PRINCIPIO DELL’ISOSTASIA
La
crosta può essere immaginata come un insieme di prismi
(con densità e volume differenti)
che galleggiano sul mantello.
La
Il
I
crosta galleggia sul mantello un po’ come un blocco di ghiaccio
mantello si comporta come un materiale plastico
diversi blocchi della crosta sprofondano nel mantello
ISOSTASIA
(2)
1870
SUPERFICIE DI COMPENSAZIONE ISOSTATICA
livello profondo dove viene raggiunto l’equilibrio statico.
Per raggiungere questo equilibrio,
le masse rocciose si spostano verso l’alto o verso il basso
Es
ghiaccio in H2O
Fe in Hg
CONSEGUENZE DELL’ISOSTASIA
Ogni appesantimento
fa sprofondare le masse continentali
Ogni alleggerimento
fa sollevare le masse continentali
Paesi scandinavi

Erosione delle montagne 
innalzamento
sollevamento delle montagne
Una testimonianza di isostasia viene dalla penisola baltica
Un tempo ricoperta da una spessa calotta di ghiacci, è lentamente sprofondata.
Con lo sciogliersi dei ghiacciai, la crosta, alleggerita, si è gradualmente sollevata,
come mostrano le antiche linee di riva oggi innalzate a oltre 100 m di quota.
Nel golfo di Botnia
la crosta, liberata dai ghiacci circa 8000 anni fa,
si solleva ancora oggi di 1 m al secolo.
DERIVA DEI CONTINENTI
Teoria di Wegener
Definizione
Teoria secondo la quale i continenti
non sono immobili
ma si spostano
200 milioni di anni fa
era paleozoica
pangea
pantalassa
Tedite
180 milioni di anni fa
giurassico
smembramento della pangea
WEGENER considerava
le aree continentali come zattere di SiAl
(indicando con SiAl la crosta a composizione granitica)
il materiale sottostante come SiMa
più denso del SiAl
a composizione basaltica
costituiva secondo l’autore un involucro continuo
Nella TEORIA DI WEGENER
I grossi frammenti di costa sialica, immersi nel SiMa molto viscoso,
“come iceberg nell’acqua”
sarebbero andati pian piano alla deriva verso ovest
PROVE
PROVA GEOMORFOLOGICA
somiglianza dei profili delle coste Africa e America del Sud
PROVA GEOLOGICA
continuità tra le strutture delle rocce
PROVA PALEONOLOGICA
continuità tra i fossili
Mesosaurus e Cinognatus
PROVA PALEOCLIMATICA
carboni
Europa del Nord
morene
Australia
Africa meridionale
assenza di anelli annuali
Attraverso queste prove
Wegener aveva riconosciuto la mobilità della crosta continentale
Alla sua teoria mancava “il motore” che causava questi movimenti
FONDALI
OCEANICI
STRUTTURA
3 strati
sedimenti
basalti
gabbri
ELEMENTI dei fondali oceanici
DORSALI OCEANICHE
PIANURE ABISSALI
SEDIMENTI
OSSE OCEANICHE



Le rocce dei fondali oceanici
* hanno una età che non supera i 200 milioni di anni
* la loro età aumenta
andando dalle dorsali verso i continenti
* i sedimenti
° inesistenti nella zona centrale (dorsali)
° aumentano di spessore andando verso i continenti
DORSALI OCEANICHE
STRUTTURA
catene montuose
alte 3000 metri
larghe 200 km
lunghe decine di migliaia di Km
70.000 km
COSTITUZIONE
Le dorsali oceaniche sono fratture di tensione della crosta terrestre
Attraverso queste fratture risale materiale magmatico
(lave basaltiche)
lungo le dorsali la crosta è più giovane
man mano che ci si allontana dalle dorsali
la crosta oceanica è
più antica
ricoperta di sedimenti più spessi
DIVISIONE
Dorsale pacifica
Dorsale medio atlantica
DORSALE MEDIO ATLANTICA
caratteristiche
lungo il suo asse presenta una fossa: rift valley
è formata da una successione di segmenti
è attraversata da faglie trasformi
fratture trasversali perpendicolari al rift
simmetria cronologica delle rocce ai lati della dorsale

PIANURE ABISSALI
Definizione
Zona che si riscontra dopo la scarpata continentale
sotto i 3.000 m (tra i 3.000 e i 6.000 m)
NB E’ il più grande dominio dei 3 domini oceanici
CARATTERISTICA
completa oscurità
grandi bacini
pianure abissali
colline abissali
montagne sottomarine isolate
(seamunts)
i picchi delle catene montuose sottomarine sono inalterate
numerosi vulcani sottomarini
SEDIMENTI
DEI FONDALI OCEANICI
(guiots)
I fondali oceanici sono ricoperti di sedimenti
Definizione
resti di organismi marini
detriti trasportati dalla terraferma ad opera di corsi d’acqua
NATURA DEI SEDIMENTI
SEDIMENTI DI ORIGINE ORGANICA
fanghi a foraminiferi
fanghi a radiolari
fanghi a diatomee
oc. Atlantico
oc Pacifico
regioni polari
SEDIMENTI DI ORIGINE MINERALE
materiali rocciosi
erosi
trasportati
depositati
 In nessun oceano
si trovano sedimenti con età superiore a 200 milioni di anni
 La coltre dei sedimenti
aumenta di spessore man mano che ci si allontana dalla dorsale
FOSSE OCEANICHE
Definizione
PROFONDITA’
FLUSSO TERMICO
ATTIVITA’ VULCANICA
Depressioni dei fondali oceanici
lunghe migliaia di Km
e relativamente strette
molto profonde
molto ridotto
alcune oltre i 10.000 m
Localizzata a una certa distanza dalla fossa
lungo una fascia parallela a quest’ultima
Se la fossa fiancheggia il margine di un continente
lungo questo margine si innalza una catena di vulcani
che individua un arco vulcanico
(es fossa del Perù)
Se la fossa è in pieno oceano
parallelamente ad essa
si osserva un arco di isole vulcaniche
(es fossa delle Marianne)
Il vulcanesimo associato alle fosse
è diverso da quello delle dorsali.
Il vulcanesimo delle dorsali
è associato all’emissione di lava fluida
Il vulcanesimo lungo le fosse
è altamente esplosivo
con magmi ricchi di gas e vapori
ATTIVITA’ SISMICA
I sistemi arco-fossa
sono accompagnati da forte sismicità
PIANO DI BENIOFF
Gli ipocentri,
superficiali in prossimità della fossa,
diventano sempre più profondi
man mano che ci si allontana da questa
in direzione dell’arco vulcanico
fino a un massimo di 720 Km
Superficie ideale
che scende in profondità rispetto alla superficie terrestre
con un angolo compreso tra i 30° e i 70°
Lungo questa superficie
sono allineati gli ipocentri dei terremoti dei sistemi arco-fossa
PALEOMAGNETISMO
Magnetismo residuo
Il paleomagnetismo
è il campo magnetico terrestre
che è stato prodotto in periodi antecedenti a quello attuale
Le rocce ricche di ferro (ferromagnetiche)
registrano durante la loro formazione
la magnetizzazione esistente in quel momento
(intensità, direzione, polarità del campo magnetico)
conservano la direzione del loro campo magnetico
anche se la direzione del campo magnetico terrestre
varia nel tempo.
In base agli studi effettuati sul paleomagnetismo delle rocce
si è potuto costatare che:
La direzione della magnetizzazione conservata da rocce antiche
è diversa da quella del campo magnetico attuale
Nel corso delle ere geologiche
in molte rocce il campo magnetico terrestre
ha subito numerose inversioni
Il campo magnetico terrestre
ha avuto nel tempo direzioni differenti
(i poli si sono scambiati tra loro)
171 inversioni negli ultimi 76 milioni di anni
con durata media di
420.000 anni per la polarizzazione normale
480.000 anni per la polarizzazione inversa
Utilizzando numerosi campioni di lava accuratamente datati
si è ricostruito in dettaglio
la successione dei periodi di tempo a polarità normale e a polarità inversa
che si sono susseguiti negli ultimi 5 milioni di anni

TEORIA DELLA ESPANSIONE
DEI FONDALI OCEANICI
1962
LE DORSALI OCEANICHE
sono
IPOTESI DI HESS
delle grandi fratture
via di uscita di materiali magmatici.
Attraverso le dorsali
i materiali magmatici
risalgono dal mantello
si espandono
solidificano
generano nuova crosta terrestre
che spinge la vecchia crosta verso l’esterno
Sotto la crosta,
in corrispondenza delle dorsali,
esiste un flusso ascendente di materiale molto caldo
in risalita da livelli profondi dentro il mantello
In vicinanza della superficie,
parte del materiale caldo risale attraverso le fratture della rift valley
fino a traboccare sul fondo del mare
Appena consolidate,
le nuove rocce vengono spinte verso i margini continentali
da nuovo magma che continuerà a fluire.
La litosfera oceanica
si
si
si
allontana da un alto e dall’altro della rift valley
raffredda,
contrae e si abbassa di quota rispetto alla dorsale
Si forma così il pavimento delle vaste piane abissali
che si ricopre col tempo di un certo spessore di sedimenti.
Contemporaneamente,
a una certa distanza dalle dorsali oceaniche,
il materiale della litosfera comincia a ridiscendere in profondità
con un movimento di SUBDUZIONE
La litosfera
inflette verso il basso
si riscalda
comincia a fondere
si immerge nel mantello
viene riciclata
(si formano le fosse oceaniche)
La discesa della litosfera
avviene con violenti attriti,
che si manifestano come terremoti
Una parte della litosfera
non viene riciclata nel mantello,
ma fonde gradualmente producendo grandi volumi di magma
che, essendo meno denso del materiale circostante,
sale verso la superficie e alimenta il vulcanesimo degli archi vulcanici.
PROVE DELL’ESPANSIONE
DEI FONDALI OCEANICI
DISTRIBUZIONE SPECULARE DELLE ROCCE
Parallelamente all’asse della dorsale,
si notano fasce rocciose allungate
dotate alternativamente di magnetismo normale e magnetismo invertito
La distribuzione di queste fasce rocciose è simmetrica rispetto alla dorsale.
Questa caratteristica
spiega la teoria dell’espansione dei fondali oceanici
L’espansione dei fondali oceanici
ha inizio con la lacerazione della placca litosferica.
Dall’astenosfera risale materiale fuso.
Questo materiale in superficie,
solidifica in una fascia di roccia basaltica
Questa roccia basaltica assumerà la polarizzazione del campo magnetico
esistente nel momento della solidificazione.
La fascia di roccia solidificata
aderisce ai monconi della rift e si allontana con loro
man mano che altro materiale fuso risale e si solidifica.
Se nel frattempo il campo magnetico terrestre si inverte
la nuova fascia lavica registra tale fenomeno
e viene magnetizzata in direzione opposta
a quella delle rocce formatesi in precedenza
Il processo di espansione prosegue
e così altra crosta si allontana dalla Rift valley insieme a quella più antica
ETA’ DEL PAVIMENTO OCEANICO
I basalti sottomarini
sono tanto più antichi quanto più ci si allontana dalle dorsali
SPESSORE DEI SEDIMENTI
Lo spessore dei sedimenti
è molto ridotto sulle dorsali dove la crosta basaltica
è appena formata
aumenta man mano che ci si allontana dalla rift valley

Queste prove sono state confermate negli anni sessanta del XX secolo
grazie alle crociere della nave oceanografica Challenger
in grado di perforare e campionare i sedimenti marini
e di penetrare nel sottostante strato di basalto anche sui fondali abissali
TETTONICA DELLE PLACCHE
1970
Definizione
Teoria secondo la quale
la litosfera non è un involucro continuo
ma è suddiviso in una serie di placche (zolle)
incastrate come i pezzi di puzzle
NB Le placche litosferiche
si muovono
“galleggiano”
sulla sottostante astenosfera
trascinate passivamente
dai movimenti che si realizzano nel mantello
sono a stretto contatto
senza spazi vuoti tra l’una e l’altra
lungo i margini
sono rigide
nella parte centrale
sono instabili
lungo i margini
si accrescono
vengono demolite
NB

a livello delle dorsali oceaniche
a livello delle fosse oceaniche
(zona di subduzione)
Sono state identificate una ventina di placche di dimensioni variabili.
8 placche sono le più grandi.
TETTONICA DELLE PLACCHE
MARGINI e TIPI DI ZOLLE
MARGINI DELLE ZOLLE
I bordi delle singole placche sono distinti in:
MARGINI COSTRUTTIVI
in corrispondenza delle dorsali e dei rift continentali
MARGINI DISTRUTTIVI
in corrispondenza dei sistemi arco fossa
e della catene montuose recenti
MARGINI CONSERVATVI
in corrispondenza delle grandi faglie
TIPI DI ZOLLE
ZOLLE DIVERGENTI
zolle che si allontanano
In mezzo alle due zolle si apre una depressione e una frattura (rift)
Attraverso la frattura il magma basaltico risale
e si riversa sul fondale oceanico
In corrispondenza delle dorsali si forma nuova crosta terrestre
es
ZOLLE CONVERGENTI
Dorsale medio atlantica
Rift continentale
Grat Rift Valley
valle del Reno
zolle che entrano in collisione
3 diverse situazioni
collisione tra zolla oceanica e zolla continentale
collisione tra due zolle oceaniche
ZOLLE TRASFORMI
collisione tra due zolle continentali
Zolle molto estese
a scorrimento orizzontale lungo le faglie trasformi
A causa dell’attrito tra le due placche
lungo i margini trasformi si verificano terremoti molto violenti
Lungo la Faglia di S. Andrea
la zolla pacifica scivola lungo la zolla americana
con una velocità di 5 cm all’anno
TETTONICA DELLE PLACCHE
MOVIMENTI TRA LE ZOLLE

COLLISIONE TRA ZOLLA OCEANICA e ZOLLA CONTINENTALE
(es. zolla di Natzca e zolla sudamericana)
Fenomeno di subduzione
La placca oceanica, più densa,
tende a immergersi sotto la placca continentale, meno densa
La placca oceanica va in subduzione
La placca continentale galleggia
3 eventi:
formazione di una fossa oceanica
La zolla oceanica
si incunea nel fondale
si immerge sotto la placca continentale
lungo un piano inclinato detto: piano di subduzione
I materiali rocciosi
in superficie
- vengono deformati
- subiscono fenomeni di metamorfismo
in profondità
- fondono
- formano magmi che alimentano numerosi vulcani
La zolla continentale
si ispessisce
 forma una catena montuosa
(es Cordigliera delle Ande)
attività sismica intensa lungo il piano di subduzione
formazione di archi vulcanici sul margine della zolla continentale
COLLISIONE TRA DUE ZOLLE OCEANICHE (Filippine, Giappone)
Una delle placche scivola l’una sotto l’altra
forma una fossa in pieno oceano
La zolla che va in subduzione forma dei magmi
Gli edifici vulcanici che ne derivano
I magmi risalgono
dando origine a un vulcanesimo sottomarino
possono emergere come isole
e formare un arco vulcanico insulare
COLLISIONE TRA DUE ZOLLE CONTINENTALI (Alpi. Himalaya)
Non si verifica subduzione
Il dominio oceanico che separa le due zolle viene progressivamente ristretto
I sedimenti vengono fratturati, accavallati, fino a formare catene montuose
TETTONICA DELLE PLACCHE
MOTORE
vulcanesimo
sismicità
sollevamento di catene montuose
apertura e scomparsa di oceani
deriva dei continenti
sembrano aver trovato
un logico quadro di riferimento
nella tettonica delle placche
Cosa fa muovere le placche?
I movimenti delle placche
sono causati dai MOTI CONVETTIVI del mantello
I moti convettivi del mantello
formano
celle convettive che interessano l’intero spessore del mantello
celle convettive che interessano solo lo strato superficiale del mantello
celle convettive nel mantello superiore
separate ma coesistenti con le celle convettive del mantello inferiore.
I rami ascendenti delle celle convettive
sono collocati in corrispondenza delle dorsali
I rami discendenti delle celle convettive
sono collocati in corrispondenza delle zone di subduzione
I rami superiori paralleli alla superficie terrestre
sono alla base delle zolle
e funzionano da nastri traspportatori
PUNTI CALDI e PENNACCHI
Alcuni geofisici ritengono che
dalle regioni più calde presenti alla base del mantello
si innalzano colonne di materiale caldo, chiamate: PENNACCHI
I PENNACCHI
Sono colonne di materiale caldo che si innalzano dalla base del mantello
Ogni colonna che forma un pennacchio
presenta un diametro di circa 100 Km
Questi pennacchi arrivano in superficie
si manifestano nei PUNTI CALDI
I PUNTI CALDI
Sono caratterizzati da
alto flusso termico
intensa attività vulcanica
Tali punti caldi
appaiono fissi rispetto al continuo movimento delle placche
I vulcani attivi alimentati dai punti caldi
sono localizzati
all’estremità di lunghi allineamenti di altri vulcani ormai estinti,
che risultano tanto più antichi quanto più lontani sono da quelli attivi
Sarebbero attualmente localizzati sopra i pennacchi
Gli altri vulcani si sarebbero man mano allontanati da questi
proprio per il movimento delle placche, estinguendosi
perché ormai privi di alimentazione.
Tipico risultato di un simile processo
è la Dorsale delle Hawaii
La dorsale delle Hawaii è una catena di isole e rilievi sottomarini
lunga oltre 3500 km
formata da vulcani.
Il vulcano posto all’estremo NW (oggi sommerso)
si è estinto circa 40 milioni di anni fa
Gli altri vulcani si sono estinti in età man mano più recenti
procedendo verso SE,
fino all’isola di Hawaii che ospita il più grande vulcano della Terra.
PLACCHE e SISMICITA’
La Tettonica delle placche spiega la sismicità
Se poniamo a confronto
la figura che riporta la distribuzione mondiale dei terremoti
con il mosaico delle placche
appare chiaro che le due immagini sono strettamente correlate.
La distribuzione delle attività sismiche coincide per oltre il 95%
con le fasce lungo cui interagiscono i margini delle placche.
Sono proprio gli sforzi dovuti ai movimenti della litosfera,
concentrati lungo i margini delle placche,
che provocano continuamente la deformazione di masse rocciose
in cui si accumula l’energia che viene poi liberata dai terremoti.
SISMICITA’ LUNGO LE DORSALI
Lungo
le dorsali
le forze che tendono a far allontanare uno dall’altro i due fianchi della rift valley
e la risalita del magma attraverso numerose fatture
provocano continuamente l’attivazione (o la riattivazione) di numerose faglie
Tutto questo si traduce in sismi di modesta entità o in una miriade di “microsismi”
SISMICITA’ LUNGO LE FOSSE OCEANICHE
Lungo
le fosse oceaniche si ha forte sismicità
La forte sismicità associata alle fosse oceaniche
è legata alla subduzione di una placca sotto l’altra.
Molti
dei maggiori terremoti che si verificano in tale situazione
sono in gran parte legate al violento attrito della placca sovrastante con la placca in subduzione
La superficie di Benioff
con il suo allineamento di ipocentri
“segnala” la discesa della placca
SISMICITA’ NEGLI OROGENI
Nelle
catene montuose di orogenesi recente, nate da collisioni continentali,
non si sono ancora esaurite le gigantesche spinte
che hanno deformato i margini venuti a contatto.
E’ questo il caso
delle catene circummediterranee
conseguenza della subduzione della placca africana sotto quella eurasiatica
(ancora attiva nel settore orientale,
mentre in quello orientale si sono innescati movimenti di apertura di nuovi bacini marini come il Tirreno)
E’ questo il caso
della catena himalayana
In corrispondenza delle catene himalayane, la placca indo australiana
continua a muoversi e a premere contro quella eurasiatica
con spinte i cui effetti si propagano fin nel cuore dell’Asia
PLACCHE
e
ATTIVITA’ VULCANICHE
La Tettonica delle placche spiega il vulcanesimo
Se poniamo a confronto
la figura che riporta la distribuzione mondiale dei vulcani
con il mosaico delle placche
appare chiaro che le due immagini sono strettamente correlate.
La distribuzione delle attività vulcaniche coincide
con le fasce lungo cui interagiscono i margini delle placche.
VULCANESIMO LUNGO LE DORSALI
Lungo
le dorsali
si ha un vulcanesimo essenzialmente effusivo
dovuto alla risalita dalle profondità del mantello
di materiale caldo che fa inarcare la litosfera.
Il magma deriva dalla fusione parziale di rocce del mantello
ed è, di conseguenza, di natura basaltica.
Questo magma, essendo povero in silice, da origine a lave fluide
che fuoriescono “tranquillamente”
VULCANESIMO
LUNGO LE FOSSE OCEANICHE
Lungo
le fosse oceaniche si ha un vulcanesimo di tipo esplosivo
Tale vulcanesimo associato alle fosse oceaniche
è legata alla subduzione di una placca sotto l’altra.
La placca che sprofonda viene progressivamente fusa
La
presenza di sedimenti marini (argille, sabbie, calcari)
tutti imbibiti di acqua,
fa sì che il magma prodotto dalla fusione sia ricco di silice (quindi viscoso)
Di conseguenza, questo tipo di vulcanesimo
dà origine a manifestazioni altamente esplosive
GRANDI CENTRI VULCANICI
ALL’INTERNO DELLE PLACCHE
sia in pieno oceano (Hawaii, Canarie)
sia sui continenti (Africa orientale)
In
qualche caso
si tratta di vulcanesimo associato di grandi fratture della crosta
che preludono alla “apertura di un continente”,
come nel caso della Great Rift Valley dell’Africa Orientale.
Nella maggior parte dei casi
siamo di fronte alla manifestazione in superficie di un “punto caldo”
una di quelle ristrette aree della crosta (se ne conoscono una trentina)
caratterizzate da elevato flusso termico e continua effusione di lave basaltiche
PLACCHE e OROGENESI
orogeno = prodotto dell’orogenesi
CROSTA OCEANICA
in subduzione
sotto un MARGINE CONTINENTALE
Se un continente si trova a ridosso di una fossa oceanica
la crosta oceanica sprofonda sotto il margine continentale
che viene così deformato dal violento attrito.
Dalla crosta oceanica in subduzione
vengono strappati sedimenti oceanici
Queste masse oceaniche,
spinte da forze enormi,
finiscono per saldarsi stabilmente al margine del continente
e formare una nuova striscia di crosta continentale.
La crosta continentale si accresce di spessore
per la risalita di grandi quantità di magmi
Si individua così il processo di orogenesi
con il sollevamento di una nuova catena montuosa.

E’ quello che sta accadendo da molte decine di milioni di anni,
lungo il margine pacifico del Sudamerica
al di sotto del quale, pungola fossa del Perù Cile
si sta immergendo la Placca di Nasca.
Il risultato è la catena delle Ande,
in lento sollevamento,
costellata di alti vulcani
e investita spesso da violenti terremoti.
COLLISIONE TRA DUE PLACCHE CONTINENTALI
Quando una placca continentale entra in collisione con un’altra placca continentale
Il continente si frantuma in parecchie falde
che scivolano una sull’altra
impilandosi
La crosta continentale si ispessisce e si solleva in un’alta catena montuosa
I margini che entrano in contatto, vengono sconvolti e deformati
Grandi masse rocciose scivolano una sopra l’altra anche per centinaia di km
finchè si saldano facendo aumentare lo spessore della crosta.
Si origina così una lunga catena montuosa
che rimane come una cicatrice
all’interno di un unico grande continente.

E’ quanto è accaduto, per esempio,
tra il margine meridionale dell’Eurasia e il continente India.
Il continente India è andato alla deriva per lunghissimo tempo
da Sud verso Nord.
Dalla collisione è sorta la gigantesca catena Himalayana.