Modulo: Processi dinamici endogeni
Prof. Filippo QUITADAMO
1
CONTENUTI DELL’
DELL’UNITA’: DSTV
1.
2.
3.
A.
B.
C.
D.
La deriva dei continenti (1912)
Espansione dei fondali oceanici (1960)
La tettonica a placche (1967):
Le placche e le interazioni possibili
I margini delle placche
Motori per la tettonica
Tettonica e biodiversità.
Prof. Filippo QUITADAMO
2
PREREQUISITI
1.
2.
3.
Modalità di trasferimento del
calore.
Struttura interna della Terra
Differenze tra crosta oceanica
e continentale.
Prof. Filippo QUITADAMO
3
Prof. Filippo QUITADAMO
4
OBIETTIVI: conoscenze e competenze.
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Spiegare la teoria di Wagener
Illustrarne le prove e le critiche
Discutere i punti focali della
tettonica globale
Distinguere i tipi di margini
Analizzare le interazioni tra placche
Evidenziare i fenomeni endogeni
collegati.
Prof. Filippo QUITADAMO
5
OBIETTIVI formativi.
1.
2.
Convincersi che l’energia geotermica
agisce continuamente e produce effetti
lenti e duraturi;
Sintetizzare le informazioni acquisite
in alcuni grandi modelli (interno Terra
e tettonica globale).
Prof. Filippo QUITADAMO
6
OBIETTIVI metodologici
1.
2.
Spiegare i metodi di studio del sottosuolo
Ripetere e applicare i parametri di studio
degli strati.
Prof. Filippo QUITADAMO
7
OBIETTIVI gnoseologici
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Spiegare la teoria di Wagener
Illustrarne le prove e le critiche
Esporre i punti focali della tettonica
globale negli aspetti cinematico e
dinamico
Distinguere i tipi di margini
Analizzare le interazioni tra placche
Evidenziare i fenomeni endogeni
collegati.
Prof. Filippo QUITADAMO
8
OBIETTIVI operativi
1.
2.
3.
Riconoscere e descrivere in natura
uno strato, una piega, una faglia
Disegnare una sezione del globo
terrestre
Usare la carta geologica nel corso
di una escursione geologica.
Prof. Filippo QUITADAMO
9
Prof. Filippo QUITADAMO
10
Teorie mobiliste: da L. da Vinci a Wegener
1.
2.
3.
4.
Nel 1508 Leonardo da Vinci ipotizzò
che nel passato il fondo marino doveva
essersi sollevato……
J. Hutton (1726(1726-1797) riprese tale idea
Nel 1830 C. Darwin trovò prove a
sostegno di queste idee
Nel 1860 A. Snider introdusse il
concetto di mobilità dei continenti
Prof. Filippo QUITADAMO
11
Teorie mobiliste: da L. da Vinci a Parker
Nel 1910 Taylor ipotizzò la possibilità di
movimenti laterali e suggerì fratture di
masse continentali, allontanatesi
reciprocamente
6. Nel 1912 Wegener sostenne la deriva dei
continenti
7. Nel 1931 van Bemmelen ipotizzò movimenti
verticali (UNDAZIONI) nella Terra, a causa
di gradiente termico e barico.
5.
Prof. Filippo QUITADAMO
12
Teorie mobiliste: da L. da Vinci a Parker
8. 19281928-1931 Holmes propose il modello
dell’espansione oceani, ripreso ed
elaborato da Hess nel 1960
9. 19671967-68 Mc Kenzie, Parker, Morgan
elaborarono il modello della tettonica
globale.
Prof. Filippo QUITADAMO
13
La deriva dei continenti (1912)
Prof. Filippo QUITADAMO
14
PANGEA
Tutto Terra
PANTALASSA
Laurasia
Tutto MARE
Gondwana
Prof. Filippo QUITADAMO
15
Prof. Filippo QUITADAMO
16
Prof. Filippo QUITADAMO
17
La deriva dei continenti (1912)
(Causa = moto rotazione terrestre)
Tale teoria fu proposta, nel 1912 –15, da Wegener secondo
il quale nel mesozoico, circa 200 milioni di anni fa, le terre
emerse erano riunite in un unico continente chiamato
PANGEA,, che successivamente si fratturò, dividendosi in
PANGEA
due blocchi: LAURASIA a Nord, GONDWANA a Sud.
Questi iniziarono ad andare alla deriva come zattere sul
mare. Le zolle continentali sialiche si muovevano sul sima
viscoso che opponeva una forte resistenza ai movimenti
diretti da est ad ovest (i più importanti) e dai poli
verso l’equatore; pertanto, i margini dei continenti stessi
si corrugavano dal lato avanzante, dando luogo a catene
montuose: le Montagne Rocciose, la Cordigliera delle Ande
(dovute alla deriva da est verso ovest); le Alpi, il Caucaso
e l’Himalaja, dovute alla deriva dai poli all’equatore.
Prof. Filippo QUITADAMO
18
La deriva dei continenti (1912)
La teoria della deriva dei continenti fu formulata da WEGENER nel 1912
la terra era formata dalla
PANGEA
PANTHALASSA
massa continentale
massa oceanica
si suddivise in
LAURASIA
GONDWANA
N-America, Europa e Asia
Prof. Filippo QUITADAMO
S-America,
Africa, Australia, Antartide e India
19
Prove
1.
2.
3.
4.
le analogie di flora e fauna,
la corrispondenza tra le coste,
i resti paleontologici ( Mesosaurus, rettile vissuto circa
250 milioni di anni fa sia in Africa che in Sudamerica,
privo di strutture che potessero permettere la capacità
natatoria),
la continuità geologica di strutture rocciose africane e
sudamericane,
Ma il nodo fondamentale, rimasto sempre
senza risposta, fu l’individuazione del
motore dello spostamento
Prof. Filippo QUITADAMO
20
LE PROVE
1.
2.
3.
4.
Prove geografiche = somiglianza delle linee di costa dei
continenti affacciati sull’Atlantico.
Prove paleontologiche = basate sul ritrovamento dei
fossili degli stessi organismi in aree geografiche oggi
separate da oceani.
Prove geologiche = basate su affioramenti rocciosi dei
continenti affacciati sull’Atlantico, aventi caratteristiche
comuni come se fossero stati staccati da un unico grande
blocco originario.
Prove paleoclimatiche = per esempio depositi
sedimentari formatisi durante le glaciazioni si ritrovano in
zone a clima caldo; giacimenti di carboni fossili, segno di
clima caldo umido, sono localizzati in regioni attualmente
a clima temperato freddo come il Nordeuropa.
Prof. Filippo QUITADAMO
21
Prove paleontologiche
Mesosaurus
Listrosaurus
Cynognatus
Prof. Filippo QUITADAMO
22
PROVE
INDICATORI DISTRIBUZIONE PROVE
PROVE
CLIMATICI DEI FOSSILI GEOLOGICHE MORFOLOGICHE
antica glaciazione
coincidenza di
forme rocciose
Prof. Filippo QUITADAMO
corrispondenza tra i
margini continentali
23
CRITICHE AL MODELLO DI WEGENER
1.
2.
3.
non spiega in modo attendibile le cause dello
spostamento dei continenti
continenti.. Il moto di
rotazione della Terra è ritenuto una causa
insufficiente..
insufficiente
non chiarisce perché la Pangea sia scissa in
pochi milioni di anni
anni..
se l’orogenesi è una conseguenza della
deriva, come mai ci sono state orogenesi
(Huroniana, ercinica, caledoniana) anche in
tempi precedenti allo smembramento di
Pangea?
Prof. Filippo QUITADAMO
24
CRITICHE
COLLOCAZIONE
NEL TEMPO
DELLA SUA
ORIGINE
MODALITA'
DI DERIVA
Prof. Filippo QUITADAMO
CAUSE
CHE
L'HANNO
PRODOTTA
25
ESPANSIONE DEI
FONDALI
OCEANICI (1960)
Prof. Filippo QUITADAMO
26
Prof. Filippo QUITADAMO
27
ESPANSIONE DEI FONDALI
OCEANICI (1960)
Holmes, Hess, Griggs:
Griggs: causa = moti convettivi.
Nel 19281928-1931 venne elaborata da Holmes l’ipotesi
che la crosta terrestre è soggetta a movimenti dovuti
all’esistenza di correnti convettive (divergenti) nel
mantello astenosferico
astenosferico,, determinate dall’energia
termica fornita dal nucleo della Terra (convezione =
trasmissione di calore con movimento di materia).
materia).
Le correnti convettive causano:
causano:
1. migrazione dei continenti,
2. zone di tensione
3. zone di compressione
Prof. Filippo QUITADAMO
28
Prof. Filippo QUITADAMO
29
A.
B.
La spinta decisiva si ebbe nel 1960
1960//62 con
Vine,, Mattews,
Vine
Mattews, Hess
Hess,, grazie alla
conoscenza della struttura dei fondali
oceanici..
oceanici
La conclusione di una serie di studi fu che il
pavimento oceanico non è stabile, ma in
continua evoluzione
evoluzione:: la crosta oceanica si
rinnova e si consuma incessantemente, con
velocità di qualche cm/anno (1-9 cm/anno),
e in tale processo anche i continenti sono
costretti a muoversi, allontanandosi o
avvicinandosi
come
aveva
suggerito
Wegener..
Wegener
Prof. Filippo QUITADAMO
30
PUNTI ESSENZIALI DELL’ESPANSIONE
DEI FONDALI OCEANICI
1.
DORSALI OCEANICHE
OCEANICHE:: sul fondo degli oceani
si snoda un sistema di dorsali montuose sommerse
per una lunghezza di circa 80
80..000 km.
km. Si tratta di
una fascia di crosta oceanica, ampia un migliaio di
km,, alta fino a 3000 m rispetto al pavimento
km
oceanico adiacente.
adiacente. E’ una specie di cicatrice in
rilievo,, segnata da un solco largo 30
rilievo
30--40 km,
km,
profondo alcune centinaia di metri (RIFT
VALLEY)..
VALLEY)
Prof. Filippo QUITADAMO
31
DORSALI OCEANICHE
La continuità della rift valley è interrotta da numerose
fratture trasversali,
trasversali, che disarticolano le dorsali in
segmenti,, ciascuno dei quali risulta spostato
segmenti
rispetto a quelli contigui
contigui;; tali fratture sono chiamate
faglie trasformi
trasformi.. Dalle spaccature risale
continuamente magma ad alta temperatura, che si
espande, si raffredda e forma nuova crosta oceanica,
registrando la polarità magnetica del momento in
bande
rocciose
parallele,
magnetizzate
alternativamente in modo normale e in modo
inverso.. I due fianchi delle dorsali si allontanano
inverso
dalla rift valley.
valley.
Prof. Filippo QUITADAMO
32
1.
La crosta oceanica diventa più antica man mano che
ci si allontana dal sistema delle dorsali.
dorsali. I fondi
oceanici si accrescono e si espandono ad una
velocità di 1-5 cm/anno dalla rift valley.
valley. Le bande
magnetiche hanno consentito di determinare l’età di
ogni punto del fondo oceanico e, quindi, di valutare
la velocità di tale movimento che, in alcuni punti, ha
un valore di circa 9 cm/anno
cm/anno.. Da notare che nel
movimento si riaprono continuamente nuove
fessure, che rinnovano la rift valley.
valley. Le dorsali
sono perciò la fucina in cui si genera senza sosta
nuova crosta oceanica.
oceanica.
Prof. Filippo QUITADAMO
33
Fosse abissali
2.
FOSSE ABISSALI
ABISSALI:: alla formazione ed espansione
di nuova litosfera oceanica lungo la rift valley deve
corrispondere qualche forma di consunzione di
litosfera in altri settori del globo, la cui superficie
complessiva dovrebbe, altrimenti, aumentare di
continuo.. Infatti, i fondi oceanici presentano un
continuo
altro tipo di strutture attive:
attive: sono le fosse
abissali,, depressioni lunghe migliaia di km (30
abissali
30..000
km nel Pacifico), larghe dai 50 ai 100 km e profonde
fino a 6000 m rispetto al pavimento oceanico.
oceanico.
Prof. Filippo QUITADAMO
34
Fosse abissali
2.
Ad una certa distanza dalla fossa è sistematicamente
presente un’attività vulcanica ben diversa da quella
delle dorsali:
dorsali: mentre quest’ultima è di natura
effusiva, il vulcanesimo lungo le fosse è altamente
esplosivo,, alimentato da magma andesitico ricco di
esplosivo
gas e vapori.
vapori. In corrispondenza di una fossa
oceanica la litosfera fredda e pesante scende in
profondità (subduzione
subduzione)) e comincia a fondere,
alimentando un vulcanesimo esplosivo e
determinando terremoti a causa degli attriti, perciò
un’uguale quantità di crosta viene distrutta
(compenso litosferico)
litosferico).
Prof. Filippo QUITADAMO
35
La prova indipendente dell’espansione degli oceani venne
dal paleomagnetismo e dalle anomalie magnetiche
(alternativamente positive e negative)distribuite in fasce di
rocce parallele alle dorsali.
dorsali. Inoltre, è stata evidenziata
un’altra conseguenza dell’espansione:
dell’espansione: l’età del pavimento
oceanico è tanto più antica quanto più ci si allontana dalle
dorsali;; inoltre, lo spessore dei sedimenti è ridotto sulle
dorsali
dorsali e aumenta lontano dalla rift valley.
valley. I fondi oceanici
conservano la registrazione delle inversioni del campo
magnetico degli ultimi 190 milioni di anni, mentre le
registrazioni più antiche sono irrimediabilmente perse,
inghiottite nelle zone di subduzione
subduzione..
Nelle zone di tensione o di divergenza si formerebbero fosse
tettoniche con risalita di magma lungo le fratture che
consolidandosi provoca l’allontanamento dei blocchi
continentali con formazione di oceani
oceani..
Nelle zone di compressione si avrebbero fenomeni
orogenetici..
orogenetici
Prof. Filippo QUITADAMO
36
( 1967 –1968 Mc Kenzie, Parker e Morgan)
TETTONICA A
PLACCHE O
GLOBALE
Prof. Filippo QUITADAMO
37
la tettonica delle placche
Prof. Filippo QUITADAMO
38
Glossario
1.
2.
Tettonica = studio delle deformazioni della
crosta terrestre.
Tettonica globale:
globale: chiamata così perché
spiega in modo unitario tutti i fenomeni
endogeni apparentemente diversi tra loro ma
che sono strettamente correlati, avendo
un’unica
causa,
cioè
la
convezione
dell’astenosfera..
dell’astenosfera
Nella
teoria
della
tettonica delle placche trovano logica
spiegazione i fenomeni orogenetici, la
formazione dei bacini oceanici e delle fosse, i
terremoti, i vulcani, la nascita delle valli
tettoniche, la diaspora dei continenti
continenti……
……
Prof. Filippo QUITADAMO
39
Prof. Filippo QUITADAMO
40
Le prove
•
•
Dalle indagini sismiche i geofisici hanno
individuato
l’esistenza
della
litosfera,
separata per mezzo dello strato a bassa
velocità
o
LVL
dalla
sottostante
astenosfera, dove si manifestano i moti
convettivi.. L’LVL ha la funzione di
convettivi
permettere lo scorrimento della litosfera
sull’astenosfera..
sull’astenosfera
Ma il settore della ricerca che ha fornito le
prove più convincenti per la teoria della
tettonica delle placche è certamente lo
studio dei fondali oceanici
oceanici,, dove troviamo
tre grandi strutture:
strutture: i margini continentali;
continentali;
le fosse e le dorsali
dorsali..
Prof. Filippo QUITADAMO
41
Le prove
•
Il paleomagnetismo
paleomagnetismo:: consiste nello studio del
campo magnetico terrestre del passato, registrato
fedelmente nelle rocce come magnetismo fossile
fossile..
L’analisi sistematica del paleomagnetismo ha
permesso di scoprire che la direzione della
magnetizzazione conservata nelle rocce antiche
(in pratica, la direzione del Polo nord magnetico)
era diversa da quella del campo geomagnetico
attuale (migrazione di polarità).
polarità). In seguito fu
chiaro che non erano stati i poli magnetici a
spostarsi, ma erano stati i continenti a muoversi
muoversi;;
di conseguenza le rocce hanno cambiato
posizione e orientamento nel tempo e con esse si
è
spostato
il
campo
magnetico
magnetico..
Il
paleomagnetismo conferma l’avvenuta diaspora
Prof. Filippo. QUITADAMO
42
dei frammenti di Pangea
Pangea.
•
Inversione
di
polarità
polarità::
il
pavimento
oceanico presenta strisce di roccia sottili ed
allungate magnetizzate alternativamente in
modo normale e in modo inverso.
inverso.
•
L’età dei sedimenti negli oceani
oceani:: massimo
di 200 milioni.
milioni. Hanno un’età e uno spessore
maggiori man mano che ci si allontana dalla
dorsale..
dorsale
•
Hot spot o punti caldi
caldi,, dove si ha risalita di
magma attraverso i pennacchi o plumes.
plumes. Essi
sono fissi rispetto alla litosfera che è in
movimento,
lasciando
una
traccia
del
movimento litosferico costituita da una serie di
vulcani, che saranno più antichi allontanandoci
dal punto caldo.
caldo.
Prof. Filippo QUITADAMO
43
La differenza principale tra la deriva dei continenti e la
della tettonica a placche è che la prima presuppone il
movimento dei soli continenti, mentre la seconda
introduce il concetto di placche litosferiche (o zolle)
zolle)..
Infatti, la litosfera non si muove in un blocco unico,
ma è suddivisa in placche rigide
rigide..
La litosfera comprende sia la crosta (continentale –
acida;; oceanica – basica), sia il mantello superiore
acida
superiore..
Secondo l’attuale teoria, il movimento riguarda intere
placche litosferiche
litosferiche:: continenti e fondali oceanici
oceanici..
La litosfera terrestre non è formata di un’unica
piastra, ma risulta frazionata in placche:
placche: attualmente
sono state identificate una ventina di zolle principali,
principali,
di cui sette di grandi dimensioni:
dimensioni: placca africana, del
Pacifico,
Eurasiatica,
Indoaustraliana,
Indoaustraliana,
Nordamericana, sudamericana, Antartica.
Antartica.
Fra le zolle minori vi sono le quattro microplacche che
interagiscono nell’area mediterranea:
mediterranea: adriatica, Egea,
Turca e Araba
Araba..
Prof. Filippo QUITADAMO
44
LE PLACCHE
Prof. Filippo QUITADAMO
45
PLACCHE: porzioni di
litosfera
PRINCIPALI
Nord Americana
Sud Americana
Africana
Eurasiatica
Indo-Australiana
Pacifica
Antartica
PLACCHE
SECONDARIE
Prof. Filippo QUITADAMO
della Persia
Somala
della Cina
Turca
Egea
Adriatica
Arabica
Caraibica
Filippina
Di Natzca
Di Sandwich
di Juan de Fuca
delle Cocos
46
i continenti non si muovono autonomamente
sospinti da forze ignote (Wegener),
Wegener), ma vengono
trasportati passivamente dai movimenti del
mantello e si comportano come un oggetto su un
nastro trasportatore.
trasportatore.
Il
motore
di
questo
movimento
è
rappresentato
dalle
correnti
convettive
prodotte dalla differenza di temperatura tra
gli strati profondi e superficiali del mantello
mantello..
Dalla teoria dell’espansione dei fondali oceanici
derivò nel 1968 quella della tettonica delle
placche, secondo cui la litosfera è costituita da un
certo numero di placche, cioè di blocchi rigidi che
possono spostarsi orizzontalmente galleggiando
sulla sottostante astenosfera fluida.
fluida.
Prof. Filippo QUITADAMO
47
Poiché le zolle o placche sono in contatto tra
loro come le tessere di un mosaico, il
movimento dell’una si ripercuote sui
movimenti delle altre.
altre. Le linee di contatto
(lunghissime fratture della crosta) sono dette
margini di placca che risentono delle tensioni
e delle spinte provocate dai movimenti delle
zolle e costituiscono gli allineamenti dove si
localizzano gli epicentri sismici.
sismici.
Ciascuna placca può comprendere aree sia
continentali sia oceaniche:
oceaniche: ad esempio la
placca pacifica è oceanica, quella eurasiatica è
continentale, mentre altre comprendono sia
crosta oceanica sia crosta continentale.
continentale.
Prof. Filippo QUITADAMO
48
Aspetti …..
LA TETTONICA GLOBALE PRESENTA DUE ASPETTI:
1.
ASPETTO CINEMATICO:
CINEMATICO: come si muovono le
zolle e le conseguenze
2.
ASPETTO DINAMICO:
DINAMICO: cosa fa muovere le
placche, cioè l’origine dell’energia che le
sposta (il motore
motore).).
Prof. Filippo QUITADAMO
49
Punti focali
La teoria della tettonica si basa su quattro punti:
la parte esterna della terra è composta da unità rigide
dette placche, ognuna formata da crosta + mantello
litosferico
le placche si muovono sospinte dai cicli convettivi
dell’astenosfera
la maggior parte dei fenomeni endogeni (vulcani,
terremoti) si concentrano ai bordi delle zolle
la posizione interna delle placche è relativamente
stabile e poco interessata dai fenomeni endogeni.
Prof. Filippo QUITADAMO
50
ASPETTO CINEMATICO
A.
B.
C.
D.
Ai margini delle zolle possiamo trovare una
serie di strutture geologiche che si comportano
in modo differente:
faglie trasformi … zone di frizione … margini
conservativi
fosse oceaniche … con subduzione … margini
convergenti
dorsali oceaniche [zone di tensione, divergenti]
con formazione di nuova crosta.
Prof. Filippo QUITADAMO
51
Le tre possibili
interazioni
Le tre possibili interazioni tra
due placche adiacenti sono
sono::
1. la divergenza,
divergenza,
2. la trascorrenza
3. e la convergenza.
convergenza.
Prof. Filippo QUITADAMO
52
Esempio di placche
convergenti
Prof. Filippo QUITADAMO
53
Esempio di placche divergenti
Prof. Filippo QUITADAMO
54
Le zolle si muovono secondo tre
principali modalità:
1.
2.
3.
allontanamento, possono divergere
allontanamento,
(margini divergenti)
scivolamento (margini trascorrenti o
trasformi o conservativi)
avvicinamento o scontro (possono
convergere, margini convergenti o
distruttivi)..
distruttivi)
Prof. Filippo QUITADAMO
55
Margini divergenti
Prof. Filippo QUITADAMO
56
3 Tipi di margini
Divergente
TIPI DI
MARGINE
Conservativo
Convergent
e
Prof. Filippo QUITADAMO
57
I 3 TIPI DI MARGINI delle Placche
Prof. Filippo QUITADAMO
58
I MARGINI DELLE PLACCHE
1.
MARGINI DIVERGENTI O COSTRUTTIVI
O IN ACCRESCIMENTO
ACCRESCIMENTO:: questo lato della
zolla coincide con una dorsale mediomediooceanica in espansione, con costruzione di
nuova litosfera oceanica che si forma a seguito
del raffreddamento del magma che fuoriesce dal
rift mediano (margine di espansione)
espansione). In
questa zona si hanno terremoti ad ipocentro
poco profondo (meno di 70 km) ed intenso
vulcanesimo effusivo
effusivo..
Prof. Filippo QUITADAMO
59
I MARGINI DELLE PLACCHE
2.
MARGINI DI SCIVOLAMENTO O
CONSERVATIVI O TRASFORMI:
TRASFORMI: lungo i
quali le placche litosferiche slittano l’una
rispetto all’altra e non si aggiunge né si toglie
niente alla litosfera terrestre
terrestre.. Il movimento è
di solito parallelo alla faglia
faglia.. Lungo tali
margini si hanno terremoti superficiali,
superficiali, a
volte di elevata intensità a causa della
liberazione di grandi quantità di energia
energia..
Nessuna attività vulcanica.
vulcanica.
Prof. Filippo QUITADAMO
60
I margini trasformi sono presenti solamente nelle aree oceaniche,
con un’unica eccezione: la faglia di S. Andreas, che col tempo trasformerà la
California in un’isola, che scivolerà verso nord-ovest.
La formazione di faglie trasformi è una conseguenza della sfericità della Terra.
MARGINI DI SCIVOLAMENTO
Prof. Filippo QUITADAMO
O CONSERVATIVI O TRASFORMI
61
3. MARGINI
DI CONSUNZIONE O
CONVERGENTI O DISTRUTTIVI:
DISTRUTTIVI:
si trovano nelle zone di fossa
oceanica,, dove la zolla si immerge
oceanica
(subduzione) rapidamente nel mantello,
lungo il piano di Benioff (30 – 70
70°°),
dove viene riassorbita dal mantello
astenosferico e distrutta
distrutta.. Si verificano
terremoti superficiali, intermedi e
profondi (> 300 km)
km)..
Prof. Filippo QUITADAMO
62
la
subduzione
Prof. Filippo QUITADAMO
63
il piano di Benioff e
l’arco vulcanico
la
subduzione
Prof. Filippo QUITADAMO
64
il piano di Benioff
Prof. Filippo QUITADAMO
65
CONVERGENZA:
CONVERGENZA:
TRE possibilità
Prof. Filippo QUITADAMO
66
Prima possibilità
Quando i margini di due placche si avvicinano si
parla di margini convergenti, ma gli effetti che
ne derivano dipendono dalla natura delle due
placche.
Possiamo avere tre situazioni assai differenti tra loro:
scontro di crosta oceanica con crosta oceanica
scontro di crosta oceanica con crosta
continentale
scontro di crosta continentale con crosta
continentale.
Primo caso: crosta oceanica con crosta oceanica
Anche se in questo caso non esiste sostanziale
differenza di densità di materiali, una delle due
placche si infossa sotto l’altra, con un fenomeno
chiamato subduzione.
Prof. Filippo QUITADAMO
67
Il piano lungo il quale avviene la subduzione si chiama
Piano di Benjoff e si configura chiaramente come una
zona intensamente sismica.
L’attrito al contatto tra i due margini fa ripiegare verso il
basso anche il margine della zolla subducente (qui si
generano fosse profonde) che va incontro a parziali fusioni,
originando serbatoi magmatici da cui il magma fuoriesce
attraverso le numerose fratture che sono presenti nella zona;
ne nascono isole vulcaniche allineate ad arco (arco
magmatico o insulare), come l’Arcipelago nipponico e quello
filippino.
Prof. Filippo QUITADAMO
68
MARGINI CONVERGENTI
Prima possibilità
La convergenza tra due placche oceaniche origina un sistema arco-fossa
fosse oceaniche; terremoti profondi; vulcanesimo esplosivo;
archi vulcanici.
Prof. Filippo QUITADAMO
69
Secondo caso: crosta oceanica con
crosta continentale
In questo caso la notevole differenza di densità tra le
due placche fa sì che sia la placca oceanica ad essere
subdotta ( con i relativi Piani di Benjoff)
Benjoff) poiché più
densa e pesante, e la crosta continentale, formata da
materiali più leggeri, risponde alle spinte dell’altra
deformandosi, ripiegandosi ed “accartocciandosi”.
“accartocciandosi”.
Nasce in questo modo il fenomeno della
OROGENESI (o nascita di sistemi montuosi),
montuosi), che
vede catene di rilievi allineate lungo le coste. Sono
sempre presenti fenomeni vulcanici, per motivi
analoghi al caso precedente. Ha questa origine la
Cordigliera delle Ande, che trae origine dallo scontro
della placca di Nazca subdotta dalla placca
sudamericana.
Prof. Filippo QUITADAMO
70
La convergenza tra una placca oceanica e una continentale porta
alla formazione di una catena montuosa costiera (orogenesi Andina)
con sismi e vulcanesimo esplosivo, e affiancata, nel versante a mare,
dalla fossa oceanica.
Prof. Filippo QUITADAMO
71
3° caso: crosta continentale con
crosta continentale
La sostanziale corrispondenza di densità tra le due
placche interessate al fenomeno fa sì che non ci sia
subduzione;
subduzione; i margini delle zolle, che portano grande
potenza di materiali leggeri, si sovrappongono e si
accavallano l’uno all’altro,
all’altro, dando così origine a catene
montuose interne ai continenti: l’imponente sistema
Alpino-himalayano,
Alpinohimalayano, che inizia dai Pirenei per
spegnersi con le sue ultimissime propaggini nella
penisola di Kamciatka, attraverso l’arco alpino, i
Balcani, i monti della penisola anatolica, i sistemi
dell’Hindukush e del Karakorum, la catena
himalayana, le sue digitazioni verso l’Asia sud
orientale, la Cina propriamente detta, la Cina
settentrionale e la Russia nordnord- orientale, è la
manifestazione esterna
e non
definitiva dello scontro72
Prof. Filippo
QUITADAMO
avvenuto tra il blocco euroasiatico e le placche africana
e indiana.
3° caso di convergenza: orogenesi alpina
La convergenza tra due placche continentali porta
alla formazione di un’ampia catena montuosa
Prof. Filippo QUITADAMO
73
In conclusione, si avrebbe un continuo,
seppur lentissimo, movimento delle zolle
tettoniche e una continua formazione e
distruzione della litosfera (compenso
litosferico)).
litosferico
Lungo i piani di sottoscorrimento la frizione
causa terremoti, vulcanesimo con risalita di
magma dalle fessure, e anche corrugamento
dei bordi di un continente, con conseguente
orogenesi..
orogenesi
Nella teoria della tettonica a zolle gli studiosi
vedono una spiegazione dei fenomeni
endogeni, integrandoli in un meccanismo
organico::
organico
Prof. Filippo QUITADAMO
74
La formazione ed espansione dei fondali
oceanici (zona di divergenza – tensione
La formazione delle catene montuose nelle
zone di compressione
La deriva o migrazione dei continenti a causa
delle correnti convettive
Terremoti e vulcanesimo a causa degli attriti
per il movimento delle placche nelle zone
d’accrescimento e di subduzione, oppure a
causa dei punti caldi, con correnti cilindriche
magmatiche.
Prof. Filippo QUITADAMO
75
ASPETTO DINAMICO:
DINAMICO: IL
MOTORE PER LA TETTONICA
1.
2.
3.
IL CALORE INTERNO DELLA
TERRA; moti convettivi
enormi pennacchi termici (punti
caldi)
il moto di rotazione terrestre.
terrestre.
Prof. Filippo QUITADAMO
76
ASPETTO DINAMICO:
DINAMICO:
IL MOTORE PER LA TETTONICA
L’espansione degli oceani
Prof. Filippo QUITADAMO
77
TETTONICA DELLE PLACCHE
E BIODIVERSITA’
•
•
•
•
La deriva dei continenti ha determinato profondi
cambiamenti nel popolamento animale e vegetale
della Terra.
La frammentazione delle placche continentali
determina l’aumento della diversità biologica, mentre
la biodiversità diminuisce al saldarsi dei continenti.
Anche la posizione geografica di un continente ha
influenza sul suo patrimonio biologico.
Infatti, se una placca migra da Nord verso Sud
incontra condizioni ambientali più favorevoli, che
determinano un aumento della biodiversità.
Prof. Filippo QUITADAMO
78
La tettonica e i viventi
Prof. Filippo QUITADAMO
79
La Rift Valley Africana
Prof. Filippo QUITADAMO
80
Prof. Filippo QUITADAMO
81
Prof. Filippo QUITADAMO
82
Prof. Filippo QUITADAMO
83
Prof. Filippo QUITADAMO
84
Prof. Filippo QUITADAMO
85
Prof. Filippo QUITADAMO
86
Prof. Filippo QUITADAMO
87
Prof. Filippo QUITADAMO
88
Prof. Filippo QUITADAMO
89
Prof. Filippo QUITADAMO
90
Prof. Filippo QUITADAMO
91
Prof. Filippo QUITADAMO
92
Prof. Filippo QUITADAMO
93
Prof. Filippo QUITADAMO
94
Prof. Filippo QUITADAMO
95
Prof. Filippo QUITADAMO
96
Prof. Filippo QUITADAMO
97
Prof. Filippo QUITADAMO
98
Prof. Filippo QUITADAMO
99
Prof. Filippo QUITADAMO
100
Prof. Filippo QUITADAMO
101
Prof. Filippo QUITADAMO
102