I metodi di datazione delle rocce
del pianeta e la sequenza di eventi che ne hanno modificato
l’aspetto fino a quello attuale.
La datazione delle rocce può avvenire in due modi:
– si può stabilire se una roccia è più antica o più recente di altre (datazione relativa), anche senza sapere quanto tempo
fa si sono formate;
Le rocce hanno età differenti. Alcune si sono formate nei
primi stadi di evoluzione del pianeta; altre sono molto più
recenti.
Le rocce sono le testimonianze di eventi che si sono verificati in un passato lontano. Attraverso il loro studio e la loro
datazione (stabilendone l’età) è possibile ricostruire la storia
1 I principi
della Stratigrafia
Si è visto che la deposizione
dei sedimenti avviene in strati
sovrapposti. Con la litificazio-
1. Orizzontalità originaria. I sedimenti si depositano, di regola,
in strati pressocché orizzontali e,
una volta divenuti rocce, dovrebbero continuare ad apparire come strati orizzontali. Secondo il principio di orizzontalità originaria, se gli strati che
stiamo osservando ci appaiono
inclinati o addirittura verticali o
incurvati, si deve concludere
che essi hanno assunto la giacitura attuale come conseguenza
di movimenti della crosta avvenuti dopo la loro formazione.
ne, i sedimenti si trasformano
in rocce, ma mantengono la
successione degli strati. Esse rispettano i tre principi della
Stratigrafia.
[Interfoto/Alamy]
La profonda incisione del Fiume Colorado ha messo in luce una successione verticale di oltre 1000 metri di rocce stratificate, quasi orizzontali.
2 L’importanza
dei fossili
Il disegno mostra due affioramenti di rocce sedimentarie. Da
cosa capiamo se uno strato dell’affioramento A è più antico o
più recente di uno dell’affioramento B?
sedimentazione
in un lago
o nel mare
Una risposta è: attraverso la
presenza di fossili guida.
Se esaminiamo, dal basso in
alto, gli strati di una successione di rocce sedimentarie, osserviamo che i fossili che si trovano per primi (sotto) sono presenti per un certo spessore di
2. Sovrapposizione. Ogni strato di roccia sedimentaria è più
giovane di quello sottostante e
più antico di quello che gli sta
sopra (se gli strati non sono stati sconvolti da movimenti della
crosta terrestre). Applicando il
principio di sovrapposizione
possiamo paragonare una serie
di strati rocciosi a un «calendario» verticale, sul quale è registrato il tempo trascorso dalla
deposizione dello strato più
vecchio a quella dello strato
più recente.
3. Intersezione. Intrusioni di
magma che tagliano altre rocce
sono più giovani di queste. Il
principio di intersezione si applica anche alle fratture o rotture che attraversano le rocce.
QUESITI
1 Come si dispongono gli strati di
sedimenti gli uni rispetto agli altri?
strati, poi scompaiono lasciando il posto a fossili di altri organismi. Questi vengono sostituiti
a loro volta da altri fossili, e così
via. Ogni tipo di fossili è collegato a un certo momento dell’evoluzione della vita sulla Terra.
Le rocce sedimentarie che si
spostamento
degli strati
lungo
una faglia
sono formate nello stesso periodo della storia della Terra
sono caratterizzate dagli stessi
fossili.
Perciò se in due rocce, prelevate da diverse regioni geografiche, si rinvengono gli stessi fossili, si può concludere che
gli strati da cui provengono si
sono formati contemporaneamente.
QUESITI
1 In che modo i fossili ci forniscono informazioni sull’evoluzione
della vita sulla Terra?
LEGGI L’IMMAGINE
affioramento (A)
faglia
1
SCIENZE DELLA TERRA
affioramento (B)
2 Come riconosco che due strati
sedimentari come quelli in figura si
sono formati nello stesso periodo?
Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.
– si può attribuire alla roccia un’età in anni (datazione assoluta).
La Stratigrafia è quella parte delle scienze geologiche che ha come obiettivo la ricostruzione della storia della Terra attraverso la
ricostruzione dell’ordine in cui si sono formate nel tempo le rocce della crosta. Essa si prefigge due obiettivi principali:
– risalire alla natura e all’estensione geografica dei singoli ambienti fisici che hanno originato (nel tempo) i tipi di rocce che
formano la crosta;
– ricostruire l’ordine in cui si sono formate nel tempo tali rocce.
3 Discordanze
Generalmente le formazioni
hanno un’estensione orizzontale
enorme rispetto allo spessore ed
씰 VEDI ANCHE…
ATTIVITÀ
Animazione
La formazione di una
discordanza [4:56]
Calcola le quantità di un isotopo radioattivo
씰 Completa la tabella.
Età della roccia
Formazione della roccia
Tempo di dimezzamento
2 volte il tempo di dimezzamento
3 volte il tempo di dimezzamento
4 volte il tempo di dimezzamento
è assai difficile identificare la loro terminazione laterale. È più
facile osservare il passaggio verticale da una formazione all’al-
tra. Il passaggio tra le varie formazioni può essere repentino o
graduale. I rapporti verticali tra
gli strati possono essere concor-
CHE COSA VEDE IL GEOLOGO
strati orizzontali
strati inclinati
uranio
238
dere, per trasformarsi in isotopi
di elementi stabili. Il decadimento avviene per ogni elemento secondo un ritmo preciso, dato dal tempo di dimezzamento
(necessario perché la quantità
di isotopo radioattivo si dimezzi), ed è accompagnato dall’emissione di energia sotto forma
di radiazione. Per alcuni isotopi
il tempo di dimezzamento è
questione di frazioni di secondo, per altri di migliaia, milioni
o anche miliardi di anni.
torio protoattinio uranio
234
234
234
4,5
miliardi
di anni
24
giorni
1
minuto
torio
230
247 000
anni
radio
226
80 000
anni
radon
222
1602
anni
emissione di una particella
Lupia Palmieri, Parotto, Saraceni, Strumia, Scienze naturali © 2011, Zanichelli editore S.p.A.
piombo bismuto polonio
214
214
214
3
minuti
27
minuti
20
minuti
1
1/2
........
........
........
danti o discordanti. Quando
non vi è stata un’evidente interruzione della sedimentazione, le
due formazioni si dicono concordanti.
Si definisce discordanza una
superficie che separe due successioni sedimentarie non in
continuità temporale tra loro.
In base a ciò che accade agli
strati dopo che sono stati deposti distinguiamo due tipi di discordanze stratigrafiche:
– discordanza semplice,
– discordanza angolare.
QUESITI
1 In che caso tra due successioni
sedimentarie si rileva una discordanza?
LEGGI L’IMMAGINE
2 Nella discordanza angolare da
cosa dipende la diversa inclinazione tra strati superiori e inferiori?
Per misurare l’età radiometrica
di una roccia si conta (con un
apposito strumento) il numero
di isotopi instabili di un elemento ancora presenti e il numero di
isotopi stabili derivati dal decadimento; conoscendo il tempo
di dimezzamento, è possibile calcolare quanto tempo è trascorso
dal momento in cui gli isotopi
radioattivi sono entrati a far parte del reticolo cristallino del minerale, cioè dal momento in cui
si è formato quel minerale.
polonio
222
4
giorni
La discordanza
semplice si forma
quando un basamento di rocce
spianato dall’erosione è ricoperto
da strati (orizzontali) di rocce sedimentarie.
Nella discordanza
angolare alcuni
strati di rocce sedimentarie, inclinati a causa di
movimenti della
crosta, sono stati
deformati, erosi e
poi ricoperti da
altri strati.
strati orizzontali
4 Il metodo radiometrico
Il metodo più largamente impiegato per determinare l’età
in anni delle rocce si fonda
sulla radioattività naturale posseduta da alcuni atomi che fanno parte dei reticoli cristallini
dei minerali in esse contenuti.
Gli atomi di un elemento sono presenti in natura in diverse
«versioni», chiamate isotopi.
Molti degli isotopi che contengono più neutroni che protoni
sono instabili e tendono a deca-
uranio-238
nella roccia
QUESITI
1 Quali informazioni ci occorrono
per misurare l’età radiometrica di
una roccia?
LEGGI L’IMMAGINE
2 Quanto tempo occorre affinché
l’uranio-238 si trasformi in piombo-206?
La trasformazione di un isotopo radioattivo in un elemento stabile può avvenire
attraverso una complessa serie di passaggi, come mostra il decadimento dell’uranio-238 fino al piombo-206.
piombo bismuto polonio piombo
210
210
210
206
0,00000016
secondi
(stabile)
21
anni
5
giorni
138
giorni
emissione di energia
U N I T À T4• Il modellamento del rilievo
2
