il tempo geologico

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IL TEMPO GEOLOGICO
L’inizio della nostra civiltà viene fissato intorno 10.000 fa. Quando parliamo delle vicende della nostra storia
è perciò naturale considerare il passare del tempo in termini di secoli o millenni.
Durante questi intervalli di tempo anche il paesaggio può avere subito una serie di cambiamenti dovuti
all’azione di fenomeni geologici.
Per fare un esempio, la città di Adria, da
cui prende il nome il mare Adriatico, al
tempo dei Romani sorgeva sulle sponde
del mare. Oggi questa cittadina veneta si
trova a qualche decina di chilometri dal
mare, le cui rive sono avanzate verso est a
causa dei sedimenti trasportati dal fiume
Po.
Nelle due immagini a sinistra sono state
rappresentate le possibili modificazioni di
un paesaggio nel corso di circa 10.000
anni.
Come si può notare, questi cambiamenti,
dovuti essenzialmente a fenomeni di
erosione e di sedimentazione oltre che
climatici, cioè collegati a forze esogene,
non hanno prodotto uno sconvolgimento
nello scenario geologico complessivo.
Le cose cambiano se proviamo a
retrocedere nel tempo di milioni di anni.
Per esempio, 4 milioni di anni fa la
penisola italiana sarebbe apparsa
decisamente diversa, per buona parte
sommersa dal mare, anche se il profilo
delle Alpi e degli Appennini è chiaramente
individuabile.
Ora dobbiamo pensare che 4 milioni di anni rappresentano a malapena un millesimo dell’età del nostro
pianeta, corrispondenti a meno di un mese della vita di un uomo di 80 anni.
Se ci spostassimo con un balzo nel tempo a circa 135 milioni di anni fa, non troveremmo né Alpi né
Appennini: al posto del Mediterraneo si estendeva probabilmente un oceano ininterrotto fino ai confini
dell’Asia meridionale, dove ora si trova l’Indonesia (Laurasia e Gondwana).
Pensare in termini di tempo geologico significa quindi considerare come “normali” intervalli di tempo di
decine e centinaia di milioni , se non di miliardi, di anni: solo con queste durate si possono valutare
fenomeni spesso lentissimi, che hanno profondamente trasformato (e continueranno a farlo nei millenni a
venire) il volto della Terra.
COME SI ESPRIME LA SCALA DEL TEMPO GEOLOGICO
In che modo si possono suddividere i 4,6 miliardi di anni di età della Terra per potere stabilire una
cronologia della storia del nostro pianeta?
Prima del XX secolo gli studiosi si basavano sul ritrovamento di fossili, resti pietrificati di organismi vissuti
nel passato, rinvenuti in certi tipi di rocce, dette sedimentarie, che possono presentarsi in strati depositatisi
gli uni sugli altri in periodi successivi; il ragionamento era il seguente: gli strati di rocce più recenti si
accumulano al di sopra di quelli precedenti, perciò i fossili che si trovano in strati sempre più profondi
devono essere via via più antichi.
In questo modo, i geologi e i paleontologi (studiosi dei fossili) poterono stabilire una datazione relativa (per
esempio, affermare che le rocce che contengono un fossile A sono più recenti o antiche delle rocce che
contengono un fossile B e così via).
In seguito fu scoperto il fenomeno della radioattività e si comprese che poteva essere sfruttato per
stabilire, in base a certi calcoli, l’età effettiva, cioè la datazione assoluta della roccia stessa (per esempio,
affermare che una roccia si è formata 2 miliardi di anni fa).
Combinando queste tecniche di datazione, si è arrivati a fissare una scala del tempo geologico: questa è
suddivisa in 5 grandi intervalli di tempo detti ere, di estensione differente, a loro volta divise in intervalli
minori detti periodi ed epoche, come indicato nella tabella sottostante che può servire come “calendario”
di riferimento.
L’ATTUALISMO, CHIAVE PER CAPIRE IL PRESENTE
Non è necessario invocare catastrofi per spiegare
l’origine dei grandi fenomeni geologici come il
sollevamento delle catene montuose o l’apertura degli
oceani.
Il lunghissimo corso della storia del nostro pianeta
rende assolutamente plausibile un’idea formulata nel
XIX secolo, nota come principio dell’attualismo.
Secondo questo principio, le leggi chimiche e fisiche, le
forze agenti ora e quindi visibili e studiabili nel
presente, sono le stesse che, prolungando i loro effetti
in tempi dell’ordine dei milioni di anni, hanno
provocato grandiosi risultati, come montagne, oceani,
pianure.
Accettare il principio dell’attualismo consente alla
ricerca geologica un ribaltamento di prospettiva:
invece di aspettare a studiare nello stesso luogo le fasi
di un fenomeno geologico, che durerebbe tempi
estremamente lunghi, ben al di là dell’esistenza
umana, i geologi possono studiare i vari stadi di uno
stesso fenomeno contemporaneamente in luoghi
diversi. Ad esempio, un accumulo di sedimenti su una
spiaggia può essere interpretato come la prima fase
nella formazione di una roccia sedimentaria; analogamente, l’erosione subita da una roccia può far pensare
che tali frammenti potranno in seguito sedimentare in una spiaggia.
LA SUPERFICIE DELLA TERRA: UNA PANORAMICA
La superficie terrestre, pari a circa 510 milioni di km2, è ricoperta per circa il 70% (360 milioni di km2)
dall’acqua di mari e oceani e per il restante 30% (150 milioni di km2) dalle terre emerse suddivise in grandi
blocchi continentali.
Il profilo in altezza delle terre emerse, caratterizzato dall’alternarsi di zone pianeggianti, rilievi e
avvallamento, varia dal livello del mare fino alla punta massima di 8848 m del monte Everest; il profilo dei
fondali oceanici è caratterizzato, oltre che da zone pianeggianti e rilievi, da fosse, che raggiungono la
massima profondità nella fossa delle Marianne, situata nell’oceano Pacifico a -11.020 m. In media, le terre
emerse hanno un’altezza di 820 m, gli oceani una profondità di 3.800 m.
Nelle terre emerse e nei fondali oceanici si possono distinguere alcune particolari strutture.
STRUTTURE CONTINENTALI
La superficie delle terre emerse presenta un andamento assai vario e complesso, tuttavia vi si possono
individuare almeno due elementi strutturali fondamentali, formati dalla crosta continentale: i cratoni e gli
orogeni.
I cratoni costituiscono il nucleo centrale dei continenti, formato dalle rocce più antiche, di età compresa fra
3,8 miliardi e 600 milioni di anni fa.
I cratoni (il termine deriva da una parola greca che significa “elementi forti”) sono molto stabili dal punto di
vista geologico e comprendono gli scudi, aree pressoché pianeggianti o poco rilevate, come risultato della
prolungata azione erosiva delle forze esogene che hanno “spianato” antiche montagne. Ne sono esempi lo
scudo canadese, lo scudo brasiliano, lo scudo africano, lo scudo baltico, lo scudo cino-siberiano e lo scudo
australiano.
Gli orogeni sono zone instabili, dove agiscono forze endogene che determinano il fenomeno dell’orogenesi,
cioè la “formazione di montagne”.
Gli orogeni si presentano come fasce di imponenti catene montuose; quelle di più antica origine hanno
rilievi non eccessivamente elevati, perché soggetti a una più prolungata opera demolitrice da parte degli
agenti esogeni: ne sono esempi i monti della Scozia e della Scandinavia, gli Urali, la catena del Giura tra
Francia e Svizzera, i monti Appalachi negli Stati Uniti orientali; gli orogeni più recenti, che hanno iniziato a
formarsi circa 70 milioni di anni fa, hanno invece rilievi elevati e forme aspre e aguzze, perché l’erosione ha
agito su di essi per tempi più brevi: comprendono le catene montuose più alte del mondo, tra cui le Alpi,
l’Himalaya, le Ande e le Montagne Rocciose; in tutte queste zone le forze di deformazione e sollevamento
sono ancora in atto.
STRUTTURE OCEANICHE
Gli elementi strutturali del fondo degli oceani comprendono la piattaforma e la scarpata continentali, le
piane abissale, le dorsali e le fosse oceaniche.
La piattaforma continentale è la parte dei continenti che, oltre la linea di costa, prosegue in lieve pendio
sommersa dal mare, fino a circa 200 m di profondità; è larga in media 70 km (in certi casi si estende per
diverse centinaia di chilometri, in altri casi è quasi inesistente); procedendo verso il largo la piattaforma
continentale continua con la scarpata continentale, che sprofonda più ripida verso il basso, fino a una
profondità di 2000-3500 m; la piattaforma e la scarpata sono costituite dalla crosta continentale e sono
ricoperte da uno strato di sedimenti.
Oltre la scarpata continentale inizia la piana abissale (o pianura abissale), che rappresenta il fondo vero e
proprio dell’oceano, formato dalla crosta oceanica, anch’essa ricoperta da sedimenti. Lungo la piana
abissale si elevano rilievi montuosi isolati, che possono essere di origine vulcanica, talvolta affioranti alla
superficie come isole.
Le più imponenti strutture dei fondali sono le dorsali medio-oceaniche, sistemi di montagne o meglio di
vulcani, lunghi complessivamente quasi 70.000 km, che si snodano lungo gli oceani Pacifico, Atlantico e
Indiano e tutti collegati tra loro.
Le dorsali, che si elevano mediamente per 1500-2000 m dal fondo, in qualche punto arrivano a emergere
dall’oceano, formando isole come l’Islanda nell’Atlantico.
I vulcani delle dorsali sono in attività e la lava che essi riversano in superficie va a formare continuamente
nuova crosta oceanica: i fondali oceanici sono cioè in espansione.
Le fosse oceaniche sono depressioni che si aprono nelle piane abissali, sprofondando verso il basso in
media per altri circa 5000-7000 m, raggiungendo profondità anche superiori ai 10 000 m. Possono formarsi
lungo il bordo di un continente oppure al largo e in questo caso sono associate ad archi di isole vulcaniche
(archi insulari), come il Giappone e le Filippine nel Pacifico o le Antille nell’Atlantico.
Le fosse oceaniche rappresentano zone dove la crosta oceanica sprofonda sotto la crosta continentale.
VERIFICA DELLE CONOSCENZE
LE CARATTERISTICHE FISICHE DELLA TERRA
Esercizio 1: scegli il completamento corretto.
La litosfera è formata da:
Crosta terrestre;
Mantello;
Parte superiore del mantello e crosta terrestre;
Parte inferiore del mantello e superiore del nucleo.
L’astenosfera è la parte:
Inferiore della crosta terrestre;
Inferiore della crosta e superiore del mantello;
Plastica del mantello;
Rigida del mantello.
Esercizio 2: completa le frasi scegliendo i termini corretti tra quelli elencati sotto.
Secondo il principio dell’…………………………………., i blocchi che formano la ………………………………….terrestre galleggiano
sulla …………………………………. Fluida e affondano o si innalzano in continuazione per raggiungere una condizione di
…………………………………..
[astenosfera – isostasia – crosta - equilibrio]
IL MODELLAMENTO DELLA SUPERFICIE TERRESTRE
Esercizio 3: scegli il completamento corretto.
Le forze esogene si originano dall’energia:
Dei vulcani;
Dell’acqua;
Solare;
Del vento.
Le forze endogene si originano:
Dalle eruzioni dei vulcani;
Dall’energia solare;
Dal calore interno della Terra;
Dai terremoti.
Esercizio 4: Associa a ciascuna delle definizioni il termine corrispondente, scegliendolo tra quelli sotto elencati.
a.
b.
c.
d.
e.
Zone stabili, nucleo centrale più antico dei continenti. ................................................................................................
Aree pianeggianti all’interno dei cratoni. .......................................................................................................................
Zone instabili dove si formano le montagne. .................................................................................................................
Parte del continente sommersa dagli oceani. ................................................................................................................
Sistemi di montagne e vulcani sottomarini ....................................................................................................................
[scudi – dorsali oceaniche – orogeni – piattaforma continentale - cratoni]
IL TEMPO GEOLOGICO
Esercizio 5: per ciascuna affermazione indica Vero (V) o Falso (F).
a.
b.
c.
d.
e.
I fenomeni geologici si manifestano nell’arco di tempi che possono estendersi
per milioni di anni.
I fossili più antichi si trovano negli strati più superficiali.
La Terra si è formata circa 4,5 miliardi di anni fa.
La datazione assoluta di una roccia si basa sulla misura di alcuni isotopi
radioattivi presenti nella roccia.
La scala del tempo geologico è suddivisa in 10 ere.
V
V
V
F
F
F
V
V
F
F
Esercizio 4: riassumi il testo che ti è stato consegnato a inizio lezione (4 pagine).
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