La mobilità della crosta terrestre - tettonica a placche

1. La mobilità della crosta terrestre - tettonica a placche Presentazionedi Daniel Bangert 8b FvS

2. STRUTTURA INTERNA DELLA TERRA. È stato possibile ottenere alcune informazioni sulla struttura interna della Terra attraverso le perforazioni effettuate per la ricerca del petrolio o di altre risorse minerarie. Perforazioni di questo tipo però arrivano a basse profondità;quindi le informazioni che ci forniscono riguardano soltanto la parte più superficiale della crosta terrestre. Per ottenere informazioni precise si ricorre normalmente alle onde sismiche. La superficie che separa due materiali differenti si chiama superficie di discontinuità.

3. La Terra risulta costituita da tre strati principali: -la crosta; -il mantello; -il nucleo. Lo strato esterno,detto crosta,si divide in due zone: -la crosta oceanica e la crosta continentale. La crosta terrestre è costituita da rocce allo stato solido elastiche e leggere. Sotto la crosta si trova il mantello che arriva fino a una profondità di 2900 km ed è costituito da rocce più pesanti.

4. La parte più esterna del mantello,quella sotto la crosta,è parzialmente fusa e viene detta astenosfera. Infine la parte più interna della Terra viene detta nucleo;è costituito da materiali molto pesanti in parte allo stato fuso(nucleo esterno) e in parte allo stato solido(nucleo interno). La crosta, il mantello, il nucleo, sono separati fra loro da superfici di discontinuità. La crosta e il mantello sono separati dalla discontinuità di Mohorovicic, detta Moho, mentre il mantello e il nucleo sono separati dalla discontinuità di Gutenberg. Le perforazioni hanno dimostrato che la temperatura della Terra aumenta con la profondità. Questo aumento di temperatura è detto gradiente geotermico.

5. LA TEORIA DELLA DERIVA DEI CONTINENTI Fin dal 1600 gli studiosi avevano osservato che le coste dell’Africa e quelle dell’America meridionale erano complementari. Questa osservazione suggerì l’ipotesi che in tempi passati l’Africa e l’America meridionale fossero unite. Secondo questa ipotesi la posizione attuale è stata raggiunta in seguito a un lento movimento, detto deriva, dei due continenti. Anche la distribuzione delle catene montuose, e in particolare quelle dell’Europa e dell’Asia, suggeriva che i continenti nel tempo si fossero allontanati uno dall’altro.

6. Allontanamento dell’Africa e dell’America:

7. Tra il 1910 e il 1929 il geologo tedesco Alfred Wegener elaborò la teoria della deriva dei continenti. Secondo questa teoria,inizialmente tutti i continenti erano uniti e formavano la Pangea (in greco “unica terra”) che era circondata da un mare, detto Panthalassa (in greco “unico mare”). 200 milioni di anni fa

8. 180 milioni di anni fa

9. Successivamente la Pangea si divise in due continenti uno settentrionale e uno meridionale, dai quali in seguito si separarono le due Americhe e quindi l’India e il Madagascar. L’India si avvicinò in fine all’Asia dando origine alla catena dell’Himalaya.

10. PROVE GEOLOGICHE Alcuni continenti, oggi separati, presentano notevoli somiglianze sia per il loro paesaggio, sia per la loro natura delle loro rocce. Ad esempio, il sud Africa presenta un paesaggio simile a quello del sud America, e le rocce che si trovano nei due continenti sono molto simili. Questo accade anche tra il nord America e l’Europa settentrionale.

11. PROVE PALEONTOLOGICHE I paleontologi hanno scoperto fossili di animali e piante uguali in continenti lontani, ad esempio in America settentrionale e in Europa, terre che oggi sono caratterizzate differenti.

12. PROVE PALEOCLIMATICHE Le rocce e i fossili indicano che in alcuni continenti si sono verificati notevoli cambiamenti climatici. Questi cambiamenti si possono spiegare con il movimento di deriva dei continenti. Nonostante queste prove fornite da Wegener a sostegno della sua teoria, egli non riuscì a spiegare le cause e il meccanismo del movimento dei continenti. Per questo motivo la teoria non incontrò il favore degli scienziati dell’epoca e venne contestata.

13. La critica verteva su tre punti: • Spiegazione insufficiente delle cause della deriva; • Imperfetta coincidenza delle coste dell’Africa e del sud America; • Mancanza di indicazioni sulla storia della superficie terrestre prima della Pangea.

14. TEORIA DELLA TETTONICA A PLACCHE Secondo questa teoria, la crosta terrestre rigida (litosfera) sarebbe formata da tante placche crostali o zolle che galleggiano sulla parte superiore del mantello (astenosfera) ; queste zolle spostandosi, trasportano i continenti. Le placche, formate dallo strato superiore del mantello e dalla crosta oceanica sono dette placche oceaniche; le altre, formate dalla parte superiore del mantello e dalla crosta continentale, sono dette placche continentali. Le placche si spostano lentamente e, proprio per questi movimenti, i margini delle zolle corrispondono alle aree sismiche e vulcaniche della Terra.

15. La crosta terrestre è divisa in sei placche principali e altre più piccole :

16. PERCHE’ I CONTINENTI VANNO ALLA DERIVA ? Si ritiene che il mantello terrestre sia costituito da rocce plastiche, cioè in uno stato fisico semifluido paragonabile a quello dell’asfalto, e che questa materia sia soggetta a movimenti convettivi. Questi movimenti sono dovuti al fatto che gli strati profondi del mantello,essendo in contatto con il nucleo che ha una temperatura più elevata, sono più caldi degli strati esterni i quali, invece, sono a contatto con la crosta più fredda.

17. La materia che costituisce il mantello si trova quindi a temperature differenti per cui la parte più calda sale mentre quella più fredda prende il suo posto. La parte superiore del mantello con la sua forza agisce sulla crosta sovrastante spaccandola e trascinando poi con se le placche crostali formatesi in seguito alla fratturazione.

18. I MOVIMENTI DELLE PLACCHE CROSTALI Quando due placche crostali si muovono, allontanandosi una dall’altra, si parla di margini divergenti; quando invece due placche convergono una rispetto all’altra, si parla di margini convergenti; quando infine le placche crostali slittano una sull’altra, si parla di margini di scivolamento. Marginidivergenti Marginiconvergenti Margini di scivolamento

19. Questi sono i movimenti che avvengono tra le placche:

20. CHE COSA ACCADE IN CORRISPONDENZA DEI MARGINI DIVERGENTI ? Recenti ricerche hanno permesso di individuare sui fondi oceanici la presenza di catene montuose, le dorsali medio-oceaniche e di depressioni, alcune delle quali molto profonde, le fosse oceaniche. È stato provato inoltre che i fondali oceanici sono in continua espansione. L’età delle rocce infatti aumenta man mano che ci si allontana dalla dorsale. Quando due placche si allontanano, provocano una frattura della crosta che viene occupata dai materiali fluidi vulcanici provenienti dalle profondità del mantello. Questi materiali solidificandosi formano le dorsali medio-oceaniche, che vengono anche chiamate con il nome di crosta nuova.

21. Dorsale medio-atlantica

22. CHE COSA ACCADE IN CORRISPONDENZA DEI MARGINI CONVERGENTI? • I margini convergenti appartengono a due placche oceaniche. Quando due placche oceaniche entrano in collisione,una di esse può sprofondare sotto l’altra. In questo caso si parla di margini di subduzione. La placca che sprofonda prende il nome di placca subsidente e la zona interessata al fenomeno zona di subduzione. Le zone di subduzione, comuni nell’Oceano Pacifico, sono accompagnate dalla formazione di fosse oceaniche e contemporaneamente dalla formazione di un arco vulcanico insulare.

24. I margini convergenti appartengono ad una placca oceanica e ad una continentale. • Quando una placca oceanica entra in collisione con una placca continentale, la placca subsidente è sempre quella oceanica. Da questo si forma una fossa oceanica che è accompagnata dalla formazione di vulcani sulla placca continentale.

25. I margini convergenti appartengono a due placche continentali. • Quando due placche continentali si muovono avvicinandosi una rispetto all’altra, esse possono entrare in collisione formando un unico continente più grande. La collisione può portare al sollevamento della litosfera con conseguente formazione di un sistema montuoso. Strati enormi di roccia appartenenti alla placca subsidente si piegano e sprofondano nel mantello, provocando terremoti.

26. Poiché le rocce che costituiscono la placca crostale hanno un peso specifico minore rispetto a quello del mantello, la loro massa fusa tende a risalire, causando eruzioni vulcaniche nell’arco insulare e l’ispessimento della crosta sottostante.

27. CHE COSA ACCADE IN CORRISPONDENZA DEI MARGINI DI SCIVOLAMENTO? Se due zolle scorrono l’una rispetto all’altra in senso opposto, sulla superficie terrestre si osservano delle fratture, o faglie, in corrispondenza delle quali possono verificarsi frequentemente dei fenomeni sismici e vulcanici. In California ad esempio, la placca nord americana e la placca pacifica scivolano l’una rispetto all’altra lungo la faglia di S.Andrea.

29. La teoria della tettonica a placche, se da un lato ha fornito una spiegazione scientificamente accettabile di molti fenomeni tettonici, ha dall’altro canto sollevato altri problemi.

30. La tettonica a placche ha un corso casuale o segue un andamento ben determinato?

31. La maggior parte dei geologi sostiene che i supercontinenti si formano attraverso processi ciclici, ognuno dei quali dura circa 500 milioni di anni. La forza dominante del ciclo del supercontinente è legata al calore terrestre.

32. Grazie per l'attenzione