Quando viene usato per la prima volta il termine..quaternario?? Breve storia delle ricerche sul Quaternario AA GQ 02 1

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1 Quando viene usato per la prima volta il termine..quaternario?? Breve storia delle ricerche sul Quaternario GQ 02 1

2 L inventore del Quaternario è italiano: Giovanni Arduino ( ), prospettore minerario in Veneto un altro italiano Ulisse Aldrovandi, bolognese, aveva usato, per la prima volta nel 1603, il termine geologia GQ 02 2

3 Arduino, sin dal 1759, distinse nella crosta terrestre quattro ordini generali di diversa natura, origine ed età: dall alto in basso: Ordine quaternario, rappresentato dalle alluvioni melmose, sabbiose, ghiaiose e ciottolose fluviali, della pianura. Ordine terziario, costituito da pietre calcaree, arenarie ed argille, con molti gusci di animali marini insieme con rocce simili alle lave antiche e con intercalazioni di carbon fossile. Il tutto costituente regioni prealpine ed appenniniche, cioè i Montes tertiarii. Ordine secondario, rappresentato dai Montes secundarii, specialmente alpini, di natura calcarea o marnosa, con reliquie di animali marini, talora con rocce eruttive. Ordine primario, costituente la parte più profonda delle montagne, distinguendovi: una parte superiore di arenarie e calcari con rari resti di animali (oggi si pone nel Paleozoico) ed una parte inferiore di pietre talcoso-micacee, o pietre primigenie senza resti fossili (cioé la serie cristallina del Paleozoico passante all Arcaico). GQ 02 3

4 William Smith: 1815 la prima carta geologica moderna: per gli autori anglosassoni il vero fondatore della Stratigrafia Ma contemporaneamente ( ) altri geologi (John Philips, Sedgwik) cominciano ad utilizzare i fossili (e non la litologia) per definire l età delle rocce e introducono i termini Era Paleozoica, Mesozoica, invece di Era Primaria, Secondaria. Anche Jules Desnoyers ( ) utilizza il termine quaternario per definire i terreni al di sopra delle rocce terziarie del bacino di Parigi Ovvero da un approccio prevalentemente stratigrafico, basato sulla posizione, sulla quota, si passa ad un approccio paleontologico, sul contenuto in fossili I due approcci (Era mesozoica o era secondaria) coesisteranno fino al 900 a, GQ 02 4

5 L età glaciale.. GQ 02 5

6 Dalla prima meta dell 800 si scoprono..le glaciazioni e al termine Quaternario viene associato il concetto di età glaciale GQ 02 6

7 Luis Agassiz ( ) Nasce in Svizzera, dal 1846 lavora negli USA Inizia studiare pesci d acqua dolce e poi passa a studiare i pesci fossili.. Nel 1837 comincia a lavorare con Jean de Charpentier, il primo a porsi il problema dei massi erratici. Costruisce una capanna sul ghiacciaio dell Aar (Svizzera), primi studi sui movimenti dei ghiacciai Studia gli effetti del glacialismo in Scozia e negli Stati Uniti Diventa il «padrino» della grande età del ghiaccio (Great Ice Age) convinto di una sola grande epoca glaciale GQ 02 7

8 La prima metà del 900: punti chiave.. A metà dell 800 si riconoscono due glaciazioni distinte in Francia, Svizzera, Galles e Scozia Nel 1909 Esce Die Alpen im Eiszeitalter di Albrecht Penck e Eduard Brückner che riconoscono almeno 4 glaciazioni principali 1930 Eberl: altre due glaciazioni più antiche, stadi glaciali all interno della singola glaciazione Questo modello glaciologico basato solo su dati continentali resiste per almeno anni GQ 02 8

9 Milutin Milankovich ( ) Teoria astronomica delle cause delle glaciazioni Tre fattori astronomici..fanno variare l insolazione nell emisfero settentrionale Un accenno, poi la riprenderemo GQ 02 9

10 I PARAMETRI ORBITALI considerati da Milankovich (ce ne sono altri) La configurazione orbitale del sistema Terra - Sole è principalmente controllata da: ECCENTRICITÀ dell orbita di rivoluzione terrestre OBLIQUITÀ dell asse di rotazione terrestre PRECESSIONE degli equinozi Questi parametri orbitali regolano l insolazione, sono forzanti del clima GQ 02 10

11 La seconda metà del 900: punti chiave.. Messa a punto del metodo del 14 C (Libby, 50) Il prelievo di carote profonde nei fondali oceanici (progetto ODP.. 70) La geochimica isotopica sui gusci dei forams (Emiliani, Shackleton, 50-70) Le carote di ghiaccio in Antartide e in Groenlandia ( 80) NB: il Quaternario marino diventa importante GQ 02 11

12 Il Quaternario è caratterizzato da variazioni del clima che hanno portato alle medie ed alte latitudini estese glaciazioni Ma prima? AA GGQ GQ

13 Lo studio di diamicton, morene, rocce tillitiche consente di definire che il Pianeta ha attraversato..almeno altri 4 periodi glaciali: GQ 02 13

14 Glaciazioni - Quaternarie - Paloezoiche - precambriane Hanno le stesse cause NO GQ 02 14

15 65.5 ma 251 ma 542 ma Paleozoioco Mesozoico Sintesi: - 2 periodi glaciali pre Cambriani o prepaleozoici -2 periodi paleozoici -1 tardo cenozoico (Qt) Non sembrano esserci intervalli regolari di tempo tra un periodo e l altro GQ 02 15

16 Modificazioni dell atmosfera. Tra 2.3 e 2.4 miliardi di anni fa Aumenta l Ossigeno, diminusce la CO 2 GQ 02 16

17 Glaciazioni prepalezoiche -Atmosfera con meno ossigeno - maggior inclinazione dell asse terrestre - sole giovane? osso_del_sole_giovane_debole stromatoliti Batteri e cianobatteri GQ 02 17

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20 Glaciazioni prepaleozoiche Glaciazione di Pongola: 2.9 Ga la più antica conosciuta a medie latitudini Glaciazione di Makganeyne: Ga. Sud Africa. Secondo alcuni autori un disastro climatico dovuto al passaggio da batteri.. a metano a cianobatteri in grado di eseguire la sintesi clorofilliana. Quindi il passaggio da un mondo anossico con atmosfera ricca di metano e un mondo..ossico con l atmosfera ricca in ossigeno. Diminuzione gas serra Più o meno nello stesso periodo: tre glaciazioni huroniane in Canada Secondo altri autori questo passaggio (l evoluzione della fotosintesi) è precedente ( Ga) OK AA GQ 02 20

21 Snowball Earth ( 800 ml anni fa) Durante il neoproterozoico sono stati trovati (fig. a) depositi glaciali associati a depositi di mare basso e di bassa latitudine (fig. b): glaciazioni spinte fino al livello del mare in aree equatoriali. Durata: 4 ma, inizio e terminazioni improvvise, formazione di depositi di Fe (Banded iron Formation), oceani ricoperti da ghiaccio e anossici. Molto probabilmente i continenti erano tutti raggruppati insieme Questa sembra essere l unica glaciazione globale, con modalità che non si ripeteranno più. GQ

22 Glaciazioni paleozoiche permo-carbonifere GQ 02 22

23 Glaciazioni paleozoiche (Wegener) Interessano la parte meridionale del super continente di Gondwana..unito Carbonifero sup. ( Pennsylvaniano) e inizio del Permiano Durata complessica 90 ma?? In Sud Africa (Dwyka group, Karoo Supergroup ) riconosciute 3 fasi glaciali in un intervallo di 40 Ma anni, nessuna correlazione con frequenze orbitali (Milankovich) Correlazioni con δ 13 C org di carbonati equatoriali, quindi raffreddamenti all equatore, ma non ghiaccio all equatore GQ 02 23

24 NB piccoli errori di datazione Che del resto cambiano con il procedere delle ricerche Wegener?? l espansione di ghiacciai in aree montane non implica il concetto di variazione climatica globale GQ 02 24