ELEMENTI DI TETTONICA (DEFORMAZIONE DELLE ROCCE)

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1 ELEMENTI DI TETTONICA (DEFORMAZIONE DELLE ROCCE) Le rocce in seguito a sollecitazione si possono deformare in 2 modi: Deformazione plastica per pieghe in questo tipo di deformazione, le forze tettoniche in atto sono di piccola intensità e di lunga durata. Hanno un andamento sinusoidale. Tale andamento è tipico della struttura dell'appennino. Deformazione rigida per faglie, ovvero spaccature della crosta terrestre. faglia Le pieghe possono essere: diritte, inclinate, coricate, a falde di sovrascorrimento: si rompono a metà e poi sovra scorrono Tutte queste pieghe testimoniano una regione di compressione. Se invece la litosfera viene tirata si manifesta il fenomeno di assottigliamento. Le faglie possono essere trascorrenti con: piano di faglia verticale faglia trascorrente sinistra (si vede l altro blocco di roccia dislocato a sinistra Pag. 1

2 piano di faglia obliquo, con il quale avremo un tetto (posto sopra al piano di faglia) e un letto (posto sotto il piano di faglia) faglia diretta: il tetto è sotto il muro (o letto) testimonia un regime di tensione Faglia inversa (il tetto è sopra il muro), testimonia un regime di compressione La dorsale è una catena montuosa sottomarina lunga km. In particolare la dorsale medio-oceanica è un sistema di faglie dirette, con forze divergenti. In tutto il sistema delle dorsali, inoltre, si osservano faglie che interessano la rift-valley. Sembrerebbero ad una prima analisi faglie trascorrenti, ma se si analizza il movimento dei blocchi di roccia si osserva che questo è opposto rispetto a quello di una faglia trascorrente. Pag. 2

3 Forze in atto in caso di faglia trasforme Forze in atto in caso di f. trascorrente Pag. 3

4 Teorie della dinamica endogena TEORIA DELLA DERIVA DEI CONTINENTI (A.WEGENER) Fu formulata da Wegener nel milioni di anni fa c'era un unico supercontinente chiamato Pangea (tutte le terre), circondato da un unico grande oceano chiamato Pantalassa (tutta l acqua), con un unico golfo, la Tetide. I continenti erano posti più a sud di ora. Ad un certo punto iniziano i movimenti di deriva. Wegener ne individua due. La deriva verso Ovest che riguarda le Americhe e la deriva verso Nord che riguarda il continente Euroasiatico. L Australia avrebbe cominciato il suo movimento di deriva verso Nord solo successivamente Pag. 4

5 OSSERVAZIONI PALEOGRAFIC HE Wegner si concentra sui continenti Africa e Sud America e sulle loro linee di costa e arriva a dire che si incastrano come le tessere di un puzzle OSSERVAZIONI PALEOCLIMAT ICHE In Africa equatoriale vengono trovati alcuni sedimenti di origine glaciale chiamati tilliti (morene fossili di ghiacciai antichi) che sono collinette formate dai sedimenti lasciati dal ghiacciaio (si ricordi che l'africa era più a sud). OSSERVAZIONI PALOGEOLOGI CHE La catena montuosa che c'è in Marocco (Atlante) presenta le stesse caratteristiche stratigrafiche della catena montuosa Americana (Appalachi). Pag. 5

6 OSSERVAZIONI PALEONTOLO GICHE Riguardano la vita del passato, in particolare i fossili di facies, ovvero animali con piccola distribuzioni, legati ad un ambiente particolare. Ci si riferisce a un piccolo dinosauro (Mesosaurus) e ad una pianta (Glossopteris) i cui resti sono stati trovati sia in Africa che in America latina. OSSERVAZIONI PALEOMAGNE TICHE Rocce dello stesso periodo ritrovate in continenti diversi indicano poli magnetici diversi. Quindi o c'erano più poli magnetici o si sono spostati i continenti. Modello di deriva Wegener individua due tipi di crosta che chiama SIAL (silicati di alluminio, crosta continentale) e SIMA (silicati di magnesio, crosta oceanica): il SIAL galleggerebbe sopra il SIMA e in ciò Wegener commette un errore (sappiamo infatti che le croste sono adiacenti). W. tenta di spiegare i fenomeni endogeni alla luce della sua teoria. L attrito provocherebbe non solo i terremoti, ma anche i corrugamenti montuosi, che infatti sono orientati SIAL SIMA TERREMOTI MONTAGNA Pag. 6

7 perpendicolarmente ai due principali movimenti di deriva e coincidono con le zone sismiche. In tal senso i corrugamenti principali vanno in senso N-S (Ande) e W-E (catena alpino hymalaiiana) in seguito ai movimenti di deriva verso W delle Americhe e verso l Equatore dei continenti euroasiatici. La teoria della deriva dei continenti viene considerata con una certa ostilità nel mondo accademico del 1915, il più delle volte considerata una buffoneria da perdonare, ma negli anni che vanno dal 1950 al 1960 viene introdotto un nuovo strumento, l ecoscandaglio e si scopre l esistenza delle dorsali medio oceaniche. L ecoscandaglio, infatti, è un dispositivo che invia onde sonore che si riflettono sul fondo dell oceano. Conoscendo la velocità di propagazione del suono e misurando il tempo che esse impiegano per raggiungere i fondali e tornare, si può calcolare la profondità degli abissi. Si scopre che i fondali oceanici sono ben diversi dalle pianure abissali che si pensava fossero. Il sistema delle dorsali è lungo km e si alza sopra le pianure adiacenti anche di V= 2r/t r= vt/ m. Le dorsali emergono nel caso dell Islanda e delle Azzorre Pag. 7

8 TEORIA DELL ESPANSIONE DEI FONDALI OCEANICI, DI H.H. HESS (1962) Secondo Hess i fondali oceanici si espandono, seguendo passivamente i moti convettivi del mantello. Sono moti innescati dalla diversa distribuzione di elementi radioattivi che producono sacche di calore in alcuni punti. Il materiale caldo, meno denso sale, arrivato in cima, oltre ad aver prodotto delle camere magmatiche nella crosta, diverge, sottoponendo a distensione la crosta soprastante. Le diverse fasi di espansione sono tutt ora osservabili nelle seguenti zone 1 altopiano etiopico: fase di rigonfiamento. Siamo all apice dei moti convettivi di risalita. La crosta soprastante si gonfia per effetto del calore e si forma un altopiano Pag. 8

9 2 zona dei grandi laghi in Africa Orientale (Malawi, Tanganica, Rodolfo), lunghi e stretti con le pareti ripide. Sempre seguendo i moti del mantello la crosta è soggetta a tensione e si creano delle faglie dirette, successivamente riempite da acqua piovana in modo da formare laghi 3 zona del Mar Rosso. Il rifting continua, i margini continentali si allontanano e la crosta sprofonda al di sotto del livello del mare. Si forma un mare caldo e poco profondo in cui è riconoscibile la presenza di attività vulcanica basaltica effusiva. 4 oceano con la dorsale i margini continentali sono ormai lontani, la dorsale è cresciuta. Prova dell espansione dei fondali oceanici Sui due lati della rift valley si misurano delle anomalie magnetiche positive e negative, disposte simmetricamente rispetto alla rift-valley stessa. Queste derivano dai minerali presenti nelle lave basaltiche, che, durante il processo di solidificazione, si orientano secondo le linee di forza del campo magnetico esistente in quel momento (si ricorda che rocce più lontane dal asse della dorsale sono anche le più antiche). Poiché il campo magnetico terrestre si è più voltre invertito, queste lave magnetizzate sono orientate ora in un senso ora nell altro. Le lave depositatesi in un periodo di campo magnetico normale, sommano il loro magnetismo a quello della Terra e quindi si ha un anomalia positiva, viceversa se si sono depositate in un periodo di campo magnetico invertito, daranno un anomalia negativa. Sui due lati della rift valley queste anomalie magnetiche sono simmetriche e corrispondono a rocce più vecchie man mano che ci si allontana dalla rift valley, dimostrando che i fondi oceanici si espandono veramente. TEORIA DELLA TETTONICA DELLE PLACCHE Pag. 9

10 E una teoria unificante, nel senso che dà una spiegazione di fenomeni apparentemente diversi, come il vulcanesimo, i terremoti, l orogenesi e la distribuzione dei continenti alla luce di un unica teoria. Secondo questa teoria la litosfera è suddivisa in un certo numero di placche in movimento relativo tra loro (avvicinamento, allontanamento, scorrimento), individuando così dei margini tra placche di tipo divergente (o costruttivo), convergente (o distruttivo), trasforme (o conservativo), presso i quali si verificano i fenomeni endogeni. Margini divergenti o costruttivi: le placche si allontanano, geograficamente si vede una catena montuosa sottomarina di origine vulcanica (dorsale), l attività è basaltica effusiva. Infatti la nuova crosta oceanica viene sintetizzata a livello delle dorsali medio Atlantica, Pacifica, Indiana (attività vulcanica effusiva, magmi basaltici, come in Islanda) Pag. 10

11 Margini convergenti o distruttivi: la crosta oceanica viene distrutta a livello delle fosse (attività vulcanica esplosiva, ipocentri dei terremoti concentrati lungo il piano di Benjoff). Fosse Aluetine, Giappone, Marianne, Filippine, Perù Cile, Sonda. La litosfera può trasportare crosta oceanica o continentale, dando origine a 3 tipi di collisione a) Oceano oceano: isole Aleutine, Giappone, Filippine Marianne. Si formano archi di isole vulcaniche (archi insulari) a vulcanismo esplosivo, con tipici coni vulcanici (Fujiiama), ipocentri dei terremoti allineati lungo il piano di subduzione. b) Oceano continente: Ande. La placca oceanica entra in subduzione. Si formano catene vulcaniche a vulcanismo esplosivo, ipocentri dei terremoti allineati lungo il piano di subduzione. Queste catene sono poste ai margini del continente Pag. 11

12 c) Continente continente: Hymalayia. Non si può avere subduzione a causa della bassa densità della crosta continentale e si verifica obduzione, una delle 2 placche sovrasta l altra. Il tutto è testimoniato dalla presenza di ofioliti (lembi di crosta oceanica basaltica con fossili marini) sulle catene montuose. Margini tra placche di tipo conservativo California, faglia di S.Andreas, sedi di terremoti ad ipocentro superficiale, pericolosissimi, non associati a terremoti. Punti caldi Si tratta di pennacchi di risalita di magmi dal mantello, non associati ai flussi che si verificano a livello delle dorsali, ma proprio pennacchi isolati. Il magma è comunque di origine profonda, quindi basaltico e fluido e dà origine ai vulcani a scudo delle isole Hawaii e della dorsale dell Imperatore. Si parla di un vulcanesimo intra placca, perché non siamo ai margini, bensì all interno delle placche Credits: Nadia Franchini 1G, Sofia Dell Orco e Micol Valobra, classe 1H (anno scolastico ) Liceo Besta Pag. 12