Didascalia alternativa:

iniziato ad esplorare; l'esplorazione intercontinentali iniziarono nel XVI secolo, partendo da cartine molto semplici per poi avere cartine più complesse. Un tempo le terre erano unite. Le prove che Wegener porta a supporto della sua teoria le possiamo classificare in 3 macro-famiglie Prove PALEOCLIMATICHE-> si tratta dell'osservazione delle rocce, osservazioni macroscopiche della roccia, riesce a capire quanto meno in quali condizioni di temperatura e pressione si è formata; quindi se noi osserviamo una roccia e è una roccia che sappiamo che si forma a solo temperature altissime e pressioni altissime, sicuramente non si è formata qui (si sarà formata vicino a delle "camere" magmatiche), questo ci indica lo spostamento delle rocce. Troviamo delle rocce che non sono tipiche delle condizioni geologiche della zona in cui le troviamo. • Prove GEOGRAFICHE-> osservando la cartina capisco che i margini dei continenti convengono, possiamo unirli come dei pezzi di un puzzle • Prove PALEONTOLOGICHE->sono le prove fossili che esistevano animali che ora non esistono più, e si trova in più continenti (ex africa o America, ciò difiniva che i continenti erano uniti) Dopo la presentazione del 1812 si continuano a migliorare le scoperte della teoria della deriva, finché nel 1915, sempre Wegener propone questo nuovo modello in cui afferma che un tempo le terre erano uniti in unico grande continente chiamato PANGEA e che successivamente si sono allontanate. Inizialmente non gli hanno creduto e soprattutto non spiegava minimamente come era successo la divisione dei continenti. Wegener diceva che si erano divisi per effetto della forza centrifuga dovuta alla rotazione terrestre; quindi per un po' di tempo la sua teoria viene messa da parte e permangono le teorie fissiste. Già si conosceva il fenomeno della isostasia che è un fenomeno di equilibrio gravitazionale, cioè un equilibrio dinamico della crosta terrestre, già si conoscevano i movimenti verticali e orizzontali della crosta terrestre Il movimento orizzontale è dato dall'erosione, da una montagna rotolano giù dei detriti che successivamente diventano dei sedimenti. • Lo sprofondamento è quando i detriti accumulati creano pressione sugli strati sottostanti e con il passare dei secoli porta allo sprofondamento della crosta terrestre; • Il sollevamento accade quando ci sono delle montagne la crosta terrestre aumenta il suo spessore sotto la superficie terrestre, man mano che la montagna viene erosa la parte sotto si alza, come se fosse erosa anche sotto, assottigliandosi. Ma c'è anche un movimento in verticale, cioè la crosta terrestre a seconda dei momenti può andare in contro a sollevamento o sprofondamento ONDA LONGITUDINALE compressione dilatazione direcione di propagazione montucasa Equilibrio Crosta Erosione Lo spessore della crosta terrestre varia dai 6 ai 35 km, dove ci sono le montagne possono raggiungere anche 80 km. I geologi sono arrivati a comprendere la struttura interna della crostata terrestre studiando l'andamento delle onde sismiche, studiando come esse si propagano dall'epicentro verso tutti gli altri luoghi della terra. I due tipi principali di onde sismiche sono: more Movimenti isostatici verticali • Le onde p, che sta per primarie, queste sono le prime che vediamo. Sono delle onde dette di compressione, l'effetto di queste onde è come quello di un martello che colpisce lateralmente il "blocchetto" rendendo una compressione delle particelle del terreno, che in un primo momento è propria di quelle particelle che subito dopo tornano nella loro posizione, ma la compressione viene passata a quelle successive che si comprimono e così via. Si propagano in qualsiasi mezzo, che sia solido o che sia liquido. • Le onde s, che sta per secondarie, vanno ad aggiungersi alle primarie. Sono delle ONDA TRASVERSALE onde che, invece, si chiamano onde di oscillazione e vengono generate dalle principali, e comportano una deformazione. Non si propagano in un mezzo liquido. Dallo studio di queste onde sismiche i geologi sono riusciti a comprendere la struttura interna della terra. direzione di prepagatione Se la terra fosse tutto uniforme, quindi non ci sarebbe nessuna differenza di materiale, le onde P e le onde S manterrebbe sempre la stessa velocità; Invece non è così: le onde S e le onde P a 35 km di profondità. Dove finisce la crosta terrestre, si ha un brusco rallentamento della velocità delle particelle, ma continuano a propagarsi, di conseguenza, cambia la composizione. Siamo nel MANTELLO ⇒ ha una parte in cui si comporta quasi come un liquido (densità bassa), pur essendo un solido dove c'è un rallentamento delle onde. Andando sempre più in profondità, la velocità aumenta in modo graduale. Esse hanno più velocità nelle sostanze solide. A 2900/3000 Km di profondità, c'è un cambiamento netto: • le onde S scompaiono visto che ci troviamo in un zona liquida; -le onde P sono ancora presenti, ma rallentano. Da 3000 Km a 5000 Km di profondità le onde P aumentato gradualmente la loro velocità verso il centro della Terra, quindi il liquido aumenta la sua intensità. A 5000/5100 Km c'è un altro cambiamento netto: • le onde S ricompaiono perché ci troviamo in una zona solida; • lo onde P aumentano velocemente la loro velocità. Dove la velocità diminuisce si ha un carattere liquido, mentre nelle zone in cui la velocità aumenta di ha un solido. In base agli studi, i geologi hanno definito il modello a sfere concentriche della terra. La crosta terrestre è molto sottile, il mantello nella prima parte si comporta come un liquido (astenosfera). Nel resto del mantello, la densità aumenta man mano che andiamo verso il basso fino alla prima linea di discontinuità. • La prima linea di discontinuità si chiama discontinuità di MOHO. • La seconda linea di discontinuità si chiama discontinuità di GUTEMBERG, che segna la discontinuità tra il mantello e il nucleo esterno liquido. Qui scompaiono le onde S. • Poi si ha una nuova discontinuità, la discontinuità di SEHMAN, che divide il nucleo esterno e il nucleo interno solido. Sempre per il principio di galleggiamento, gli strati più in esterni sono quelli più leggeri e meno densi La crosta terrestre Parti della crosta Continenti Zone montuose Zone oceaniche Spessore La crosta terrestre -> è lo strato più superficiale di pochi Km e si unisce al primo strato del mantello per le sue caratteristiche chimico-fisiche. Si divide in crosta continentale e crosta oceanica. La crosta continentale è più spessa sotto le catene montuose ed è più sottile in pianura. Mentre la crosta oceanica ha uno spessore relativamente uniforme. 25/40 Km 70 km (più sono alte le montagne, più lo spessore aumenta 6/10 Km Composizione Abbiamo un sottile strato di roccia sedimentarie, dopo abbiamo strati maggiori di rocce intrusive e metamorfiche. Il tipo di roccia presente variano a livello di composizione nucleo esterno Composta prevalentemente di roccia effusive, ricche di ferro e magnesio; questa composizione è uguale in tutti gli oceani mantello nucleo interno Densità 2,7 g/cm' 2,7 g/cm 3 g/cm² Il tipo di roccia presente varia di composizione da continente a continente mentre rimane uguale in tutti gli oceani. Ciclo litogenico Le rocce son formate da minerali, i minerali sono formati da atomi che si dispongo tra di loro tramite reticoli cristallini ben precisi. In base alla composizione chimica prendo forma. Il ciclo litogenico ci mostra il ciclo delle rocce -> ci mostre due vie: G Cristin Care pressione Calore trasport metamorfiche Furone Fusion • se riesce a trovare uno sbocco verso l'esterno il magma fuoriesce con un'eruzione vulcanica, quando fuori esce è liquido e poi si solidifica abbastanza velocemente perché entra a contatto con l'aria fredda e si raffredda, dando origine alle rocce effusive. Gli atomi che si trovano nel magma quando vanno incontro alla solidificazione dopo l'effusione si riorganizzato tra di loro per dare rocce e minerali. Quando esce dai vulcani ha un impatto con l'aria fredda quindi il raffreddamento è più veloce, quindi gli atomi non sempre hanno il tempo di organizzarsi nei reticoli cristallini. Nelle rocce effusive spesso, non si riescono ad apprezzare i diversi minerali che si creano dei reticoli cristallini che poi si accrescono, le rocce effusive prendo il nome di rocce vetrose e hanno dei piani di spaccatura tondi. Una volta che le rocce effusive si formano, intervengono i fenomeni erosivi e di trasporti e subiscono delle trasformazioni cosi come le rocce intrusive può captare che dai movimenti della crosta terrestre vengono sollevati e portati in superficie e spinte verso il basso.Il fatto che si raffreddi così velocemente impedisce ai cristalli di formarsi e impedisce ai minerali di ingrandirsi. Di fatto nelle rocce effusive non riusciamo ad identificare i diversi minerali e non possiamo osservarli a occhio nudo. Quando si inizia a formare un minerale nuovo si forma un cristallo formato da pochi atomi, ogni tipo di cristallo ha il suo cristallo base, che può essere quadrata, pentagonale, cubica, poi dalla base il minerale continua ad ingrandirsi seguendo la propria struttura; poiché gli atomi di chi sono formati si inseriscono in quel reticolo cristallino. A pressione Invece se il magma non trova una via d'uscita rimane intrappolato nel mantello, se rimane intrappolato nel mantello il raffreddamento è molto più lento, quindi gli atomi hanno tutto il tempo di disporsi nel loro reticolo cristallino e accrescere il minerale. Quindi si formano rocce che si chiamano rocce intrusive, in cui noi riusciamo a distinguere bene a occhio nudo i diversi minerali, perché hanno avuto il tempo di accrescere quanto poteva; ha tutto il tempo di ingrandirsi perché gli atomi hanno il tempo i organizzarsi e accrescere il reticolo cristallino. Quindi nelle rocce intrusive si vede bene il minerale. Va avanti ad accrescere finché ci sono atomi e finché c'è spazio. Quindi nelle rocce intrusive i minerali li vediamo bene. La crosta e il mantello sono in costante movimento, partendo dalla questione più semplice: le rocce effusive, sono spostate e vengono erose, i detriti vengono spostati vicino al litorale, spostati sulla pianura, ecc. a seconda di quello che succede. La cosa comune è che vengono sminuzzate, in parti molto piccole, a volte polvere che si vanno a depositare in qualsiasi luogo; si depositano più strati, si creano degli accumuli e viene generata più pressione, ciò comporta alla compattazione, sprofondano e quindi si formano nuove rocce -> quindi da rocce effusive, diventano rocce sedimentarie. Gli atomi si dispongono a formare determinati rocce, in base a condizioni climatiche e la temperatura. Se cambi le condizioni delle rocca, gli atomi cambiano a seconda delle condizioni, creando nuove rocce diverse -> rocce metamorfiche. Possono andare incontro a metamorfismi anche le rocce intrusive, se cambiamo le condizioni possono cambiare. Le rocce metamorfiche, a loro volta, possono andare incontro a sollevamento, oppure se la dinamica è di sprofondamento le rocce metamorfiche vengono spinte verso il basso, possono andare incontro a fusione, possono ritornare magma (anatessi ). Le placche divise dalla dorsale, prendono il nome di placche divergenti, cioè che divergono, vanno una all'opposto dell'altra. A livello delle dorsali, normalmente, abbiamo le due placche in allontanamento, divergono spostandosi una verso destra l'altra verso sinistra. Il mantello Il mantello, la parte sottostante alla crosta, è formata da più strati: • 1' strato è la LITOSFERA. Occupa i primi 300Km, però di fatto è collegata con la crosta terrestre. La litosfera, insieme alla crosta, galleggia sull'astenosfera. • 2' strato è l'ASTENOSFERA. È la parte superficiale, dopo la litosfera; è solida ma ha dei comportamenti simili a un fluido (non è un liquido perché le onde S rallentano non scompaiono) 3' strato è la MESOSFERA. Occupa la maggior parte del mantello, all'incirca 80%. Qui, le rocce diventano più solide, infatti nella mesosfera la velocità con cui si propagano le onde P aumenta. NUCLEO ESTERNO Il nucleo esterno è liquido. La velocità delle onde P rallenta e le onde S scompaiono. Flusso di calore e Campo magnetico terrestre Il concetto di flusso di calore lo vediamo associato alle zone in cui c'è un'attività geotermica maggiore (vulcani, terremoti...) Questo calore arriva dagli strati più interni della terra. Il calore viene generato a livello del nucleo, dove sono contenuti molti elementi pesanti e radioattivi. Questi elementi, con il loro decadimento nucleare, generano flussi di calore che dal nucleo si propagano verso l'alto, negli strati più alti. Quando il flusso di calore arriva all'astenosfera, si creano dei moti convettivi. Le rocce si scaldano e diventano più leggere e fluide, quindi le rocce si spostano verso l'alto. Quando arrivano in alto, cedono calore e, di conseguenza, si raffreddano. Se si raffreddano, vuol dire che tornano più solide e pesanti, quindi tornano verso il basso. Qui, verranno nuovamente riscaldate e così via. Questo ci spiega come si comportano le onde e perché ci sono zone con flusso di calore più intenso rispetto ad altre. Alcune zone hanno un flusso di calore maggiore perché nelle zone in cui la crosta terrestre è più sottile e giovane, i moti convettivi con il loro flusso di calore riescono a rompere la crosta. Cosa molto difficile che succeda se i moti si trovano sotto a una catena montuosa in quanto hanno una crosta terrestre di 80 Km. • Dove non si riesce a rompere la crosta, c'è una maggiore pressione, di conseguenza la pressione ostacola il passaggio del flusso di calore. Qui, le rocce del mantello non diventano magma perché si favorisce lo stato solido. • Dove, invece, si crea la spaccatura, la pressione diminuisce e, visto che c'è una pressione minore, le rocce del mantello riescono a fondersi e, di conseguenza, a diventare magma. Quindi dove vediamo un flusso di calore maggiore, c'è una maggiore possibilità di avere dei fenomeni di eruzione vulcanica. I moti convettivi determinano, anche, gli spostamenti (in questo caso laterale) dei due margini che si sono creati dalla spaccatura dei moti. -> I moti determinano lo spostamento perché la litosfera e la crosta galleggiano sull'astenosfera. America NUCLEO INTERNO Il nucleo interno è solido. La velocità delle onde P aumenta, mentre le onde S ricompaiono. Oceano Asantico della placca MANTELLO Africa pa Le dorsali oceaniche sono fratture da cui fiorisce la lava e le ritroviamo al centro di tutti i fondali oceanici. Le due placche di litosfera, che si creano per effetto dei moti convettivi, si allontanano e dalla loro spaccatura fuoriesce sempre lava. Quindi, con la fuoriuscita di lava, si forma continuamente un nuovo fondale oceanico, che è in continua espansione. (La lava che fuoriesce, a contatto con l'acqua gelida dei fondali, si solidifica e si creano le rocce. la fuoriuscita della lava si chiama eruzione effusiva). Gli oceani, però, rimangono sempre della stessa dimensione perché da una parte crea un nuovo fondale ma da un'altra parte il fondale viene distrutto. Ci sono prove riguardanti il paleomagnetismo, che affermano che il fondale oceanico si espande. Al momento, esiste un campo magnetico terrestre allineato con gli assi. Possono, inoltre, avvenire delle inversioni del campo magnetico (queste inversioni non si sa a che cosa sono dovute. Si sa solo che l'inversione avviene in modo rapido e netto, senza che si siano delle zone di transito. Nel momento in cui avviene un cambio, la terra rimane scoperta e le radiazioni, che provengono dall'universo, di conseguenza, entrano.) I geologi hanno capito che ci possono essere delle inversioni del campo magnetico studiando le rocce che contengono ferro, quindi rocce laviche: quando la roccia è fusa ed inizia a solidificarsi, i suoi minerali si formano seguendo il campo magnetico. Se il campo magnetico non cambiasse mai, i minerali delle rocce sarebbero orientati nello stesso verso. Ma, invece, ci sono minerali che seguono l'orientamento opposto rispetto alle altre, in quanto, nel momento in cui si sono solidificate, il campo magnetico era inverso. Questi dati mostrano un andamento particolare caratterizzato da quelle che furono definiti ANOMALIE MAGNETICHE. Analizzando i dati magnetici relativi al fondale dell'oceano Atlantico, si evidenzia un andamento parallelo e speculare delle anomalie, con direzioni del campo magnetico divergenti di 180' rispetto all'asse della dorsale medio atlantica. Questa particolare tendenza ha permesso di ipotizzare che le rocce, che erano disposte simmetricamente rispetto alla dorsale (perché avevano la stessa velocità di uscita), si dovevano essere formate nello stesso momento. • Per quelle rocce che si sono solidificate quando l'orientamento del campo magnetico era come quello attuale, le anomalie sono dette positive, perché i due valori del campo magnetico si sommano tra loro. Howe • Mentre per le rocce generate quando il campo magnetico terrestre era opposto a quello attuale, le anomalie sono dette negative, perché i due valori si sottraggono tra loro. CONVERGENT PLATE Le anomalie magnetiche rappresentano la prova finale dell'esistenza dell'espansione dei fondali oceanici: esse si formano perché a livello della dorsale oceanica viene prodotta di continuo nuova crosta terreste, che si raffredda mentre si allontana progressivamente nelle due direzioni opposte rispetto alla dorsale stessa; le nuove rocce magmatiche che si formano contengono minerali ferrosi che si orientano seguendo e registrando il campo magnetico terrestre esistente in quel preciso momento. Quando le rocce si raffreddano registrano per sempre tale orientamento. A La teoria della tettonica delle placche La teoria della tettonica delle placche afferma che non sono semplicemente i continenti a sposarsi, bensì tutta la placca su cui si poggiano, considerando che ogni placca può essere costituita soltanto da litosfera continentale, da sola litosfera oceanica oppure da entrambe. Secondo questa teoria è la litosfera rigida a costituire le placche, che si trovano in equilibrio isostatico sopra l'astenosfera più fluida. TRANSFORM PLATE DIVERGENT PLATE De mainly Positive Negativo Nuova costa con plant magnetica normale Le placche litosferiche sono, dunque, in movimento reciproco e in base alla direzione di tali spostamenti si possono distinguere: • margini divergenti o costruttivi, quando le placche si allontanano l'una dall'altra; • margini convergenti o distruttivi, se le placche sono dirette l'una verso l'altra; • margini trasformi o conservativi, quando il movimento delle placche è parallelo, ma nei due versi opposti. Quindi, sfregano una sull'altra e, in questo modo, vanno in direzioni opposte. Margini divergenti I moti convettivi che caratterizzano l'astenosfera provocano la risalita di magma che, una volta in superficie, crea nuova litosfera. Questo processo può determinare l'allontanamento reciproco di due placche che vengono separate dalla costante produzione di rocce magmatiche, come si osserva lungo i cosiddetti margini divergenti, detti anche margini costruttivi. Se i margini che divergono sono posti sulla litosfera continentale, si può formare inizialmente una fossa tettonica o rift valley, una sorta di oceano primordiale con al centro la propria dorsale. Questa situazione è oggi facilmente osservabile nel Corno d'Africa, lungo la grande fossa tettonica africana, seguendo il Lago Vittoria. Quando un tratto di dorsale oceanica emerge dal mare può originare delle isole, come l'Islanda che rappresenta la porzione emersa più estesa della dorsale medio atlantica. Oggi l'Islanda è un'isola solcata da una faglia attiva che la separa in due porzioni in costante allontanamento. Margini convergenti Lungo le dorsali oceaniche avviene costantemente la formazione di nuova litosfera, ma nonostante ciò l'estensione superficiale della Terra non aumenta nel tempo. Ciò significa che esistono meccanismi di demolizione litosferica che mantengono il bilancio globale in pareggio: è quanto avviene lungo i margini convergenti o distruttivi. Per esempio, quando si verifica l'avvicinamento di una placca oceanica e di una placca continentale, la prima, in virtù della sua maggiore densità (quella oceanica), tende a inabissarsi lungo uno specifico piano di scivolamento, detto piano di Benioff, e a generare una fossa oceanica. Questo meccanismo viene definito subduzione. Quando arriva a una certa profondità, circa 300 km, le condizioni sono tali che è possibile che la crosta che sprofonda si fonda, diventando lava. Il magma che si è formato in questo modo tende a risalire verso la crosta, dalla quale può fuoriuscire generando una serie di vulcani, disposti parallelamente alla direzione di subduzione. (Tra il Sud America e la placca euroasiatica si trova la cintura di fuoco, zona con un'elevata percentuale presenza di vulcani e terremoti) La subduzione è responsabile anche dell'orogenesi, ovvero della nascita di nuove catene montuose, per esempio delle Ande. Le catene montuose si formano anche quando a convergere sono due placche continentali; in questo caso nessuna delle due subduce al di sotto dell'altra, ma la densità analoga delle placche ne provoca una collisione che si manifesta in deformazioni crostali molto marcate. Il tipo di vulcanismo che ritroviamo dove ci sono le placche convergenti è invece normalmente di tipo esplosivo, quindi troviamo il classico edificio vulcanico, in cui periodicamente abbiamo delle esplosioni vulcaniche. Margini trasformi Le placche scorrono l'una accanto all'altra a velocità diverse, oppure traslano in direzione opposte, si crea una frattura visibile anche in superficie. Il movimento relativo delle placche trasformi è ostacolato dall'elevata forza di attrito che si genera tra di esse. Con termine transforme, si indica una faglia ovvero una frattura delle rocce in cui prevale il movimento orizzontale, mentre con trasforme ci si riferisce più precisamente alla separazione di due tratti di dorsale oceanica. Litera Crosta continentale Litosfera -> In Italia abbiamo la placca africana e la placca europea e euroasiatica. L'Italia è praticamente divisa a metà, è quasi esattamente meta sulla placca africana e meta su quella europea, ecco perché l'Italia è una zona sismica. Le due placche sono convergenti, ma coregono due placche di cui una non è oceano, ne mare, quindi la densità è uguale, non ce quindi una che sprofonda sotto l'altra, si scontrano e si creano le catene montuose, Appennini e Alpi; la formazione delle catene montuose, si chiama orogenesi, cioè di formazione di nuove catene montuose. I Vulcani Un vulcano è un rilievo formato da masse ignee (di fuoco) provenienti dall'interno della Terra. Più ingenerale, si possono considerare vulcani tutte le discontinuità della crosta terrestre attraverso le quali si osservano manifestazioni dell'attività magmatica endogena; esse comprendono: • oltre alla fuoriuscita di lava, • le emissioni di gas, vapori e materiali solidi di diversa grandezza. La Terra è caratterizzata da numerosi fenomeni vulcanici ma il loro numero esatto è sconosciuto, perché dipende da quale definizione di vulcano si adotta. • I vulcani esplosivi sono vulcani e hanno la caratteristica che il magma risale molto più lentamente e fuoriesce con delle esplosioni. I vulcani esplosivi si trovano maggiormente nella cintura di fuoco. • I vulcani effusivi che sono i vulcani delle dorsali. Da essi fuoriesce la lava, formando la litosfera ai margini In entrambi i casi sia nelle dorsali sia nei vulcani esplosivi, la lava che fuoriesce è la lava che deriva dal mantello. Ci sono punti, però, in mezzo all'oceano, che si chiamano hotspot. Gli hotspot generano vulcani isolati in aree del pianeta non direttamente interessate dal movimento delle placche, come accade invece per tutti gli altri. In questo caso, la lava non è ancora chiaro da dove arrivi, ma sicuramente arriva da strati molto più profondi rispetto al mantello, si pensa dal nucleo. Attualmente sulla superficie terrestre si contano circa una cinquantina di questi «punti caldi» attivi. La caratteristica fondamentale degli hotspot è che generano vulcani che non si spostano con il movimento delle placche. Solitamente, le placche si spostano per via dei moti convettivi del mantello e i vulcani seguono il movimento delle placche, mentre i vulcani generati dagli Hotspot non si spostano con il movimento delle placche in quanto si generano sempre nuovi vulcani. I geologi hanno scoperto ciò, in quanto l'edificio vulcanico generato in precedenza dall' hotspot, dopo lo spostamento della placca, si spegne e se ne genera un altro. Un esempio di ciò sono le Hawaii che si sono formate per effetto di un punto caldo: ogni isolotto è un edificio vulcanico formato a partire dal hotspot. I terremoti -> la teoria del rimbalzo elastico Inizialmente ci sono due placche con la faglia in mezzo a riposo. Le placche si iniziano a fare attrito una sull'altra, quindi si vede, soprattutto quando convergono, che inizia una deformazione che porta ad un accumulo di tensione. Questa tensione equivale all'energia meccanica. Ad un certo punto la tensione è troppo alta, le due placche iniziano a scorrere rilasciando quell'energia meccanica che avevano accumulato. Questo rilascio di energia meccanica si vede sotto forma di vibrazioni che avvengono nei terremoti e come risultato abbiamo lo spostamento della faglia.