La Terra - La Tettonica a zolle Bookmark and Share
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Wegener e la teoria della deriva dei continenti.
Allo scopo di spiedare le catene montuose, nella storia della Geologia si sono formulate diverse ipotesi.Nell'ottocento si credeva che le catene montuose fossero frutto del raffreddamento della terra come cioè le grinze di una buccia di mela messa nel forno.Una tappa importante fu la teoria dell'isostasia(Vedi cap sull'interno della terra), cioè l'aver accettato che la crosta terrestre potesse fare dei movimenti in senso verticale.Wegener nel 1910 formulò la teoria della deriva dei continenti, la quale ipotizzava che i continenti fossero giunti nella loro attuale posizione spinti da un movimento di deriva dopo la frantumazione di un unico continente la Pangea avvalto da un unico oceano Pantalassa.Giustificò la sua teoria con 5 prove.
Morfologiche:legate all'evidente corrispondenza fra i continenti facendoli ruotare opportunamente.

Geofisiche:Dato che i continenti si possono spostare in altezza principio dell'isostasia, si potranno anche spostare lateralmente purchè ci sia una forza che agisce in quella direzione.

Geologiche:continuità fra strutture geologiche fra nord America e Europa e fra Africa e Sud America.

Paleontologiche:Affinità fra i follili di esseri viventi in arie che prima, secondo la sua teoria dovevano essere unite.

Paleoclimatiche:Zone che si trovano in un tipo di clima hanno strutture geologiche(es: in zone aride sono presenti le arenarie , come in zone umide è presente il carbone):proprie anche di alti tipi di clima e questo è spigabile solo con la teoria della tettonica a zolle.

La teoria della tettonica a zolle è stata accetta da tutti i geologi solo verso gli anni 1950-60, dopo studi sul fondale marino e sul suo paleomagnetismo, che nelle dorsali oceaniche documenta la loro espansione presentando a distanze uguali dallle dorsali rocce magnetizzate in maniera normale o inversa.

Dopo la teoria della deriva dei continenti fu formulata la teoria dell'espansione dei fondali  oceanici e poi si giuse con il contributo di molti ricercatori alla teoria della tettonica a zolle.


Le prove a sostegno della tettonica a zolle.
La teoria della tettonica a zolle si basa su diverse prove, oltre alla conferma di quelle fornite da Wegener, ulteriori prove sono state fornite dalla scoperta della litosfera mobile sull'astenosfera e dallo studio dei fenomeni che si verificano sui fondali oceanici(vulcanesimo lungo le dorsali, allineamento dei vulcani sottomarini, sismicità).Tutto ciò costituisce prova e conferma della teoria.

-Le dorsali medio oceaniche:sie estendono con continuità attraverso gloi oceani Atlantico, Pacifico, Indiano.Le dorsali nella loro parte centrale sono abbastanza rilevate(circa 2.000/2..500m e larghe anche 1.500Km).Lungo l'asse centrale della dorsale vi è uno sprofondamento dalle pareti scoscese, la rift valley, questi punti sono stati esplorati con batiscafi e si è potuto vedere che sono di formazione abbastanza recente, visto che non sono presenti sedimenti e che il flusso di calore è molto alto. Le dorsali non sono linee continue ma talvolta sono interrotte da fratture trasversali, che danno origine a scarpate di una certa importanza e che sono del tipo delle faglie trasformi.Si è dimostrato che il rigetto delle faglie trasformi nel tratto compreso fra due tronconi della rift valley ha dimensione variabile in modo regolare con i valori minimi vicino ai cosiddetti poli di epansione e massimo presso il cosiddetto equatore dell'espansione.

-I fondali oceanici: sui fondali oceanici sono state rilevate magne di di diverso tipo fra cui anche i cosiddetti guyot, sono dei rilievi a forma di tronco di cono che non possono essere stati prodotti da nessun meccanismo esistente in profondità ed è quindi dovuta all' erosione del moto ondoso.All'inizi degli anni 1970 si inziò a scoprire delle catene sottomarine, allineamenti di montagne vulcaniche sottomarine, che affiorano in superficie formando isole e atolli; molto probabilmente queste catene sono satte originate da dei punti caldi(hot spot) dove si ha continuamente la risalita di magma da parti profonde del mantello terrestre dette plume o pennacchi.Questi punti sono fissi mentre la litosfera si muove sopra di loro. Un esempio di questo fenomeno sono la catena delle Hawaii che sono collegate alla catena di vulcani sottomarini delle isole Midway(attive fino a 30 milioni di anni fa) e  finiscono nella catena sottomarina dell'Empereur(attiva fino a 75 milioni di anni fa).

-L'età dei sedimenti oceanici:Gli oceani non contengono sedimenti più antichi di 160 milioni di anni fa.

-Le fosse oceaniche: sono valli oceaniche molto prfonde che si trovano lungo i margini continentali attivi sono larghe dai 50 a ai 10 km e profonde fino a 6.000 m.Nelle fosse sono presenti anomalie gravitazionali dovute alla presenza di materiali molto leggero. Di notevole interesse è la distribuzione degli iposentri nelle zone vicine alle fosse. Gli ipocentri sono disposti lungo un piano inclinato detto piano di Benioff, che ha una profondità massima di 700km, che inizia a inclinarsi nella fossa e prosegue sempre più profondo negli archi insulari dietro la fossa. Tutto questo fa pensare che la fossa sia il segno superficiale dello sprofondamento e che la litosfera che finisce all'interno della litosfera segua l'inclinazione del piano di Benioff.


La teoria della tettonica a zolle.
La litosfera si muove sulla astenosfera non in blocco unico, ma in varie parti chiamate zolle o placche che sono rigide  e in movimento.Le zolle accrescono in corrispondenza delle dorsali medio oceaniche e vengono " distrutte" lungo le zone di subduzione in corrispondenza delle quali si trova il sistema arcofossa.Tutte le zolle ruotano attorno al polo di rotazione e non possono cambiare la loro latitudine rispetto ad esso.Fra le zolle si possono verificare tre tipi di interazione ai margini.


Margini costruttivi o in accrescimento:Costituito dall'asse delle dorsali medio-oceaniche dove le placche si allontanano l'una dall'altra.

Forze distensive tendono ad allontanare il mantello facendo così risalire il magma che si solidifica in superficie.La temperatura sulla dorsale è molto alta ed è perquesto che è un po' rialzata rispetto al fondale oceanico, il magma solidificato ai lati della dorsale ha una temperatura via via più bassa fino ad essere alla stessa altezza del fondale oceanico. 

Margini distruttivi o in consunzione: dove la convergenza fra le zolle fa sì che una delle due sprofondi sotto l'altra consumandosi.

La zolla della litosfera oceanica è più densa e compatta rispetto a quella continentale e quindi va sotto fino a che non si fonde.Questo fenomeno viene chiamato subduzione della  litosfera e è segnalato in superficie dalla presenza di una fossa oceanica(Fossa delle Marianne).Nella zona di subduzione si ha un notevole aumento del calore dovuto all'aumento della pressione e al flusso di calore proveniente dal mantello.

Una caratteristica sempre presente nelle zone di subduzione è il vulcanesimo.Fossa, arco(zona posta dietro la fossa di circa 100-300Km),arco magmatico (si tratta di fasce vulcaniche poste dietro l'arco, questi vulcani sono caratterizati da eruzioni esplosive) compongono i dintorni della zona di subduzione.

Margini conservativi o trasformi: Dove cioè due zolle scorrono parallelamente e le superfici in gioco rimandono immutate.

Le due placche litosferiche scorrono l'una accanto all'altra lungo la faglia. Queste zone sono soggette a continui terremoti.Un esempio di quiesto tipo di margine è la faglia di San Andreas.


Cosa muove le placche.
Il movimento delle zolle secondo la ipotesi più comune è dovuto ai moti convettivi all'interno del mantello. È stata avanzata unipotesi alternativa che attribiusce al movimentp delle zolle alla diversa velocità di rotazione della litosfera e del mantello.

Quest'ultima ipotesi sta iniziando via via a prendere più corpo dopo recenti scoperte che hanno evidenziato che non sempre le dorsali medio oceaniche si trovano in corrispondenza di celle convettive che interessano la parte profonda del mantello.La terra viene vista da questa teoria come una palla di piombo ricoperta di argilla di vario spessore in rotazione. È noto che la terra stia decelerando(circa 500 milioni di anni fa l'anno terrestre era di circa 400 giorni) e che quindi le varie placche litosferiche abbiano quantità di moto diverse, inoltre la terra sta compiento il moto di precessione che è molto simile a quello di una trottola che sta rallentando.La litosfera e l'astenosfera rallentano in maniera diversa a causa della loro dofferente quantità di moto. La litosfera rallenta più velocemente dell'astenosfera che ha molta più massa.La litosfera però non è tutta uguale, ha diversi spessori e densità a seconda che sia continentale o ocanica e ha differente attrito con l'astenosfera(in stretta relazione con il calore della placca), questo spiega il formarsi placche e la loro diversa velocità.

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