Scienze della Terra per le superiori/La tettonica a placche

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Il Sistema Terra

  1. I componenti del sistema TerraScienze della Terra per le superiori/I componenti del sistema Terra
  2. Forma e dimensioniScienze della Terra per le superiori/Forma e dimensioni
  3. Orientamento sulla superficie terrestreScienze della Terra per le superiori/Orientamento sulla superficie terrestre
  4. Rappresentazione della superficie terrestreScienze della Terra per le superiori/Rappresentazione della superficie terrestre

Il Sistema Solare

  1. Nascita e composizioneScienze della Terra per le superiori/Nascita e composizione
  2. Il SoleScienze della Terra per le superiori/Il Sole
  3. I pianetiScienze della Terra per le superiori/I pianeti
  4. I movimenti della TerraScienze della Terra per le superiori/I movimenti della Terra
  5. La LunaScienze della Terra per le superiori/La Luna

L'atmosfera

  1. Gli strati atmosfericiScienze della Terra per le superiori/Gli strati atmosferici
  2. La troposferaScienze della Terra per le superiori/La troposfera
  3. Il tempo meteorologico

L'idrosfera

  1. I fiumiScienze della Terra per le superiori/I fiumi
  2. I laghiScienze della Terra per le superiori/I laghi
  3. I ghiacciaiScienze della Terra per le superiori/I ghiacciai
  4. Le falde acquifereScienze della Terra per le superiori/Le falde acquifere
  5. Le acque salateScienze della Terra per le superiori/Le acque salate
  6. I movimenti delle acque oceanicheScienze della Terra per le superiori/I movimenti delle acque oceaniche

La litosfera

  1. I mineraliScienze della Terra per le superiori/I minerali
  2. Le rocce magmaticheScienze della Terra per le superiori/Le rocce magmatiche
  3. Le rocce sedimentarieScienze della Terra per le superiori/Le rocce sedimentarie
  4. Le rocce metamorficheScienze della Terra per le superiori/Le rocce metamorfiche

Il modellamento esogeno

  1. Il modellamento dovuto a fenomeni atmosfericiScienze della Terra per le superiori/Il modellamento dovuto a fenomeni atmosferici
  2. Il carsismoScienze della Terra per le superiori/Il carsismo
  3. Il modellamento fluvialeScienze della Terra per le superiori/Il modellamento fluviale
  4. Il modellamento eolicoScienze della Terra per le superiori/Il modellamento eolico
  5. Il modellamento glacialeScienze della Terra per le superiori/Il modellamento glaciale
  6. Il modellamento marinoScienze della Terra per le superiori/Il modellamento marino

Il modellamento endogeno

  1. VulcaniScienze della Terra per le superiori/Vulcani
  2. TerremotiScienze della Terra per le superiori/Terremoti
  3. La tettonica a placcheScienze della Terra per le superiori/La tettonica a placche
  4. Orogenesi

Storia della TerraScienze della Terra per le superiori/Storia della Terra
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Storia della tettonica delle Placche[modifica]

La tettonica delle placche è quella branca delle scienze della terra che studia il movimento delle placche terrestri. La storia inizia quando il filosofo Francis Bacon nel 17° secolo si accorse della bizzarra somiglianza fra le coste dell'Africa occidentale e quelle del sud America, esse sembravano combaciare perfettamente. Durante l'ottocento il progredire della scienza la formulazione della teoria dell'evoluzione di Darwin, sempre più fossili vennero scoperti in tutto il mondo. Tra cui il famoso Mesosauro ritrovato sia nelle coste Africane sia nelle coste dell'America del sud. Il dato era curioso dal momento che il rettile non era considerato un nuotatore in grado di attraversare un oceano, l'unica spiegazione plausibile era che i due continenti fossero un tempo attaccati, il che era anche morfologicamente supportato. Alfred Wegner, glaciologo, nel 1912, osservando come il ghiaccio galleggia al di sopra delle acque ipotizzò che lo stesso fenomeno avvenisse per le terre emerse. Per lo scienziato i continenti in passato erano tutti uniti in questo “supercontinente” che egli chiamo Pangea (dal greco pan= tutto, geo= terra) ed era separato da un oceano immenso chiamato Panthalassa (dal greco Pan=tutto, thalassa=mare).

Pangea

I geologi non condivisero questa opinione, in quanto in quel periodo si credeva ad una visione fissista ovvero che la terra avesse l'attuale fisiografia da quando si era formata. Con lo sviluppo tecnologico negli anni 50 vennero messi a punto i primi magnetometri, tali strumenti permettono di misurare la direzione del campo magnetico che le rocce della crosta terrestre “registrano” al loro interno come tante piccole bussole, al momento della loro formazione. Il geologo Irwing nel 1956 utilizzando la magnetizzazione di diverse rocce negli Stati Uniti e nel Regno Unito, si accorse che il polo nord magnetico ricostruito si muoveva nel tempo ma tale fenomeno sappiamo che è molto improbabile in quanto esso è fisso e coincide approssimativamente con il nord geografico (fu perciò chiamato moto apparente del polo). L'unica spiegazione possibile è che la terra si fosse spostata dalla sua attuale posizione geografica, tale per cui il moto del polo sembrasse apparente, era la placca che si era mossa. Aspre critiche gli vennero mosse. Nel frattempo grandi campagne oceanografiche vennero intraprese, l'ammiraglio e geologo Hess, scoprì la presenza di una dorsale oceanica, un allineamento di montagne sottomarinez dalla lunghezza di 60.000km che corre lungo tutto l'oceano Atlantico come una grande cicatrice. Da questa dorsale fuoriesce nuova crosta che spinge ai suoi lati le pareti della vecchia allontando i due lembi e creandone di nuova. Dato che la crosta è rigida tanta se ne produce e tanta deve essere distrutta, infatti grazie alle campagne batimetriche vennero scoperte le fosse oceaniche. In queste fosse profonde fino a 11km (Fosse delle Marianne le più profonde al mondo), la crosta oceanica vecchia e fredda si incunea al di sotto della crosta e crea un fenomeno che è chiamato subduzione. Proseguendo gli studi sul magnetismo terrestre lo scienziato Cox si accorse che tale campo magnetico si invertiva periodicamente; il nord diventa sud ed il sud diventa nord, tali fenomeni sono noti come inversioni del campo magnetiche. Le inversioni hanno una certa ciclicità e le più importanti avvengono ogni 500.000 anni e le secondarie (eventi magnetici) con un ordine delle decine centinaia di migliaia di anni. Sono proprio le inversioni a fornire agli scienziati un nuovo strumento per misurare i tempi geologici. Unendo tutte queste informazioni (gli studi di Cox ed Hess) i geologi di Cambridge Vine e Matthews, intrapresero una campagna oceanografica di misura della polarità del fondo marino, se il fondo si espandeva in modo costante ed il campo magnetico si alternava nel tempo secondo Cox, allora il fondale marino avrebbe registrato l'alternanza di fasi normali ed inverse. Venne prodotta la prima immagine di alternanza di polarità del fondale marino. La teoria della tettonica delle placche divenne perciò una legge.

Il movimento delle placche: modello composizionale vs modello reologico[modifica]

La crosta è la porzione più esterna dell'involucro terrestre, esistono due tipi di crosta (acida o sialica dove prevalgono i minerali di Silicio, e femica ovvero ferro-magnesiaca dove prevalgono i minerali di ferro e magnesio). Lo spessore per la crosta acida arriva fino a 60km, mentre per la crosta femica è compreso fra gli 8 ed i 10km. Al di sotto della crosta abbiamo il mantello che ha uno spessore di circa 2900km e di nuovo al di sotto un nucleo costituito prevalentemente da ferro e magnesio con un raggio di circa 3500km, tale nucleo è diviso in esterno liquido ed interno solido. Per fare in modo che le placche si possano muovere, si fa riferimento al modello reologico ovvero il modello che studia il comportamento di un corpo agli sforzi. In questo modello crosta e mantello superiore, vengono considerati accoppiati e denominati litosfera, ovvero la parte rigida del pianeta. Questa entità con spessore dai 125km per la litosfera oceanica ai 250km per quella continentale, galleggia al di sopra della astenosfera, un materiale più caldo e plastico, mentre la litosfera è rigida. Lo spessore astenosferico arriva fino a 200km, al di sotto abbiamo la mesosfera. La domanda sorge allora spontanea, quale è il reale motivo del movimento delle placche? Ci sono due forze che regolano il movimento delle placche. Al di sotto delle dorsali oceaniche abbiamo una forza di risalita che porta alla spinta dei due lembi della dorsale, l'energia del rilievo di tali dorsali spinge ai suoi lati il materiale (Ridge push), il materiale che si trova in subduzione agisce come una vera e propria forza che tira (slab pull). L'unione di queste due enormi forze, genera un moto convettivo che regola il movimento della placca, tale movimento avviene con velocità di centimetri annui.