Tano Cavattoni, Fabio Fantini, Simona Monesi, Stefano Piazzini
Dall’Universo
al Pianeta azzurro
T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore
Capitolo 11
La tettonica delle placche
Questa Terra, come il corpo di un animale, è logorata

nello stesso momento in cui è ripristinata dall’azione
del fuoco centrale, che produce terra solida.
James Hutton
Theory of the Earth, 1788
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Capitolo 11
Lezione 28
La tettonica delle placche
La tettonica delle placche
§11.1
La teoria della tettonica delle placche
§11.2
Margini divergenti
Margini convergenti e subduzione
Margini convergenti e orogenesi
Margini trascorrenti
§11.3
§11.4
§11.5
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Capitolo 11
Lezione 29
§11.6
La tettonica delle placche
Un pianeta in evoluzione
La deriva dei continenti
I supercontinenti
§11.8 Il motore delle placche
§11.9 Punti caldi
§11.10 Il futuro del pianeta
§11.7
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§11.1 La
tettonica delle placche
La litosfera è
suddivisa in
placche, a diretto
contatto tra loro, ma
libere di muoversi
le une rispetto alle
altre.
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§11.1 La
tettonica delle placche
Due placche litosferiche adiacenti possono:
• allontanarsi → margini divergenti (rosso);
• avvicinarsi → margini convergenti (verde);
• spostarsi lateralmente → margini trasformi (azzurro).
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§11.2 Margini
divergenti
I margini divergenti determinano la formazione
degli oceani e la loro continua espansione.
Il movimento di
allontanamento
delle placche porta
alla creazione di
nuova litosfera in
corrispondenza
delle dorsali
oceaniche.
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§11.3
Margini convergenti e
subduzione
Due placche che si spostano l’una contro l’altra
entrano in collisione. La collisione può avvenire:
• tra due placche oceaniche (la più pesante delle
due scorre sotto l’altra, si verifica il fenomeno della
subduzione);
• tra una placca oceanica e una continentale (la
placca oceanica va in subduzione);
• tra due placche continentali (non si ha subduzione).
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§11.3
Margini convergenti e
subduzione
La litosfera che scende in profondità esercita spinte
e genera attriti, che producono terremoti. Tutta l’area
è interessata da elevata sismicità.
Gli ipocentri dei
terremoti sono
disposti lungo un
piano inclinato, detto
piano di Benioff, che
rivela la posizione
della placca in
subduzione.
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§11.3
Margini convergenti e
subduzione
Le fosse oceaniche sono la sede in cui avviene la
subduzione. La litosfera in subduzione a una certa
profondità inizia a fondere.
Il materiale fuso è
meno denso di quello
circostante e tende
perciò a salire,
generando corpi
plutonici e/o fenomeni
vulcanici.
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§11.3
Margini convergenti e
subduzione
A una certa distanza
dalle fosse (100÷300
km) e parallelamente a
esse si trovano
allineamenti di vulcani,
spesso disposti ad
arco e perciò detti
archi magmatici.
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§11.3
Margini convergenti e
subduzione
Una delle due placche con litosfera oceanica va in
subduzione sotto l’altra.
La risalita di magma
produce edifici
vulcanici che spesso
emergono in
superficie formando
un arcipelago di isole
vulcaniche.
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§11.3
Margini convergenti e
subduzione
La placca con litosfera oceanica, più densa, si immerge
sotto la placca con litosfera continentale, meno densa,
e va in subduzione.
Lungo il bordo del
continente si
manifestano
fenomeni vulcanici.
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§11.3
Margini convergenti e
subduzione
Il più imponente
allineamento di archi
magmatici
costituisce la
cosiddetta cintura di
fuoco del Pacifico.
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§11.4
Margini convergenti e
orogenesi
La convergenza di due
margini di placca, dei quali
almeno uno costituito da
litosfera continentale,
determina il fenomeno
dell’orogenesi.
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§11.4
Margini convergenti e
orogenesi
La convergenza tra le due placche porta alla
subduzione della placca di destra, il cui margine è
oceanico. Sul margine della placca di sinistra si forma
un arco di rilievi vulcanici.
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§11.4
Margini convergenti e
orogenesi
Il bacino oceanico si riduce progressivamente. Le
spinte compressive portano alla frammentazione e
all’accavallamento della litosfera. I sedimenti oceanici
cominciano a subire deformazioni.
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§11.4
Margini convergenti e
orogenesi
L’oceano è completamente chiuso e la collisione
avviene tra i margini continentali. Il materiale di
provenienza oceanica è sollevato, deformato e
metamorfosato.
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§11.4
Margini convergenti e
orogenesi
Le spinte compressive si esauriscono. L’intera
regione si solleva per ristabilire l’equilibrio isostatico
turbato dall’ispessimento e dallo sprofondamento
della crosta. La collisione tra i margini convergenti ha
prodotto una catena montuosa.
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§11.5
Margini trascorrenti
I margini trascorrenti
sono caratterizzati dalla
frizione tra le masse
rocciose delle placche
adiacenti, che scorrono
l’una contro l’altra in
senso orizzontale.
Non si verificano
fenomeni vulcanici.
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§11.6
La deriva dei continenti
Nel 1912 Alfred Wegener enunciò un’innovativa teoria
secondo la quale:
• i continenti possono muoversi in senso orizzontale;
• lo spostamento delle masse continentali determina
fenomeni sismici e vulcanici;
• i continenti subiscono l’attrito con gli strati
sottostanti e sul loro fronte di avanzamento si
innalzano le catene montuose.
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§11.6
La deriva dei continenti
La complementarità
delle coste atlantiche
meridionali, ma
soprattutto la continuità
delle formazioni che
caratterizzano le
strutture crostali di
Africa e Sudamerica,
spinsero A. Wegener
verso l’idea che in
passato i due continenti
fossero uniti.
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§11.7
I supercontinenti
Secondo Wegener, i continenti circa 250 milioni di
anni fa erano uniti fra loro a formare un unico
supercontinente, la Pangea, circondato da un grande
oceano, Panthalassa.
Dalla divisione di Pangea si arrivò all’attuale
posizione e forma dei continenti.
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§11.7
I supercontinenti
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24
§11.7
I supercontinenti
Oggi si ipotizza che la formazione e la disgregazione
di un «supercontinente» come Pangea possa essere
avvenuta ciclicamente più volte durante la lunga
storia del nostro pianeta (ciclo di Wilson).
Sono stati raccolti dati sull’esistenza di un
supercontinente, Rodinia, formatosi circa 1 miliardo
di anni fa per una serie di collisioni tra continenti,
che rimase unito per almeno 250 milioni di anni.
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§11.7
I supercontinenti
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§11.8
Il motore delle placche
I moti convettivi nel mantello, sostenuti dal flusso di
calore interno, provocano il movimento delle placche
litosferiche sovrastanti.
I rami ascendenti dei
moti convettivi
generano le dorsali
oceaniche, mentre le
fosse oceaniche
segnano la
posizione dei rami
discendenti.
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§11.8
Il motore delle placche
Varie ipotesi tentano di spiegare i possibili
meccanismi alla base del movimento delle placche,
ma nessuna per ora è avallata da dati certi:
la placca avanza, spinta dal peso del
materiale eruttato dalla dorsale;
(1)
la placca è trascinata passivamente, per
attrito, dalla corrente convettiva;
(2)
la placca raggiunge la superficie perché
è la parte superficiale, fredda e rigida, di
una grande cella convettiva.
(3)
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§11.8
Il motore delle placche
La teoria della tettonica delle placche, che ha «messo
in moto» la Terra solida, ci aiuta a pensare al nostro
pianeta come un unico sistema, nel quale
interagiscono diverse componenti, attivate dall’energia
solare e da quella proveniente dall’interno del pianeta.
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§11.8
Il motore delle placche
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§11.9
Punti caldi
Quasi tutta l’attività vulcanica e sismica è limitata ai
margini delle placche.
Sono chiamati punti caldi (hot spot) i centri vulcanici
isolati, posti all’interno di una placca.
I punti caldi sono
caratterizzati da un
elevato flusso
termico e da una
intensa attività.
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§11.9
Punti caldi
Quasi tutti i punti caldi sono zone di vasto sollevamento
della crosta; la loro origine va ricercata sotto le placche,
nel mantello, dove si trovano i pennacchi.
I pennacchi sono correnti cilindriche ascensionali di
materiale incandescente del mantello.
Se i punti caldi rimangono sempre attivi e immobili
nei tempi geologici, il passaggio di una placca
litosferica sopra un punto caldo lascia come traccia
una fila di vulcani.
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§11.9
Punti caldi
In una placca oceanica, in corrispondenza di un punto
caldo si hanno grandi vulcani sottomarini, che formano
isole. Queste si spostano insieme alla placca litosferica
di cui fanno parte, allontanandosi dal punto caldo.
La litosfera si raffredda e le
isole diventano vulcani
spenti e, successivamente,
montagne sottomarine dalla
cima piatta (guyot).
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§11.10
Il futuro del pianeta
Ecco come potrebbe risultare la Terra tra 50 milioni di
anni, se il movimento delle placche continuasse con
le stesse velocità e direzioni attuali.
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§11.10
A
Il futuro del pianeta
L’area mediterranea
come potrebbe
essere tra 2 (A) e
5 (B) milioni di anni.
B
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