Orogenesi
e teoria della tettonica a zolle
La teoria della tettonica a zolle cerca di fornire una interpretazione
di vari fenomeni geologici
utilizzando informazioni provenienti dalla teoria della
deriva dei continenti di Wegener e della espansione
dei fondali oceanici di Hess
. Fatti e constatazioni sui quali si basa la teoria:
prove di Wegener
morfologiche, paleoclimatiche,geologiche,paleontologiche
prove recenti
paleomagnetismo,migrazione apparente dei poli magnetici,
inversione dei poli
-età dei fondali oceanici e spessore dei sedimenti
crescente con la loro distanza dalle dorsali oceaniche
punti caldi
coincidenza nella distribuzione geografica
dei vulcani attivi,regione con elevata sismicità,
catene montuose recenti:
anello circumpacifico,
dorsali oceaniche,catena alpino-imalaiana,
fosse africane -flussi di calore anomali
in prossimità di dorsali e fosse oceaniche
-altri elementi di varia natura
Terminologia ed elementi costitutivi della teoria:
Litosfera
comprende la crosta terrestre e il mantello litosferico
zolle o placche:
blocchi della litosfera separati da fratture o margini di varia dimensione
circa una ventina:spessore medio 100 Km
le zolle poggiano,immergendosi parzialmente,
nello strato pastoso della astenosfera,
e possono spostarsi in senso orizzontale,
per effetto di correnti convettive presenti nella astenosfera,
e in senso verticale per motivi di equilibrio isostatico
tipi di zolle in funzione della crosta prevalente:
continentali,oceaniche,miste
Euroasiatica, Africana, Indiana, Pacifica, Americana, Antartica,
Cratoni: nuclei litosferici (rocce eruttive, metamorfiche)
attorno ai quali si accrescono i continenti :principali
arabo-africano, finno-baltico-sarmatico, canadese, cinese, dekkan,
brasiliano, australiano, antartico, patagonico
Archi insulari :
Aleutine, Kurili, Antille, Marianne, Giappone, Filippine..
Struttura:
oceano, fossa subduzione, bacino arco fossa, arco insulare,
bacino retroarco, continente:
sedimentazione da continente,
fratture e risalita di magma, sollevamento sedimenti e aggiunta a
materlale magmatico:
Bacino arco-fossa
Arco vulcanico
Bacino retroarco
oceano
continente
fossa
sedimenti
Zolla oceanica
Subduzione lungo Benioff
Magma in risalita
Catene montuose (orogeni) a pieghe come risultato
della collisione tra zolla oceanica e continentale
(es. catena andina, montagne rocciose, alpi)
continentale e continentale
(es.catena himalayana)
Principali orogenesi
Caledoniana (paleozoico, siluriano) :
Scozia, Irlanda, Scandinavia, Groelandia,
Alati, Kazakistan, Australia
Ercinica (paleozoico, carbonifero) :
Ardenne, Vosgi, Massiccio Centrale e Bretone,
Penisola Iberica, Sardegna, Corsica, Urali, Pamir
Alpina himalayana (cenozoico, oligocene) :
Pirenei, Alpi, Caucaso, Iran,
Himalaya, Montagne rocciose, Ande, Sierra Madre
modello della struttura interna della terra
tipi di zolle litosferiche in funzione del tipo di crosta prevalente
margini tra zolle:
divergenti,costruttivi,ove le zolle si allontanano tra loro
convergenti,distruttivi,
ove le zolle entrano in collisione tra loro
trascorrenti, conservativi,
ove le zolle scorrono senza trasformazione
margini continentali:possono essere:
attivi,
se corrispondono anche a margini di zolla
passivi,
se non si trovano in corrispondenza di margine di zolla
tipi di margini attivi tra zolle tettoniche
tipi di margini continentali attivi e passivi
interazione tra zolle:
collisione:margine convergente tra zolle di vario tipo:
oceanica+oceanica:arco isole vulcaniche
oceanica+continentale:fossa oceanica,orogenesi, vulcanesimo
continentale+continentale:
orogenesi allontanamento,margine divergente
tra zolle di vario tipo:
oceanica+oceanica: dorsale oceanica
continentale+continentale:
nuovo oceano,dorsale oceanica scorrimento,
margine conservativo tra zolle di vario tipo:
oceanica+oceanica:terremoti
oceanica+continentale: terremoti
continentale+continentale:terremoti
i fenomeni che si verificano nella interazione
tra le zolle variano in funzione del tipo di interazione.
tipi di interazioni tra zolle tettoniche:convergenza
tipi di interazioni tra zolle tettoniche:divergenza
Margine divergente, placche oceaniche in allontanamento,
dorsale oceanica con vulcani , terremoti superficiali
oceano
astenosfera
Mantello
collisione tra zolle continentali
Zolle continentali in collisione:sovrapposizione del materiale
e formazione di orogeni, terremoti superficiali
orogenesi
collisione
astenosfera
Mantello inferiore
collisione tra zolla oceanica e zolla continentale
Zolla oceanica in collisione con zolla continentale: subduzione, fusione,
risalita materiale e aggiunta a zolla continentale: orogenesi, vulcanesimo,
terremoti anche profondi
orogenesi
oceano
Zolla continentale
Zolla
oceanica
Risalita materiale
Subduzione e fusione
astenosfera
Mantello inferiore
collisione tra zolle oceaniche
Zolle oceaniche in collisione, subsidenza di una zolla, fusione e risalita
di magma, arco vulcanico, terremoti superficiali
Arco vulcanico
oceano
subsidenza
astenosfera
Mantello inferiore
divergenza tra zolle oceaniche
fratturazione e divergenza tra zolle tipo continentale
Frattura zolla continentale
Risalita di magma da astenosfera e allontanamento delle zolle
Formazione nuovo bacino oceanico tra zolle divergenti
Dorsale oceanica, isole, vulcani
astenosfera
Mantello inferiore
schematizzazione riassuntiva dei fenomeni lungo i margini delle zolle
punti caldi e creazione di isole vulcaniche allineate
Il magma caldo risale lungo ramo ascendente della cella:diverge,si raffredda e
prosegue lungo ramo discendente della cella e ritorna in profondità:si origina
serie di vulcani (dorsale) e allontanamento delle zolle litosferiche con
creazione di nuovo fondale oceanico (basaltico)
Vulcano di dorsale oceanica
oceano
zolla1
zolla2
Magma divergente
Magma discendente
Magma divergente
Magma ascendente
Magma discendente
Celle convettive nel mantello sotto la litosfera
Magma risale nel mantello e raggiunge la litosfera:la frattura ed fuoriesce
originando una dorsale oceanica vulcanica:una parte fluisce divergendo e
trascinando le zolle sovrastanti che si allontanano creando nuovo spazio per
ampliamento oceano:il magma ridiscende in profondità e chiude il ciclo
oceano
zolla1
zolla2