La tettonica globale
Dalla Deriva dei Continenti
alla Tettonica delle Zolle
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Una introduzione
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Oggi sappiamo che la Terra
ha una struttura concentrica.
Lo strato più esterno sul
quale viviamo è rigido e
freddo e si chiama crosta.
Sotto di essa vi è il mantello
più caldo e molle, che
lentamente si comporta
come un liquido.
Al centro c’è il nucleo
metallico, liquido all’esterno,
ma solido al centro.
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Alfred Wegener
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All’inizio del novecento quasi tutti
gli scienziati erano convinti che la
crosta terrestre fosse soggetta
solo a movimenti verticali e che
questi fossero la causa dei mari e
delle montagne...
...ma tra il 1910 e il 1912 uno
scienziato, Alfred Wegener, che
studiava il clima del passato
analizzando le rocce
sedimentarie, scoprì che rocce
attualmente molto lontane si
dovevano essere depositate nello
stesso ambiente e nello stesso
momento...
...quindi nel passato non
potevano essere dove ora si
trovano.
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Alfred Wegener
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Queste evidenze erano confermate dalle piante
fossili,...
...dagli animali fossili ritrovati nelle rocce...
...e dal tipo di rocce che, essendo uguali, si
dovevano essere depositate nello stesso ambiente.
(glossopteris)
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Alfred Wegener
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Formulò quindi una teoria
rivoluzionaria per quell’epoca
(il 1912), la teoria della
Deriva dei Continenti.
Questa teoria spiegava
molte delle osservazioni di
Wegener...
...ma aveva un punto
debole: come facevano i
continenti a muoversi?
In pratica non si conosceva il
motore di questi movimenti
e quindi la comunità
scientifica non l’accettò.
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Ma la conoscenza va avanti
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Passano circa 50 anni e negli anni ’60 cominciano le esplorazioni
oceanografiche.
Oltre alle strutture superficiali dei fondali oceanici vengono
analizzate anche le strutture delle rocce che li formano.
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Ma la conoscenza va avanti
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Due sono gli elementi
sorprendenti:
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il primo è l’età delle
rocce oceaniche, sono
tanto più giovani
quanto più sono
distanti dai continenti
in quanto dalle dorsali
(lunghi vulcani
sottomarini) esce
continuamente nuova
crosta.
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Ma la conoscenza va avanti
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Il secondo elemento è la
scoperta di faglie molto
particolari chiamate
trasformi.
Le faglie sono fratture
della crosta terrestre che
durante lo scorrimento
producono sismi lungo
tutta la frattura.
Le faglie trasformi sono
prive di sismi in gran
parte della loro
lunghezza, i sismi sono
concentrati solo in un
certo tratto.
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Il modello teorico
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Da questi e da altre prove
geologiche si deduce che i
fondali oceanici si creano
cominciando come una
vallata tettonica
(rift valley)...
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si espandono nel tempo...
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e simultaneamente si
allontanano i continenti che
li circondano.
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Il modello teorico
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Ma se si crea nuova crosta
dalle dorsali oceaniche
allora o la Terra si gonfia
come un palloncino...
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...o ci deve essere un
luogo in cui la crosta viene
consumata.
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In alcune zone della Terra,
ai margini dei continenti,
ci sono zone molto
sismiche.
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In queste zone i terremoti
provengono da profondità
crescenti.
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Il modello teorico
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Questo fenomeno è
stato interpretato come
l’effetto dello
scorrimento verso il
basso di una parte di
crosta terrestre.
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Questo movimento di
sotto-scorrimento viene
chiamato subduzione.
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Il piano di
sottoscorrimento è
chiamato Piano di
Benioff dal nome del
suo teorizzatore.
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La Tettonica delle Zolle
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Una teoria scientifica nasce dalla necessità di spiegare
i fenomeni che vengono osservati.
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Fino a questo momento sono state fornite alcune
spiegazioni dei fenomeni, ma ancora manca ciò che è
mancato anche ad Alfred Wegener: la causa, il motore
dei movimenti.
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La risposta a questo quesito è giunta dallo studio dei
flussi di calore provenienti dall’interno della Terra...
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...che quando sono molto intensi si manifestano con
l’attività vulcanica.
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La Tettonica delle Zolle
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Dalle dorsali oceaniche
fuoriesce un magma basaltico,
caldo (1000-1200°C) e fluido,
tipicamente proveniente dal
mantello.
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I fenomeni vulcanici dei margini
continentali attivi, cioè dove ci
sono i Piani di Benioff, sono
prodotti da un magma sialico,
più freddo (~900°C) e denso,
proveniente dalla fusione della
crosta a causa dell’attrito.
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La Tettonica delle Zolle
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Quando un fluido viene scaldato si muove verso l’alto
in quanto diventa più leggero, poi quando si raffredda
ritorna verso il basso. Questo genera quello che viene
chiamato “moto convettivo”.
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All’interno del mantello
ci sono dei moti
convettivi alimentati dal
calore proveniente dal
nucleo;
questi moti sono il
motore dei movimenti
crostali in quanto
funzionano come dei
nastri trasportatori.
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La Tettonica delle Zolle
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La teoria della Tettonica a Zolle riesce a spiegare tutti i principali
fenomeni tettonici su scala globale dovuti ai movimenti crostali
Dagli archi
insulari
vulcanici e la
loro sismicità
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Alle catene
vulcaniche
sottomarine,
le dorsali
oceaniche
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Dalle fosse
oceaniche
dovute al
piegamento
della crosta
in subduzione
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Alle catene
costiere con
relativi
vulcani e
terremoti
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La Tettonica delle Zolle
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Vediamo i vari casi nel dettaglio.
Il caso dell’arco insulare (ad esempio
il Giappone o le Filippine) con relativa
fossa oceanica.
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Il caso della cordigliera delle Ande in
America Meridionale con relativa
fossa oceanica (fossa del Cile e del
Perù).
Il caso dello scontro tra zolle
continentali (l’India contro l’Asia)
che ha generato la più elevata
catena montuosa, l’Himalaya.
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La Tettonica delle Zolle
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La carta dei fondali oceanici porta i segni di questi movimenti
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La Tettonica delle Zolle
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La crosta terrestre è quindi divisa in
frammenti chiamate zolle che come
zattere alla deriva si muovono una
rispetto all’altra.
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Alcune divergono mentre altre si
scontrano, altre infine scorrono
semplicemente una a fianco all’altra.
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La Tettonica delle Zolle
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Qui a fianco è
visibile quale
è stata
l’evoluzione
dei continenti
e degli oceani
negli ultimi
225 milioni di
anni
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La Tettonica delle Zolle
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Ma è anche facile prevedere che in futuro l’Oceano Pacifico
continuerà a stringersi mentre l’Oceano Atlantico
continuerà ad allargarsi
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E che nel frattempo si aprirà un altro
mare dove ora c’è il Mar Rosso e la punta
orientale dell’Africa (Rift Valley).
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La Tettonica delle Zolle
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Ma l’Africa si muove più velocemente e tra 50 milioni di
anni si scontrerà con l’Asia e con l’Europa... Poveri noi!
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