Deriva dei continenti
Wegener
Opportuno usare schermo pieno
mouse tasto sinistro
e attivare clic se serve
Osservazioni-fatti
da interpretare
• Complementarietà margini continenti
(es.Africa e Sud America)
• Catene montuose coeve simili in Africa e
Sud America
• Tilliti coeve in Sud Africa-Sud AmericaIndia-Australia
• Fossili antichi continentali uguali in Africa
e Sud America-diversi se più recenti
introduzione
• Vengono esposti alcuni fatti,osservazioni,
che possono trovare una interpretazione
più logica ammettendo la mobilità delle
terre emerse:esempi proposti:
morfologici, paleoclimatici, geologici,
paleobiologici (classici di Wegener) e
paleomagnetici (recenti)
• Teoria interpretativa mobilità continenti o
deriva:tettonica a zolle
Posizione attuale dei continenti
Situazione attuale dei continenti e fatti da interpretare
T1
f1
F1
T1
f1
F1
T1
Tilliti T1
Fossili antichi F1
Fossili recenti f1
orogeni
T1
Ipotesi:fino a circa 230.000.000 a. le terre emerse erano
unite in una Pangea circondata dal mare Panthalassa
Dopo quel tempo la Pangea si frammenta e i continenti
si spostano relativamente tra loro raggiungendo la
posizione attualmente occupata
F1
F1
T1
T1
T1
T1
Pangea e panthalassa :200 milioni di anni a.C
Situazione secondo Wegener :circa 230.000.000 a.
Separazione della Laurasia dal Gondwana:appare la tetide
Mare tetide
Posizione attuale dei continenti
N.America-Eurasia 50.000.000 a.
Distacco Africa-Sud America, 195.000.000 a.
antartide-australia-india 65.000.000 a.
Per spiegare la presenza di tilliti coeve si può ipotizzare una
Cappa glaciale estesa a quasi tutto l’emisfero sud
in contrasto con paleoclima tropicale di emisfero nord
Clima tropicale-foreste di felci >>> futuro carbone fossile
T1
T1
T1
tilliti
T1
Pangea e panthalassa
laurasia
gondwana
Calotta glaciale limitata a blocchi continentali ravvicinati nella pangea
segue separazione dei continenti
Pangea e panthalassa
Separazione dopo la glaciazione del permiano
T1
Calotta glaciale limitata a blocchi continentali ravvicinati nella pangea
segue separazione dei continenti
Ipotesi di ponti transcontinentali che permettono la
comunicazione, migrazione,scambio di organismi tra
continenti diversi
Molto improbabili, date le distanze, e non ci sono prove
della loro scomparsa nel fondo oceanico
Non ammessa comparsa della stessa specie in luoghi-tempi diversi
T1
f1
F1
Fossili antichi F1
Fossili recenti f1
f1
F1
T1
Esempi di fossili di organismi che non possono spostarsi
in ambiente marino:
glossopteris
cynognathus
mesosaurus
T1
Fossili recenti f1
Fossili antichi F1
T1
Continenti uniti, permettono diffusione di organismi F1
una volta separati, altre specie compaiono e si evolvono
separatamente nei vari continenti,
e quindi fossili più recenti f1 diversi nei vari continenti
T1
f1
f1
F1
F1
F1
Fossili antichi F1
Fossili recenti f1
T1
Continenti uniti, permettono diffusione di organismi F1
una volta separati, altre specie compaiono e si evolvono
separatamente nei vari continenti,
e quindi fossili più recenti f1 diversi nei vari continenti
T1
f1
f1
F1
F1
Fossili antichi F1
Fossili recenti f1
T1
Continenti uniti, permettono diffusione di organismi F1
una volta separati, altre specie compaiono e si evolvono
separatamente nei vari continenti,
e quindi fossili più recenti f1 diversi nei vari continenti
T1
Fossili antichi F1
Fossili recenti f1
Continenti uniti, permettono diffusione di organismi F1
una volta separati, altre specie compaiono e si evolvono
separatamente nei vari continenti,
e quindi fossili più recenti f1 diversi nei vari continenti
T1
f1
f1
F1
Fossili antichi F1
Fossili recenti f1
F1
T1
Gruppi montagnosi coevi, con stesse caratteristiche tettoniche
mineralogiche su continenenti diversi:improbabile una formazione
di montagne coeve con le stesse caratteristiche
T1
T1
orogeni
Più comprensibile se continenti uniti, creazione delle montagne e
successiva separazione dei continenti
T1
T1
orogeni
N.America-Eurasia 50.000.000 a.
Distacco Africa-Sud America, 195.000.000 a.
antartide-australia-india 65.000.000 a.
paleomagnetismo
Ed espansione dei fondali
oceanici
Vedi link indicati dopo
Migrazione zolle tettoniche
• Una roccia ignea(lava) quando solidifica
mantiene al suo interno una informazione
sulla direzione e inclinazione del campo
magnetico presente al momento della
sua solidificazione
• Problemi legati alla discordanza tra
magnetismo fossile rilevato nelle rocce,
la loro età, la direzione del campo
magnetico attuale
nord
A
B
sud
Situazione logica attesa:rocce A e B coeve,su diversi continenti,
mostrano lo stesso magnetismo fossile ,
orientato secondo il nord comune
nord
nord
A
B
Problema 1:rocce coeve A,B in continenti diversi,mostrano un diverso
orientamento magnetico fossile:come se fossero esistiti due Nord diversi
contemporanei:ipotesi astronomicamente improbabile
nord
A
C
Problema 2:rocce A-C di età diversa, su diversi continenti, mostrano
un magnetismo fossile tra loro diverso e diverso da quello
attuale:ipotesi:
un solo polo nord che si sposta nel tempo:ipotesi astronomicamente
improbabile e contrastante con quella di più poli
nord
Ipotesi probabile:esiste un solo polo , da sempre
sono i continenti (o le zolle tettoniche di cui fanno parte) che
si spostano nel tempo rispetto ai poli:di conseguenza la polarità
presente al momento della solidificazione risulta diversa
da quella originale (e attuale) e diversa nei vari continenti
per il loro relativo diverso spostamento dalla posizione originale
Problema:esistono rocce coeve che mostrano un magnetismo fossile del tutto
opposto a quello attuale ,come se fosse esistito per un certo periodo un
determinato orientamento dei poli con periodica inversione
N
S
Orientamento diretto,come attuale
Orientamento inverso a quello attuale
Ipotesi:periodicamente tutta la terra subisce una rotazione di 180°
assumendo un orientamento opposto rispetto al campo magnetico
costante: molto improbabile astronomicamente
N
S
Ipotesi:periodicamente il campo magnetiico
subisce una rotazione di 180°
e le rocce memorizzano il nuovo orientamento
N
S
Zolle tettoniche
Esempi di zolle e loro moto
• Zolle litosferiche con crosta continentale e
oceanica
• Zolle litosferiche con crosta continentale
• Zolle litosferiche con crosta oceanica
• Moto convergente e moto divergente
• Collisione tra zolle (margini) dello stesso tipo:
continentale-continentale:orogenesi
continentale-oceanico:fossa-orogenesi-vulcani
oceanico-oceanico:fossa e arco vulcanico
Crosta Continentale
Zolla mista
Crosta oceanica
Mantello litosferico
Crosta continentale
Zolla uniforme
Mantello litosferico
Crosta oceanica
Zolla uniforme
Mantello litosferico
Due zolle litosferiche di tipo oceanico in avvicinamento
margine convergente:fossa tettonica-subsidenza-arco vulcanico
oceano
astenosfera
Mantello superiore
Due zolle litosferiche di tipo oceanico in avvicinamento
margine convergente:fossa tettonica-subsidenza-arco vulcanico
oceano
subsidenza
astenosfera
Mantello superiore
Montagne da sedimenti
oceano
subsidenza
vulcani
oceano
astenosfera
astenosfera
Mantello superiore
Due zolle litosferiche di tipo oceanico e continentale in avvicinamento
margine convergente:fossa tettonica-subsidenza-orogenesi
parziale fusione rocce-risalita magma-vulcanesimo
Due zolle litosferiche in allontanamento
margine divergente-dorsale oceanica
oceano
astenosfera
Mantello superiore
Due zolle litosferiche in allontanamento
margine divergente-dorsale oceanica
oceano
astenosfera
Mantello superiore
Orogenesi con
sovrapposizione
sedimenti e litosfera
oceano
astenosfera
astenosfera
Mantello superiore
Due zolle litosferiche di tipo continentale in avvicinamento
margine convergente:fase finale senza subsidenza
orogenesi e sovrapposizione litosfera
Tettonica a zolle
• Magma risale in astenosfera e fuoriesce
da fessura esistente nella litosfera o creata dal
magma stesso
• Una parte si consolida in vulcani e forma
una dorsale;altro magma diverge e scorre
sotto le zolle trascinandole nel suo moto
e generando spazio per nuovo oceano
e creando nuovo fondale oceanico
• Il magma si raffredda e scende lungo
ramo discendente della cella convettiva
ritornando nella astenosfera
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
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
Dorsale oceanica dalla quale esce magma che si espande ai due lati
generando fondale oceanico con registrata la direzione del campo
magnetico esistente in quel tempo:bande simmetriche alla dorsale
con magnetismo diretto(come attuale:azzurro) e inverso(verde)
zolla1
zolla2
Opportuno usare schermo pieno :mouse tasto destro
attivare se serve con clic
Fossili e fossilizzazione
Fossili guida, di facies
associazioni fossili
evoluzione – datazione
processi di fossilizzazione
Processi di fossilizzazione
•
•
•
•
•
•
Mineralizzazione
Carbonificazione
Mummificazione
Inclusione
Impronta
modellamento
Impronta esterna, ricavabile calco
Modello esterno fornisce aspetto esterno della conchiglia
Conchiglia con aspetto esterno (protuberanze)
e interno (traccia circolare muscolo)
Inglobata in sedimento-completa sostituzione con altro materiale
Modello pseudomorfo-aspetto esterno
Modello esterno fornisce aspetto esterno della conchiglia
Conchiglia con aspetto esterno (protuberanze)
e interno (traccia circolare muscolo)
Impronta esterna, ricavabile calco
calco
Modello interno fornisce aspetto interno della conchiglia
Conchiglia con aspetto esterno (protuberanze)
e interno (traccia circolare muscolo)
Sepolta da sedimento-dissoluzione guscioriempimento cavità:si forma un calco interno
Modello che riporta aspetto interno
impronta circolare muscolo
Impronta :ricavabile calco per modello esterno
Modelli interni
Fossilizzazione per pietrificazione:il tessuto organico
viene sostituito ,anche
molecola per molecola; da sali circolanti (silicati, carbonati..) originando
fossili che conservano anche la struttura microscopica posseduta in vita
Organismo vivente > morto
morto > sepolto
Organismo fossilizzato
Fossilizzazione per inclusione in ambra, ghiaccio..
Inclusione in ambra
Inclusione in ambra
Inclusione in ghiaccio-permafrost
Fossilizzazione per mummificazione-disidratazione-azione di microorganismi - Carbonizzazione di resti vegetali
Dromedario vivo
Dromedario sepolto nella sabbia-disidratatomummificato
Piante silicizzate - carbonificate
Impronte fossili
Individuo vivente
Impronta su terreno plastico
Impronta fossile
Calco impronta
Fossilizzazione per modellamento con effetti vari:
impronta esterna, modello esterno, modello interno, entrambi
Organismo vivente:muore e viene inglobato in sedimento
Scompare parte organica
Sostituzione del guscio originale
Cavità riempito da sedimento
Pseudomorfo+modello interno
Fossilizzazione per modellamento con effetti vari:
impronta esterna, modello esterno, modello interno, entrambi
Organismo vivente:muore e viene inglobato in sedimento
Scompare parte organica
Cavità riempito da sedimento
Riempimento cavità
con altro materiale
dissoluzione del guscio originale
Modello interno
pseudomorfo+modello interno
Fossilizzazione per modellamento con effetti vari:
impronta esterna, modello esterno, modello interno, entrambi
Organismo vivente:muore e viene inglobato in sedimento
Scompare parte organica
Cavità riempito da sedimento secondario
Sostituzione del
guscio
dissoluzione del guscio originale
Modello interno
pseudomorfo+modello interno
Fossilizzazione per modellamento con effetti vari:
impronta esterna, modello esterno, modello interno, entrambi
Organismo vivente:muore e viene inglobato in sedimento
Scompare parte organica
Dissoluzione del guscio
Riempimento con
materiale secondario
pseudomorfo
Fossile guida:di organismo vissuto solo in un determinato periodo
geologico:rapida evoluzione, ampia distribuzione geografica, in genere
vissuto in ambiente marino:utile per confrontare età di rocce anche
lontane geograficamente ma contenenti gli stessi fossili guida
6
5
4
3
2
1
Comparsa di organismi in tempi limitati:buoni fossili guida per ogni strato
che li contiene:gasteropode non buona guida perché permane in vari
periodi consecutivi:ammonite1 ottima guida per strato 4
ammonite 2 guida per strato 4-5
6
5
4
3
2
1
Roccia A , contenente ammonite, databile al 4 strato
Roccia B ,contenente trilobiti, databile al 2 strato
roccia C, contenente gasteropode, non databile con precisione
A
6
5
B
4
3
2
1
C
Fossili di facies-ambiente
• Organismi a lenta evoluzione, presenti
quindi in vari periodi temporali consecutivi
con particolare esigenza ambientale:es.
marina (bentonici,planctonici)
continentale, lacustre, clima caldo,
clima freddo,ecc.
• La loro presenza informa sull’ambiente
nel quale sono vissuti gli organismi poi
fossilizzati (a parte possibili spostamenti
post mortem e altre anomalie)
Gasteropode di ambiente marino presente in vari strati sovrapposti:
indica che l’ambiente è rimasto a lungo con caratteristiche costanti
di mare
Ritrovamento in collina:ma
richiama ad ambiente
originale di tipo marino
Ambiente di vita e fossilizzazione:mare
Non sempre la presenza di fossile guida nel reperto roccioso può
dare indicazione sicura sulla reale datazione
6
5
4
3
2
1
Frammento contenente due diversi fossili guida:
probabile presenza dovuta
ad erosione di rocce appartenenti a periodi diversi ,
con propri fossili guida,
successivamente i frammenti si sono associati a formare nuovo strato
che quindi non presenta l’età indicata dai fossili presenti
recente
antico
Roccia con fossili di facies diversa:segnala che deve
essersi
verificato qualche fenomeno che ha portato
alla associazione
di fossili altrimenti appartenenti ad ambienti diversi
Reperto con fossili incompatibili
Ambiente marino
Ambiente continentale
Serie di strati con ripetizione invertita:più antichi sopra più recenti
segnala un fenomeno di piega rovesciata e sovrapposta
Ipotesi evolutiva per fossili simili in strati che si succedono nel tempo
con graduali variazioni nelle forme che sostituiscono le precedenti
Esempio arti inferiori cavallo
in periodi successivi dell’era
cenozoica
Riduzione dita piede
Possibili errori
Nella attribuzione
ambientale
in funzione dei fossili di
facies
Ambiente ove vive
Ambiente ove muore,viene ricoperto da sedimento
Ambiente ove fossilizza
Ambiente ove viene trovato fossile
Animale vive nel mare,muore ove vive,viene sepolto,fossilizza
viene trovato in roccia ove si è fossilizzato
Indica ambiente ove era vissuto:fossile di facies valido
Ambiente ove vive
continentale
marino
Ambiente ove muore,viene
ricoperto da sedimento
Ambiente ove fossilizza
Ambiente ove viene trovato fossile
Animale vive sul continente,muore in mare,viene sepolto ,fossilizza
viene trovato in roccia ove si è fossilizzato
Indica ambiente ove è stato fossilizzato:non fossile di facies
Ambiente ove vive
continentale
Ambiente ove muore
Trasportato-fossilizza
Ritrovato fossile
Ambiente ove viene trovato fossile
Animale vive sul continente,muore in mare,viene trasportato altrove
,fossilizza viene trovato in roccia ove si è fossilizzato
Indica ambiente ove è stato fossilizzato:non fossile di facies
Ambiente ove vive
continentale
marino
Ambiente ove muore
Ambiente ove fossilizza
Ambiente
viene ritrovato
Ambiente
ove ove
viene
trovato fossile
Animale vive sul continente,muore in mare,viene trasportato altrove
,fossilizza:viene trasportato altrove,
viene trovato in roccia ove si è fossilizzato
Indica ambiente ove è stato ritrovato:non fossile di facies
Ipotesi su causa della deriva
Cfr.teoria della tettonica a zolle
http://blog.libero.it/sperimenta/4718766.html
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