La struttura della Terra
• 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.
Alfred Wegener
• 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.
Alfred Wegener
• 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.
Alfred Wegener
• 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.
Ma la conoscenza va
avanti
•
•
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.
Ma la conoscenza va
avanti
• Due sono gli elementi
sorprendenti:
• 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.
Ma la conoscenza va
avanti
• 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.
Il modello teorico
• Da questi e da altre prove
geologiche si deduce che i
fondali oceanici si creano
cominciando come una
vallata tettonica
(rift valley)...
• si espandono nel tempo...
• e simultaneamente si
allontanano i continenti che
li circondano.
Il modello teorico
• Ma se si crea nuova crosta
dalle dorsali oceaniche
allora o la Terra si gonfia
come un palloncino...
• ...o ci deve essere un luogo
in cui la crosta viene
consumata.
• In alcune zone della Terra,
ai margini dei continenti, ci
sono zone molto sismiche.
• In queste zone i terremoti
provengono da profondità
crescenti.
Il modello teorico
• Questo fenomeno è
stato interpretato come
l’effetto dello
scorrimento verso il basso
di una parte di crosta
terrestre.
• Questo movimento di
sotto-scorrimento viene
chiamato subduzione.
• Il piano di
sottoscorrimento è
chiamato Piano di
Benioff dal nome del suo
scopritore.
La Tettonica Zolle
• Una teoria scientifica nasce dalla necessità di spiegare i fenomeni
che vengono osservati.
• 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.
• La risposta a questo quesito è giunta dallo studio dei flussi di calore
provenienti dall’interno della Terra...
• ...che quando sono molto intensi si manifestano con l’attività
vulcanica.
La Tettonica Zolle
•
Dalle dorsali oceaniche fuoriesce un magma
basaltico, caldo (1000-1200°C) e fluido,
tipicamente proveniente dal mantello.
•
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.
La Tettonica Zolle
• 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”.
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.
La Tettonica Zolle
•
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

Alle catene
vulcaniche
sottomarine, le
dorsali
oceaniche

Dalle fosse
oceaniche
dovute al
piegamento della
crosta in
subduzione

Alle catene
costiere con
relativi vulcani e
terremoti
La Tettonica Zolle
•
•
Vediamo i vari casi nel dettaglio.
Il caso dell’arco insulare (ad esempio il
Giappone o le Filippine) con relativa fossa
oceanica.


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.
La Tettonica Zolle
•
La carta dei fondali oceanici porta i segni di questi movimenti
La Tettonica Zolle
• La crosta terrestre è quindi divisa in
frammenti chiamate zolle che come zattere
alla deriva si muovono una rispetto all’altra.
• Alcune divergono mentre altre si scontrano,
altre infine scorrono semplicemente una a
fianco all’altra.
La Tettonica Zolle
• Qui a fianco
visibile
è
l’evoluzione
stata
dei
quale
è
continenti
e
degli oceani negli
ultimi 225 milioni
di anni
La Tettonica Zolle
• Ma è anche facile prevedere che in futuro l’Oceano Pacifico continuerà a
stringersi mentre l’Oceano Atlantico continuerà ad allargarsi

E che nel frattempo si aprirà un altro mare dove ora
c’è il Mar Rosso e la punta orientale dell’Africa
(Rift Valley).
La Tettonica Zolle
• Ma l’Africa si muove più velocemente e tra 50 milioni di anni si
scontrerà con l’Asia e con l’Europa