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LA TETTONICA Tettonica a zolle o Tettonica delle placche Teoria scientifica che costituisce, nella moderna geologia, la principale chiave interpretativa.

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1 LA TETTONICA Tettonica a zolle o Tettonica delle placche Teoria scientifica che costituisce, nella moderna geologia, la principale chiave interpretativa per comprendere la struttura, la storia e la dinamica della crosta terrestre. Tale teoria vuole che la crosta sia suddivisa in una ventina di zolle (o placche) semirigide, i cui margini costituiscono zone di intensa attività tettonica, in corrispondenza delle quali si producono con particolare frequenza terremoti ed eruzioni vulcaniche. indice

2 Introduzione alla Tettonica Studio delle deformazioni permanenti Non studia la produzione quindi gli eventi che portano alla formazione di un corpo roccioso Fenomeni successivi ai movimenti delle zolle Effetti non immediatamente rilevabili Tempi lunghissimiDeformano profondamente la struttura della Litosfera INDIZI Tracce evidenti sulle masse rocciose coinvolte Tramite forze endogene Studi Tettonici

3 Indizi nel nostro paese -In molte zone è facile osservare strati di rocce sedimentarie contorti e metamorfosati Es: Dolomiti -> strati di sedimenti di origine marine sollevati di migliaia di metri e deformati La dolomia e quasi tutte le rocce che affiorano nella zona dolomitica si sono formate in fondo al mare durante quello che viene chiamato "processo litogenetico" ( o della formazione delle rocce). -Oppure luoghi dove sono visibili in superficie plutoni che si sono formati a grande profondità indietro

4 in un primo tempo descrivono i corpi rocciosi deformati e i rapporti geometrici con gli strati circostanti In un secondo tempo si cerca di determinare l intensità, direzione e durata delle spinte per ricostruire la dinamica degli eventi che le hanno provocate determinando cosi se una regione della litosfera e stata coinvolta in fenomeni di subduzione o distensione oppure se e stata sollevata o spostata. Si avvale anche della stratigrafia per ottenere dati utili su come si sono deformate le roccestratigrafia Studio disposizione dei corpi rocciosi Esaminando gli strati delle rocce sedimentarie, magmatiche e metamorfiche Studio dei corpi rocciosi

5 Corpi rocciosi Massa di rocce che hanno la medesima origine Di due tipi AmmassiStrati Corpo roccioso massiccio di forma irregolare Corpo roccioso che copre un superficie molto estesa ma presenta uno spessore limitato, delimitato da superfici parallele -Rocce Sedimentarie -Rocce Metamorfiche derivate da Sedimentarie -Rocce Magmatiche -Rocce Metamorfiche derivate da Magmatiche Avanti

6 Giacitura Disposizione nello spazio di un corpo roccioso Facile determinarla per corpi stratificati, più difficile per gli ammassi Corpi rocciosi non sempre visibili Affioramento Affioramento = porzione visibile in superficie di un corpo roccioso Tramite il quale i geologi cercano di ricostruire la struttura geologica del territorio Spesso modificato a causa di sforzi tettonici sforzi tettonici dovuti a spinte verticali e orizzontali Corrugamenti, dislocazioni, fratture e deformazioni dovuti a spinte verticali e orizzontali verticali Affioramenti di dolomite

7 Semplici e leggeri movimenti verticali della crosta possono originare pieghe poco sviluppate DuomiBacini Esempio Duomo : Sinclair dome, Wyoming indietro

8 Agiscono in moto uniforme su tutte le superfici della roccia Esercitano un pressione maggiore in una direzione Sforzi o pressioni orientate Sforzi compressivi Sforzi tensionali Sforzi di taglio Comportamento rocce Deformazione e rottura Producono PiegheFratture

9 Deformazioni e rotture delle rocce Di fronte a sollecitazioni le rocce possono comportarsi in diversi modi: Deformazione elastica Deformazione plastica Carico di rottura Fratturazione – Carico di rottura Limite di elasticità Rocce Fragili calcari, quarziti, arenarie Rocce Duttili argille, filladi, scisti Il comportamento di una roccia dipende dalle condizioni fisiche in cui si trovacondizioni fisiche Sforzi tettonici

10 Fattori decisivi che condizionano il comportamento di una roccia Intensità della forza; può superare o meno il limite di elasticità dei materiali. La durata delle sforzo; un sforzo applicato lentamente per lungo tempo può favorire un comportamento plastico di una roccia, invece il medesimo sforzo viene applicato istantaneamente può portare alla rottura. La pressione; in ambiente subaereo, con la pressione atmosferica, le rocce si fratturano facilmente; in profondità dove la pressione agisce in tutte le direzioni si osserva un evidente comportamento plastico. La temperatura; un aumento di temperatura favorisce la duttilità di una roccia. NB : All interno della litosfera questi parametri possono variare indietro Le rocce vicine alla superficie hanno un comportamento fragile ovvero si rompono appena il limite di elasticità viene superato; Il comportamento delle rocce del mantello invece è caratterizzato da una duttilità elevata. Punto Brittle-ductile = è il punto che segna il passaggio di uno strato di litosfera da un carattere prevalentemente fragile a un elasticità elevata caratterizzata dalla sempre crescente temperatura

11 Diaclasi Frattura senza uno spostamento relativo delle parti Faglia Frattura con spostamento delle parti Le faglie sono fratture della roccia in cui i due lembi confinanti si trovano reciprocamente spostati, parallelamente al piano di rottura. La superficie lungo cui si è verificata la frattura si chiama superficie di faglia oppure piano di faglia. Le rocce in prossimità di una faglia risultano spesso intensamente frantumate e si parla in questo caso di rocce di faglia. letto Labbro sollevato letto rigetto tetto Labbro abbassato tetto Piano di faglia inclinato Diversi tipi di faglie

12 faglie trascorrentiSe il rigetto avviene sul piano orizzontale si parla di faglie trascorrenti faglie dirette ( di distensione)Se il rigetto è verticale si parla di faglie dirette ( di distensione) faglie inverse (di compressione) faglie inverse (di compressione) animazione Faglie diretteFaglie inverse animazione indietro

13 Sistemi di faglie Le faglie sono raramente isolate: di solito sono associate, anche a migliaia, tanto più abbondanti quanto più sono rigide (e quindi più predisposte alle fratture) le rocce sottoposte a sollecitazione. Quando sono così numerose, le faglie possono essere tutte parallele tra loro, oppure possono essere disposte in modo da formare tra loro determinati angoli. Una tipica associazione di faglie dirette, presente ad esempio nella Foresta Nera in Germania, è quella che determina una fossa tettonica o Graben: due sistemi paralleli di faglie, disposte a gradinata, provocano l'abbassamento della striscia di crosta tra essi interposta (fossa) rispetto alle due parti laterali.Foresta NeraGermania Se due o più fosse tettoniche si fiancheggiano, i settori che le separano, rimasti relativamente sollevati, prendono il nome di pilastri o Horst. Alle fosse tettoniche corrispondono vere depressioni morfologiche che vengono chiamate rift valleys. La più celebre struttura di questo tipo è la Great Rift Valley dell'Africa Orientale.rift valleysGreat Rift ValleyAfrica Orientale animazioneGrabenHorst indietroTorna a sforzi tettonici

14 Pieghe Le deformazioni di tipo plastico sono quelle che modificano la forma, e a volte la struttura della roccia, ma senza che questa subisca delle rotture. Questo processo quindi "piega" le rocce, un po' come si piega una barra di ferro. È questo tipo di deformazione che da vita al fenomeno delle pieghe. Tutti i tipi di roccia possono essere interessati da pieghe, ma i risultati di tali piegamenti si notano più facilmente in rocce sedimentarie che per la loro particolare geometria costituita da strati sovrapposti aiutano l'osservatore ad individuare l'andamento curvilineo della deformazione. Carattere duttile dovute a condizioni ideali come temperature molto alte movimenti lenti e sforzi prolungati (v. QUI)QUI Piega sinforme coricata Dyfed, Galles. Tipi di pieghe Tipi di pieghe

15 Monoclinale : strati debolmente inclinati tutti con la stessa pendenza verso lo stesso punto dell orizzonte. Può interessare regioni molto estese come ad esempio la grande pianura russa (inclinazione verso il Mar Baltico) Pieghe complete (dritte) Anticlinale Siniclinale Nuclei Immagini su pieghe Dopo lerosione datare gli strati superficiali serve per capire il tipo di piegaerosione Caratterizzate da piano assiale, asse, fianchi e cerniere Altri tipi di pieghe

16 Pieghe inclinate Pieghe rovesciate Gli strati si ripiegano su uno dei due fianchi Pieghe coricate Gli strati si rovesciano su un fianco e il piano assiale della piaga diventa orizzontale Piaghe – Faglie NB: le faglie sono spesso associate a insiemi allungati (soprattutto nelle catene montuose) Sistemi di pieghe

17 Pieghe rovesciate possono essere associate a faglie Quando un fianco si rovescia completamente e si frattura lungo il fianco coricato pieghe-faglie Creazione strutture dette pieghe-faglie Dove si verifica un sovrascorrimento Masse sovrascorse (alloctone) Se ricoprono vaste aree della superficie terrestre si parla di falde di ricoprimento Masse sottostanti (autoctone) In caso di erosione intensa Corrispondono ai klippen ovvero alcune parti di masse alloctone restate isolate sul substrato differente Le finestre tettoniche invece sono delle piccole parti scoperte del substrato originario venute allo scoperto attraverso lacerazioni ESEMPIO PRATICO Torna allinizio

18 PRINCIPALI STRUTTURE DELLA CROSTA CONTINENTALE indice

19 Materiali della crosta continentale poco densi La crosta invecchia,si accresce,viene deformata dai movimenti delle placche Rocce di età varia Difficile ricostruzione degli eventi Processi esogeni e erosione sedimenti Episodi tettonici differenti a causa di

20 PRINCIPALI STRUTTURE CRATONIOROGENI FOSSE TETTONICHE MARGINI CONTINENTALI Fenomeni orogenici

21 CRATONI Nuclei più antichi dei continenti SCUDI Rocce magmatiche e metamorfiche antiche; Struttura pianeggiante; Blocchi rocciosi di diversa composizione. TAVOLATI Rocce magmatiche e metamorfiche ricoperte di sedimenti; Si estendono intorno agli scudi Catene montuose che si sono saldate al cratone stesso in tempi antichi e che sono state poi smantellate dall' erosione

22 Scudo canadese

23 i cratoni hanno un alta stabilità torna

24 Fenomeni di collisione tra placche OROGENI Lunghe fasce che si estendono Intorno ai cratoni Presenza di catene montuose Profonde deformazioni Attività magmatica e metamorfica Forti spinte tangenziali a causa di torna

25 Movimenti di distensione Si formano sistemi di faglie parallele e abbassamento dei blocchi di crosta compresi tra esse FOSSE TETTONICE (Rift valley o Rift) Depressioni allungate associate ad attività vulcanica animazione torna

26 MARGINI CONTINENTALI PASSIVI Limite tra continente e oceano di una medesima placca Piattaforma continentale estesa Scarpata continentale poco inclinata ATTIVI margini di placca instabili costituiti da torna esempio

27 FENOMENI OROGENETICI

28 insieme dei processi tettonici, vulcanici e metamorfici che causano la formazione di catene montuose lungo i bordi continentali due situazioni differenti subduzione di litosfera oceanica lungo un margine continentale due continenti entrano in collisione avanti illustrazione

29 subduzione di litosfera oceanica lungo un margine continentale due continenti entrano in collisione torna

30 Subduzione di litosfera oceanica lungo un margine continentale 1.Formazione di un sistema arco-fossa; 2.Sedimenti che si accumulano sulla scarpata e sulla piattaforma continentale; 3.Movimenti della placca oceanica si formano corrugamenti sul bordo del continente; 4.Pieghe e sovrascorrimenti che innalzano sequenze di sedimenti o di mare poco profondo insieme a frammenti del pavimento oceanico che si saldano con la crosta oceanica; 5.Il magma generato solidifica sotto la superficie si forma una cordigliera (arco magmatico situato sopra la zona di subduzione; 6.Il magma che sale in superficie causa un ispessimento della crosta movimenti verticali di riaggiustamento isostatico; 7.Formazione di un bacino di retroarco; 8.La zona di subduzione si estende sotto il continente lattività magmatica migra nella stessa direzione. torna

31 Due continenti entrano in collisione 1.chiusura del bacino oceanico intermedio 2.collisione margini continentali 3.i margini sono compressi finché uno scivola sotto laltro 4.la crosta aumenta di spessore e si solleva per isostasia 5.la catena montuosa formatasi viene erosa e acquista stabilità torna

32 Le rocce vengono dislocate e compresse OFIOLITIMELANGESSCISTI BLU avanti

33 OFIOLITI ammassi di rocce per lo più magmatiche comprendono vari strati la successione degli strati assomiglia alla struttura della litosfera lembi di litosfera oceanica trascinati sui cratoni durante la compressione torna

34 forte metamorfismo ofioliti MELANGES corpi caotici : resti di litosfera oceanica tenuti insieme da una matrice metamorfosa SCISTI BLU rocce metamorfiche formate nelle fosse di subduzione agisce su torna

35 CLICLI OROGENETICI Attività non continua; interessa determinate zone in determinati periodi 1.Ciclo delle orogenesi huroniana: archeozoico, America e Europa del Nord; 2.orogenesi caledoniana: siluriano, Baltico; 3.orogenesi ercinica: carbonifero, Europa centrale; 4.orogenesi alpine: cretaceo,principali catene montuose.


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