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T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 2010 Tano Cavattoni, Fabio Fantini, Simona.

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1 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore 2010 Tano Cavattoni, Fabio Fantini, Simona Monesi, Stefano Piazzini Dall’Universo al Pianeta azzurro Dall’Universo al Pianeta azzurro

2 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Capitolo 10 L’espansione dei fondali oceanici Grande è la Terra, e grande il modo in cui è diventata quello che è. Immagini che si fermi qui? Walt Whiteman

3 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Lezione 26 Crosta continentale e crosta oceanica §10.1 Un pianeta geologicamente vivo §10.2 Disomogeneità della crosta §10.3 Dorsali e fosse oceaniche §10.4 Le rocce dei fondali oceanici Lezione 27 Il rinnovamento della litosfera oceanica §10.5 Fondali in espansione §10.6 Il paleomagnetismo §10.7 Paleomagnetismo dei fondali oceanici §10.8 Faglie trasformi Capitolo 10 L’espansione dei fondali oceanici

4 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Il dinamismo della crosta terrestre è caratterizzato: da movimenti rapidi e improvvisi; da movimenti lenti e costanti. Sia i fenomeni rapidi sia quelli lentissimi sono segni evidenti del fatto che il nostro pianeta è attivo, dinamico e in continua evoluzione. §10.1 Un pianeta geologicamente vivo

5 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §10.2 Disomogeneità della crosta La crosta continentale è spessa e costituita per la gran parte da rocce felsiche intrusive, prevalentemente graniti più o meno metamorfosati.

6 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §10.2 Disomogeneità della crosta La crosta oceanica è sottile e costituita, sotto gli strati sedimentari, da rocce mafiche, prevalentemente effusive come i basalti.

7 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore I fondali degli oceani e i blocchi continentali sono separati da un dislivello di 2.000÷3.000 m, che costituisce la scarpata continentale §10.2 Disomogeneità della crosta

8 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore La crosta continentale è attraversata dagli orogeni, lunghe fasce corrugate di catene montuose che spesso bordano i continenti. Gli orogeni circondano aree piatte e stabili interne ai continenti, che prendono il nome di cratoni. §10.2 Disomogeneità della crosta Le rocce più antiche della Terra si trovano nelle aree cratoniche.

9 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §10.2 Disomogeneità della crosta Orogene Cratone

10 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore I bacini oceanici sono attraversati da lunghe catene montuose, le dorsali oceaniche, e sono solcati da profondissime incisioni, le fosse oceaniche. §10.3 Dorsali e fosse oceaniche

11 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Il flusso di calore è elevato lungo le dorsali, diminuisce allontanandosi da esse e raggiunge valori minimi in corrispondenza delle fosse. §10.3 Dorsali e fosse oceaniche

12 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore La crosta oceanica è costituita da: uno strato di sedimenti (1) uno strato di basalto (2) uno strato di gabbro (3) §10.4 Le rocce dei fondali oceanici

13 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Nei fondali oceanici: lo spessore dei sedimenti aumenta via via che ci si allontana dalla dorsale; l’età della roccia è tanto maggiore quanto più questa si trova lontana dall’asse della dorsale; le rocce non sono mai di età superiore ai 200 milioni di anni. §10.4 Le rocce dei fondali oceanici

14 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Secondo l’ipotesi dell’espansione dei fondali oceanici, le dorsali sono le zone in cui si forma nuova litosfera, mentre le fosse oceaniche sono le zone in cui la litosfera è inghiottita e distrutta. §10.5 Fondali in espansione I fondali oceanici si espandono perché lo spazio creatosi nella rift valley della dorsale è occupato da nuova crosta, continuamente prodotta dal raffreddamento del magma che risale nel mantello. L’espansione dei fondali oceanici lungo le dorsali è compensata dalla scomparsa della litosfera che avviene nelle fosse oceaniche.

15 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §10.5 Fondali in espansione

16 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore L’aumento dell’età delle rocce e dello spessore dei sedimenti che si registrano con l’allontanamento dalla dorsale rappresentano un forte sostegno all’idea dell’espansione. §10.5 Fondali in espansione

17 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore §10.6 Il paleomagnetismo Il nostro pianeta genera un campo magnetico. Il basalto, presente nei fondali oceanici, è una roccia magmatica ricca di ferro. Durante il processo di raffreddamento delle rocce magmatiche, al di sotto di una certa temperatura, gli atomi di ferro, che si comportano come aghi di bussola, rimangono stabilmente orientati secondo le linee di forza del campo magnetico. Una volta che la roccia si è raffreddata, gli atomi di ferro non possono più cambiare orientamento.

18 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Le rocce si magnetizzano nella direzione del campo magnetico presente al momento del raffreddamento, lasciando una registrazione permanente. §10.6 Il paleomagnetismo

19 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore La registrazione di anomalie magnetiche positive e negative ha permesso di stabilire che le rocce possono avere magnetizzazione normale, se la magnetizzazione è avvenuta in modo conforme al campo magnetico terrestre attuale, o magnetizzazione inversa, se avvenuta con i poli nord e sud invertiti rispetto alla magnetizzazione normale. §10.6 Il paleomagnetismo In prossimità di una roccia basaltica, il campo magnetico prodotto dagli atomi di ferro si somma al campo magnetico terrestre, generando una variazione di intensità chiamata anomalia magnetica.

20 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Lo studio dei mutamenti del campo magnetico terrestre nel corso della storia della Terra è detto paleomagnetismo. §10.6 Il paleomagnetismo Lo studio delle rocce magmatiche ha rivelato che negli ultimi 4 milioni di anni si sono verificati oltre 20 episodi di inversione del campo magnetico terrestre.

21 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Il fondo basaltico dell’oceano è costituito da lunghe fasce parallele, nelle quali la magnetizzazione è alternativamente normale e inversa. Le fasce a polarità normale e inversa sono parallele all’asse della dorsale. §10.7 Paleomagnetismo dei fondali oceanici

22 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Ogni fascia è spostata simmetricamente ai lati della dorsale per l’inserimento di nuovo materiale proveniente dall’astenosfera. §10.7 Paleomagnetismo dei fondali oceanici La distribuzione in fasce simmetriche delle anomalie magnetiche nelle rocce dei fondali oceanici è una prova della espansione dei fondali.

23 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Le dorsali oceaniche presentano lungo il loro asse un solco, la rift valley. Numerose linee di frattura, le faglie trasformi, spostano orizzontalmente l’asse della dorsale e determinano un andamento sinuoso. §10.8 Faglie trasformi

24 T. Cavattoni, F. Fantini, S. Monesi, S. Piazzini - dall’Universo al Pianeta azzurro - © Italo Bovolenta editore Le faglie trasformi rappresentano la conseguenza dell’espansione dei fondali oceanici, avvenuta in modo separato per ciascun troncone di dorsale. La presenza delle faglie trasformi indica che l’espansione dei fondali oceanici avviene per fasce separate. §10.8 Faglie trasformi

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