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La deriva dei continenti e la tettonica delle placche 2 13/11/11 2 © Zanichelli editore 2016 2 2

La deriva dei continenti: la nascita di un’idea /1 13/11/11 La deriva dei continenti: la nascita di un’idea /1 L’astronomo tedesco Alfred Wegener nel 1915 è stato il primo a proporre l’idea che i continenti un tempo fossero uniti in un unico “supercontinente”, chiamato Pangèa, circondato da un grande oceano chiamato Pantàlassa. 3 © Zanichelli editore 2016 3 3

La deriva dei continenti: la nascita di un’idea /2 13/11/11 La deriva dei continenti: la nascita di un’idea /2 Secondo la teoria, i continenti si sono poi separati e si sono allontanati fino a raggiungere le attuali posizioni. 4 © Zanichelli editore 2016 4 4

13/11/11 La prova geografica Wegener era stato impressionato dall’osservazione che i profili dei continenti africano e sudamericano sembrassero complementari. 5 © Zanichelli editore 2016 5 5

La prova paleontologica 13/11/11 La prova paleontologica Gli stessi fossili del rettile Mesosaurus e della pianta Glossopteris (vissuti tra l’Era Paleozoica e l’Era Mesozoica) sono stati trovati sia sulle coste africane sia su quelle sud americane. 6 © Zanichelli editore 2016 6 6

La prova paleoclimatica 13/11/11 La prova paleoclimatica Wegener ha notato che la distribuzione di rocce nei continenti suggerivano un’origine in condizioni climatiche diverse da quelle attuali. 7 © Zanichelli editore 2016 7 7

Quali sono le cause della deriva dei continenti? 13/11/11 Quali sono le cause della deriva dei continenti? Al tempo della pubblicazione della teoria, Wegener non poteva spiegare in modo convincente le cause all’origine della deriva dei continenti. La teoria è stata così rifiutata per molti decenni. 8 © Zanichelli editore 2016 8 8

La struttura interna della Terra 13/11/11 La struttura interna della Terra 9 © Zanichelli editore 2016 9 9

Alla ricerca di un “modello” per la Terra /1 13/11/11 Alla ricerca di un “modello” per la Terra /1 Il rapporto tra la massa e il volume della Terra fornisce una densità media: D = M V = 5,52 g/cm3 Le rocce che si trovano nello strato più esterno hanno una densità più bassa (2,7 – 3 g/cm3), quindi gli strati più interni devono avere una densità maggiore. 10 © Zanichelli editore 2016 10 10

Alla ricerca di un “modello” per la Terra /2 13/11/11 Alla ricerca di un “modello” per la Terra /2 La Terra è composta da strati concentrici di diversa natura e con diverso spessore: una crosta sottile; un ampio mantello roccioso; un grande nucleo (diviso in nucleo interno e nucleo esterno). 11 © Zanichelli editore 2016 11 11

13/11/11 La crosta terrestre Lo strato più esterno della Terra è la crosta terrestre, o litosfera. È uno strato sottile, con spessore disomogeneo (da 6 a 70 km). crosta 12 © Zanichelli editore 2016 12 12

La crosta continentale e la crosta oceanica 13/11/11 La crosta continentale e la crosta oceanica La crosta continentale è composta soprattutto da rocce metamorfiche e da rocce magmatiche, spesso coperte da rocce sedimentarie. La crosta oceanica è composta soprattutto da rocce basaltiche, con una densità media più alta rispetto alla crosta continentale. 13 © Zanichelli editore 2016 13 13

Il mantello della Terra 13/11/11 Il mantello della Terra La discontinuità di Mohorovicic è lo strato che separa la crosta dal mantello sottostante. Il mantello (che rappresenta l’82% del volume terrestre) può raggiungere una profondità di 2900 km. mantello 14 © Zanichelli editore 2016 14 14

Il mantello: litosfera, astenosfera e mesosfera /1 13/11/11 Il mantello: litosfera, astenosfera e mesosfera /1 mantello crosta nucleo esterno nucleo interno litosfera mesosfera astenosfera 15 © Zanichelli editore 2016 15 15

Il mantello: litosfera, astenosfera e mesosfera /2 13/11/11 Il mantello: litosfera, astenosfera e mesosfera /2 Lo strato più esterno del mantello è solido; insieme alla crosta, forma la litosfera. Sotto alla litosfera e fino a una profondità di 200-250 km, si trova un altro strato di mantello, chiamato astenosfera. È composto da rocce parzialmente liquefatte e plastiche. Sotto alla astenosfera, la mesosfera raggiunge la profondità di 2900 km. Con l’aumentare della pressione, il mantello diventa più rigido e denso. 16 © Zanichelli editore 2016 16 16

13/11/11 Il nucleo della Terra nucleo esterno La discontinuità di Gutenberg è lo strato che separa il mantello dal nucleo. Il nucleo rappresenta il 16% del volume della Terra. nucleo interno 17 © Zanichelli editore 2016 17 17

Il nucleo produce energia 13/11/11 Il nucleo produce energia Il nucleo esterno è più fluido, mentre il nucleo interno è più solido e ha una densità maggiore (13 g/cm3). Il nucleo produce energia sotto forma di calore, in parte a causa delle reazioni termonucleari che avvengono al suo interno. I geyser e i vulcani sono espressioni di questa produzione di calore. 18 © Zanichelli editore 2016 18 18

Il gradiente geotermico e l’energia geotermica 13/11/11 Il gradiente geotermico e l’energia geotermica La temperatura della crosta aumenta di circa 30 °C per km di profondità. Questo tasso di aumento di temperatura al variare della profondità è chiamato gradiente geotermico; non è un tasso uniforme. Il calore geotermico può essere convertito in energia nelle centrali di energia geotermica. 19 © Zanichelli editore 2016 19 19

I moti convettivi nel mantello 13/11/11 I moti convettivi nel mantello L’energia termica all’interno della Terra è trasferita agli strati più superficiali tramite celle convettive nell’astenosfera. Questi movimenti di rocce fluide sono responsabili dei movimenti delle placche. moti convettivi di calore nell’astenosfera 20 © Zanichelli editore 2016 20 20

Il campo magnetico della Terra 13/11/11 Il campo magnetico della Terra Il campo magnetico terrestre può essere considerato un dipolo magnetico, inclinato di 11’ 30’’ rispetto all’asse della Terra. L’origine del campo magnetico è probabilmente legato al movimento di cariche elettriche nel nucleo esterno della Terra. 21 © Zanichelli editore 2016 21 21

13/11/11 Il paleomagnetismo Molte rocce diventano magnetiche durante la loro formazione e possono mantenere tracce del loro antico campo magnetico (paleomagnetismo). Studiando la magnetizzazione delle rocce è possibile conoscere la loro posizione rispetto ai poli magnetici. L’analisi dei dati suggerisce che i continenti cambiano la loro posizione nel tempo. 22 © Zanichelli editore 2016 22 22

13/11/11 La tettonica delle placche 23 © Zanichelli editore 2016 23 23

13/11/11 Le dorsali oceaniche Sul fondo dell’oceano c’è un sistema di dorsali oceaniche, sollevamenti della crosta oceanica che presentano un avvallamento centrale, chiamato rift valley. In questo avvallamento, il magma basaltico emerge dal mantello, si solidifica e diventa nuova crosta. In alcuni punti, la cresta di una dorsale emerge dalla superficie del mare, come nel caso della dorsale Medio Atlantica in Islanda. 24 © Zanichelli editore 2016 24 24

L’espansione dei fondali oceanici 13/11/11 L’espansione dei fondali oceanici dorsale oceanica Secondo la teoria dell’espansione dei fondali oceanici, le dorsali oceaniche si presentano quando due placche tettoniche divergenti si allontanano l’una dall’altra. 25 © Zanichelli editore 2016 25 25

La teoria della tettonica delle placche 13/11/11 La teoria della tettonica delle placche La teoria della tettonica delle placche, formulata negli anni Sessanta del secolo scorso, afferma che placche rigide di litosfera “galleggiano” sull’astenosfera, più fluida, muovendosi orizzontalmente. 26 © Zanichelli editore 2016 26 26

Diversi tipi di margini delle placche 13/11/11 Diversi tipi di margini delle placche A seconda dei movimenti relativi di due placche confinanti, è possibile definire margini convergenti, divergenti o conservativi. Il movimento di una placca influenza il movimento di una placca confinante, quindi la litosfera può essere considerata un sistema dinamico. margini divergenti margini conservativi margini convergenti 27 © Zanichelli editore 2016 27 27

Le placche convergenti e la subduzione 13/11/11 Le placche convergenti e la subduzione Al margine di due placche convergenti avvengono fenomeni di subduzione: una placca tettonica scivola sotto un’altra placca, affondando nel mantello. A livello del margine convergente tra la crosta oceanica e la crosta continentale appare una lunga e profonda spaccatura, chiamata fossa oceanica. fossa oceanica 28 © Zanichelli editore 2016 28 28

13/11/11 L’orogenesi Il movimento delle placche convergenti può generare la formazione di montagne (orogenesi): è un processo di intensa deformazione della crosta, che coinvolge grandi volumi di rocce. La catena dell’Himalaya si è formata dalla collisione tra la Placca Eurasiatica e la Placca Indiana. 29 © Zanichelli editore 2016 29 29

I movimenti delle placche e i terremoti 13/11/11 I movimenti delle placche e i terremoti Forti terremoti possono verificarsi durante l’orogenesi o lungo i margini conservativi, dove due placche tettoniche si spostano in parallelo ma in direzioni opposte. La faglia di Sant’Andrea in California è un esempio di margine conservativo tra due placche tettoniche. Lungo la faglia si verificano molti forti terremoti. 30 © Zanichelli editore 2016 30 30