Geologia

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Testo

I MARGINI CONVERGENTI: sono i margini lungo i quali le zolle a contatto entrano in “collisione” una con l’altra. vengono spinte una contro l’altra generando fenomeni di compressioni diversi a seconda della natura continentale o oceanica della zolla.

1. Se la litosfera continentale si scontra con la litosfera oceanica, quest’ultima, più densa, tende a piegarsi e immergersi sotto a zolla continentale dando origine al fenomeno della subduzione. Solo la placca oceanica va in subduzione mentre quella continentale galleggia e viene deformata lungo il margine.
. formazione di fosse oceaniche: segnano il limite tra le placche.La zolla oceanica incurvandosi verso il basso, trascina con sè i sedimenti sovrastanti. Anche il margine della zolla si lacera e i suoi frammenti e sedimenti vengono trascinati nella fossa. Quando la placca raggiunge una certa profondità lungo il piano di subduzione, la litosfera e il mantello fondono generando magma.
Nella zona di contatto tra i due margini i materiali rocciosi subiscono delle trasformazioni e vanno ad accrescere il margine continentale.
. Una parta di magma solidifica in profondità mentre l’altra parte arriva in superficie alimentando vulcani che, nel complesso, formano degli archi vulcanici.
(Cordigliera delle Ande- collisione tra la zolla sudamericana e la zolla di Nazca)
. Le zone di subduzione sono sottoposte a sforzi incredibili a causa dell’attrito per cui sono caratterizzate da fenomeni sismici di notevole intensità. I margini continentali, in prossimità della linea di subduzione sono caratterizzati da terremoti violenti e sono sede di catene montuose lungo le quali vi sono numerosi vulcani attivi a eruzione esplosiva => margini continentali attivi / passivi

2. Il fenomeno di subduzione si verifica anche durante lo scontro di due zolle oceaniche, nel quale una delle due scivola sotto l’altra andando a formare una fossa, lontano dai margini continentali.
I magmi prodotti dalla fusione parziale della zolla risalgono verso la superficie originando un vulcanesimo sottomarino. Gli edifici vulcani che ne derivano possono affiorare come isole vulcaniche che verranno saldate l’un l’altra per accumulo di detriti. Si forma così una zona di crosta mista che continua ad accrescersi con la subduzione ( lapilli, ceneri, sedimenti..).

3. Quando entrano in collisione due zolle continentali non si verifica subduzione perché troppo poco dense. I sedimenti che si erano accumulati sui margini continentali subiscono delle trasformazione, si fratturano andando a formare della catene montuose.
Quando il fondale oceanico si chiude le zolle continentali entrano in collisione tra loro, e i margini passivi, diventano attivi.
Le catene montuose sono formate da rocce sedimentarie soggette a metamorfismo a causa delle pressioni, temperature che sopportano i materiali del fondale oceanico. ( Alpi - scontro tra zolla africana ed euroasiatica / Himalaya – scontro tra zolla indiana e asiatica)

I MARGINI CONSERVATIVI: margini lungo i quali le zolle scivolano una parallelamente all’altra senza fenomeni di subduzione, espansione o formazione di catene montuoso; si originano faglie trasformi a scorrimento orizzontale, lungo le quali le placche si muovono con velocità differente o in senso opposto; si nota un’attività sismica a causa dell’attrito tra le placche, mentre l’attività effusiva è scarsa o assente.
Le faglie trasformi lungo le dorsali, che ne interrompono la continuità, sono margini lungo i quali si ha uno scorrimento orizzontale; sono scarpate con attività sismica superficiale e attività effusiva.
L’attività delle faglie trasformi ha una particolarità in quanto i blocchi rocciosi si muovo in senso opposto, generando terremoti, solo nei tratti compresi tra due tronconi di dorsale, mentre le faglie normali si muovono in senso opposto lungo tutta la frattura.
La formazione delle faglie trasformi lungo le dorsali è data dalla diversa quantità di lava emessa.

TETTONICA delle ZOLLE: 1. IPOTESI: le zolle sarebbero spinte da forze potentissime che agiscono in corrispondenza delle dorsali. Queste forze sarebbero dovute all’alta pressione del magma che fuoriesce. Le zolle sarebbero poi trasportate nelle zone di subduzione dalla forza di gravità, ma si sa che queste forze sono insufficienti per spostare le zolle.
Quasi tutti i geologi pensano che i movimenti delle placche siano dovuti ai moti convettivi del mantello che possono differire per la forma, le dimensioni delle celle convettive.
I rami ascendenti delle celle sono posti sotto la dorsale, mentre quelli discendenti sono posti in corrispondenza delle zone di subduzione. I rami paralleli alla litosfera fanno da nastro trasportatore per le placche. Il movimento delle placche potrebbe essere dato da pennacchi di materiali caldi provenienti dalla zona del mantello inferiore; ci sono anomalie termiche causate dai moti convettivi.
ATTIVITA’ SISMICA: presente solo nelle zone di subduzione ed è dovuta alla resistenza che incontra la placca durante il suo movimento verso il basso. Durante la subduzione solo parte della placca fonde, gli altri materiali rimangono rigidi e freddi e accumulano energia elastica e si fratturano. Si avranno terremoti con ipocentro più profondo man mano che ci si allontana dalla fossa. Piano di Benioff: ha un’inclinazione variabile a seconda della velocità di subduzione e della rigidità delle placche; diretta dalla fossa al continente.

PUNTO CALDO: serve a indicare i fenomeni vulcanici isolati. Sono aree oceaniche a flusso termico elevato, nelle quali si verifica l’emissione di una grande quantità di lava basaltica ricca di elementi alcalini, quindi differente da quella delle dorsali. I punti caldi si posso avere in zone in mare aperto o in regioni continentali. Si ritiene che questi vulcani possano essere formati da pennacchi di materiali caldi provenienti dal mantello inferiore che risalendo inarcano la crosta producendo gli apparati vulcanici. La posizione dei pennacchi non cambia, si spostano le zolle che, quando scorrono sopra un punto caldo, questo lascia una traccia che consiste in una serie di coni vulcanici posti in serie.
Se il punto caldo si trova sotto un oceano si formerà un’isola vulcanica che, sprofondando, formerò vulcani marini e guyot.
Islanda => punto caldo rift continentali => in relazione a punti caldi che separano le placche

GENESI DEI MAGMI: magmi si possono formare per fusione parziale della crosta o del mantello superiore-fenomeni che causano aumento di temperatura-diminuzione della pressione-idratazione di silicati.
_ Nelle zone di distensione della crosta, lungo i margini divergenti, si osservano eruzioni vulcaniche tranquille. il magma è di tipo primario proveniente dalla fusione del mantello. Tale fusione è determinata dalla diminuzione di pressione.
_ Nelle zone di subduzione si producono magmi di natura varia con attività vulcanica esplosiva. L’attrito tra le placche causa un aumento della temperatura. La parte in subduzione è formata da sedimenti ricchi di acqua, la quale viene liberata causando un abbassamento della temperatura di fusione dei silicati. I materiali sopra il mantello fondono e creano magma primario.
Il magma di differenza per condizioni di profondità durante la genesi, temperatura e pressione:
- magmi femici: dalla fusione del mantello nei punti in cui incontra la placca discendente
- magmi sialici e andesitici: dalla fusione di sedimenti e basalti oceanici.
- magmi di anatessi
Il magma crea un arco vulcanico insulare, con attività esplosiva perchè il magma è viscoso e ricco di acqua, o archi vulcanici sul bordo continentale.
_ Nelle zone di compressione, durante lo scontro tra due zolle continentali, si formano magmi di anatessi e la crosta viene deformata
- Nelle zone in cui sorgono coni di materiali caldi si generano dei rigonfiamenti, punti caldi, che emettono lava basaltica. Il magma è primario formato tra il mantello e il nucleo a causa dell’innalzamento di temperatura a causa delle anomalie termiche.

LA TETTONICA: è lo studio delle deformazioni permanenti delle rocce e delle strutture derivate a seguito dell’azione degli agenti endogeni che ne mutano le caratteristiche. Non studia i fenomeni che portano alla formazione del corpo roccioso, ma i fenomeni che ne causano le deformazioni.
Si avvale della stratigrafia, lo studio della disposizione dei sedimenti e dei corpi rocciosi; infatti lo studio delle rocce sedimentarie è più semplice grazie alla presenta di sedimenti.
La tettonica studia i corpi rocciosi, cioè rocce aventi la stessa origine.
Si distinguono gli ammassi e gli strati:
- ammassi: corpi rocciosi massicci, estesi.
- strato: corpo roccioso molto esteso in superficie ma di spessore minore
Sono stratificati i corpi rocciosi di rocce sedimentarie o di metamorfiche che derivano da rocce sedimentarie, mentre le rocce magmatiche o metamorfiche danno origine ad ammassi.
La disposizione nello spazio dei corpi rocciosi è detta giacitura che può non essere quella originaria se si considerano gli studi fatti sugli affioramenti, ossia quelle parti di roccia che affiorano in superficie.
Le deformazioni, fratture delle rocce sono stati causati da sforzi tettonici verticali e orizzontali che posso agire uniformemente o secondo un orientamento:
- sforzi compressivi: forze che avvicinano due punti del blocco
- sforzi tensionali: forze che allontanano due punti del blocco
- sforzi di taglio : forze che spingono due parte del blocco in direzioni opposte.

DEFORMAZIONE DELLE ROCCE: la maggior parte delle rocce subiscono delle collecitazioni che ne mutano la giacitura. Le rocce reagiscono a queste forze applicate:
- deformazione elastica: la roccia sottoposta a una forza cambia la sua forma, ma quando cessa la
forza la roccia torna alla sua struttura iniziale
- deformazione plastica: la roccia sottoposta a una forza modifica la sua forma e la mantiene anche
al cessare della forza ( piega )
- fratturazione: la roccia si rompe ( faglia )
Tutte le rocce sottoposte a forze crescenti prima di deformano elasticamente, poi plasticamente fino a fratturarsi se l’intensità della forza aumenta. Il valore dello sforzo oltre il quale la roccia si deforma plasticamente è il limite di elasticità, mentre quello oltre il quale la roccia si frattura è il carico di rottura. Ogni tipo di roccia ha un suo comportamento:
- rocce duttili : subiscono una deformazione plastica senza rompersi ( argille )
- rocce fragile: si fratturano ancor prima di deformarsi plasticamente ( calcari, arenarie)
Le rocce cristalline sono più fragili rispetto a quelle sedimentarie.
Il comportamento della roccia non dipende solo dalla sua composizione, ma anche da condizioni fisiche in cui si trova:
- pressione - temperatura
- intensità della forza - durata dello sforzo
Gli sforzi produco pieghe o fratture.
FRATTURE
Molte rocce di fratturano senza una spostamento ( diaclasi) o con uno spostamento ( faglia )
La superficie sulla quale è avvenuto lo scorrimento è detta piano di faglia e le due parti che scrrono sono i labbri. Le faglie possono essere verticali, orizzontali o inclinate. Nella maggior parte dei casi sono inclinate:
- la parte che giace sopra al piano di faglia è il tetto, mentre quella sottostante è il letto.
- lo spostamento dei due strati è il rigetto → orizzontale: faglie trascorrenti destre e sinistre
verticale: faglia diretta o faglia inversa
↓ ↓
tetto inferiore al letto tetto superiore al letto
↓ ↓
faglia di distensione faglia di compressione
Raramente le faglie sono isolate,ma vanno a costituire un sistema di faglie come gli horst ( pilastri) o i graben ( fossa tettonica). Queste strutture si formano in seguito a forze laterali.

PIEGHE
La piega è una deformazione di tipo plastico di una massa rocciosa. La condizione ideale della formazione delle pieghe si hanno lungo i margini di convergenza delle zolle dove le alte temperature, movimenti e sforzi prolungati, favoriscono la duttilità della roccia. Le pieghe più tipiche si trovano in corrispondenza delle catene montuose più recenti che non sono state ancora influenzate dall’erosione. I processi di flessione possono avvenire in modo diverso e possono produrre diversi tipi di pieghe a seconda delle forze applicate e in base al tipo di roccia.
Piega formata da:
- piano assiale: superficie che unisce i punti di massima flessione
- l’asse: intersezione tra piano assiale e strati
- cerniera: zona di curvatura massima
- fianchi: versanti della piega che convergono nell’asse
1. gli strati vengono piegati e presentano una stessa inclinazione ( monoclinale )
2. i due fianchi convergono verso l’alto ( anticlinale ). Il nucleo costituito dallo strato più antico
3. i fianchi convergono verso il basso ( sinclinale ). Il nucleo costituito dallo strato più recente

° pieghe diritte: con piano assiale verticale
° pieghe inclinate – pieghe rovesciate : gli strati si ripiegano sui fianchi
° pieghe coricate: gli strati si rovesciano su un fianco e il piano assiale diventa orizzontale.

Esempio