Tettonica delle placche e orogenesi

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Categoria:Scienze Della Terra
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Testo

• TEORIA DELLA TETTONICA DELLE PLACCHE (1966-1967,Wilson)

Giustifica l’esistenza dei grandi fenomeni geologici che fanno della Terra un pianeta dinamico, in continua evoluzione.
La Terra presenta un involucro esterno rigido: la litosfera. Questo involucro galleggia sulla sottostante astenosfera (parzialmente fusa). La litosfera non è un guscio continuo ma è costituito da circa venti frammenti principali rigidi chiamate placche. Queste placche non sono ferme, ma si muovono reciprocamente sull’astenosfera trascinate passivamente dai moti convettivi del mantello. Nuova litosfera viene continuamente prodotta (per compensazione isostatica) in corrispondenza delle dorsali medio-oceaniche, mentre altra viene riassorbita in corrispondenza delle fosse oceaniche\zone di subduzione. Il volume globale della Terra rimane costante.
La teoria della tettonica delle placche sostiene che:
• i continenti si spostano lateralmente
• i bacini oceanici si sono formati per allontanamento dei blocchi continentali
• quando due massi continentali collidono, si originano delle catene montuose

* Materiale caldo del mantello sale e dà origine alla placche, che divergono e si allontanano. Dove le placche convergono, una placca, raffreddatasi, viene trascinata al di sotto della placca adiacente, sprofonda, si riscalda e sale di nuovo.
* La litosfera, che si forma calda e plastica in corrispondenza delle dorsali oceaniche, ridiscende poi, fredda e pesante, nelle zone di subduzione.
* L’interno della Terra è rimescolato da lenti movimenti di materiale, detti correnti convettive, che servono a disperdere l’elevatissimo calore presente all’interno del pianeta.

• Le zone ad alta sismicità si identificano con aree strutturali caratteristiche, quali le dorsali oceaniche, le fosse oceaniche, le catene montuose recenti, le zone ad elevata attività vulcanica e le valli continentali di sprofondamento note come fosse tettoniche. Si distinguono 4 tipi di zone sismiche:
1)l’asse delle dorsali oceaniche dove i terremoti sono poco profondi e accompagnati da attività vulcanica e alto flusso di calore.
2)zona caratterizzata da terremoti poco profondi ma con attività vulcanica assente.
3)le fosse oceaniche e i sistemi di archi insulari. In queste zone si verificano terremoti superficiali, intermedi o profondi. La profondità dei sismi aumenta con la distanza della fossa, seguendo un ipotetico piano inclinato detto Piano di Benioff, fortemente attivo simicamente.
4)Zona continentale con sismicità diffusa, in cui i terremoti, generalmente superficiali, sono associati ad elevate catene montuose chiaramente originate da fenomeni di compressione.

• MARGINI DELLE PLACCHE : 95% dell’attività sismica si verifica in corrispondenza dei margini delle placche.
o MARGINI DIVERGENTI O IN ACCRESCIMENTO: lungo l’asse delle dorsali le placche si separano, mentre tra l’una e l’altra si genera continuamente nuova crosta oceanica. Le dorsali costituiscono i margini.
o MARGINI CONVERGENTI O IN CONSUNZIONE: nelle zone di subduzione le placche convergono e una di esse sprofonda nell’ astenosfera, si consuma e perde la propria identità. Quando le placche litosferiche vanno in subduzione al di sotto di altre si determinano margini.
o MARGINI TRASFORMI O CONSERVATIVI: lungo le grandi fratture oceaniche e le grandi faglie continentali a scorrimento orizzontale, le placche scivolano l’una accanto all’altra, mentre le superfici i gioco rimangono immutate. Le grandi faglie a scorrimento orizzontale corrispondono a margini.

Le caratteristiche meccaniche delle placche variano a seconda dello spessore, della composizione e della loro storia strutturale. La litosfera oceanica, vicino alla dorsale, è calda, molto sottile e quindi più debole. Le placche che trasportano un continente, a parità di spessore, sono più facilmente deformabili di quelle oceaniche, tuttavia la litosfera continentale, a causa della bassa densità, non può essere subdotta e riassorbita del mantello.

• Per MARGINI CONTINENTALI s’intende la parte più esterna dei blocchi di crosta continentale, la quale è più sottile e fa da transizione più o meno graduale alla crosta oceanica. I margini dei continenti possono trovarsi distanti dai margini di placca, oppure coincidere con i margini di placca. Nel primo caso avremo MARGINI CONTINENTALI PASSIVI O MARGINI CONTINENTALI TRASFORMI, nel secondo caso MARGINI CONTINENTALI ATTIVI. I margini continentali passivi e trasformi sono caratterizzati da assenza di fenomeni sismici e vulcanici. I margini continentali attivi sono interessati in modo significativo dai fenomeni endogeni. Esistono tre tipi di margini continentali:

o PASSIVI: tipici dei continenti che si trovano ai bordi degli oceani in espansione (può essere lontano dai margini di placca).
o TRASFORMI: corrispondono a bruschi rigetti o deviazioni della spaccatura iniziale, in corrispondenza della quale si attuerà poi la separazione continentale. Tipici degli oceani in espansione. (Può essere lontano dai margini di placca).
o ATTIVI: soggetti a sforzi compressivi. Sono situati sul bordo dei continenti in posizione anteriore rispetto al verso dello spostamento e coincidono con il confine della placca. Si tratta di margini tettonicamente attivi, che caratterizzano oceani in contrazione.

• Le OFIOLITI sono rocce che corrispondono a lembi di crosta oceanica o di mantello, variamente metamorfosati, coinvolti in un’orogenesi.
Per ofiolite non si intende una singola roccia ma un’associazione di rocce mafiche e ultramafiche disposte in una ben definita successione: sedimenti pelagici, lave basaltiche a pillow, complesso di dicchi verticali e stratiformi, complesso di gabbri, complesso peridotitico.
Le ofioliti sono prova che la crosta oceanica ha dato luogo alla formazione delle montagne. ( e’ stata coinvolta nell’orogenesi). Infatti sono localizzate nelle zone dove si verificò un’interazione tra crosta continentale e crosta oceanica.

• Raramente le serie ofiolitiche si presentano indisturbate. Spesso sono state smembrate da i sollevamenti successivi, che ne hanno confuso la stratigrafia originaria e hanno prodotto associazioni caotiche dette MELANGE TETTONICI. Questi sono appunto caotici assembramenti di rocce molto deformate, prodotti lungo i margini di placca in consumazione, più in particolare nei prismi di accrezione.

Le ofioliti sono rocce formatesi su un fondo oceanico in espansione mentre i melange al contrario testimoniano il fenomeno inverso cioè la subduzione.
Ofioliti e melange tettonici si trovano esclusivamente su catene montuose. Testimoniano la collisione fra due blocchi continentali con interposto un braccio di mare.

• OROGENESI è il processo che porta alla nascita di una catena montuosa. Si verifica ai limiti di placca convergenti, dove è in atto subduzione . Vengono proposti tre processi orogenetici:
1) Orogenesi da collisione o di tipo Himalayano: vi è la convergenza tra due blocchi continentali. La litosfera oceanica interposta viene subdotta mentre sul margine attivo si crea un sistema arco-fossa. Il bacino oceanico si riduce progressivamente , si originano cunei di crosta oceanica che tendono ad accavallarsi verso la placca oceanica in subduzione mentre i sedimenti oceanici tendono anch’essi ad accavallarsi. La collisione fra i due continenti provoca la massima compressione e deformazione: la crosta oceanica, i sedimenti e le rocce continentali sono ridotti in scaglie o cunei che si sovrappongono reciprocamente. L’incastro provoca un forte ispessimento crostale che in seguito, a causa della compensazione isostatica, originerà un notevole sollevamento. (es.: Alpi, Himalaya, Urali).
2) Orogenesi da attivazione: si verifica quando una placca oceanica va in subduzione sotto un margine continentale. In questo tipo di collisione, tipica ad esempio della Cordigliera delle Ande (dove la placca di Nazca si immerge sotto la placca Sudamericana), si forma un arco magmatico sulla placca con crosta continentale. L’area alle spalle dell’arco magmatico viene fortemente compressa e vengono deformate le rocce presenti. Fenomeni sismici e vulcanici sono frequenti e intensi. (es.: Ande argentine e cilene, Montagne Rocciose).
3) Orogenesi per accrescimento crostale: è simile a quella collisionale, consiste nell’arrivo scaglionato di diversi blocchi crostali che si accumulano contro il margine di un grande continente. Questo tipo di meccanismo orogenetico si è verificato nella maggior parte delle regioni pacifiche del Nordamerica, della California fino all’Alaska. La regione è costituita da un mosaico di blocchi crostali, veri e propri micro continenti che sembrano essersi accumulati in successione lungo i margini del continente nordamericano durante gli ultimi 150-200 milioni di anni. Tra un blocco e l’altro si trovano anche dei lembi di crosta oceanica.

• La struttura dei continenti è caratterizzata da una parte centrale stabile, chiamata cratone. Nei cratoni si distinguono gli scudi, formati dalle rocce magmatiche e metamorfiche più antiche spianate dall’erosione, e le piattaforme, costituite da rocce sedimentarie a giacitura sub orizzontale disposte intorno agli scudi. (es.: cratone canadese, baltico, siberiano, australiano). I cratoni possono essere la testimonianza di catene montuose dell’Archeozoico.

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