La Terra, un mosaico vivente
L'evoluzione geologica del pianeta blu
ARCTIC OCEAN
ATLANTIC OCEAN
PACIFIC OCEAN
PACIFIC OCEAN
INDIAN OCEAN
Progetto a cura di : Cavallaro Francesca, Costanzo Letizia, De Rosa Matteo, Finiguerra Francesco, Trombetta Asia - A.A. 2025-2026 5^A
L'interno della Terra
Studiare direttamente l’interno della Terra è molto difficile. Le miniere e le perforazioni arrivano solo a pochi chilometri di profondità e per questo motivo gli scienziati non possono osservare direttamente la maggior parte dell’interno del pianeta.Per ottenere informazioni sulla composizione e sulla struttura interna della Terra, si utilizzano quindi metodi indiretti.
L'interno della Terra - discontinuità sismiche
Lo studio dei terremoti e delle onde sismiche ha permesso agli scienziati di capire che l’interno della Terra non è uniforme, ma è formato da diversi strati concentrici.Questo è stato possibile perché, in alcune zone precise, le onde sismiche cambiano improvvisamente velocità e direzione. Queste zone sono chiamate superfici di discontinuità.
L'interno della Terra
L’interno della Terra può essere diviso in due modi diversi: 1. in base alla composizione chimica 2. in base al comportamento fisico (o meccanico) dei materiali
Fisico
Nucleo interno ed esterno
Mesosfera
Nucleo
Astenosfera
Crosta
Mantello
Litosfera
Chimico
I minerali
L'halite, o salgemma (NaCl).
Sono i blocchi che compongono la litosfera; essi sono solidi inorganici naturali con una formula chimica che li rappresenta.
Possono formarsi per solidificazione,
precipitazione
o brinamento.
Possono essere divisi secondo le loro caratteristiche fisiche (durezza, lucentezza, colore, densità) o chimiche:
Più minerali possono essere:- Isomorfi, stessa struttura ma diversa formula bruta (MgCO3 e CaCO3, fenomeno della vicarianza) - Polimorfi, stessa formula bruta ma diversa struttura (diamante e grafite)
NON SILICATI
SILICATI
Le rocce
Sono agglomerati di uno o più minerali, omogenei o eterogenei.
Si suddividono in:
IGNEE
SEDIMENTARIE
METAMORFICHE
Il processo di formazione delle rocce avviene secondo il ciclo litogenetico.
Le teorie fissiste
Fin dalla nascita della scienza moderna, alla fine del Seicento, gli studiosi cercavano di spiegare la formazione della Terra partendo dal racconto biblico della Genesi, in particolare dal Diluvio Universale.Per questo motivo era molto diffusa l’idea fissista, secondo cui la Terra era rimasta quasi immutata dalla sua creazione. Si pensava che i cambiamenti fossero rari e catastrofici, ma che dopo questi eventi tutto tornasse come prima.
Il nettunismo
1°
teoria
Il plutonismo
2°
teoria
La teoria dei crateri di sollevamento
3°
teoria
L’uniformismo
4°
teoria
Le teorie fissiste dell’Ottocento e del primo Novecento
5°
teoria
Principio di Isostasia
Le teorie fissiste dell’Ottocento ammettevano solo movimenti verticali della crosta terrestre, legati al cosiddetto principio di isostasia. La crosta terrestre ha uno spessore variabile e affonda nel mantello litosferico tanto più quanto è spessa. In un certo senso la crosta “galleggia” sul mantello, che è più denso. Anche se il mantello è formato da materiali rigidi, nel lunghissimo tempo geologico può deformarsi e affondare più o meno nell’astenosfera, che è uno strato semifluido.
Deriva dei Continenti
Nei primi decenni del XVII secolo: il filosofo inglese Francesco Bacone osservò un planisfero e venne colpito dal fatto che le coste orientali dell’America meridionale e quelle occidentali dell’Africa fossero come due tessere di un puzzle: se avvicinate, esse sembravano combaciare.Nasce quindi l’ipotesi che i continenti non siano rimasti sempre dove li vediamo oggi, ma si siano spostati, nel corso delle ere geologiche, anche per migliaia di chilometri
Nel 1912 il meteorologo tedesco Alfred Wegener raccoglie una serie di convincenti prove che dimostrano come centinaia di milioni di anni fa l’Africa e il Sudamerica fossero davvero unite in un unico blocco di terre emerse: ai due lati dell’Oceano Atlantico viene infatti riscontrata la presenza di resti fossili simili e di strutture geologiche identiche.
Deriva dei Continenti
Nasce così la teoria della deriva dei continenti, formulata dallo stesso Alfred Wegener, secondo cui i continenti non sono sempre stati nella posizione attuale, ma si sono progressivamente spostati come fossero abbandonati alla deriva.Circa 200 milioni di anni fa le terre emerse erano un unico supercontinente chiamato Pangea, circondato da un unico immenso oceano, chiamato Panthalassa.
Successivamente la Pangea si sarebbe suddivisa in due supercontinenti, Laurasia e Gondwana, separati da un unico mare, il Tetide. Da questi supercontinenti, che avevano continuato a frammentarsi in più parti, si delinearono così i continenti attuali. Contemporaneamente in seguito alla frantumazione e alla deriva delle masse continentali, si sono formati i vari oceani.
Le prove della deriva dei Continenti
PROVE GEOFISICHE
PROVE GEOLOGICHE
PROVE PALEOCLIMATICHE
PROVE PALEONTOLOGICHE
Cicli di Wilson
I cicli di Wilson descrivono una storia più lunga della Terra, secondo cui prima della Pangea ci sono stati altri super continenti. Descrivono l’evoluzione degli oceani e dei continenti spiegando come le placche litosferiche si muovono e interagiscono tra loro.Secondo questo modello, un oceano nasce quando un continente si frattura a causa di movimenti divergenti della litosfera: si forma così un rift, da cui risale magma che crea nuova crosta oceanica.
Successivamente, il sistema può evolvere verso una fase di convergenza: una placca oceanica inizia a sprofondare sotto un’altra (subduzione), determinando la progressiva chiusura dell’oceano. Infine, quando due continenti si scontrano, si ha una collisione continentale che porta alla formazione di catene montuose.
Prove paleontologiche: i fossili
Le prove paleontologiche, in particolare i fossili, hanno avuto un ruolo fondamentale nello sviluppo delle moderne teorie geologiche perché forniscono una testimonianza diretta della distribuzione degli organismi nel passato. I fossili sono resti o tracce di esseri viventi vissuti milioni di anni fa e, studiandone la diffusione geografica, gli scienziati hanno notato un fatto sorprendente: specie identiche sono state ritrovate su continenti oggi molto distanti.
L'espansione dei fondali oceanici
La teoria dell’espansione dei fondi oceanici ha origine a seguito dell’invenzione dei Sonar che permisero di scandagliare i fondali in modo più preciso cioè grazie alla propagazione delle onde sonore (quando toccano il fondo, conoscendone la velocità, risaliamo alla distanza percorsa). Fu così possibile cartografare in maniera precisa i fondali oceanici. Gli oceani hanno una morfologia particolare e non sono strutture stabili e statiche nel tempo, ma subiscono una progressiva espansione.
Processo di espansione
Il paleomagnetismo
Il paleomagnetismo serve a dimostrare tutto ciò, esso studia la magnetizzazione dei minerali e delle rocce.questi ultimi assumono la magnetizzazione nel momento della loro formazione solidale al campo magnetico terrestre. Al momento della formazione i cristalli si o orientano lungo le linee di campo esistenti, si parla infatti di magnetizzazione primaria permanente
Con il paleomagnetismo nel tempo si è capito che:
- Intorno alle dorsali si formano nuovo magma che si allontana; - Il campo geomagnetico ha subito inversione di polarità, questo non è costante nel tempo e nello spazio.
La tettonica a placche
La Teoria della Tettonica delle placche (o delle zolle), elaborata negli anni Sessanta del Novecento, appare in grado di riunire e organizzare gli studi e le teorie precedenti. Secondo questa, la litosfera sarebbe suddivisa in 20 placche (o zolle) rigide. Queste placche galleggiano sulla sottostante astenosfera e si muovono spinte dai moti convettivi.
Le zone strette e allungate, in corrispondenza delle quali due placche entrano in contatto tra loro, si chiamano margini di placca, e sono sede di importanti fenomeni sismici e vulcanici. Si dividono in:
- Margini divergenti costruttivi passivi
Sono margini che si allontanano, si lasciano trasportare (allontanandosi) dal nuovo magma e avviene produzione di nuova litosfera. Sono caratterizzati da un’intensa attività vulcanica e una debole attività sismica.
- Se l’allontanamento cessa dopo breve tempo tra le due placche (o zolle) resta solo una grande frattura, detta fossa tettonica, una struttura caratterizzata da ripide pareti a gradinata. È questo il caso del grande sistema di fratture dell’Africa orientale, detto Great Rift Valley, che dal Mar Morto si estende fino ai grandi laghi dell’Africa orientale.
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2. Se invece l’allontanamento continua per lungo tempo si determina la formazione di un nuovo mare che può diventare un oceano, mentre le due zolle trascinate dai moti convettivi si allontanano sempre più. È questo il caso ad esempio della placca (o zolla) sudamericana e di quella africana che, lungo la dorsale medio-atlantica, si stanno allontanando a una velocità di 2 cm all’anno.
- Margini convergenti distruttivi attivi
Sono margini che si avvicinano e sono caratterizzati da un movimento tettonico. Scontrandosi si determina un regime compressivo (subduzione o collisione) i cui esiti sono diversi a seconda del tipo di placche coinvolte. Presentano fenomeni sismici molto violenti e un'intensa attività vulcanica.
CONVERGENZA TRA PLACCA CONTINENTALE E PLACCA CONTINENTALE
CONVERGENZA TRA PLACCA OCEANICA E PLACCA CONTINENTALE
CONVERGENZA TRA PLACCA OCEANICA E PLACCA OCEANICA
- Margini trasformi o conservativi
Sono margini dove non viene ne prodotta ne consumata litosfera, poichè il movimento prevalente é lo slittamento laterale lungo una linea di contatto che viene detta faglia. Un esempio é la faglia di San Andreas in California, dove la placca pacifica slitta a fianco della placca nordamericana per un totale di 5 cm all’anno. Questo scorrimento avviene a scatti e ciò può provocare dei terremoti. I margini in questione, infatti, presentano una forte attività sismica e metamorfica poiché a causa di un’elevata pressione si formano rocce metamorfiche.
Orognesi: nascita delle catene montuose
L’orogenesi è il processo geologico che porta alla formazione delle catene montuose. Essa è legata ai movimenti delle placche tettoniche e può avvenire in modi diversi, a seconda del tipo di interazione tra le placche. I principali tipi di orogenesi sono: da attivazione, da collisione e per accrescimento crostale.
I vulcani
I terremoti
La scala dei tempi geologici
La scala dei tempi geologici, redatta dalla Commissione Internazionale di Stratigrafia, rappresenta un modo per suddividere il tempo trascorso dalla formazione della Terra ad oggi. Il suo inventore fu il geologo William Smith.
L'età della Terra è stimata in circa 4,570 miliardi di anni; differenti livelli della scala temporale sono spesso delimitati da grandi eventi geologici o paleontologici.
Storia del mondo
Analizziamo l'evoluzione geologica della Terra parallelamente a quella della penisola italiana.
PRECAMBRIANO
FANEROZOICO
4000
2500
(Ma)
541
252
PALEOZOICO
PROTEROZOICO
ADEANO
ARCHEANO
Prove di eruzioni vulcaniche durante il confine tra precambriano e cambriano in Nord America suggeriscono che la Rodinia abbia cominciato a dividersi circa 750 milioni di anni fa. Gli otto continenti che componevano la Rodinia si riunirono successivamente prima in un altro supercontinente, la Pannotia, e poi nella Pangea. Il conseguente cambiamento ambientale provocò la più grande estinzione di massa della storia: avvenne circa 250Ma e coinvolse circa l'85% delle specie esistenti.
Aggregazione, fusione; formazione crosta primitiva
Prime tracce di tettonica a placche
Orogenesi di Greenville: formazione di Rodinia
Glaciazione totale ("Terra a palla di neve")
Formazione "Fig Tree", rocce antiche
Con l'inizio della frammentazione di Pangea si formanoSicilia (Gondwana), Sardegna e Corsica (Laurasia) e Adria
L'avvicinamento di Africa ed Europa porta alla chiusura dello Stretto di Gibilterra. Il Mediterraneo diviene un mare chiuso e pian piano evapora, lasciando grandi depositi di sali sulle nuove terre emerse. 5,3 milioni di anni fa lo stretto di Gibilterra si riapre, portando a un'organizzazione di mari e terre emerse ormai simile a quella attuale.
Nell'Oligocene, Il blocco sardo-corso, staccatosi dalla francia, ruota in senso antiorario e, nel Miocene, va a collidere con il promontorio di Adria formando gli Appennini ancestrali.
La rotazione antioraria della placca africana spinge Adria verso l'Europa con conseguente schiacciamento del bacino, provocando l'orogenesi alpina
Scissione e allontanamento di Adria con formazione dell' oceano ligure-piemontese
ITALIA
La formazione della catena appenninica provoca una flessione della crosta di Adria, creando un bacino accanto alla nuova catena montuosa: nasce il Mar Adriatico. Contemporaneamente, da una lacerazione della crosta ad est si forma il Mar Tirreno.
145
201
OGGI
(Ma)
66
23
2,58
MESOZOICO
CENOZOICO
CRETACEO
NEOGENE
PALEOGENE
TRIASSICO
GIURASSICO
QUATERNARIO
Comparsa dei mammiferi
Comparsa di Australopithecus
Comparsa del genere Homo
Frammentazione di Pangea
Estinzione di massa
Glaciazioni
La Calabria
Geologia del mezzogiorno
Da sud verso nord l’Italia meridionale è suddivisa in due cinture morfotettoniche: l’Arco Calabro settentrionale, che presenta rocce del basamento cristallino e comprende i massicci di Sila e Aspromonte, e le dorsali appenniniche del Cilento e del confine Calabro-Lucano, costituite da rocce sedimentarie e metasedimentarie.
Analizzando campioni di rocce provenienti dal massiccio montuoso della Sila in Calabria, le indagini paleomagnetiche dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) hanno permesso di confermare che la “microplacca” calabra fino a 30 milioni di anni fa era unita alle attuali regioni della Provenza (Francia) e della Catalogna (Spagna).
Storia della Calabria
Progetto a cura di : Cavallaro Francesca, Costanzo Letizia, De Rosa Matteo, Finiguerra Francesco, Trombetta Asia - A.A. 2025-2026 5^A
Grazie per l'attenzione!!!!
Le idee di Hutton furono riprese e sviluppate dal geologo inglese Charles Lyell, autore dell’opera Principles of Geology e maestro di Charles Darwin.Lyell formulò il principio secondo cui:“Il presente è la chiave del passato.”Secondo la sua teoria dell’uniformità delle cause (uniformismo): -i fenomeni geologici del passato sono stati causati dagli stessi processi che osserviamo oggi; - queste cause hanno agito con la stessa intensità nel tempo. In realtà questa teoria unisce due concetti: - attualismo → le cause sono le stesse nel tempo - uniformismo → anche l’intensità delle cause è rimasta la stessa . Lyell sottolineò anche l’importanza del tempo geologico:piccoli fenomeni ripetuti per milioni di anni possono produrre grandi cambiamenti, anche più di eventi catastrofici.
Mesosaurus
Un esempio significativo è quello del rettile Mesosaurus, i cui fossili sono stati scoperti sia in Africa che in Sud America. Poiché questo animale viveva in acque dolci e non avrebbe potuto attraversare un oceano vasto come l’Atlantico, la spiegazione più plausibile è che questi continenti fossero un tempo uniti.
La formazione della crosta oceanica si forma principalmente lungo le Dorsali medio-oceaniche, lunghe catene montuose sottomarine che attraversano gli oceani. In queste zone le placche della litosfera si allontanano tra loro e il materiale caldo del mantello risale verso la superficie. Quando il mantello risale, la pressione diminuisce e una parte delle rocce fonde parzialmente, formando magma. Questo magma sale attraverso fratture della crosta e, quando raggiunge il fondale oceanico, si raffredda rapidamente a contatto con l’acqua, solidificandosi e formando nuova crosta oceanica. Questo processo crea continuamente nuova litosfera oceanica, che poi viene spinta lateralmente man mano che altra crosta si forma. Questo fenomeno è chiamato Espansione dei fondali oceanici.
Man mano che nuovo magma risale, la crosta appena formata viene spinta lateralmente in due direzioni opposte, come su un nastro trasportatore. Questo movimento avviene a una velocità di pochi centimetri all'anno.Le rocce più vicine alla dorsale sono le più giovani, mentre quelle più lontane sono progressivamente più antiche
Tra la fine del Settecento e l’inizio dell’Ottocento si diffuse la teoria del nettunismo, sostenuta soprattutto dal geologo tedesco Abraham Gottlob Werner.Secondo questa teoria: - la Terra era inizialmente ricoperta da un enorme oceano ricco di sali disciolti; - questi sali precipitando formarono gli strati di rocce; - quando l’oceano si ritirò, emersero continenti e montagne. Per il nettunismo tutte le rocce, anche granito e basalto, avevano quindi origine sedimentaria.Le lave dei vulcani, invece, sarebbero state prodotte dalla combustione di strati ricchi di carbone.Questa teoria si accordava con la Bibbia perché non faceva riferimento al fuoco, ma presentava un problema: non riusciva a spiegare dove fosse finita tutta l’acqua che ricopriva la Terra.
PROVE PALEOCLIMATICHE
Prove legate ai climi del passato. Alcune rocce indicano climi freddi (come le tilliti) ma si trovano oggi in zone calde, mentre altre indicano climi tropicali ma si trovano in zone fredde come il carbone. Questo si spiega pensando che i continenti si siano spostati nel tempo.
Il magma fuoriesce dalle fratture e solidifica rapidamente a contatto con l'acqua gelida dell'oceano.
Si formano così nuove rocce basaltiche, che vanno a costituire la nuova crosta oceanica.
Dorsali oceaniche
Fosse oceaniche
Una dorsale oceanica è il risultato della divergenza tra due placche di crosta oceanica. Si tratta di una struttura caratteristica della litosfera, particolarmente articolata e complessa che porta alla formazione delle catene montuose. Esse le troviamo principalmente nell'oceano Atlantico.
Quando due placche si avvicinano (margini convergenti) una delle due inizia a piegarsi e a sprofondare sotto l'altra. Questa flessione verso il basso della placca crea una depressione molto profonda e stretta, denominata fossa oceanica.
Mantello
Il mantello è lo strato della Terra compreso tra la Discontinuità di Mohorovičić e la Discontinuità di Gutenberg, quindi si estende da circa 30 km fino a 2900 km di profondità.
Si pensa che sia formato principalmente da Peridotite, una roccia ultrabasica composta soprattutto da olivina e pirosseni, cioè silicati ricchi di ferro e magnesio. Questa roccia è più densa e più rigida del Basalto e del Gabbro, tipici della crosta oceanica.Il mantello viene diviso in due grandi parti: - mantello superiore, -mantello inferiore, che si estende fino alla discontinuità di Gutenberg .Struttura del mantello superioreGrazie allo studio delle onde sismiche, il mantello superiore è stato suddiviso ulteriormente in diversi strati.Mantello litosferico, Si trova subito sotto la Moho ed è rigido e molto denso. Insieme alla crosta forma la litosfera.Struttura del mantello inferiore Il mantello inferiore è la parte più profonda del mantello e si estende da circa 700 km fino a 2900 km di profondità, dove si trova la Discontinuità di Gutenberg, che segna il passaggio al nucleo terrestre.Anche il mantello inferiore è formato principalmente da rocce ricche di silicati di ferro e magnesio, simili alla Peridotite, ma a queste profondità i minerali assumono strutture cristalline diverse a causa delle pressioni molto elevate.
Questo comportamento dipende dal principio di Archimede, secondo cui un corpo immerso in un fluido riceve una spinta verso l’alto pari al peso del fluido spostato. Quando un corpo galleggia si stabilisce quindi un equilibrio tra il suo peso e la spinta idrostatica.Se il peso cambia, cambia anche la posizione di equilibrio.Allo stesso modo, anche le diverse parti della crosta terrestre cercano continuamente una posizione di equilibrio isostatico. Tuttavia questo equilibrio non è definitivo: quando una porzione di crosta si alleggerisce o si appesantisce, può subire lenti movimenti verticali verso l’alto o verso il basso, chiamati aggiustamenti isostatici.Questi movimenti spiegano alcuni fenomeni geologici e si collegano alle teorie studiate prima, che cercavano di capire come si formano montagne, continenti e oceani e come la Terra cambia lentamente nel tempo.
L'ORIGINE DEI TERREMOTI
Alla base di tutti i movimenti della terra c'è la dinamica endogena ma considerando le cause i terremoti si distinguono in:
- terremoti di sprofondamento e assestamento che non dipendono dalla tettonica (esplosioni, frane)
- terremoti vulcanici che precedono o accompagano le eruzioni
- terremoti tettonici che si verificano in zone instabili della crosta e sono dovuti allo scontro tra placche.
Il geologo e paleontologo tedesco Christian Leopold von Buch diede grande importanza ai fenomeni vulcanici.Formulò la teoria dei crateri di sollevamento, secondo cui: - masse di magma risalgono dal sottosuolo; - queste inarcano la crosta terrestre; - gli strati sedimentari sovrastanti si piegano e si sollevano, formando montagne. In alcuni casi questo fenomeno esiste davvero, soprattutto nei sollevamenti a forma di cupola, ma non basta a spiegare la formazione delle grandi catene montuose.
L'Italia oggi
Attualmente, le Alpi sono inattive, mentre gli Appennini continuano a spostarsi verso est, provocando attività sismica. Anche il mar Tirreno si sta espandendo verso sud-est; sotto la Calabria è inoltre in atto la subduzione della litosfera africana che provoca intensi terremoti e il vulcanismo delle Eolie.
Il magma esercita una pressione tale da fratturare la crosta sovrastante, creando una valle centrale chiamata rift valley.
LA SCALA MERCALLI
LA SCALA RICHTER
La scala Richter misura la potenza di un terremoto e si basa sull'analisi delle oscillazioni del sismografo in base all'energia liberata. La magnitudo si ottiene dal confronto tra la massima oscillaione del terrremoto con la massima oscillazione prodotta da un terremoto-campione.
La scala Mercalli assegna a ogni sisma un grado di intensità in base agli effetti delle scosse sismiche su popolazione, ambiente e manufatti e ai danni riportati.
Eruzioni effusive ed esplosive
I vulcani attivi godono di due attività principali:1. ATTIVITA' EFFUSIVA: viene eruttata lava femica, poco viscosa che fuoriesce senza ostacoli e scorre lungo i fianchi dell'edificio vulcanico2.ATTIVITA' ESPLOSIVA: avviene con lava sialica e molto viscosa. Il magma si accumula nella camera magmatica sotto il cratere: raffreddandosi, la parte esterna può solidificarsi creando un tappo. I ga del magma continuano ad accumularsi sotto il tappo, aumentando la pressione interna. Quando questa è troppo alta, il tappo si frantuma in un'esplosione violenta lanciando in aria ceneri e lapilli.
Orogenesi da attivazione
L’orogenesi da attivazione si verifica quando una placca oceanica subduce sotto una placca continentale, cioè scivola al di sotto di essa. Questo processo avviene per lunghi periodi e in modo continuo.
Durante la subduzione si forma una fossa oceanica e, sul margine del continente, una catena montuosa di tipo cordigliera, spesso caratterizzata dalla presenza di vulcani e intensa attività sismica.
PROVE GEOLOGICHE
Wegener ha osservato che i continenti, soprattutto Africa e Sud America, combaciano come un puzzle. Per avere questa coincidenza bisogna far combaciare il margine delle piattaforme continentali al di sotto del livello del mare. Inoltre, su continenti oggi separati si trovano rocce e montagne uguali. Questo fa pensare che un tempo fossero uniti nella Pangea.
Orogenesi per accrescimento crostale
Questo tipo di orogenesi avviene quando piccoli frammenti di crosta, chiamati terrani, si aggiungono progressivamente a un continente.
Questi frammenti possono essere antichi archi vulcanici, vulcani sottomarini o porzioni di crosta oceanica. Durante la convergenza tra una placca oceanica e una continentale, i terrani vengono strappati dalla placca in subduzione e compressi contro il margine del continente, dove si saldano.
Il risultato è un progressivo ampliamento del continente, come se si costruisse aggiungendo nuovi pezzi.
Orogenesi da collisione
L’orogenesi da collisione avviene quando due masse continentali si scontrano. In questo caso, dopo la chiusura dell’oceano che le separava, nessuna delle due placche riesce a subdurre completamente, perché entrambe sono leggere.
Di conseguenza, la crosta terrestre si comprime, si piega e si ispessisce, formando grandi catene montuose. Questo tipo di orogenesi non è generalmente associato a vulcani attivi, ma a intense deformazioni delle rocce.
Esempi sono le Alpi, l’Himalaya
COSA SONO I TERREMOTI?Un terremoto o sisma è un'improvvisa e rapida vibrazione del terreno, causata dal rilascio di una grande quantità di energia meccanica accumulata nel sottosuolo alla cui base c'è il motore interno della terra; questo rilascio avviene in parte sotto forma di calore e in parte sotto forma di onde sismiche. Essi hanno origine in un punto sotto la terra chiamato ipocentro la cui proiezione sulla superficie determina l'epicentro. Quando si verifica un terremoto si genera una faglia, una spaccatura: a volte tra un lato e l'altro della faglia può esserci un dislivello, cioè la scarpata.
Rodinia
La composizione della primo supercontinente, Rodinia, è stata ipotizzata usando i dati paleomagnetici dalle catene montuose di Grenville, che si formarono con l'orogenesi omonima.
Sebbene i dettagli siano ancora in discussione da parte dei paleogeografi, i cratoni continentali che formavano la Rodinia sembrano ad oggi essersi riuniti intorno a Laurentia, l'antico Nord America.
Il "mar" Tirreno
Da un punto di vista puramente geologico, il Mar Tirreno potrebbe essere definito non un mare, ma un oceano. Questo perché è in espansione, una caratteristica tipica degli oceani: nel corso del tempo, infatti, sul suo fondale è fuoriuscito magma che ha originato nuova crosta oceanica. I numerosi vulcani sottomarini che si trovano sul suo fondale, tra cui il Marsili (il più grande d'Europa con 3000m di altezza), e le cosiddette “anomalie magnetiche” del fondo oceanico testimoniano questo processo.
Nel Miocene, l’espansione verso est del Tirreno causò lo spostamento della futura penisola italiana verso est. Questo movimento di compressione causò l’accavallamento di grandi porzioni rocciose in corrispondenza degli Appennini ancestrali. Essi, quindi, si accrebbero e subirono uno spostamento verso est. Nelle depressioni adiacenti ad essi si accumularono i sedimenti derivati dall’erosione delle Alpi e degli stessi Appennini, portando alla formazione della Pianura Padana.
La formazione dei magmi
I magmi sono miscele fuse di silicati, particelle solide e gas che si formano per la fusione di masse rocciose della crosta terrestre o del mantello superiore. In natura la maggior parte dei magmi è riconducibile a due tipologie:- MAGMA PRIMARIO: deriva dalla fusione parziale di rocce ultrabasiche del mantello superiore. E' dunque femico, ha temperature elevate, è denso e poco viscoso; - MAGMA SECONDARIO: deriva dalla fusione parziale di rocce poco profonde della crosta. E' sialico, ha una temperatura più bassa, è meno denso e molto viscoso: questo viene anche definito magma anatettico.
La perforazione più profonda mai realizzata all'interno della Terra è il Pozzo superprofondo di Kola (Kola Superdeep Borehole), situato in Russia. Il pozzo ha raggiunto la profondità record di 12.262 m nel 1989.Sebbene altri pozzi petroliferi abbiano superato i 10 km, come il Deepwater Horizon (Texas) che ha raggiunto i 10.6 m, il Pozzo di Kola rimane il punto più profondo mai scavato .A causa delle altissime temperature e delle pressioni estreme, l'esplorazione diretta dell'interno della Terra si ferma a questi livelli, e la conoscenza dei livelli più profondi (mantello e nucleo) deriva principalmente dallo studio delle onde sismiche.
Orogenesi ercinica
L’orogenesi ercinica (o varisica) è avvenuta circa 300 milioni di anni fa, durante il Paleozoico. È stata causata dalla collisione tra antichi continenti, che ha portato alla formazione di una vasta catena montuosa oggi in gran parte erosa.
I suoi resti sono visibili in alcune zone dell’Europa, anche se molto smussati dal tempo. Questa orogenesi ha contribuito alla formazione del basamento di molti continenti.
ATTIVITA' CENTRALE
ATTIVITA' LINEARE
I vulcani con questo tipo di attività sono caratterizzati da fessure nella crosta terrestre da cui fuoriesce il magma. Generalmente si tratta di magma basaltico e le eruzioni sono per di più effusive con emissioni di lava distribuite lungo una linea.Spesso si trovano in corrispondenza delle dorsali oceaniche.
I vulcani con questo tipo di attività sono caratterizzati da crateri da cui fuoriesce il magma che forma un edificio vulcanico per solidificazione. I principali sono:-vulcani a scudo: presentano attività effusiva tranquilla e magmi femici. Il cono che si genera ha dei pendii poco ripidi (Hawaii) -stratovulcani: presentano attività effussiva ed esplosioni poco violente poichè frequenti. Il magma è misto tra primario e secondario. Sono il tipo più comune di vulcano con pendii ripidi per via degli strati di magma (Etna-Vesuvio) -caldere: sono delle vaste depressioni circolari che si formano quando un vulcano collassa su se stesso in seguito a un'eruzione esplosiva o dello svuotamento della camera magmatica.
PROVE GEOFISICHE
in accordo con la teoria dell’isostasia, Wegener ipotizzò che i continenti potessero spostarsi anche lateralmente oltre che verticalmente, su un substrato più fluido.
Che cosa sono i vulcani?
Un vulcano è una fenditura della crosta terrestre da cui fuoriescono lava, materiali solidi e gas.La roccia fusa, cioè il magma, si accumula in una prima camera profonda per poi risalire verso la camera magmatica in cui rimane per un tempo indefinito. L'eruzione (la fuoriuscita del materiale magmatico) si verifica poichè la pressione dal basso supera quella dall'alto: quando arriva nuovo magma oppure la spinta del gas supera la pressione che grava sulla camera magmatica. Il magma percorre il camino principale per uscire all'esterno a un cratere sommitale affiancato a volte da crateri più piccoli.
La fossilizzazione di un fico
Ficus carica è un evento eccezionalmente raro e difficile a causa della natura carnosa, dolce e deperibile del frutto, che tende a spappolarsi rapidamente prima di poter essere mineralizzato. Sebbene sia raro trovare un fico fossilizzato integro che mantenga la sua forma "cicciotta", è più plausibile trovare impronte o calchi del frutto, specialmente le impronte dei numerosi piccoli acheni (i "semini" interni) o siconi compressi. .
Per ottenere un fossile di fico, il frutto deve essere rapidamente sepolto in sedimenti fini (come argilla o silt) in assenza di ossigeno, condizione che impedisce la decomposizione rapida e permette la sostituzione minerale (mineralizzazione) dei tessuti.
LA TEORIA DEL RIMBALZO ELASTICO
Secondo tale teoria , il terremoto è il culmine di una serie i eventi che si realizzano quando una massa rocciosa è sottoposta per lungo tempo a pressioni che agiscono in direzioni opposte. La roccia inizialmente si deforma (comportamento plastico) e forma pieghe. Superato il limite di elasticità si spacca (comportamento solido) e forma faglie. Queste possono essere normali, inverse o trascorrenti.
Il governo britannico finanziò la più grande spedizione mai affrontata fino ad allora: una nave, l'H.M.S.Challenger, solcò gli oceani di tutto il mondo prelevando campioni dai fondali e seguendo ricerche biologiche,fisiche, chimiche e geologiche. Nel secolo dopo guerra, la ricerca si intensificò utilizzando nuovi mezzi di rilevamento, come il Sonar.
A partire dagli anni 50 del secolo scorso, esso fu utilizzato anche per lo studio della morfologia dei fondali oceanici.
Nelle profondità della Terra, i moti convettivi del mantello (astenosfera) spingono il magma caldo verso l'alto. Questo materiale fuso si accumula sotto la litosfera in corrispondenza delle dorsali medio-oceaniche,
Fino alla metà dell’Ottocento e anche all’inizio del Novecento, la maggior parte degli scienziati sosteneva ancora teorie fissiste, secondo cui i continenti non si spostano orizzontalmente.Il modello più diffuso descriveva una Terra in raffreddamento e contrazione, nella quale i materiali si disponevano in strati secondo la loro densità:- SIAL (Silicio + Alluminio) strato superficiale formato da rocce granitiche e metamorfiche ; - SIMA (Silicio + Magnesio) strato sottostante formato da rocce basiche, soprattutto gabbri e peridotiti ; - OSOL (Ossidi e Solfuri) ; - NiFe (Nichel + Ferro) che costituirebbe il nucleo terrestre . Secondo questa teoria, raffreddandosi la Terra si contraeva e la superficie del SIAL si corrugava, formando le catene montuose.Si ammettevano però movimenti verticali, chiamati movimenti isostatici:
sollevamento di parti oceaniche che diventavano terre emerse
sprofondamento (subsidenza) di zone continentali che venivano invase dal mare
Le onde sismiche
Quando avviene un terremoto, dal punto interno della Terra in cui ha origine, chiamato Ipocentro, si generano delle vibrazioni che si propagano in tutte le direzioni. Queste vibrazioni sono chiamate onde sismiche che sono di due tipi: onde P e onde S.
Le onde P (onde prime) sono onde longitudinali e sono le più veloci.La roccia oscilla nella stessa direzione in cui l’onda si propaga, provocando cambiamenti sia di volume sia di forma.Queste onde possono attraversare sia materiali solidi sia fluidi, per questo sono le prime ad arrivare ai sismografi.
Le onde S (onde seconde) sono onde trasversali e sono più lente.In questo caso la roccia oscilla perpendicolarmente alla direzione di propagazione, quindi l’onda modifica solo la forma della roccia, ma non il suo volume.A differenza delle onde P, le onde S non possono propagarsi nei fluidi. Proprio questa caratteristica è molto importante per gli scienziati, perché permette di capire quali parti dell’interno della Terra sono solide e quali sono liquide.
In opposizione al nettunismo nacque il plutonismo, secondo cui le rocce derivano dal fuoco, cioè dal calore interno della Terra.Secondo questa teoria, la formazione delle rocce e delle montagne avviene grazie a processi ciclici legati all’attività interna del pianeta.Uno dei principali sostenitori fu il geologo scozzese James Hutton.Hutton sosteneva che: - le rocce intrusive ed effusive derivano da attività vulcanica; - esistono diversi tipi di sedimentazione: meccanica, chimica e organogena. Egli formulò anche la teoria dell’attualismo, secondo cui la Terra è stata modellata da processi lenti e graduali, come:
vento ,clima, azione dell’acqua.
Sono gli stessi processi che agiscono ancora oggi.Questa idea era rivoluzionaria perché implicava due concetti importanti: - La Terra ha una storia molto lunga ; - Il pianeta cambia continuamente nel tempo. Secondo Hutton:
i fiumi erodono i continenti;
i sedimenti si depositano sui fondali marini;
questi sedimenti si consolidano formando nuove rocce;
il calore interno della Terra solleva questi depositi, che diventano nuovi continenti.
PROVE PALEONTOLOGICHE
In continenti oggi molto lontani, come Africa e Sud America, sono stati ritrovati fossili identici di piante e animali. Un esempio è il rettile Mesosaurus, che viveva in acqua dolce e non avrebbe potuto attraversare un oceano. Questo porta a pensare che i continenti fossero uniti da dei ponti continentali (striscia di terra che collega due terre) emersi e sprofondati più volte nel tempo geologiche che avrebbero permesso la diffusione e il passaggio da un continente all’altro di specie vegetali e animali
La Terra, un mosaico vivente
Asia Trombetta
Created on March 11, 2026
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Transcript
La Terra, un mosaico vivente
L'evoluzione geologica del pianeta blu
ARCTIC OCEAN
ATLANTIC OCEAN
PACIFIC OCEAN
PACIFIC OCEAN
INDIAN OCEAN
Progetto a cura di : Cavallaro Francesca, Costanzo Letizia, De Rosa Matteo, Finiguerra Francesco, Trombetta Asia - A.A. 2025-2026 5^A
L'interno della Terra
Studiare direttamente l’interno della Terra è molto difficile. Le miniere e le perforazioni arrivano solo a pochi chilometri di profondità e per questo motivo gli scienziati non possono osservare direttamente la maggior parte dell’interno del pianeta.Per ottenere informazioni sulla composizione e sulla struttura interna della Terra, si utilizzano quindi metodi indiretti.
L'interno della Terra - discontinuità sismiche
Lo studio dei terremoti e delle onde sismiche ha permesso agli scienziati di capire che l’interno della Terra non è uniforme, ma è formato da diversi strati concentrici.Questo è stato possibile perché, in alcune zone precise, le onde sismiche cambiano improvvisamente velocità e direzione. Queste zone sono chiamate superfici di discontinuità.
L'interno della Terra
L’interno della Terra può essere diviso in due modi diversi: 1. in base alla composizione chimica 2. in base al comportamento fisico (o meccanico) dei materiali
Fisico
Nucleo interno ed esterno
Mesosfera
Nucleo
Astenosfera
Crosta
Mantello
Litosfera
Chimico
I minerali
L'halite, o salgemma (NaCl).
Sono i blocchi che compongono la litosfera; essi sono solidi inorganici naturali con una formula chimica che li rappresenta.
Possono formarsi per solidificazione,
precipitazione
o brinamento.
Possono essere divisi secondo le loro caratteristiche fisiche (durezza, lucentezza, colore, densità) o chimiche:
Più minerali possono essere:- Isomorfi, stessa struttura ma diversa formula bruta (MgCO3 e CaCO3, fenomeno della vicarianza) - Polimorfi, stessa formula bruta ma diversa struttura (diamante e grafite)
NON SILICATI
SILICATI
Le rocce
Sono agglomerati di uno o più minerali, omogenei o eterogenei.
Si suddividono in:
IGNEE
SEDIMENTARIE
METAMORFICHE
Il processo di formazione delle rocce avviene secondo il ciclo litogenetico.
Le teorie fissiste
Fin dalla nascita della scienza moderna, alla fine del Seicento, gli studiosi cercavano di spiegare la formazione della Terra partendo dal racconto biblico della Genesi, in particolare dal Diluvio Universale.Per questo motivo era molto diffusa l’idea fissista, secondo cui la Terra era rimasta quasi immutata dalla sua creazione. Si pensava che i cambiamenti fossero rari e catastrofici, ma che dopo questi eventi tutto tornasse come prima.
Il nettunismo
1°
teoria
Il plutonismo
2°
teoria
La teoria dei crateri di sollevamento
3°
teoria
L’uniformismo
4°
teoria
Le teorie fissiste dell’Ottocento e del primo Novecento
5°
teoria
Principio di Isostasia
Le teorie fissiste dell’Ottocento ammettevano solo movimenti verticali della crosta terrestre, legati al cosiddetto principio di isostasia. La crosta terrestre ha uno spessore variabile e affonda nel mantello litosferico tanto più quanto è spessa. In un certo senso la crosta “galleggia” sul mantello, che è più denso. Anche se il mantello è formato da materiali rigidi, nel lunghissimo tempo geologico può deformarsi e affondare più o meno nell’astenosfera, che è uno strato semifluido.
Deriva dei Continenti
Nei primi decenni del XVII secolo: il filosofo inglese Francesco Bacone osservò un planisfero e venne colpito dal fatto che le coste orientali dell’America meridionale e quelle occidentali dell’Africa fossero come due tessere di un puzzle: se avvicinate, esse sembravano combaciare.Nasce quindi l’ipotesi che i continenti non siano rimasti sempre dove li vediamo oggi, ma si siano spostati, nel corso delle ere geologiche, anche per migliaia di chilometri
Nel 1912 il meteorologo tedesco Alfred Wegener raccoglie una serie di convincenti prove che dimostrano come centinaia di milioni di anni fa l’Africa e il Sudamerica fossero davvero unite in un unico blocco di terre emerse: ai due lati dell’Oceano Atlantico viene infatti riscontrata la presenza di resti fossili simili e di strutture geologiche identiche.
Deriva dei Continenti
Nasce così la teoria della deriva dei continenti, formulata dallo stesso Alfred Wegener, secondo cui i continenti non sono sempre stati nella posizione attuale, ma si sono progressivamente spostati come fossero abbandonati alla deriva.Circa 200 milioni di anni fa le terre emerse erano un unico supercontinente chiamato Pangea, circondato da un unico immenso oceano, chiamato Panthalassa.
Successivamente la Pangea si sarebbe suddivisa in due supercontinenti, Laurasia e Gondwana, separati da un unico mare, il Tetide. Da questi supercontinenti, che avevano continuato a frammentarsi in più parti, si delinearono così i continenti attuali. Contemporaneamente in seguito alla frantumazione e alla deriva delle masse continentali, si sono formati i vari oceani.
Le prove della deriva dei Continenti
PROVE GEOFISICHE
PROVE GEOLOGICHE
PROVE PALEOCLIMATICHE
PROVE PALEONTOLOGICHE
Cicli di Wilson
I cicli di Wilson descrivono una storia più lunga della Terra, secondo cui prima della Pangea ci sono stati altri super continenti. Descrivono l’evoluzione degli oceani e dei continenti spiegando come le placche litosferiche si muovono e interagiscono tra loro.Secondo questo modello, un oceano nasce quando un continente si frattura a causa di movimenti divergenti della litosfera: si forma così un rift, da cui risale magma che crea nuova crosta oceanica.
Successivamente, il sistema può evolvere verso una fase di convergenza: una placca oceanica inizia a sprofondare sotto un’altra (subduzione), determinando la progressiva chiusura dell’oceano. Infine, quando due continenti si scontrano, si ha una collisione continentale che porta alla formazione di catene montuose.
Prove paleontologiche: i fossili
Le prove paleontologiche, in particolare i fossili, hanno avuto un ruolo fondamentale nello sviluppo delle moderne teorie geologiche perché forniscono una testimonianza diretta della distribuzione degli organismi nel passato. I fossili sono resti o tracce di esseri viventi vissuti milioni di anni fa e, studiandone la diffusione geografica, gli scienziati hanno notato un fatto sorprendente: specie identiche sono state ritrovate su continenti oggi molto distanti.
L'espansione dei fondali oceanici
La teoria dell’espansione dei fondi oceanici ha origine a seguito dell’invenzione dei Sonar che permisero di scandagliare i fondali in modo più preciso cioè grazie alla propagazione delle onde sonore (quando toccano il fondo, conoscendone la velocità, risaliamo alla distanza percorsa). Fu così possibile cartografare in maniera precisa i fondali oceanici. Gli oceani hanno una morfologia particolare e non sono strutture stabili e statiche nel tempo, ma subiscono una progressiva espansione.
Processo di espansione
Il paleomagnetismo
Il paleomagnetismo serve a dimostrare tutto ciò, esso studia la magnetizzazione dei minerali e delle rocce.questi ultimi assumono la magnetizzazione nel momento della loro formazione solidale al campo magnetico terrestre. Al momento della formazione i cristalli si o orientano lungo le linee di campo esistenti, si parla infatti di magnetizzazione primaria permanente
Con il paleomagnetismo nel tempo si è capito che: - Intorno alle dorsali si formano nuovo magma che si allontana; - Il campo geomagnetico ha subito inversione di polarità, questo non è costante nel tempo e nello spazio.
La tettonica a placche
La Teoria della Tettonica delle placche (o delle zolle), elaborata negli anni Sessanta del Novecento, appare in grado di riunire e organizzare gli studi e le teorie precedenti. Secondo questa, la litosfera sarebbe suddivisa in 20 placche (o zolle) rigide. Queste placche galleggiano sulla sottostante astenosfera e si muovono spinte dai moti convettivi.
Le zone strette e allungate, in corrispondenza delle quali due placche entrano in contatto tra loro, si chiamano margini di placca, e sono sede di importanti fenomeni sismici e vulcanici. Si dividono in:
Sono margini che si allontanano, si lasciano trasportare (allontanandosi) dal nuovo magma e avviene produzione di nuova litosfera. Sono caratterizzati da un’intensa attività vulcanica e una debole attività sismica.
- Se l’allontanamento cessa dopo breve tempo tra le due placche (o zolle) resta solo una grande frattura, detta fossa tettonica, una struttura caratterizzata da ripide pareti a gradinata. È questo il caso del grande sistema di fratture dell’Africa orientale, detto Great Rift Valley, che dal Mar Morto si estende fino ai grandi laghi dell’Africa orientale.
.2. Se invece l’allontanamento continua per lungo tempo si determina la formazione di un nuovo mare che può diventare un oceano, mentre le due zolle trascinate dai moti convettivi si allontanano sempre più. È questo il caso ad esempio della placca (o zolla) sudamericana e di quella africana che, lungo la dorsale medio-atlantica, si stanno allontanando a una velocità di 2 cm all’anno.
Sono margini che si avvicinano e sono caratterizzati da un movimento tettonico. Scontrandosi si determina un regime compressivo (subduzione o collisione) i cui esiti sono diversi a seconda del tipo di placche coinvolte. Presentano fenomeni sismici molto violenti e un'intensa attività vulcanica.
CONVERGENZA TRA PLACCA CONTINENTALE E PLACCA CONTINENTALE
CONVERGENZA TRA PLACCA OCEANICA E PLACCA CONTINENTALE
CONVERGENZA TRA PLACCA OCEANICA E PLACCA OCEANICA
Sono margini dove non viene ne prodotta ne consumata litosfera, poichè il movimento prevalente é lo slittamento laterale lungo una linea di contatto che viene detta faglia. Un esempio é la faglia di San Andreas in California, dove la placca pacifica slitta a fianco della placca nordamericana per un totale di 5 cm all’anno. Questo scorrimento avviene a scatti e ciò può provocare dei terremoti. I margini in questione, infatti, presentano una forte attività sismica e metamorfica poiché a causa di un’elevata pressione si formano rocce metamorfiche.
Orognesi: nascita delle catene montuose
L’orogenesi è il processo geologico che porta alla formazione delle catene montuose. Essa è legata ai movimenti delle placche tettoniche e può avvenire in modi diversi, a seconda del tipo di interazione tra le placche. I principali tipi di orogenesi sono: da attivazione, da collisione e per accrescimento crostale.
I vulcani
I terremoti
La scala dei tempi geologici
La scala dei tempi geologici, redatta dalla Commissione Internazionale di Stratigrafia, rappresenta un modo per suddividere il tempo trascorso dalla formazione della Terra ad oggi. Il suo inventore fu il geologo William Smith.
L'età della Terra è stimata in circa 4,570 miliardi di anni; differenti livelli della scala temporale sono spesso delimitati da grandi eventi geologici o paleontologici.
Storia del mondo
Analizziamo l'evoluzione geologica della Terra parallelamente a quella della penisola italiana.
PRECAMBRIANO
FANEROZOICO
4000
2500
(Ma)
541
252
PALEOZOICO
PROTEROZOICO
ADEANO
ARCHEANO
Prove di eruzioni vulcaniche durante il confine tra precambriano e cambriano in Nord America suggeriscono che la Rodinia abbia cominciato a dividersi circa 750 milioni di anni fa. Gli otto continenti che componevano la Rodinia si riunirono successivamente prima in un altro supercontinente, la Pannotia, e poi nella Pangea. Il conseguente cambiamento ambientale provocò la più grande estinzione di massa della storia: avvenne circa 250Ma e coinvolse circa l'85% delle specie esistenti.
Aggregazione, fusione; formazione crosta primitiva
Prime tracce di tettonica a placche
Orogenesi di Greenville: formazione di Rodinia
Glaciazione totale ("Terra a palla di neve")
Formazione "Fig Tree", rocce antiche
Con l'inizio della frammentazione di Pangea si formanoSicilia (Gondwana), Sardegna e Corsica (Laurasia) e Adria
L'avvicinamento di Africa ed Europa porta alla chiusura dello Stretto di Gibilterra. Il Mediterraneo diviene un mare chiuso e pian piano evapora, lasciando grandi depositi di sali sulle nuove terre emerse. 5,3 milioni di anni fa lo stretto di Gibilterra si riapre, portando a un'organizzazione di mari e terre emerse ormai simile a quella attuale.
Nell'Oligocene, Il blocco sardo-corso, staccatosi dalla francia, ruota in senso antiorario e, nel Miocene, va a collidere con il promontorio di Adria formando gli Appennini ancestrali.
La rotazione antioraria della placca africana spinge Adria verso l'Europa con conseguente schiacciamento del bacino, provocando l'orogenesi alpina
Scissione e allontanamento di Adria con formazione dell' oceano ligure-piemontese
ITALIA
La formazione della catena appenninica provoca una flessione della crosta di Adria, creando un bacino accanto alla nuova catena montuosa: nasce il Mar Adriatico. Contemporaneamente, da una lacerazione della crosta ad est si forma il Mar Tirreno.
145
201
OGGI
(Ma)
66
23
2,58
MESOZOICO
CENOZOICO
CRETACEO
NEOGENE
PALEOGENE
TRIASSICO
GIURASSICO
QUATERNARIO
Comparsa dei mammiferi
Comparsa di Australopithecus
Comparsa del genere Homo
Frammentazione di Pangea
Estinzione di massa
Glaciazioni
La Calabria
Geologia del mezzogiorno
Da sud verso nord l’Italia meridionale è suddivisa in due cinture morfotettoniche: l’Arco Calabro settentrionale, che presenta rocce del basamento cristallino e comprende i massicci di Sila e Aspromonte, e le dorsali appenniniche del Cilento e del confine Calabro-Lucano, costituite da rocce sedimentarie e metasedimentarie.
Analizzando campioni di rocce provenienti dal massiccio montuoso della Sila in Calabria, le indagini paleomagnetiche dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV) hanno permesso di confermare che la “microplacca” calabra fino a 30 milioni di anni fa era unita alle attuali regioni della Provenza (Francia) e della Catalogna (Spagna).
Storia della Calabria
Progetto a cura di : Cavallaro Francesca, Costanzo Letizia, De Rosa Matteo, Finiguerra Francesco, Trombetta Asia - A.A. 2025-2026 5^A
Grazie per l'attenzione!!!!
Le idee di Hutton furono riprese e sviluppate dal geologo inglese Charles Lyell, autore dell’opera Principles of Geology e maestro di Charles Darwin.Lyell formulò il principio secondo cui:“Il presente è la chiave del passato.”Secondo la sua teoria dell’uniformità delle cause (uniformismo): -i fenomeni geologici del passato sono stati causati dagli stessi processi che osserviamo oggi; - queste cause hanno agito con la stessa intensità nel tempo. In realtà questa teoria unisce due concetti: - attualismo → le cause sono le stesse nel tempo - uniformismo → anche l’intensità delle cause è rimasta la stessa . Lyell sottolineò anche l’importanza del tempo geologico:piccoli fenomeni ripetuti per milioni di anni possono produrre grandi cambiamenti, anche più di eventi catastrofici.
Mesosaurus
Un esempio significativo è quello del rettile Mesosaurus, i cui fossili sono stati scoperti sia in Africa che in Sud America. Poiché questo animale viveva in acque dolci e non avrebbe potuto attraversare un oceano vasto come l’Atlantico, la spiegazione più plausibile è che questi continenti fossero un tempo uniti.
La formazione della crosta oceanica si forma principalmente lungo le Dorsali medio-oceaniche, lunghe catene montuose sottomarine che attraversano gli oceani. In queste zone le placche della litosfera si allontanano tra loro e il materiale caldo del mantello risale verso la superficie. Quando il mantello risale, la pressione diminuisce e una parte delle rocce fonde parzialmente, formando magma. Questo magma sale attraverso fratture della crosta e, quando raggiunge il fondale oceanico, si raffredda rapidamente a contatto con l’acqua, solidificandosi e formando nuova crosta oceanica. Questo processo crea continuamente nuova litosfera oceanica, che poi viene spinta lateralmente man mano che altra crosta si forma. Questo fenomeno è chiamato Espansione dei fondali oceanici.
Man mano che nuovo magma risale, la crosta appena formata viene spinta lateralmente in due direzioni opposte, come su un nastro trasportatore. Questo movimento avviene a una velocità di pochi centimetri all'anno.Le rocce più vicine alla dorsale sono le più giovani, mentre quelle più lontane sono progressivamente più antiche
Tra la fine del Settecento e l’inizio dell’Ottocento si diffuse la teoria del nettunismo, sostenuta soprattutto dal geologo tedesco Abraham Gottlob Werner.Secondo questa teoria: - la Terra era inizialmente ricoperta da un enorme oceano ricco di sali disciolti; - questi sali precipitando formarono gli strati di rocce; - quando l’oceano si ritirò, emersero continenti e montagne. Per il nettunismo tutte le rocce, anche granito e basalto, avevano quindi origine sedimentaria.Le lave dei vulcani, invece, sarebbero state prodotte dalla combustione di strati ricchi di carbone.Questa teoria si accordava con la Bibbia perché non faceva riferimento al fuoco, ma presentava un problema: non riusciva a spiegare dove fosse finita tutta l’acqua che ricopriva la Terra.
PROVE PALEOCLIMATICHE
Prove legate ai climi del passato. Alcune rocce indicano climi freddi (come le tilliti) ma si trovano oggi in zone calde, mentre altre indicano climi tropicali ma si trovano in zone fredde come il carbone. Questo si spiega pensando che i continenti si siano spostati nel tempo.
Il magma fuoriesce dalle fratture e solidifica rapidamente a contatto con l'acqua gelida dell'oceano. Si formano così nuove rocce basaltiche, che vanno a costituire la nuova crosta oceanica.
Dorsali oceaniche
Fosse oceaniche
Una dorsale oceanica è il risultato della divergenza tra due placche di crosta oceanica. Si tratta di una struttura caratteristica della litosfera, particolarmente articolata e complessa che porta alla formazione delle catene montuose. Esse le troviamo principalmente nell'oceano Atlantico.
Quando due placche si avvicinano (margini convergenti) una delle due inizia a piegarsi e a sprofondare sotto l'altra. Questa flessione verso il basso della placca crea una depressione molto profonda e stretta, denominata fossa oceanica.
Mantello Il mantello è lo strato della Terra compreso tra la Discontinuità di Mohorovičić e la Discontinuità di Gutenberg, quindi si estende da circa 30 km fino a 2900 km di profondità. Si pensa che sia formato principalmente da Peridotite, una roccia ultrabasica composta soprattutto da olivina e pirosseni, cioè silicati ricchi di ferro e magnesio. Questa roccia è più densa e più rigida del Basalto e del Gabbro, tipici della crosta oceanica.Il mantello viene diviso in due grandi parti: - mantello superiore, -mantello inferiore, che si estende fino alla discontinuità di Gutenberg .Struttura del mantello superioreGrazie allo studio delle onde sismiche, il mantello superiore è stato suddiviso ulteriormente in diversi strati.Mantello litosferico, Si trova subito sotto la Moho ed è rigido e molto denso. Insieme alla crosta forma la litosfera.Struttura del mantello inferiore Il mantello inferiore è la parte più profonda del mantello e si estende da circa 700 km fino a 2900 km di profondità, dove si trova la Discontinuità di Gutenberg, che segna il passaggio al nucleo terrestre.Anche il mantello inferiore è formato principalmente da rocce ricche di silicati di ferro e magnesio, simili alla Peridotite, ma a queste profondità i minerali assumono strutture cristalline diverse a causa delle pressioni molto elevate.
Questo comportamento dipende dal principio di Archimede, secondo cui un corpo immerso in un fluido riceve una spinta verso l’alto pari al peso del fluido spostato. Quando un corpo galleggia si stabilisce quindi un equilibrio tra il suo peso e la spinta idrostatica.Se il peso cambia, cambia anche la posizione di equilibrio.Allo stesso modo, anche le diverse parti della crosta terrestre cercano continuamente una posizione di equilibrio isostatico. Tuttavia questo equilibrio non è definitivo: quando una porzione di crosta si alleggerisce o si appesantisce, può subire lenti movimenti verticali verso l’alto o verso il basso, chiamati aggiustamenti isostatici.Questi movimenti spiegano alcuni fenomeni geologici e si collegano alle teorie studiate prima, che cercavano di capire come si formano montagne, continenti e oceani e come la Terra cambia lentamente nel tempo.
L'ORIGINE DEI TERREMOTI
Alla base di tutti i movimenti della terra c'è la dinamica endogena ma considerando le cause i terremoti si distinguono in:
Il geologo e paleontologo tedesco Christian Leopold von Buch diede grande importanza ai fenomeni vulcanici.Formulò la teoria dei crateri di sollevamento, secondo cui: - masse di magma risalgono dal sottosuolo; - queste inarcano la crosta terrestre; - gli strati sedimentari sovrastanti si piegano e si sollevano, formando montagne. In alcuni casi questo fenomeno esiste davvero, soprattutto nei sollevamenti a forma di cupola, ma non basta a spiegare la formazione delle grandi catene montuose.
L'Italia oggi
Attualmente, le Alpi sono inattive, mentre gli Appennini continuano a spostarsi verso est, provocando attività sismica. Anche il mar Tirreno si sta espandendo verso sud-est; sotto la Calabria è inoltre in atto la subduzione della litosfera africana che provoca intensi terremoti e il vulcanismo delle Eolie.
Il magma esercita una pressione tale da fratturare la crosta sovrastante, creando una valle centrale chiamata rift valley.
LA SCALA MERCALLI
LA SCALA RICHTER
La scala Richter misura la potenza di un terremoto e si basa sull'analisi delle oscillazioni del sismografo in base all'energia liberata. La magnitudo si ottiene dal confronto tra la massima oscillaione del terrremoto con la massima oscillazione prodotta da un terremoto-campione.
La scala Mercalli assegna a ogni sisma un grado di intensità in base agli effetti delle scosse sismiche su popolazione, ambiente e manufatti e ai danni riportati.
Eruzioni effusive ed esplosive
I vulcani attivi godono di due attività principali:1. ATTIVITA' EFFUSIVA: viene eruttata lava femica, poco viscosa che fuoriesce senza ostacoli e scorre lungo i fianchi dell'edificio vulcanico2.ATTIVITA' ESPLOSIVA: avviene con lava sialica e molto viscosa. Il magma si accumula nella camera magmatica sotto il cratere: raffreddandosi, la parte esterna può solidificarsi creando un tappo. I ga del magma continuano ad accumularsi sotto il tappo, aumentando la pressione interna. Quando questa è troppo alta, il tappo si frantuma in un'esplosione violenta lanciando in aria ceneri e lapilli.
Orogenesi da attivazione
L’orogenesi da attivazione si verifica quando una placca oceanica subduce sotto una placca continentale, cioè scivola al di sotto di essa. Questo processo avviene per lunghi periodi e in modo continuo. Durante la subduzione si forma una fossa oceanica e, sul margine del continente, una catena montuosa di tipo cordigliera, spesso caratterizzata dalla presenza di vulcani e intensa attività sismica.
PROVE GEOLOGICHE
Wegener ha osservato che i continenti, soprattutto Africa e Sud America, combaciano come un puzzle. Per avere questa coincidenza bisogna far combaciare il margine delle piattaforme continentali al di sotto del livello del mare. Inoltre, su continenti oggi separati si trovano rocce e montagne uguali. Questo fa pensare che un tempo fossero uniti nella Pangea.
Orogenesi per accrescimento crostale
Questo tipo di orogenesi avviene quando piccoli frammenti di crosta, chiamati terrani, si aggiungono progressivamente a un continente. Questi frammenti possono essere antichi archi vulcanici, vulcani sottomarini o porzioni di crosta oceanica. Durante la convergenza tra una placca oceanica e una continentale, i terrani vengono strappati dalla placca in subduzione e compressi contro il margine del continente, dove si saldano. Il risultato è un progressivo ampliamento del continente, come se si costruisse aggiungendo nuovi pezzi.
Orogenesi da collisione
L’orogenesi da collisione avviene quando due masse continentali si scontrano. In questo caso, dopo la chiusura dell’oceano che le separava, nessuna delle due placche riesce a subdurre completamente, perché entrambe sono leggere. Di conseguenza, la crosta terrestre si comprime, si piega e si ispessisce, formando grandi catene montuose. Questo tipo di orogenesi non è generalmente associato a vulcani attivi, ma a intense deformazioni delle rocce. Esempi sono le Alpi, l’Himalaya
COSA SONO I TERREMOTI?Un terremoto o sisma è un'improvvisa e rapida vibrazione del terreno, causata dal rilascio di una grande quantità di energia meccanica accumulata nel sottosuolo alla cui base c'è il motore interno della terra; questo rilascio avviene in parte sotto forma di calore e in parte sotto forma di onde sismiche. Essi hanno origine in un punto sotto la terra chiamato ipocentro la cui proiezione sulla superficie determina l'epicentro. Quando si verifica un terremoto si genera una faglia, una spaccatura: a volte tra un lato e l'altro della faglia può esserci un dislivello, cioè la scarpata.
Rodinia
La composizione della primo supercontinente, Rodinia, è stata ipotizzata usando i dati paleomagnetici dalle catene montuose di Grenville, che si formarono con l'orogenesi omonima.
Sebbene i dettagli siano ancora in discussione da parte dei paleogeografi, i cratoni continentali che formavano la Rodinia sembrano ad oggi essersi riuniti intorno a Laurentia, l'antico Nord America.
Il "mar" Tirreno
Da un punto di vista puramente geologico, il Mar Tirreno potrebbe essere definito non un mare, ma un oceano. Questo perché è in espansione, una caratteristica tipica degli oceani: nel corso del tempo, infatti, sul suo fondale è fuoriuscito magma che ha originato nuova crosta oceanica. I numerosi vulcani sottomarini che si trovano sul suo fondale, tra cui il Marsili (il più grande d'Europa con 3000m di altezza), e le cosiddette “anomalie magnetiche” del fondo oceanico testimoniano questo processo.
Nel Miocene, l’espansione verso est del Tirreno causò lo spostamento della futura penisola italiana verso est. Questo movimento di compressione causò l’accavallamento di grandi porzioni rocciose in corrispondenza degli Appennini ancestrali. Essi, quindi, si accrebbero e subirono uno spostamento verso est. Nelle depressioni adiacenti ad essi si accumularono i sedimenti derivati dall’erosione delle Alpi e degli stessi Appennini, portando alla formazione della Pianura Padana.
La formazione dei magmi
I magmi sono miscele fuse di silicati, particelle solide e gas che si formano per la fusione di masse rocciose della crosta terrestre o del mantello superiore. In natura la maggior parte dei magmi è riconducibile a due tipologie:- MAGMA PRIMARIO: deriva dalla fusione parziale di rocce ultrabasiche del mantello superiore. E' dunque femico, ha temperature elevate, è denso e poco viscoso; - MAGMA SECONDARIO: deriva dalla fusione parziale di rocce poco profonde della crosta. E' sialico, ha una temperatura più bassa, è meno denso e molto viscoso: questo viene anche definito magma anatettico.
La perforazione più profonda mai realizzata all'interno della Terra è il Pozzo superprofondo di Kola (Kola Superdeep Borehole), situato in Russia. Il pozzo ha raggiunto la profondità record di 12.262 m nel 1989.Sebbene altri pozzi petroliferi abbiano superato i 10 km, come il Deepwater Horizon (Texas) che ha raggiunto i 10.6 m, il Pozzo di Kola rimane il punto più profondo mai scavato .A causa delle altissime temperature e delle pressioni estreme, l'esplorazione diretta dell'interno della Terra si ferma a questi livelli, e la conoscenza dei livelli più profondi (mantello e nucleo) deriva principalmente dallo studio delle onde sismiche.
Orogenesi ercinica
L’orogenesi ercinica (o varisica) è avvenuta circa 300 milioni di anni fa, durante il Paleozoico. È stata causata dalla collisione tra antichi continenti, che ha portato alla formazione di una vasta catena montuosa oggi in gran parte erosa. I suoi resti sono visibili in alcune zone dell’Europa, anche se molto smussati dal tempo. Questa orogenesi ha contribuito alla formazione del basamento di molti continenti.
ATTIVITA' CENTRALE
ATTIVITA' LINEARE
I vulcani con questo tipo di attività sono caratterizzati da fessure nella crosta terrestre da cui fuoriesce il magma. Generalmente si tratta di magma basaltico e le eruzioni sono per di più effusive con emissioni di lava distribuite lungo una linea.Spesso si trovano in corrispondenza delle dorsali oceaniche.
I vulcani con questo tipo di attività sono caratterizzati da crateri da cui fuoriesce il magma che forma un edificio vulcanico per solidificazione. I principali sono:-vulcani a scudo: presentano attività effusiva tranquilla e magmi femici. Il cono che si genera ha dei pendii poco ripidi (Hawaii) -stratovulcani: presentano attività effussiva ed esplosioni poco violente poichè frequenti. Il magma è misto tra primario e secondario. Sono il tipo più comune di vulcano con pendii ripidi per via degli strati di magma (Etna-Vesuvio) -caldere: sono delle vaste depressioni circolari che si formano quando un vulcano collassa su se stesso in seguito a un'eruzione esplosiva o dello svuotamento della camera magmatica.
PROVE GEOFISICHE
in accordo con la teoria dell’isostasia, Wegener ipotizzò che i continenti potessero spostarsi anche lateralmente oltre che verticalmente, su un substrato più fluido.
Che cosa sono i vulcani?
Un vulcano è una fenditura della crosta terrestre da cui fuoriescono lava, materiali solidi e gas.La roccia fusa, cioè il magma, si accumula in una prima camera profonda per poi risalire verso la camera magmatica in cui rimane per un tempo indefinito. L'eruzione (la fuoriuscita del materiale magmatico) si verifica poichè la pressione dal basso supera quella dall'alto: quando arriva nuovo magma oppure la spinta del gas supera la pressione che grava sulla camera magmatica. Il magma percorre il camino principale per uscire all'esterno a un cratere sommitale affiancato a volte da crateri più piccoli.
La fossilizzazione di un fico
Ficus carica è un evento eccezionalmente raro e difficile a causa della natura carnosa, dolce e deperibile del frutto, che tende a spappolarsi rapidamente prima di poter essere mineralizzato. Sebbene sia raro trovare un fico fossilizzato integro che mantenga la sua forma "cicciotta", è più plausibile trovare impronte o calchi del frutto, specialmente le impronte dei numerosi piccoli acheni (i "semini" interni) o siconi compressi. .
Per ottenere un fossile di fico, il frutto deve essere rapidamente sepolto in sedimenti fini (come argilla o silt) in assenza di ossigeno, condizione che impedisce la decomposizione rapida e permette la sostituzione minerale (mineralizzazione) dei tessuti.
LA TEORIA DEL RIMBALZO ELASTICO
Secondo tale teoria , il terremoto è il culmine di una serie i eventi che si realizzano quando una massa rocciosa è sottoposta per lungo tempo a pressioni che agiscono in direzioni opposte. La roccia inizialmente si deforma (comportamento plastico) e forma pieghe. Superato il limite di elasticità si spacca (comportamento solido) e forma faglie. Queste possono essere normali, inverse o trascorrenti.
Il governo britannico finanziò la più grande spedizione mai affrontata fino ad allora: una nave, l'H.M.S.Challenger, solcò gli oceani di tutto il mondo prelevando campioni dai fondali e seguendo ricerche biologiche,fisiche, chimiche e geologiche. Nel secolo dopo guerra, la ricerca si intensificò utilizzando nuovi mezzi di rilevamento, come il Sonar.
A partire dagli anni 50 del secolo scorso, esso fu utilizzato anche per lo studio della morfologia dei fondali oceanici.
Nelle profondità della Terra, i moti convettivi del mantello (astenosfera) spingono il magma caldo verso l'alto. Questo materiale fuso si accumula sotto la litosfera in corrispondenza delle dorsali medio-oceaniche,
Fino alla metà dell’Ottocento e anche all’inizio del Novecento, la maggior parte degli scienziati sosteneva ancora teorie fissiste, secondo cui i continenti non si spostano orizzontalmente.Il modello più diffuso descriveva una Terra in raffreddamento e contrazione, nella quale i materiali si disponevano in strati secondo la loro densità:- SIAL (Silicio + Alluminio) strato superficiale formato da rocce granitiche e metamorfiche ; - SIMA (Silicio + Magnesio) strato sottostante formato da rocce basiche, soprattutto gabbri e peridotiti ; - OSOL (Ossidi e Solfuri) ; - NiFe (Nichel + Ferro) che costituirebbe il nucleo terrestre . Secondo questa teoria, raffreddandosi la Terra si contraeva e la superficie del SIAL si corrugava, formando le catene montuose.Si ammettevano però movimenti verticali, chiamati movimenti isostatici: sollevamento di parti oceaniche che diventavano terre emerse sprofondamento (subsidenza) di zone continentali che venivano invase dal mare
Le onde sismiche
Quando avviene un terremoto, dal punto interno della Terra in cui ha origine, chiamato Ipocentro, si generano delle vibrazioni che si propagano in tutte le direzioni. Queste vibrazioni sono chiamate onde sismiche che sono di due tipi: onde P e onde S.
Le onde P (onde prime) sono onde longitudinali e sono le più veloci.La roccia oscilla nella stessa direzione in cui l’onda si propaga, provocando cambiamenti sia di volume sia di forma.Queste onde possono attraversare sia materiali solidi sia fluidi, per questo sono le prime ad arrivare ai sismografi.
Le onde S (onde seconde) sono onde trasversali e sono più lente.In questo caso la roccia oscilla perpendicolarmente alla direzione di propagazione, quindi l’onda modifica solo la forma della roccia, ma non il suo volume.A differenza delle onde P, le onde S non possono propagarsi nei fluidi. Proprio questa caratteristica è molto importante per gli scienziati, perché permette di capire quali parti dell’interno della Terra sono solide e quali sono liquide.
In opposizione al nettunismo nacque il plutonismo, secondo cui le rocce derivano dal fuoco, cioè dal calore interno della Terra.Secondo questa teoria, la formazione delle rocce e delle montagne avviene grazie a processi ciclici legati all’attività interna del pianeta.Uno dei principali sostenitori fu il geologo scozzese James Hutton.Hutton sosteneva che: - le rocce intrusive ed effusive derivano da attività vulcanica; - esistono diversi tipi di sedimentazione: meccanica, chimica e organogena. Egli formulò anche la teoria dell’attualismo, secondo cui la Terra è stata modellata da processi lenti e graduali, come: vento ,clima, azione dell’acqua. Sono gli stessi processi che agiscono ancora oggi.Questa idea era rivoluzionaria perché implicava due concetti importanti: - La Terra ha una storia molto lunga ; - Il pianeta cambia continuamente nel tempo. Secondo Hutton: i fiumi erodono i continenti; i sedimenti si depositano sui fondali marini; questi sedimenti si consolidano formando nuove rocce; il calore interno della Terra solleva questi depositi, che diventano nuovi continenti.
PROVE PALEONTOLOGICHE
In continenti oggi molto lontani, come Africa e Sud America, sono stati ritrovati fossili identici di piante e animali. Un esempio è il rettile Mesosaurus, che viveva in acqua dolce e non avrebbe potuto attraversare un oceano. Questo porta a pensare che i continenti fossero uniti da dei ponti continentali (striscia di terra che collega due terre) emersi e sprofondati più volte nel tempo geologiche che avrebbero permesso la diffusione e il passaggio da un continente all’altro di specie vegetali e animali