L’EVOLUZIONE DELLA TERRA - UpperMantle.com · AMBIENTI GEODINAMICI E GENESI DEI MAGMI 1. Ambienti...
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L’EVOLUZIONE DELLA TERRALA TETTONICA DELLE PLACCHE LITOSFERICHE
Giovanni B. Piccardo
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LA STRUTTURA INTERNA DELLA TERRALa stratificazione composizionale
La stratificazione reologica
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L’interno della Terra
Crosta:Crosta oceanica
Spessore medio: 10 kmStratigrafia relativamente uniforme =
• Sedimenti oceanici• Rocce effusive: Colate di basalti in cuscini• Complesso di dicchi basaltici• Rocce intrusive: gabbri massicci
Crosta continentaleSpessore: 20-90 km media ~35 kmComposizione altamente variabile– Composizione media ~ granodiorite
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LL’’internointerno delladella TerraTerra
MantelloMantello::PeridotitiPeridotiti ((roccerocce ultrafemicheultrafemiche))
6370
5145
2898
660410
60220
Crosta
MantelloMantello
NucleoNucleo
Mantello super.Zona di Transizione
Nucleointerno
Profondita’ (km)
InferioreMantello
NucleoEsterno
liquido
M.M. SuperioreSuperiore finofino a 410 km (a 410 km (strutturastruttura olivinaolivina →→strutturastruttura spinellospinello))
uu StratoStrato aa BassaBassa VelocitaVelocita’’ 6060--220 km220 km
ZonaZona didi TransizioneTransizione : la: la velocitavelocita crescecresce rapidamenterapidamenteuu A circa 660 km (A circa 660 km (strstr.. spinellospinello →→
strstr.. tipotipo perovskiteperovskite))
MantelloMantello inferioreinferiore : la: la velocitavelocita’’ crescecresce piupiu’’gradatamentegradatamente
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LL’’internointerno delladella TerraTerra
NucleoNucleo::LegheLeghe metallichemetalliche FeFe--NiNi
6370
5145
2898
660410
60220
Crosta
MantelloMantello
NucleoNucleo
NucleoInterno
Profondita’ (km)
solido
NucleoEsterno
liquido
IlIl NucleoNucleo EsternoEsterno ee’’ liquidoliquidouu NonNon sisi propaganopropagano lele ondeonde SS
IlIl NucleoNucleo InternoInterno ee’’ solidosolido
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Variazione della velocita’ di propogazione delle onde sismiche P e S con la profondita’.Divisione composizionale della Terra nella colonna di sinistra; divisione reologica dellaTerra nella colonna di destra. Kearey and Vine, Global Tectonics.
Crosta
Mantello
NucleoEsterno
Velocita’ (km/sec)0 5 10
1000
2000
3000
4000
5000
6000
Profondita' (km)
Onde S
Onde P
NuceoInterno
Litosfera
Asteno-sfera
Solido
Liquido
Meso-sfera
Onde S
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LeLe sorgentisorgenti didi calorecaloreallall’’internointerno delladella TerraTerra
1.1. CaloreCalore residuoresiduo dalladalla accrezioneaccrezione eedifferenziazionedifferenziazione primordialeprimordiale delladellaTerraTerra
uu AncoraAncora raggiungeraggiunge lentamente lalentamente lasuperficiesuperficie
2.2. CaloreCalore rilasciatorilasciato daldal decadimentodecadimentoradioattivoradioattivo deidei nuclidinuclidi instabiliinstabili
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I GradientiGeotermici
Andamento stimatedelle geoterme inambiente oveanico econtinentale fino a 100km di profondita’: lestime sono basate sullemisure di flusso dicalore attreverso lasuperficie.Da Sclater . (1980),Earth. Rev. Geophys.Space Sci., 18, 269-311.
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LA COMPENSAZIONE ISOSTATICAFRA CROSTA E MANTELLO
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La densita’ della crosta e delmantello superiore
La crosta, meno densa, “galleggia” sul mantello, piu’ denso.La compensazione isostatica
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un esempio dicompensazioneisostatica:La demolizionedi una catenamontuosa
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L’ARTICOLAZIONE IN PLACCHEDELLA LITOSFERA
La distribuzione dei vulcani(magmatismo)
La distribuzione dei terremoti(tettonica)
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La distribuzione dei vulcani
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La distribuzione dei terremoti
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I MARGINI DELLE PLACCHELITOSFERICHE
I margini divergentiI margini convergenti
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La localizzazione dei margini divergentiLe dorsali medio-oceaniche
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La localizzazione dei margini convergentiLe zone di subduzione e i margini
collisionali
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L’articolazione delle placche litosferiche
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IL MOTORE DEL MOVIMENTODELLE PLACCHE LITOSFERICHE
I MOTI CONVETTIVI DELMANTELLO
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I MOTI CONVETTIVI DEL MANTELLOIl modello a uno strato
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I MOTI CONVETTIVI DEL MANTELLOIl modello a due strati
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FORMAZIONE E DISTRUZIONE DELLEPLACCHE DI LITOSFERA OCEANICA
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LE DORSALI MEDIO-OCEANICHE
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LE ZONE DI SUBDUZIONEL’esempio oceano-continente
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GLI AMBIENTI DI SUBDUZIONE
OCEANO-CONTINENTE
Formazione diarchi vulcanicicontinentali
Formazione diarchi di isolevulcaniche
OCEANO-OCEANO
CONTINENTECONTINENTE
Formazione dicatenemontuosecollisionali
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L’APERTURA DI UN NUOVOBACINO OCEANICO
Il rifting della litosferacontinentale
I margini continentali passiviIl drifting oceanico
La formazione di nuova litosferaoceanica
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FORMAZIONE DI UN BACINO OCEANICO
Risalitadell’astenosfera
Rifting e rotturadellacrosta continentale
Formazione di unbacino marino
Formazione diLitosfera oceanica
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SITUAZIONE DELL’AFRICA ORIENTALE
Il Mar Rosso:Un bacino in embrione
Il Golfo di Aden:Un bacino in apertura
Le Rift Valleys est-africane: Estensionecontinentale nonoceanizzata
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LA CHIUSURA DI UN VECCHIOBACINO OCEANICO
La subduzione delle litosferaoceanica
I margini continentali attiviLa collisione continentaleLa formazione di catene
montuose collisionali
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LA SITUZIONE DEL NORD-AMERICA
Dorsale
Subduzione
Fagliatrasforme
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COLLISIONE CONTINENTALE EFORMAZIONE DI CATENA MONTUOSA
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IL VULCANISMO ALL’INTERNODELLE PLACCHE (INTRAPLACCA)
La risalita di materiale del mantelloprofondo
(mantle plumes)La fusione e la produzione di mangmi
basalticiL’effusione dei magmi basaltici ai
punti caldi(hot spots)
La formazione di catene di isoleoceaniche vulcaniche
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IL VULCANISMO INTERNO ALLEPLACCHE
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IL VULCANISMO INTERNO A UNAPLACCA OCEANICA
Catena diisole oceaniche
Punto caldo(Hot Spot)
Colonna diMantelloprofondo(MantlePlume)
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UN ESEMPIO DI ISOLE VULCANICHELE ISOLE HAWAII
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LA DINAMICA TERRESTRE
Archi di isolesopra-subduzione
SubduzioneintraoceanicaConsunzione di litosfera oceanica
Mantle Plumes,Hot Spots eIsole oceaniche
SubduzioneOceano-continenteConsunzione dilitosfera oceanica
Dorsali medio-oceanicheFormazione diLitosfera oceanica
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AMBIENTI GEODINAMICI EGENESI DEI MAGMI
1. Ambienti divergenti(Dorsali Medio-Oceaniche MOR)
2. Rifts Intra-Continentali3. Ambienti convergenti
(Archi di Isole)4. Ambienti convergenti
(Margini Continentali Attivi)
5.5. AmbientiAmbienti inin espansioneespansione((BaciniBacini di Retrodi Retro--Arco)Arco)
6. Hot Spots e Mantle Plumes6. Hot Spots e Mantle Plumes((IsoleIsole OceanicheOceaniche))
7.7. AmbientiAmbienti IntraIntra--ContinentaliContinentali
? ???
600 km
400
200 km
Crosta Continentale
Crosta Oceanica
Mantello Litosferico
Mantello Astenosferico
Sorgente dei fusi
15 3 46 7 2
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