La teoria unificante della geologia è la tettonica della placca, che fornisce un quadro per comprendere i processi dinamici che modellano la superficie terrestre. Essa spiega come lo strato più esterno del pianeta sia spezzato in piastre rigide che si muovono, si scontrano e si disperdono l'un l'altro, guidando la formazione di montagne, valli, bacini oceanici, e l'insorgenza di terremoti e e e e eruzioni vulcaniche.

Cos'è la Tettonica del Piatto?

La litosfera è divisa in diverse piastre che galleggiano e si muovono sulla semifluifera sotto l'astenosfero. Queste placche tettoniche interagiscono ai loro confini, portando a vari fenomeni geologici che hanno plasmato il pianeta per milioni di anni. La teoria è stata sviluppata negli anni '60 e '70, costruendo idee su piani precedenti sulla deriva continentale e sul mare.

Le piastre lithospheric sono composte dalla crosta e dalla parte più alta del mantello. Ci sono due tipi di crosta: crosta continentale, che è più spesso e meno denso, e crosta oceanica], che è più sottile e più denso.

Layers della terra: una fondazione per la tettonica

Per apprezzare come funziona la tettonica a piastre, è essenziale conoscere la struttura interna della Terra. Il pianeta è composto da diversi strati concentrici, ciascuno con proprietà fisiche e chimiche distinte.

  • Crust:[] Lo strato più solido, che va da circa 5 km di spessore sotto gli oceani a 30–70 km sotto i continenti. La crosta è fragile ed è dove la maggior parte dei terremoti hanno origine.
  • Mantle:[] A circa 2.900 km di profondità, il mantello è composto da rocce silicate che si comportano come un solido ma che può scorrere molto lentamente nel tempo geologico. Il mantello più alto, insieme alla crosta, forma la litosfera.
  • Crido esterno:[] Uno strato liquido di ferro e nichel, di circa 2.300 km di spessore, il cui movimento genera il campo magnetico terrestre.
  • Crido interiore:[] Una sfera solida di ferro e nichel con un raggio di circa 1.220 km, con temperature paragonabili alla superficie del Sole.

La litosfera è rigida, mentre l'astenosfero sottostante è duttile e permette di muoversi le piastre. Il confine tra questi strati è definito da un cambiamento delle proprietà meccaniche piuttosto che della composizione. Questa stratificazione è fondamentale per le tettoniche di piastra perché decouples le piastre mobili dal mantello più profondo e convettivo.

Tipi di Boundaries di Piatto

Le piastre tettoniche interagiscono ai loro confini, che possono essere classificate in tre tipi principali basati sul movimento relativo tra le piastre.

Profondazioni divergenti

A confini divergenti, le piastre si muovono a parte, creando una nuova crosta come il magma si alza dal mantello. Questo processo si verifica più comunemente lungo le creste medio-ocee, come la Ridge Mid-Atlantic. Come piastre separate, lo spazio è riempito da attività vulcanica che produce la lava basaltica, formando una nuova crosta oceanica.

Boundary convergenti

Quando le piastre si scontrano, una piastra viene spesso sottodotta sotto l'altra nel mantello, un processo noto come sottoduzione. I confini convergenti sono suddivisi in base al tipo di crosta coinvolta:

  • Convergenza oceanica-oceanica: Una piastra oceanica subentra sotto l'altra, creando un profondo fosso oceanico e un arco di isola vulcanica, come le Isole Marianne e le Isole Aleutiane.
  • Convergenza oceanica-continentale:[] Sottodotti di litosfera oceanica densi sotto la litosfera continentale, formando un fosso e un arco vulcanico continentale, come le Ande Montagne in Sud America.
  • Convergenza continentale-continentale: Quando due piatti continentali si scontrano, né subdotti a causa della loro bassa densità. Invece, si sporgono e si ispessiscono, costruendo vaste catene montuose come l'Himalaya e le Alpi.

Trasformare i rimbalzi

I confini non creano o distruggono la crosta ma sono siti di intensa attività terremotata. L'esempio più famoso è il San Andreas Fault[] in California, dove la piastra del Pacifico si muove a nord-ovest rispetto alla piastra nordamericana.

Come si formano le montagne

Le montagne sono principalmente formate attraverso i processi a confini di placca convergenti, anche se altri meccanismi come il volcanismo e il disfacimento contribuiscono anche. L'altezza, la forma e il tipo di montagna dipendono dall'impostazione tettonica e dalle rocce coinvolte.

Collisione continentale-continentale

Quando due piatti continentali si scontrano, le croste sono troppo buoi da sottoporre, invece, le placche comprimeranno, causando la crosta ad addensare e a fibbinare verso l'alto. Questo processo crea alcune delle più alte catene montuose del mondo, tra cui l'Himalaya, che si è formato quando la placca indiana si è scontrata con la placca eurasiatica circa 50 milioni di anni fa.

Subduzione oceanica-continentale

Quando una piastra oceanica subentra sotto una placca continentale, la piastra discendente si scioglie nel mantello, producendo magma che si alza per formare una catena di vulcani. Nel tempo, questi vulcani possono costruire il margine continentale in un'alta catena montuosa. Le Ande, per esempio, sono il risultato della sottoduzione della Piatto di Nazca sotto la placca sudamericana. Questo tipo di edificio di montagna produce anche profondi trincee oceaniche parallele alla costa.

Subduzione oceanica-oceanica

Quando due piastre oceaniche convergono, la più vecchia e più densa placca subacquea sotto quella più giovane. La zona di sottoduzione crea un trincea e un arco di isola vulcanica sulla piastra sovrastante. Le isole Aleutiane e l'arcipelago giapponese sono esempi classici. I vulcani su queste isole spesso crescono per diventare montagne sostanziali, anche se la maggior parte rimangono in gran parte sommerse fino a quando l'erosione li espone.

Montagne vulcaniche e punti caldi

Non tutte le montagne sono formate a confini di placca. Alcune montagne vulcaniche derivano da susine di manto o hotspot, dove una colonna di roccia calda si alza dal mantello profondo. Come la piastra tettonica si muove sopra il punto caldo, una catena di vulcani può formarsi, come la catena di montagna di Hawaiian-Emperor. La montagna più alta sulla Terra misurata dalla base al picco è in realtà Mauna Kea nelle Hawaii, che sale oltre 10.000 metri.

Come si formano le valli

Le valli sono depressioni allungate sulla superficie terrestre, e si formano attraverso una combinazione di forze tettoniche e processi di erosione. Mentre alcune valli sono create direttamente dai movimenti di placca, altri sono scolpiti da fiumi o ghiacciai durante lunghi periodi.

Valli di Rift

Come la litosfera si estende e sottile, un blocco centrale scende tra i difetti paralleli, creando un agguato. La Rift Valley orientale è un esempio fondamentale, che si estende dall'Etiopia al Mozambico. Questa valle è il risultato della placca somala che separa dalla placca nubiana.

Valli glaciali

I ghiacciai sono potenti agenti di erosione. Mentre un ghiacciaio scende in una valle preesistente, si allarga e approfondisce la valle, creando un caratteristico profilo a forma di U. La forza erosiva del ghiaccio, unita ai processi di abrasione e di aramide, si innamora di pareti ripide e un ampio piano piatto. Molte valli montane, in particolare nelle Alpi, nelle Rocce e nell'Himalaya, sono state riformiate dai ghiacciai occupati durante l'ultima Riti.

Valli fluviali

La forma è il risultato del downcutting e della spreco di massa delle pareti della valle. Nel tempo, i fiumi possono intagliare profonde canyon, come il Grand Canyon, formato dal fiume Colorado. Mentre non direttamente causati da tettoniche a piastre, l'alzata dell'altopiano del Colorado, guidata da forze tettoniche, ha fornito la differenza di elevazione che ha permesso al fiume di tagliare attraverso la roccia.

Valli tettoniche

Oltre alle valli di rift, altri tipi di valli possono derivare dalla deformazione tettonica. Ad esempio, le linee di guasto possono creare valli lineari dove le rocce sono state abbattute. Inoltre, il crollo delle caldere vulcaniche può formare valli a forma di bacino. L'interazione tra sollevamento tettonico e erosione rimodella continuamente il paesaggio.

Il ruolo dei terremoti

I terremoti sono un risultato diretto dell'improvvisa liberazione di stress accumulato lungo i difetti come movimento di piastre tettoniche. Si verificano più frequentemente ai confini della piastra, ma possono anche accadere all'interno di piastre a causa di stress intraplate.

Tipi di guasto e attività sismica

I terremoti sono associati a tre tipi principali di difetti: difetti normali (a confini divergenti), difetti inversa o di spinta (a confini convergenti), e difetti di scivolo (a confini di trasformazione). Il 2011 Tohoku terremoto] in Giappone, per esempio, si è verificato a una zona di sottoduzione di spinta e ha generato un devastante tsunami.

Misurazione dei terremoti

La grandezza di un terremoto è misurata sulla scala di magnitudo del momento (Mw), che quantifica l'energia liberata. L'intensità dello scuotemento è descritta dalla scala di intensità di Mercalli Modified. La tettonica fornisce il quadro per capire perché i terremoti si verificano dove si fanno e per prevedere probabilità di lungo termine di eventi futuri.

Avventure sismiche e mitigazione

I codici di costruzione in luoghi come il Giappone, la California e il Cile richiedono strutture per resistere a forti agitazioni. L'educazione pubblica su goccia, copertura e tenere è vitale. Inoltre, la ricerca sulla previsione del terremoto rimane impegnativa, ma le reti di monitoraggio possono fornire secondi a minuti di preavviso prima che arrivi forte agitazione.

Attività vulcanica e Tettonici piatti

Il vulcanismo è intimamente legato alla tettonica a piastre. La maggior parte dei vulcani attivi del mondo si verifica lungo l'Anello del Fuoco, che circonda l'Oceano Pacifico e corrisponde alle zone di sottoduzione. Nelle zone di sottoduzione, la piastra discendente rilascia l'acqua nel mantello, abbassando il punto di fusione e generando magma.

I confini divergenti producono anche il volcanismo, anche se tipicamente meno esplosivo. Le creste di metà ocea sono le caratteristiche vulcaniche più lunghe della Terra, producendo la lava basaltica relativamente fluida. Sul terreno, il volcanismo di rift crea vulcani scudi e le eruzioni di fissure, come quelle in Islanda.

Tettonici del piatto e il clima globale

La distribuzione dei continenti e delle correnti oceaniche è controllata da movimenti a piastre. L’aumento delle catene montuose, come l’Himalaya, influisce sulla circolazione atmosferica e sui modelli di precipitazioni. L’aumento delle rocce sollevate consuma il CO atmosferico2], che aiuta a regolare la temperatura del bacino terrestre. L’apertura e la chiusura dell’oceano

Comprendere queste interazioni a lungo termine aiuta gli scienziati a modellare i climi passati e prevedere i cambiamenti futuri.Per un'analisi più approfondita di come i movimenti di piastra hanno plasmato il clima della Terra, vedere la spiegazione USGS su tettoniche e clima.

Tettonici del piatto e l'evoluzione della vita

La geografia mutevole della Terra guidata da tettonici a piastre ha avuto effetti profondi sull'evoluzione e sulla distribuzione della vita. La deriva continentale isola le popolazioni, portando alla speciazione. La formazione di catene montuose può creare ombre piovana e habitat diversi. Le eruzioni vulcaniche possono causare estinzioni di massa, ma anche arricchire i suoli con sostanze nutritive. La configurazione delle terre ha influenzato la diffusione di specie, tra cui gli esseri umani.

Conclusioni

La tectonics di placca è il motore che guida l'attività geologica della Terra. Studiando come interagiscono le placche tettoniche, otteniamo informazioni sulla formazione di montagne e valli, l'insorgenza di terremoti e vulcani, e anche l'evoluzione a lungo termine del clima e della vita.