L’APPENNINO SETTENTRIONALE: ORIGINE ED EVOLUZIONE a cura del Dott. Prof. Graziano Plesi , del Dott. Piero Pistoia ed altri, post aperto

CURRICULUM DI PIERO PISTOIA:

PIERO PISTOIA CURRICULUM1

Testo rivisitato da il ‘Sillabario’ n. 1 1998

PROCESSI E TEMPI DI FORMAZIONE DI UNA CATENA MONTUOSA    

Dott. Prof. Graziano Plesi, Dipartimento di Scienze della Terra, Università degli studi di Pisa

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UNA POSSIBILE “NARRAZIONE MINIMALE” SULL’ORIGINE ED EVOLUZIONE DELL’APPENNINO CENTRO-SETTENTRIONALE (da 300 a 20 Maf).

Dott. Piero Pistoia

POST IN VIA DI COSTRUZIONE!

PREMESSA

L’idea è offrire una base culturale di partenza abbastanza condivisa,  anche se  provvisoria, nel senso che è suscettibile di complicazione, con molti incastri aperti, semplice ma organizzata, su cui poi poter inserire, a più riprese, le nozioni provenienti a mosaico da successivi approfondimenti, in modo che possano integrarsi e diventare infine un patrimonio culturale in continua costruzione. Nell’intenzione di chi scrive dovrebbe trattarsi di un modello che, pur semplice, provvisorio e quindi approssimato, possa, con l’approfondire l’argomento, essere facilmente modificato, arricchito e adattato ai nuovi apporti anche futuri.

UNA PRIMA VELOCE PANORAMICA SULLE PROBLEMATICHE CHE ESAMINEREMO

Le prime semplificazioni ‘verosimiglianti’: situazione oggi – Il teatro degli eventi della nostra narrazione è il Mediterraneo occidentale. In generale semplificando molto le miriadi di dati e informazioni ricavati da una moltitudine studi e ricerche con decenni di errori e correzioni, l’area mediterranea in studio è attualmente costituita 1) da plaghe crostali i cui sedimenti si depositarono, nel posto in cui sono oggi, in bacini dovuti ad una fase di distensione tardiva iniziata a partire dall’Eocene, che dette origine a quel complesso roccioso riferito al Neoautoctono (sedimenti post-orogenici) e 2) da catene costruite dall’orogenesi (meccanismo attraverso cui nascono ed evolvono le montagne), che invece contornano tali plaghe (Alpi, Appennini, Pirenei, Cordigliera Betica, Atlante, Dinaridi) e partono da molto più lontano (almeno 300 Maf) pervenendo, semplificando molto, alle attuali catene orogenetiche, attraverso una fase tettonica distensiva (apertura oceanica durante il Giurassico medio-superiore a partire da 150-160 Maf, con copertura di rocce ultrabasiche sul fondo dell’oceano) e poi  due fasi compressive (fase oceanica di convergenza (Cretaceo sup.- Eocene medio, a partire da 100 Maf, inizio chiusura oceano) e fase di collisione continentale (scontro cratonico a partire dall’Eocene sup., circa 40 Maf).

Se si accetta la Teoria della Tettonica delle Placche Litosferiche  di Weghener, siamo convinti che queste prime  semplificazioni, insieme a quelle che seguiranno in questa panoramica, pur così “povere”, siano abbastanza ‘verosimiglianti’, cioè consistenti con tantissimi fatti, costruite come sono su tante falsificazioni ed eliminazione degli errori (EE direbbe Popper), e possiamo quindi affermare con basso rischio che possano costituire una prima struttura-base del nostro racconto.

Situazione iniziale di questo processo: la ‘culla’ dell’Appennino – Tutto il processo, molto complesso, in sintesi si svolge nell’interazione, all’inizio del Mesozoico, fra due placche cratoniche, l’Europa a nord ovest e l’Africa a sud est; in particolare fra l’Iberia, appendice agganciata a sud alla placca europea (Spagna) e l’Adria, appendice africana e basamento crostale della penisola italica e dell’Adriatico (Fig. 1).

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L’Appennino settentrionale oggi, semplificando il percorso del dott. prof. P. Elter, si presenta costituito  da due grandi pacchi di formazioni tettonicamente sovrapposte, diverse per caratteristiche litologiche, strutturali  e origine, collegabili da una storia comune: il pacco di formazioni detto interno o ligure-piemontese (nella vecchia denominazione, relativo al bacino dell’ Eugeosinclinale  ad ovest) e quello esterno Toscano-umbro (bacino della Miogeosinclinale, verso est). L’Appennino infatti e in particolare la catena appenninica della Toscana centro-settentrionale si presenta come una sovrapposizione di unità tettoniche discontinue, sedimentate in bacini diversi e tettonicamente separati, a partire da ovest), poste, oggi l’una sull’altra,  al di sopra di un nucleo autoctono metamorfico che si estende da N.O a S-E a partire dalla finestra  delle Alpi Apuane  lungo la linea che congiunge Iano a Monticiano-Roccastrada (Dorsale medio-toscana) (? da controllare).

L’esterno miogeosinclinalico è in sintesi costituito da un basamento continentale (roccia di riferimento: granito acido) appartenente alla placca adriatica-africana (Apula) su cui si sono depositate, in mari  formati sulla parte assottigliata dei margini continentali, le coperture sedimentarie mesozoico-terziarie originarie, pur deformate e talora scollate.

L’interno eugeosinclinalico, per la presenza  di rocce basiche ed ultrabasiche (ofioliti) di natura diversa dalle rocce acide continentali, proviene da  fosse oceaniche che, formate attraverso rifting su basamento continentale (fratture profonde con assottigliamento e  spostamento), permettono risalita di magmi ultrabasici profondi dall’interno della terra (mantello), che verranno a ricoprire lo stesso fondo delle fosse (oceani). Tali rifting con apporto di materiali profondi sono concausa dell’apertura degli oceani.

Sia il pacco di formazioni  interno sia quello esterno sono classificati in unità tettoniche. Le unità interne provengono da questo oceano e quelle esterne  dai mari sui due margini appartenenti rispettivamente al continente iberico-europeo da un lato e al continente apulo-africano dall’altro (vedere Fig. 1 e Fig. 3). I due  margini venivano a configurarsi rispettivamente come avampaesi delle Alpi e dell’Appennino.

In effetti circa 300 Maf le placche crostali della terra erano unite a formare il super-continente chiamato Pangea (Fig.2), circondato da un unico oceano, il Pantalassa, costituito a nord dalla placca euroasiatica (Laurasia) e a sud dal Gondwana, inflesso ad est da un enorme golfo, il Tethys, che tentava di insinuarsi fra Laurasia e Gondwana circa in direzione dell’Equatore. All’inizio del Mesozoico iniziarono movimenti delle placche, documentati dai dati paleo-magnetici. Semplificando possiamo affermare che l’apertura dell’oceano Atlantico centrale spinse l’Africa verso est rispetto all’Europa, per cui si creò fra l’Iberia e l’Adria una zona di distensione e stiramento che le allontanò nella direzione dell’equatore, lungo cui anche il grande golfo Tethys tendeva a insinuarsi da est (Fig. 2). Si aprì allora  una fossa marina (su piattaforma continentale) poi oceanica (lacerazione della piattaforma granitica a circa metà fossa), allungata NE-SO, chiamata Neotetide o Tetide Centrale o Tetide occidentale, o semplicemente Tetide, che diventò la ‘culla’ del nostro Appennino.

Fin dall’apertura di questo primigenio mare, fiumi, ad es. dalla parte dell’Europa e   dall’Africa , portarono sedimenti sopra le formazioni di trasgressione, in particolare  sopra il Verrucano sulla piattaforma africana, la zona che prenderemo in considerazione. Eravamo nel Trias medio quando il mare iniziò a trasgredire sui continenti, instaurando una fossa di riempimento al margine di essi.

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La ‘culla’, fossa unica, mare su fondo continentale,  si differenzia, dal Giurese sup. (Malm a partire da 190 maf), in due domini.

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La fig.3 è stata ripresa da una relazione (2008) del prof. E. Pandeli, accademico dell’Università di Firenze che ringraziamo.

CHE COSA ACCADDE SULLA COSTA AFRICANA DAL TRIAS MEDIO AL MALM IN QUESTO MARE INIZIALE ?

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immessi da correnti ricche di silice colloidale e anidride carbonica. In queste condizioni si scioglieva la parte calcarea interessata da dette correnti e rimanevano gli eventuali resti silicei, mentre la presenza in soluzione di una concentrazione maggiore di Ca^++ determinava la precipitazione dei fiocchi di silice colloidale. Al cessare di queste correnti, continuava il deposito di fanghi calcarei che venivano così a inglobare noduli e straterelli di silice pura, come poi apparirà nella roccia definitiva. Tali Calcari a liste di selce continuarono a deporsi fino al Giurese superiore (circa 150 maf)

– Intanto anche nella zona più interna, verso l’Iberia si accumulavano sedimenti dentro quest’unica fossa continentale che consideriamo di scarsa rilevanza  per il nostro discorso sull’Appennino. Le figg. 4 approssimate,  potrebbero rappresentare la situazione di questa geosinclinale, come da noi immaginata, a 150 maf. La fig.4a rappresenta la situazione giosinclinalica al Giurese superiore. La Fig. 4b è uno spaccato semplificato corrispondente alla sezione X.

giura_sup_sitFig. 4a- situazione giosinclinalica al Giurese superiore

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Fig. 4b – spaccato semplificato sulla linea X – Controllare la successione delle formazioni a partire dalla trasgressione del Verrucano nel Trias inf. fino ai diaspri (Giurese sup.) nella Fig. 6a e Fig. 6b

– A partire dal Giurese superiore (circa 150 Maf) accadde un fatto nuovo, determinante e, per certi versi, sorprendente. A circa metà di questa fossa continentale ovvero forse nella zona più interna verso N-O, lungo i margini del blocco continentale europeo in corrispondenza del Massiccio Sardo-Corso, avvenne, continuando le forze di distensione, una spaccatura della crosta granitica  (allungata NE- SO) forse  favorendo una risalita  di un megapiro di astenosfera dal mantello della terra, che fu concausa dell’apertura e dell’innesco di un rifting (apertura con spostamento di margini) , venendo a configurare una nuova fossa di sedimentazione più interna (più spostata verso la zolla europea). Vedere fig. 4a che rappresenta lo sviluppo della Fig. 1 e la sua sezione  (Fig. 4b) attraverso il futuro appennino settentrionale.

L’evoluzione nel tempo, fino al Cretaceo superiore, di queste due fosse  potrebbe essere rappresentata in maniere altrettanto approssimativa dalle figure successive (Fig.5a e Fig. 5b) che danno forse un’idea di quello che accadde. Per la traccia teorica relativa alle  alle figure si rimanda all’articolo delle stesso autore sulla storia degli ofioliti in questo blog ed al proseguio del racconto.

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Continua la storia della fase distensiva fino al Cretaceo inferiore (circa 100 Maf)

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Testo rivisitato da “Il sillabario” N. 4 – 1999

Riprendiamo ora, con più calma la nostra storia in maniera più specifica ed organizzata

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UN POSSIBILE RACCONTO SULLA RELAZIONE FRA MASSA ED ENERGIA: art. del dott. Piero Pistoia, art. del dott. Fabio De Michele e di altri; post aperto

CURRICULUM DI PIERO PISTOIA

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PROLOGO ALL’ARTICOLO di Piero Pistoia

In via di sviluppo; rivisitato e corretto da Il Sillabario n. 4 1995; da esso in particolare riprese le immagini.

Chi trova errori li corregga o ce li comunichi! Grazie.

L’ARGOMENTAZIONE SVILUPPATA IN QUESTO RACCONTO CERCA DI SEMPLIFICARE IL PERCORSO CONCETTUALE SEGUITO NEL TESTO “PHYSICS FOR THE INQUIRING MIND” BY ERIC M. ROGERS, Princerton University press, Cap. 31. Tale testo al tempo fece epoca. Il capitolo 31 sulla Relatività fu poi tradotto anche in italiano per il “The Project Physics Course” della Zanichelli, Unità 4 e Unità 5, 1982. Questa traduzione fu inserita nella Prima Lettura, pagg. 5/114-5/141.

AFFERMAZIONE DI ROGERS NEL CUORE DELL’ARGOMENTAZIONE

“…Then ε, watching ε’  at work, sees that ε’ uses a clock that runs slowly (but they agree on normal meter sticks in the y-directions). So ε sees that when ε’ said  he misured 3 meters travel in 1 sec, it was ‘really’ 3 meters in more-than 1-second  as ε would misure it by his clock…” by Rogers pag. 486

 

___________________________RIQUADRO_______________________

CAPITOLI

  2 – NOZIONI NECESSARIE DI FISICA ELEMENTARE

  3 – NOZIONI NECESSARIE DI RELATIVITA’ RISTRETTA

  4 – RELAZIONE FRA MASSA ‘A RIPOSO’ E MASSA IN MOVIMENTO: UN    ESPERIMENTO “PENSATO” ALLA GALILEO

  5 – LA RELAZIONE FRA MASSA ED ENERGIA

  6 – NOTE

 7 – IL DUBBIO

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CLICCANDO SOPRA GLI SCRITTI  POCO LEGGIBILI SI INGRANDISCONO

Nozioni Fisica classica

CENNI DI NOZIONI NECESSARIE DI RELATIVITA’  RISTRETTA

I Postulati della Relatività Ristretta di Einstein affermano 1) Tutte le leggi fisiche sono le stesse in tutti i sistemi di riferimento inerziali (“spazi” che traslano reciprocamente di moto rettilineo uniforme). 2) la velocità della luce (nel vuoto) è la stessa per ogni osservatore in un sistema di riferimento inerziale, qualunque sia il moto relativo fra la sorgente luminosa e l’osservatore. Su questi postulati si “costruiscono”, senza grandi difficoltà matematiche (a parte qualche sottigliezza concettuale), le così dette Trasformazioni di Lorentz (quelle di Galileo riguardavano lo stesso argomento senza considerare il  2° postulato), che rappresentano le relazioni fra coordinate di uno stesso evento “lette” da due osservatori  situati in due “zone di spazio” che si muovono relativamente di moto rettilineo uniforme con velocità V. Senza entrare nel merito, queste trasformazioni permettono di affermare fra l’altro che a)  Ogni osservatore di un sistema inerziale pensa di essere in quiete e vede gli oggetti sull’altro sistema scorciarsi nella direzione del moto  di un fattore 1/R=√(1-V2/c2 ) se R=(1-V2/c2)-1/2. R è anche circa uguale a:  1+1/2*V2/c2 .  Se V è minore di c (oggetti-massa), R è maggiore di 1; in buona approssimazione è 1 se V è molto minore di c (V<<c); √(1-V2/c2 ) < 1. b)  Ogni osservatore  che pensa di essere in quiete (es., Oa), vede rallentare  l’orologio dell’altro sistema (Ob) ancora di un fattore R. Per Oa rallentano anche le vibrazioni degli atomi e quindi anche gli orologi atomici, il battito del cuore, il metabolismo degli organismi viventi, che probabilmente condiziona tutto il processo vitale (il ciclo vitale degli organismi aumenta insieme alla speranza di vita; si invecchia più lentamente [ha senso qui la relazione Δtb = Δta * √(1-V2/c2 )].   Ad ogni intervallo fra ticks successivi corrispondente ad un secondo letto nell’orologio dell’osservatore che pensa di essere in quiete, corrisponde più di un secondo nell’orologio di Ob (per ogni secondo → 1 sec*R; 3 sec in Oa, 3*R sec in Ob, sempre registrati da Oa ). In termini di pendolo, se i due osservatori hanno un pendolo che batte il secondo (oscillazione completa in un secondo misurata da ogni osservatore all’interno del proprio sistema), se Oa (in quiete) guarda il pendolo di Ob, vede che, quando il suo pendolo termina l’oscillazione completa (1 sec), l’altro (OB) ha ancora da terminarla. Che cosa accade ad R se V si avvicina a c? E se V supera c? E delle misure  delle dimensioni degli oggetti ? (l=lo/R, vedere (i) e (ii) nella figura sotto) e del tempo? (t=to*R? vedere (iii) nella figura sotto o t=to/R?); ancora da approfondire!.

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Come cambiano le misure predette dalla relatività

L’immagine sopra riportata con scritti in inglese  si trova nel cap. 31 pag. 485 del testo “Physics for inquiring mind” di Eric M. Rogers; in italiano si trova invece nelle ‘Letture’ pag, 5/127 del testo “The project Physics Course, Unita’ 5 e Unita’ 6” Zanichelli editore e noi l’abbiamo presa in prestito.

La Figura sotto rappresenta invece un esperimento costruito nella mente, di fatto scarsamente praticabile, ma che pensiamo possa facilitare l’apprendimento del concetto (ipotesi: le due masse rimarranno uguali? Certamente! almeno il  tipo di atomi e il loro numero rimarranno gli stessi). Centinaia sono stati gli scritti sulla relatività di Einstein dopo la sua pubblicazione all’inizio del XX° secolo e altrettanti verranno pubblicati nel corso del nuovo secolo, con i loro obiettivi, i loro percorsi rilevanti,  i loro stratagemmi, le loro ‘fisiologie’ intendo.  Nel nostro caso ci sono due osservatori in due “spazi” paralleli, che si muovono relativamente in verso opposto di moto rettilineo uniforme con velocità relativa V. Ciascun osservatore possiede un oggetto-massa identico (stesso contenuto di materia) posto in quiete su un piano privo di attrito.  Si appoggi ai due oggetti (chi e come non si sa!) un sistema ‘molla compressa-corda’ privo di massa nel momento di incontro, quando i due spazi si trovano di fronte lungo Y e la molla termina l’azione proprio quando gli orologi dei due sistemi segnano zero secondi (sic!). Per la sincronizzazione degli orologi, posti ai nodi di strutture spaziali ‘a tubi innocenti’ ed altro, si rimanda all’articolo di Giorgio Cellai in questo blog. Sono uguali e opposti gli impulsi nei due sistemi e, per come è stata la spinta, per ogni osservatore all’interno del proprio spazio, appena caduta la molla, i due oggetti si muovono lungo la direzione dell’asse y in versi opposti di moto uniforme con uguali quantità di moto. Per la conservazione della quantità di moto vettoriale infatti, sia il vettore M*Va sia il vettore di verso opposto M*Vb continueranno a ‘guardare’ nella direzione dell’asse Y. Per la fisica classica le due velocità dovranno essere le stesse! Ma  misuriamole tenendo conto delle trasformazioni relativistiche accennate! Da notare che, se, per es., l’osservatore A pensa di essere fermo, vede muovere l’oggetto in B lungo la diagonale di lati V e vb (!), il metro lungo X si contrae,  ma noi siamo interessati solo al movimento lungo y. Se due masse Mb e  Ma interagiscono sotto lo stesso impulso, in un sistema isolato, come già accennato, la Quantità di Moto totale è costante nel tempo. Tenendo conto  delle condizioni iniziali (per t=0, vb1=va1=0) otteniamo Ma*va = Mb*vb e se, per l’osservatore A per qualche ragione, vb=va/R, vb diminuisce di R,  per cui Mb=Ma*va/vb aumenta di R.  E viceversa per l’osservatore B. Se partiamo con due masse uguali , Mb=Ma, otteniamo che Mb diventa maggiore di Ma a causa del movimento (ancora da rifletterci). relativitàdn2 _____________________________RIQUADRO___________________

Per qualsiasi valore di V anche per V/c<<1:

M-Mo = Mo*R – Mo    dove    R=1+1/2*V^2/c^2 ;   se

M-Mo = Mo*(R-1) allora  M-Mo = 1/2 * Mo*V^2/c^2 =Er/c^2

ΔM =Er/c^2

Se V<< c, fornendo energia cinetica  (tramite lavoro  di una forza , urto…) o energia di qualsiasi altro tipo (es., calore), la sua massa , in conseguenza di ciò, aumenta di Er/c^2 e viceversa.  (Da chiarire ulteriormente)

Attenzione: è la V, velocità relativa dei due spazi, che fa rallentare gli orologi, non le velocità delle due masse, indicate con Va e Vb ovvero va e vb o altro! R=1+1/2*V^2/c^2 

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Piero Pistoia

N.B. – I DUBBI SU ALCUNI PASSAGGI CONCETTUALI SONO STATI DISCUSSI CON L’ING. RODOLFO MARCONCINI E COMUNICATI ANCHE AL  PROF. GIORGIO CELLAI.

IL DUBBIO:  Dai principi della Teoria è possibile derivare logicamente in ogni caso la seguene relazione?

 Δtb = Δta / √(1-V2/c2 )      –>    Δtb aumenta in questo    modo in ogni condizione?

FORSE!  LA SOLUZIONE DEL

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LORENTZ_RELATIVITA’OK in doc

ancora da trasferire in pdf

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ARTICOLO DI FABIO DE MICHELE  (Il sillabario N.2 e N.3 -1996 )

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AL MARGINE DEGLI ARTICOLI SU MASSA  ED ENERGIA            dott. Piero Pistoia

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DEDUZIONE E RIFLESSIONI SUL SIGNIFICATO DELLE TRASFORMAZIONI DI LORENTZ_EINSTEIN

IL COMPUTER E LA SCUOLA, a cura del dott. Piero Pistoia; post aperto ad altri interventi

CURRICULUM DI PIERO PISTOIA:

PIERO PISTOIA CURRICULUM1

 

RIFLESSIONI PERSONALI SULL’USO DEL COMPUTER NELLA SCUOLA

di Piero Pistoia

Clicca qui sotto:

Uso del computer nella scuola.pdf

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IL COMPUTER E L’INSEGNAMENTO: CONSIDERAZIONI CRITICHE PERSONALI MATURATE NEL VENTENNIO 1980-2000

di Piero Pistoia

in via di costruzione

Clicca qui sotto:

Uso del computer nella scuola1.pdf

A cavallo del 2000, il Ministero dell’istruzione si pose finalmente, in maniera più significativa di prima,  il problema pedagogico, a mio avviso di grande rilevanza, del rapporto insegnamento-apprendimento, inserito nel più vasto territorio delle strutture disciplinari, mentali e, in particolare, della Linguistica ed Epistemologia. Il docente universitario Berlinguer, allora Ministro della Pubblica Istruzione, propose, su questi criteri,  un Grande Concorso per gli insegnanti, da tempo abituati ormai a considerare le loro scelte operative alla Robinson le migliori possibili (si pensi alle relazioni da loro scritte sulle valutazioni del lavoro).  Si attivarono allora i sindacati, ci furono manifestazioni di piazza, interventi squalificanti nelle Camere del Lavoro e …  il Grande Concorso naufragò prima di iniziare. E LA SCUOLA? … ma attualmente ci sono i tests super-partes (i così detti invalsi, difesi anche oggi nel 2014, con l’arroganza tipica dei possessori di verità, dai tecnici di Lista Civica), tests piovuti dall’alto, una struttura pesante, dispersiva e, a mio parere, scarsamente guidata e controllata, difficile da interpretare e collegare ai programmi, in cui probabilmente la maggior parte degli stessi operatori nella Scuola ci crede poco e ci si orienta anche peggio, affermazione quest’ultima che sarebbe stata da controllare prima di somministrarli. Invece di insegnare come sempre le nozioni chiave dei programmi ministeriali e dei relativi libri di testo, si vuole forse suggerire di limitarci a raccogliere da internet tutti i tests invalsi del passato ( o a procurarceli in libreria già stampati) per somministrare nelle classi solo quelli, in maniera guidata, per buona parte dell’anno scolastico? O cosa!?

Non sarebbe stato meglio avere una classe insegnante selezionata seriamente tramite Concorsi analoghi a quello proposto e poi ritirato nei primi anni del 2000?

 Piero Pistoia

SIAMO IN ATTESA DI ALTRI CONTRIBUTI!