GEOLOGIA della TERRA

TERRA: geologia

Storia della Terra

La storia del pianeta Terra è strettamente legata all'apparizione ed evoluzione della vita, in ogni sua forma; utilizzando i fossili i geologi hanno suddiviso i circa 4.5 miliardi di vita del pianeta in periodi temporali di varia durata, il passaggio dall'uno all'altro di questi periodi è caratterizzato dal cambiamento di alcune caratteristiche geologiche o biologiche.

L'orologio geologico e biologico della Terra

Sono stati identificati 4 macroperiodi, denominati Eoni, identificabili attraverso un cambiamento fondamentale nella storia degli organismi viventi: l'Adeano o Azoico, o Priscoano, che comprende il lasso di tempo precedente i 3800 milioni di anni fa, indicato anche come l'età oscura del pianeta, l'Archeano o Criptozoico, tra 3800 e 2500 milioni di anni fa, il Proterozoico, tra 2500 e 545 milioni di anni fa, e il Fanerozoico, iniziato 545 milioni di anni fa; i primi tre eoni vengono spesso raggruppati sotto il nome di Precambriano o Archeozoico, un "supereone" geologico che copre il periodo che intercorre dalla formazione della Terra fino al rapido sviluppo delle prime forme di vita marina.
Ad esclusione dell'Eone Adeano, tutti gli altri sono suddivisi in Ere, che generalmente sono degli intervalli temporali superiori al milione di anni e che, almeno per i più recenti, identificano il tempo intercorso tra due estinzioni di massa. Le ere geologiche, dalla più antica alla più recente, sono: Eoarcheano, Paleoarcheano, Mesoarcheano, Neoarcheano, Paleoproterozoico, Mesoproterozoico, Neoproterozoico, Paleozoico, Mesozoico e Cenozoico, noto in passato come Terziario e che comprende anche l'ormai eliminato Quaternario.

A sua volta ogni Era è stata suddivisa in Periodi, che identificano degli intervalli temporali alla fine dei quali è avvenuta l'estinzione di alcuni ordini del regno animale; ben studiati sono i Periodi relativi alle ultime tre Ere: Cambriano, Ordoviciano, Siluriano, Devoniano, Carbonifero, Permiano, Triassico, Giurassico, Cretaceo, Paleogene e Neogene.
Nei passaggi da un Periodo ad un altro al momento sono state identificate 5 grandi estinzioni:

Ordoviciano superiore:	circa 444 milioni di anni fa il livello del mare si abbassò drasticamente, forse a causa di una glaciazione, producendo l'estinzione del 60% degli esseri viventi. Secondo una teoria più recente (2003), l'estinzione sarebbe stata causata dai lampi gamma prodotti dall'esplosione di una supernova a circa 6^.500 anni luce dal pianeta, che riducendo l'ozono atmosferico avrebbero ridotto di 50 volte la protezione fornita dall'atmosfera nei confronti dei raggi ultravioletti solari.
Tardo Devoniano:	circa 375 milioni di anni fa, forse a causa di alcuni impatti da parte di asteroidi nell'arco di circa 3 milioni di anni scompare il 60% degli esseri viventi.
Permiano/Triassico:	circa 251 milioni di anni fa avviene l'estinzione più catastrofica, in quanto sopravvisse solo il 5% degli esseri viventi marini. Secondo alcuni la causa sarebbe un impatto che ha lasciato un cratere largo circa 120 km nel sottosuolo australiano; per altri la causa sarebbe un episodio di intenso vulcanesimo, testimoniato da una colata basaltica, spessa 4 km e ampia 2.5 milioni di km², trovata in Siberia.
Triassico/Giurassico:	circa 200 milioni di anni fa il 50% delle specie viventi scomparve, a causa dell'aumento di 5^oC nella temperatura globale del pianeta.
Cretaceo/Paleogene:	circa 65.95 milioni di anni fa c'è stata la famosa estinzione dei dinosauri, spiegata con l'impatto della Terra con un grande asteroide, forse di 10 km di diametro, che ha lasciato un'enorme struttura circolare sotterranea nella penisola dello Yucatan; a seguito di tale evento è avvenuta un'imponente eruzione del vulcano Piton de la Fournaise, che ha formato i Trappi del Deccan (India), una delle più estese zone vulcaniche della Terra.
I Periodi sono a loro volta suddivisi in Epoche, cioè in intervalli temporali che terminano quando avvengono importanti cambiamenti negli organismi superiori; hanno nomi diversi dal Periodo a cui appartengono solo gli ultimi 7: Paleocene, Eocene, Oligocene, Miocene, Pliocene, Pleistocene e Olocene. A sua volta all'interno delle Epoche è possibile identificare dei periodi temporali alla fine dei quali si registrano cambiamenti negli organismi superiori con la comparsa o scomparsa di alcune famiglie, sono le Età. Riassumendo in grandi linee per quanto riguarda la storia del pianeta Terra si può creare la seguente tabella:

EONE	ERA	PERIODO	EPOCA	INIZIO (x10⁶ anni fa)	EVENTI
Archeano				4567.17	Età oscura della Terra, precedente alla formazione delle roccie più antiche rilevate sul pianeta, ma in Canada sono stati trovati degli zirconi aventi fino a 4.4 miliardi di anni.
Archeano	Eoarcheano			3800	Si ipotizza che appaiano i procarioti.
	Paleoarcheano			3600	Si sospetta che a metà di tale periodo siano apparsi i primi batteri autotrofi, cioè in grado di produrre ossigeno.
	Mesoarcheano			3200	Alcuni fossili hanno dimostrato che in questa epoca erano già presenti le stromatoliti, una struttura stratificata sedimentaria calcarea dovuta alla cattura di sedimenti da parte della mucillagine prodotta da microrganismi (batteri) e da alghe microscopiche.
	Neoarcheano			2800	Si stabilizzano i cratoni visibili ancora oggi.
Proterozoico	Paleoproterozoico	Sideriano		2500	Grazie alla presenza dell'ossigeno, prodotto dalle alghe azzurre (batteri procarioti noti anche come cianobatteri) gli oceani vengono ripuliti dal ferro, che si trasforma in magnetite, iniziando la creazione dell'attuale atmosfera.
		Rhyaciano		2300	Termina la glaciazione Uroniana, iniziata a metà del Periodo Sideriano
		Orosiriano		2050	Ci fu un'intensa attività orogenetica, formazione di montagne, su tutte le terre emerse; in questo periodo si produsse il più grande cratere da impatto della Terra, il cratere Vredefor (Sud Africa), causato da un asteroide, e il cratere Sudbury (Canada), causato da un meteorite. Prime tracce di organismi pluricellulari e sparizione di gran parte degli archeobatteri, organismi unicellulari anaerobici, causata dall' elevata presenza di ossigeno nell'atmosfera.
		Statheriano		1800	Si formano vari continenti e il supercontinente Columbia.
	Mesoproterozoico	Calymmiano		1600	Il supercontinente Columbia si frammenta e aumentano le piattaforme continentali.
		Ectasiano		1400	Studi recenti hanno dimostrato che in questo periodo nell'atmosfera era presente una quantità di anidride carbonica da 10 a 200 volte maggiore della odierna; questo fatto controbilanciava, con l'effetto serra l'irraggiamento solare, che era più debole dell'odierno. Appaiono gli eucarioti.
		Steniano		1200	Si forma il supercontinente Rodinia
	Neoproterozoico	Toniano		1000	Prime traccie di organismi multicellulari.
		Cryogeniano		850	Ci sono le due super glaciazioni Sturtian e Marinoan, intervallate da glaciazioni di minore entità, che portarono alla sparizione di gran parte delle forme di vita presenti sul pianeta. Dopo la seconda grande glaciazione l'ossigeno atmosferico aumentò notevolmente.
		Ediacarano		600	Traccie evidenti di forme di vita a corpo molle, tipo i vermi, e di antenati di coralli, alghe e spugne.
Fanerozoico	Paleozoico	Cambriano	Cambriano inferiore	542	Si è completamente estinta la fauna Edarchiana, lasciando così posto alle forme di vita degli organismi complessi della esplosione Cambriana. Questo avviene soprattutto nei mari, relativamente caldi mancando completamente il ghiaccio ai poli. Appaiono i primi Trilobiti, i primi vermi marini, le prime spugne ed i primi invertebrati marini dotati di valve, i Brachiopodi; appare anche il misterioso Anomalocaris, il predatore più grande del periodo, simile agli artropodi .
			Cambriano medio	513	Continua l'esplosione Cambriana, si aggiungono le meduse. Compaiono sulle terre emerse i primi funghi e probabilmente anche i primi licheni.
			Cambriano superiore	501	Compaiono i primi vertebrati e i primi molluschi cefalopodi nauitiloidi (il Nautilus esiste tuttora); alla fine del Periodo si verifica una estinzione di parte della fauna tipica del Cambriano.
		Ordoviciano	Ordoviciano inferiore	488.3	Massimo sviluppo dei Trilobiti e dei nautilodi, a cui si affiancano delle nuove specie di coralli, molluschi ed echinodermi. Gran parte delle terre "emerse" sono coperte da mari poco profondi.
			Ordoviciano medio	471.8	Appare la prima vera pianta terrestre, simile alle attuali Epaticae; si nutrivano per capillarità.
			Ordoviciano superiore	460.9	I ghiacci si sono molto estesi e alla fine di questo periodo si ha una grande estinzione, in cui spariscono circa il 60% degli generi di animali marini.
		Siluriano	Siluriano inferiore	443.7	Si formano colonie di invertebrati che vivono sospese nell'acqua e i molluschi nautiloidi possono raggiungere anche alcuni metri di lunghezza.
		Siluriano	Siluriano superiore	422.9	Appaiono i primi pesci con le mandibole e inizia la conquista delle terre emerse da parte di scorpioni e miriapodi (millepiedi e simili).
		Devoniano	Devoniano inferiore	416	Iniziano a sparire i Trilobiti; compaiono i primi pesci cartilaginei, ossei e gli Ammoniti.
			Devoniano medio	397.5	Grande diffusione delle felci terrestri; appaiono le prime piante che si riproducono tramite semi.
			Devoniano superiore	385.3	Dopo una estinzione del 60% degli esseri viventi, appaiono i primi Tetrapodi, cioè i vertebrati anfibi antenati di rettili, anfibi, uccelli e mammiferi odierni.
		Carbonifero	Mississippiano	359.2	Questo periodo si chiama così in quanto le roccie di questo periodo sono state trovate presso il fiume Mississipi;tra la fauna marina c'è un grande sviluppo di foraminiferi, organismi unicellulari rivestiti da un guscio, crostacei e molluschi, tra gli animali terrestri scorpionidi, aracnidi, miriapodi e insetti. La flora è estremamente ricca, varia e di dimensioni gigantesche; gran parte non arriverà a noi.
		Carbonifero	Pennsylvaniano	318.1	Si chiama così in quanto le rocce di questo periodo sono molto diffuse nello Stato della Pensylvania. Tra i pesci cartilaginei ci sono famiglie oggi scomparse e gli antenati degli squali odierni. I rettilimorfi (vertebrati simili ai rettili) si evolvono in forme semiacquatiche, gli Embolomeri oggi estinti, e terrestri, gli antenati dei primi rettili.
		Permiano	Permiano inferiore	299	Scompaiono le foreste del Carbonifero e le forme di vita presenti sul pianeta si specializzano e diversificano enormemente, soprattutto per quanto riguarda gli anfibi terrestri e i rettili: i Bolosauridi, le prime lucertole erbivore bipedi ora estinte. Appaiono gli antenati dei dinosauri, da cui discendono anche coccodrilli, lucertole e uccelli, i Diapsidi, e quelli detti "simili ai mammiferi", i Sinapsidi; tra di essi quelli dotati di "vela" dorsale saranno gli antenati dei mammiferi. È un periodo con frequenti glaciazioni, pur restando le zone tropicali sempre coperte di foreste paludose e caratterizzate dalla flora tipica delle foreste tropicali.
			Permiano medio	270.6	Inizia un periodo di sicità, con inverni sempre più freddi, quindi la flora tropicale viene sostituita da piante di piccola dimensione e con fogliame ridotto. Gli ultimi Trilobiti si estinguono, come gran parte dei pesci cartilaginei, ne restano solo poche speci di acqua dolce; appaiono i Pareisauridi, grossi rettili dotati di scudi ossei all'interno della pelle, ritenuti gli antenati delle testuggini, e i Procolophonoidi, probabilmente gli antenati delle tartarughe. Tra i Sinapsidi appare la famiglia dei Pelicosauri, i primi animali terrestri a regolare la temperatura del corpo.
			Permiano superiore	260	I Pelicosauri danno origine ai Terapsidi, rettili quadrupedi che diventano i vertebrati dominanti, ma che spariranno quasi completamente alla fine del Permiano a causa di una grande estinzione di massa, alla quale sopravviverà solo il 5% della fauna marina. Nella flora c'è preponderanza di conifere, di piante simile al Ginko e di felci.
	Mesozoico	Triassico	Triassico inferiore	251	Dai pochi Terapsidi sopravissuti all'estinsione, si originano i progenitori dei mammiferi, i Cinodonti; appaiono i primi dinosauri, probabilmente tutti piccoli predatori bipedi. Il clima per tutto il Triassico risulta essere caldo e in alcune zone arido e desertico.
			Triassico medio	245	Appaiono i primi rettili marini, come gli Ittiosauri ed i Plesiosauri.
			Triassico superiore	228	Appaiono gli antenati dei coralli attuali. Anche a causa della frammentazioni di Pangea, che causò un'intensa attività vulcanica, si ebbe verso la fine di tale Periodo l'estinzione di gran parte dei primi dinosauri, degli anfibi e dei rettili più antichi: si estinse circa il 70% di tutte le varietà biologiche del pianeta.
		Giurassico	Giurassico inferiore	199.6	Il clima cambia, diventando umido e caldo, favorendo la formazione di giungle in gran parte del pianeta, con un sottobosco di felci. I pochi dinosauri sopravvissuti all'estinzione si diversificarono riempiendo la maggior parte delle nicchie ecologiche; gli Ittiosauri dominano i mari, acquistando un profilo idrodinamico, simile a quello dei tonni e dei delfini, e danno anche origine a forme giganti, gli Shonisaurus.
			Giurassico medio	175.6	Fiorisce la vita marina; i Plesiosauri diventano comuni e i Pliosauri, diventano dei grandi predatori marini, raggiungendono le dimensioni di un'orca marina. Appaiono nuovi dinosauri terrestri: Cetiosauri, Brachiosauri, Megalosauri. I Cinodonti hanno le dimensioni di un topo, alcuni di questi evolvono nei Mammaliformi, i primi veri mammiferi. Tra le piante dominano le Conifere.
			Giurassico superiore	161.2	In questo periodo sono dominanti i dinosauri Sauropodi: Camarosaurus, Brachiosauridi e Diplodocoidi; inoltre proliferano piccoli animali quali: lucertole, i primi mammiferi e verso la fine appaiono i primi uccelli, gli Pterosauri e gli Archaeopteryx, che si sono evoluti dai piccoli dinosauri Celurosauri. Nel mare dominavano i rettili marini: coccodrilli Metriorhynchidi, Ittiosauri, Plesiosauri.
		Cretaceo	Cretaceo inferiore	145.5	Sulla terra appaiono nuovi tipi di dinosauri: Psitticosauri e Spinosauri. Appaiono per la prima volta le piante con fiori, le angiosperme, piante con frutto, e gli uccelli Neognatha, cioè privi di denti, oggi sono entrambi dominanti nelle proprie nicchie. Alla fine di questo periodo si estinguono gli Ittiosauri.
		Cretaceo	Cretaceo superiore	99.6	Le angiosperme si sviluppano rapidamente e i Mesosauri occupano la nicchia lasciata libera dagli Ittiosauri; i dinosauri sono presenti in gran numero in tutti gli ambienti, mentre i mammiferi sono ancora pochi e di piccole dimensioni. Alla fine di tale periodo avviene la catastrofica estinzione dei dinosauri.
	Cenozoico	Paleogene	Paleocene	65.50	I mammiferi subentrano agli scomparsi dinosauri nelle nicchie ecologiche, accanto alle forme arboricole e primitive, gli Ptilodus, si sviluppano i primi grossi quadrupedi e appaiono i primi gruppi di mammiferi carnivori, Acreodi, Procreodi, Creodonta ed erbivori, Pantodonta e Dinocerata, pur rimanendovi ancora molti insettivori; alcuni diventano semiacquatici, i Pantolesta. Tra gli uccelli appaiono le famiglie moderne accanto alle terrestri predatrici, i Gastornis. I Teleostei si diversificano fino alla nascita dei pesci attuali, mentre tra i coccodrilli restano solo le famiglie moderne: Alligatoridae e Crocodylidae.
			Eocene	55.8	All'inizio del periodo si ha un veloce e globale riscaldamento del pianeta, il PETM (Paleocene-Eocene Thermal Maximum), che provoca l'estinzione di gran parte della fauna precedente; a causa di ciò i mammiferi aumentano di dimensioni fino a diventare giganti, come l'Uintatherium e l'Arsinoitherium; in Africa compaiono i Moeritherium, primitivi elefanti. Compaiono gli antenati di rinoceronti e tapiri, e i primati evolvono negli antenati dei primati moderni; in Europa scompaiono gli antenati dei cavalli. Dagli Artiodattili, nascono i giganteschi antenati dei cetacei; i pesci ossei evolvono in forme già simili a quelle odierne, inoltre appaiono i primi roditori, gli Anagalida. Verso la fine del periodo la temperatura diventata lentamente più rigida.
			Oligocene	33.9	Il continente antartico si separa dal Sudamerica; il secondo va alla deriva verso nord, mentre il primo comincia a ricoprirsi di una calotta glaciale, a causa del lento raffreddamento e il mare raggiunge il livello più basso della storia della Terra, facendo emergere dei "ponti continentali", come lo stretto di Bering e permettendo la migrazione di flora e fauna fra Asia e America. Appaiono molte pianure e deserti, con una maggiore espansioni delle erbe e le foreste tropicali vengono in parte sostituite da boschi di alberi decidui. I mammiferi sono la fauna dominante e appaiono anche animali giganteschi: l'Indricotherium, una specie di rinoceronte alto 5.50 m e lungo 7.5 m è il più grande mammifero terrestre mai esistito! I Mesohippus, i primi cavalli, dominano il continente Nordamericano, i primi carnivori, canidi e felidi primitivi, affiancano i creodonti, carnivori primitivi. In Africa appaiono i piccoli antenati degli elefanti, i mastodonti, solo 1.5 m; infine appaiono le prime vere scimmie, le Platirrine e le Catarrine. I Forusracidi, uccelli predatori, appaiono solo in Sudamerica, essendo questo isolato dalle altre terre emerse. Ai cetacei Archeoceti si sostituiscono le balene e i cetacei dentati (Squalodon); appaiono anche i cetacei moderni, gli squali carcarinidi e i pinnipedi.
		Neogene	Miocene	23.03	La temperatura cala, pur restando in Europa mediamente più calda del periodo attuale, portando alla diffusione di pioppi, platani, aceri, salici e querce. Tra gli animali appaiono i primi Passeriformi, si diffondono i rinocerontidi e gli ippopotamidi, maiali, giraffe, lama e cervidi. Gli Hominidi si differenziano dagli Hylobatidae, gli antenati degli attuali gibboni.
			Pliocene	5.332	Compaiono la maggior parte dei mammiferi odierni: i proboscidati, gli sdentati, gli ungulati, le scimmie antropomorfe e gli ominidi: Austrolopithecus e successivamente l'Homo habilis. Il clima nella prima parte fu di tipo tropicale, favorevole alle foreste: le palme erano presenti anche in Europa; poi la temperatura cominciò a scendere, portando alla formazione di ghiaccio perenne nel continente Antartico, e creando le premesse delle successive glaciazioni; probabilmente la prima di queste glaciazioni, la Donau iniziò prima della fine dell'epoca.
			Pleistocene	1.806	Corrisponde, nella storia dell'uomo, al periodo denominato Paleolitico; appaiono uno dopo l'altro l', l'Homo neanderthalensis e l'Homo sapiens. Finita la glaciazione Donau, circa 1^.700^.000 anni fa, c'è stata un'alternanza di periodi glaciali, Gunz (1^.200^.000-700^.000 anni fa), Mindell (650^.000-300^.000 anni fa, Riss (250^.000-120^.000 anni fa), Wurm (80^.000-10^.000 anni fa) e periodi interglaciali.
			Olocene	0.01170	È il periodo attuale; è inizia alla fine dell'ultima glaciazione che ha interessato l'emisfero settentrionale del pianeta, convenzionalmente 10^.000 anni dal 1950.

Come si può vedere in questa tabella non appare l'Era Quaternaria, o Neozoica, l'Era geologica più recente, iniziata circa 1.8 milioni di anni fa; infatti nel 2004 la Commissione Internazionale di Stratigrafia ha deliberato a favore della eliminazione di tale Era e l'ha trasformata nelle due Epoche del Pleistocene e Olocene del Periodo Neogene inglobato nell'Era Cenozoica.

Ere glaciali e glaciazioni

Per rilevare le glaciazioni avvenute nel lontano passato si usano soprattutto dei metodi geologici, quali lo studio dei sedimenti marini e dalle "carote" di ghiaccio estratte in profondità nei ghiacciai della Groenlandia e dall'Antartide; grazie a questi studi si sa che negli ultimi 2 miliardi di anni il clima ha subito notevoli variazioni, infatti si sono susseguite almeno 4 o 5 Ere glaciali, periodi lunghi milioni di anni in cui le calotte polari si sono lentamente estese avvicinandosi all'equatore, alternate ad ere interglaciali, in cui le calotte polari sono inesistenti, o quasi. All'interno delle ere glaciali si sono alternati periodi di gelo massimo, i periodi glaciali, o glaciazioni, della durata di migliaia/milioni di anni, durante i quali il pianeta è stato coperto dai ghiacci almeno fino alle latitudini dei due Tropici, a periodi più caldi, i periodi interglaciali.

La più antica era glaciale di cui si ha notizia è avvenuta all'inizio dell'Eone Proterozoico, 2700-2300 milioni di anni fa; alla fine dello stesso Eone, tra 800 e 600 milioni di anni fa è avvenuta la seconda, tale periodo è noto anche come Periodo Criogeniano; tra 460 e 430 milioni di anni fa è avvenuta la terza era glaciale, che sembra fosse di scarsa entità, mentre la quarta è in forse, in quanto si sa solo che tra i 350 e i 260 milioni di anni fa ci sono state delle calotte polare piuttosto estese. La quinta era glaciale è iniziata 40 milioni di anni fa e non si è ancora conclusa, infatti in termini geologici la Terra si trova ancora in un'era glaciale, essendo le calotte polari ancora abbastanza estese. Si sa che in questa era glaciale ci sono state almeno 5 glaciazioni (dalla più recente: Wurm, Riss, Mindell, Gunz e Donau) di durata variabile, tra 40 mila e 100 mila anni, e che nella prima, avvenuta circa 3 milioni di anni fa l'emisfero settentrionale si è ricoperto quasi completamente di ghiaccio.
Al momento la Terra si trova in un periodo interglaciale, essendo uscita circa 10 mila anni fa da una glaciazione, che ha avuto il suo massimo 18-20 mila anni or sono, durante la quale sui continenti c'era un volume di ghiaccio di circa 80 milioni di km³ e il livello degli oceani era più basso di 120 m; le calotte polari occupavano un'area tripla rispetto all'attuale e la percentuale delle terre emerse era maggiore dell'8% rispetto a quello attuale.

Al termine di questa glaciazione 50 milioni di km³ di ghiaccio si sono sciolti in un tempo geologicamente brevissimo, producendo, si sospetta, la memoria storica del "diluvio universale".
Anche nelle ere glaciali precedenti ci sono state delle glaciazioni, attualmente si conoscono 4 grandi glaciazioni di lunga durata, tra 3 e 12 milioni di anni: la Makganyene, avvenuta circa 2220 milioni di anni fa, la Sturtian, avvenuta circa 710 milioni di anni fa, la Marinoan, avvenuta circa 650 milioni di anni fa e la Gaskiers, avvenuta circa 580 milioni di anni fa.
Le più interessanti si sono rivelate per ora la Sturian e la Marinoan (nota anche come Varanger), avvenute entrambe nel cosiddetto Periodo Criogeniano e durante le quali la Terra era completamente coperta di ghiaccio, se si escludono poche aree attorno ad alcuni vulcani attivi, tanto da venire denominata "Snowball Earth" (palla di neve): all'equatore lo spessore del ghiaccio era di 3 m e la temperatura superficiale può essere scesa anche a -50°C, a causa del maggior albedo. Si pensa che tali condizione estreme siano la causa della grande estinzione di massa avvenuta 700 milioni di anni fa, nell'Eone Proterozoico, che colpì tutte le forme di vita allora presenti sul pianeta, soprattutto i batteri marini, distruggendone il 99%; a seguito di ciò alla fine della Marinoan, inizio del Periodo Cambriano, ci fu una grandissima proliferazione di vita multicellulare, la cosiddetta Esplosione Cambriana.
Secondo le teorie geologicamente più accreditate sembra che la causa delle condizioni estreme di queste due glaciazioni sia da ricercare nella conformazione del supercontinente Rodinia, che riuniva tutte le terre emerse, che era posizionato all'equatore e la cui superficie era formato in gran parte da rocce granitiche. Quando questo supercontinente, a causa di bruschi movimenti tettonici, cominciò a frammentarsi, dalle spaccature uscì della lava basaltica che ricoprì il granito solidificandosi; ma si sa che il basalto viene eroso più velocemente del granito dall'acqua e che una volta disciolto si lega all'anidride carbonica presente nell'acqua per formare dei minerali, che poi precipitano sui fondali marini come sedimenti.

L'anidride carbonica marina mancante venne "ricuperata" dall'atmosfera, ad una velocità 8 volte superiore a quanto sarebbe avvenuto con la sola presenza di roccia granitica e quando l'anidride carbonica emessa dai vulcani non riuscì più a "bilanciare" quella discolta nelle acque si ebbe una diminuzione dell'effetto serra, con conseguente abbassamento di temperatura e aumento delle dimensioni delle calotte polari (quasi inesistenti prima della frammentazione di Rodinia). L'aumento del ghiaccio fece calare ulterioremente la temperatura, che portò alla formazione di altro ghiaccio e così via fino ad ottenere una vera "palla di neve"; questo impedì l'ulteriore dissoluzione della roccia basaltica e quando l'anidride carbonica e il metano emesso dai vulcani ancora attivi raggiunse nell'atmosfera un valore 350 volte superiore a quello odierno, l'effetto serra che si produsse fu sufficente a far sciogliere i ghiacci e avendo questi eroso lo strato superficiale di basalto e riportato in superficie la roccia granitica, alla fine della seconda glaciazione, si entrò in una era interglaciale; in questo periodo dai frammenti di Rodinia cominciò a formarsi il continente Pannotia.
Per quanto riguarda i periodi interglaciali dall'analisi dei sedimenti marini ottenuti dalle perforazioni effettuate vicino all'Antartide, negli ultimi anni del decennio 1980, e al largo della Namibia, nel 2003, si è potuto concludere che intorno a 55 milioni di anni fa c'è stato un rapido aumento della temperatura globale, probabilmente di 10^oC, denominato Paleocene/Eocene Thermal Maximum (PETM). La temperatura è rimasta tale per un lungo periodo, probabilmente a causa della liberazione massiccia di gas metano, fino ad allora trattenuto dai depositi di gas idrati oceanici, che, essendo ricco di ¹²C, avrebbe aumentato l'effetto serra, poi è ritornata lentamente al livello pre-PETM, in 250 mila anni; l'aumento improvviso della temperatura potrebbe essere stato causato dalla caduta di una cometa.
Dai dati disponibili si è potuto concludere che a partire dalla glaciazione iniziata circa 450 milioni di anni fa, il ritmo delle glaciazioni è passato da 41 mila anni a 100 mila anni, con un certo incremento della temperatura nei periodi interglaciali. Il minimo della temperatura dei periodi glaciali invece non sembra variato sensibilmente, considerando che nell'ultimo milione di anni le variazioni di temperatura media fra i periodi torridi e quelli glaciali sono state, in genere, di soli 10°C.
Si sa anche che all'inizio del Neolitico, circa 9 mila anni fa, c'è stato un deciso aumento di temperatura, che ha favorito stabili insediamenti umani, la domesticazione degli animali e l'inizio delle coltivazioni; 3 mila anni dopo, in un lungo periodo ancora più caldo dell'attuale, si è sviluppata l'agricoltura e sono fiorite molte civiltà, tra le quali l'egizia e quelle mesopotamiche. L'attuale periodo interglaciale ha circa 10^.700 anni all'interno del quale si sono susseguite almeno tre cicli di riscaldamento-raffreddamento, con un picco nella temperatura media globale (mediando su tutte le stagioni, su tutte le latitudini e sulle 24 ore) dell'aria di 1.11^oC e di 2^oC dell'acqua più alte delle attuali,c; si tratta del cosiddetto ottimo climatico, verificatosi circa 700 anni fa all'interno del PCM (periodo caldo medioevale),o MWP (Mediaeval Warm Period), iniziato nel IX secolo e durato circa 500 anni, durante il quale soprattutto nel nord Atlantico, si ebbe un clima anormalmente caldo. Tale periodo coincide in parte con un massimo nell'attività solare verificatosi tra il 1100 e il 1250, chiamato massimo medioevale. In questo periodo la coltivazione delle viti era presente in tutta l'Europa, fino al nord della Gran Bretagna, mentre ci furono lunghi periodi di siccità in California e in tutto l'ovest degli Stati Uniti; in questo periodo la parte est dell'Africa equatoriale ha cominciato ad avere un clima secco.
L' ultima piccola glaciazione, PEG (Piccola Era Glaciale) o LIA (Little Ice Age), si è avuta alla fine del PCM, quindi è cominciata 650 anni fa, con un brusco abbassamento delle temperature nell'emisfero settentrionale, ed è terminata nel XIX secolo, in seguito la temperatura è aumentata lentamente, senza però raggiungere l'ottimo climatico; infatti dal 1300 al 1850 i ghiacci si sono lentamente espansi, per poi cominciare a ritirarsi, a causa dell'aumento delle temperature: processo ancora in corso. Attualmente prevale la teoria che la PEG sia stata un fenomeno limitato all'emisfero nord e non un fenomeno globale, anche perchè si hanno informazioni relative a solo l'Europa e l'America del Nord. Gli inverni estremamente rigidi di questo periodo portarono a frequenti carestie e ad un aumento della mortalità per malattie, nel 1407 a Londra il Tamigi rimase ghiacciato per 14 settimane, nel 1431 il Po restò gelato per 2 mesi, nel 1493 il porto di Genova gelò completamente. Tra il 1523 e il 1543 gli inverni furono meno rigidi e con poche precipitazioni, probabilmente in quanto questo periodo nel attività solare coincide con la fine del minimo di Spörer; dopo questi vent'anni oltre a tornare ad avere inverni rigidissimi si "raffreddano" anche le altre stagioni ed il pack tra Islanda e Groenlandia non si scioglie mai, nell'inverno del 1547 gela il lago di Garda, in quello del 1572 gela il porto di Marsiglia. Nel 1606 si ha l'inverno più mite del millennio, ma saraà seguito da quello più freddo del XVII secolo: nel 1607 in Veneto crollarono molti tetti per il peso della neve, a Bologna non si riusciva a circolare con i carri a causa della neve; nell'inverno del 1666 la Senna gela completamente per 3 settimane, nel 1683 il Tamigi resta gelato completamente per 3 mesi (oggi il Tamigi non gela mai); ma l'inverno peggiore fu quello del 1708-1709, ritenuto il più rigido degli ultimi 500 anni, il primo con dati provenienti da stazioni metereologiche, anche se amatoriali. Il gelo eccezionale si concentrò nel mese di Gennaio, iniziò il 6 gennaio e in pochi giorni tutti i fiumi, anche la foce del fiume Tago a Lisbona, i laghi, i pozzi, i porti, anche quello di Livorno, gelarono; a Parigi si arrivò ad una minima di -23.1^o, nevicò a Roma e a Napoli dal 6 al 24 gennaio, inoltre si è potuto valutare che a Faenza le temperature minime raggiunte fossero attorno ai -30^o e che si siano mantenute tali per vari giorni. Ovviamente con un simile gelo le piante non resistettero: si seccarono tutti gli ulivi, meli, susini, noci, ciliegi e addirittura intere foreste, dato che neppure gli alberi cresciuti spontaneamente erano in grado di resistere a tali temperature. Il freddo tornò a Febbraio e a Marzo, mentre in Germania nevicò tra Aprile e i primi di Luglio.

Il ghiacciaio del Rodano nel 1809 e nel 2004.

Successivamente si ebbe l'alternanza di inverni meno freddi ed inverni rigidissimi, infatti nell'inverno del 1739 la tradizione racconta che nel centro-Europa "gli uccelli morivano stecchiti per terra mentre erano in volo", nel 1744 a Palermo cadde 1/2 m di neve, nel 1755 gela la Laguna Veneta, nel 1788 a Londra e a Parigi si registra una temperatura di -21^o già a fine Novembre, nel 1780 ghiacciò il porto di New York ed era possibile andare da Manhattan a Staten Island camminando, nel 1794 il Tamigi resta gelato da Natale a tutto il mese di marzo; nell'inverno del 1829 nevicò tantissimo in Pianura Padana e a Bologna si accumularono oltre 2 m di neve, e nella primavera del 1845 il mese di Marzo fu il più freddo riportato dalla storia.
Sia il PCM che il PEG sono stati ben documentati dagli storici del periodo, inoltre ne sono state trovate tracce in un blocco di ghiaccio prelevato nella penisola di Bransfield, in Antartide, nei coralli della zona tropicale dell'Oceano Pacifico ed anche nei sedimenti del lago Nakatsuna nel Giappone centrale.
Probabilmente gli abbassamenti di temperatura della piccola era glaciale furono legati a due eventi: la diminuzione dell'attività solare, ad esempio tra il 1645 e il 1715 furono rilevate un numero di macchie solari insolitamente basso, il minimo di Maunder, e l'aumento del'attività vulcanica, ad esempio nel 1815 ci fu l'eruzione del vulcano Tambora e a causa delle ceneri presenti nell'atmosfera il 1816 è conosciuto come l'"anno senza estate". Non si esclude che a queste 2 cause se ne sia aggiunta un'altra, il rallentamento della Corrente del Golfo e delle altre correnti oceaniche.

Le cause che portano il pianeta a entrare ed uscire dalle ere glaciali non sono ancora ben note, anche se sono stati identificati tre fattori principali:

1-	la composizione atmosferica, soprattutto la percentuale di anidride carbonica e metano presente in essa; probabilmente è il fattore fondamentale e ad esso contribuisco anche i vulcani. Infatti la diminuzuione della loro costante emissione di CO₂, porta ad una riduzione dell'effetto serra e produce pertanto una più vasta superficie ghiacciata che, avendo un maggiore albedo, può portare alla glaciazione. Però ciò porta ad una minore evaporazione e quindi la pioggia sottrae meno CO₂all'atmosfera, comportando un accumulo nell'atmosfera dei gas emessi dai vulcani e quindi un aumento dell'effetto serra che, riscaldando il pianeta, pone fine alla glaciazione.
2-	i cambiamenti dell'orbita della Terra attorno al Sole (legati alla precessione degli equinozi, alla nutazione dell'asse terrestre, alla rotazione della linea degli absidi, alla rotazione della linea degli equinozi e alla variazione di eccentricità dell'orbita terrestre) e della rivoluzione del Sole attorno alla galassia, che pur non essendo un fattore così importante da scatenare una glaciazione, sembra influenzare il susseguirsi dei periodi glaciali ed interglaciali dell'attuale era glaciale. Le variazioni di eccentricità del'orbita terrestre, che hanno comunque una limitata influenza, ricorrono in cicli di 100 mila anni, la variazione dell'inclinazione dell'asse ha un ciclo di 41 mila anni: quando l'inclinazione è al minimo si hanno estati più fresche che mantengono la coltre nevosa e ghiacciata alle alte latitudini aumentando l'albedo e quindi il minore assorbimento di calore dal Sole. La precessione degli equinozi si completa in circa 26 mila anni ed ha una certa influenza sul clima solo perché la distribuzione delle terre emerse è diversa nei due emisferi e quindi il riscaldamento dipende dall'orientamento dell'asse, quando l'orbita non è circolare. Il primo a trattare dettagliatamente l'influenza delle variazioni orbitali e dell'inclinazione dell'asse della Terra sulla sua temperatura media e sulla distribuzione del calore fra gli emisferi, associando il tutto anche alle glaciazioni, fu Milutin Milankovitch nel 1941, la sua teoria fu poi perfezionata da André Berger nel decennio 1980. Bisogna anche tenere conto delle macchie solari, che col loro numero influenzano la temperatura globale del pianeta.
3-	la posizione dei continenti sulla superficie, in quanto sembra che la presenza di terre ai circoli polari sia necessaria per lo sviluppo di una glaciazione. Sicuramente tale fattore influenza l'entità della superficie che risulta ghiacciata e la durata della glaciazione; infatti se sono i mari ad essere maggiormente coperti di ghiaccio, vi è una minore evaporazione e il gas metano rimane intrappolato sui fondali marini, in alti strati di gas idrati, ma appena la temperatura aumenta il metano si libera rapidamente ed aumenta vapore acqueo nell'atmosfera, andando entrambi ad incrementare l'effetto serra.

Sembra che l'interruzione della Corrente del Golfo possa "innescare" l'inizio di una glaciazione, essendo questa definita da alcuni "la pompa climatica dell'ecosistema". Infatti prima dell'ultima era glaciale la temperatura del pianeta salì provocando la formazione di "pozze" d'acqua dolce stagante nei ghiacciai, anche in Groenlandia, che a quell'epoca era completamente ricoperta di ghiaccio, e che in qualche centinaio di anni diventò come un gigantesco lago di acqua dolce. Quando, a causa dello scioglimento dell'"argine" di ghiaccio che ancora esisteva, questa acqua dolce si è riversata in mare nella zona dove la Corrente del Golfo inverte il ciclo (sotto la Groenlandia avviene normalmente il raffreddamento delle acque trasportate dalla corrente). provocò l'interruzione della corrente facendo precipitare la temperatura a livelli glaciali.
Anche i movimenti tettonici delle placche sono responsabili di modifiche climatiche importanti del pianeta, infatti i sedimenti di origine eolica trovati nella Cina e nel Pacifico settentrionale indicano che il sollevamento himalaiano e tibetano hanno favorito il successivamente un raffreddamento globale, portando la Terra ad una serie di glaciazioni, a partire da 2.5 milioni di anni fa.

La Corrente del Golfo e la sua controparte fredda

Deriva dei continenti

In effetti più che di deriva dei continenti occorre parlare di deriva delle placche, perché i continenti sono solo la parte emersa delle stesse e quindi il loro movimento è legato ai loro movimenti tettonici.
La versione moderna della teoria della deriva si deve al geografo tedesco Alfred Lothar Wegener, che nel 1915 presentò in maniera organica le prove del fenomeno e una spiegazione coerente delle cause; Wegener infatti fece notare che l'unico modo per spiegare la presenza di fossili di animali e piante della stessa specie, e periodo geologico, in Africa ed in Sudamerica fosse che in passato fossero unite tra loro; inoltre dimostrò che essendo state in passato India, Australia Africa meridionale e Sudamerica coperte di ghiacci contemporaneamente, presumibilmente ciò è avvenuto prima della loro separazione.

Ma già nel 1590 il cartografo olandese Ortelius aveva notato che la forma delle coste dei continenti dimostrava che si erano staccati e allontanati l'uno dall'altro; nel XIX secolo l'ipotesi venne riconsiderata in quando lo studio dei fossili permise di scoprire che il Nordamerica e l'Europa avevano avuto in passato flora e fauna in comune, portando E. Suess ad ipotizzare che i continenti moderni si fossero originati dalla frammentazione di un antico supercontinente, denominato Gondwana.

Nel 1878 un violinista parmense, Roberto Mantovani, ipotizzò la deriva dei continenti come conseguenza di una dilatazione globale del pianeta e successivamente, nel 1910, il geologo F. Taylor formulò l'idea che nell'emisfero settentrionale la crosta terrestre scorresse dalle alte latitudini a quelle basse, ipotizzando che ciò fosse legato alle forze mareali createsi con la cattura della Luna da parte della Terra.
Secondo Wegener nel Paleozoico e per buona parte del Triassico esisteva un un unico superoceano, denominato Panthalassa, ed unico supercontinente, denominato Pangea, che 200 milioni di anni fa cominciò a frammentarsi nei due supercontinenti Laurasia (Europa+Asia+Nordamerica) e Gondwana (Sudamerica+Africa+Oceania), che successivamenti si suddivisero fino alla configurazione attuale. Ciò era dovuto al fatto che considerava le terre emerse come enormi zolle di Sial, o crosta, che galleggiavano sul Sima, superficie solida ma più malleabile, situato tra la Discontinuità di Mohorovicic (40 km di profondità) e la Discontinuità di Gutenberg (2900 km di profondità); gli mancava tuttavia la spiegazione di come ciò era avvenuto e quale era il motore di tale spostamento.
Oggi si sa che le zolle, o placche, si muovono in genere di pochi centimetri l'anno, ma a causa dell'età del nostro pianeta, circa 4.57 miliardi di anni, i continenti si sono formati e suddivisi più volte e i mari sono cambiati molto nelle varie ere geologiche, come si può vedere nella tabella sottostante:

I continenti di oggi individuati all'interno del supercontinente Pangea, circondato dal superoceano Panthalassa; si vede l'oceano Tetide, da cui nascerà il mar Mediterraneo

era/ periodo geologici	periodo (milioni di anni)	evento
Eoarcheano	3800-3600	compaiono i primi organismi monocellulari, i procarioti, che, secondo alcuni ricercatori, potrebbero aver portato a modificare i processi geochimici terrestri che poi hanno portato alla formazione degli oceani e continenti che conosciamo
Paleoarcheano	3600-3200	Verso la fine del periodo dalla fusione dei cratoni presenti sulla superficie si forma il primo supercontinente: Vaalbara.
Mesoarcheano	3200-2800	i frammenti delle terre emerse, derivanti dalla frammentazione di Vaalbara si aggregano in un unico continente denominato Ur; non sitrattava di un supercontinente, ma un insieme di terre emerse di limitata estensione, grande probabilmente come l'attuale Australia.
Neoarcheano	2800-2500	si ha la stabilizzazione di parte della crosta continentale in cratoni.
Paleoproterozoico	2500-1600	da vari frammenti si aggregano i continenti Kenorlandia, Nuna e Columbia
Mesoproterozoico	1600-1000	gli ultimi frammenti si uniscono formando il supercontinente Rodinia
Neoproterozoico	1000-550	il supercontinente Rodinia si frammenta in 8 parti, o più; verso la fine dell'era i pezzi si riuniscono nel supercontinente Pannotia
Paleozoico/Cambriano	550-488	il supercontinente Pannotia si frammanta nei due continenti Laurasia, che si trova alle latitudini tropicali, e Gondwana, che tocca il Polo Sud, e altri frammenti più piccoli
Paleozoico/Devoniano	416-362	i supercontinenti Laurasia e Gondwana, che si sposta verso nord, si avvicinano
Paleozoico/Carbonifero	362-290	da alcuni piccoli frammenti si forma il continente Angara, che lentamente si avvicina ai continenti Laurasia e Gondwana per unirsi a loro; il braccio di mare che si forma fin dal primo contatto tra i continenti e che li divide in blocco settentrionale e blocco meridionale viene chiamato Tetide
Mesozoico/Triassico	290-200	i tre continenti, e tutte le terre emerse, si uniscono formando il supercontinente Pangea, l'oceano che circonda il supercontinente viene chiamato Panthalassa; l'Oceano Tetide rimane all'interno dell'ampio golfo che separa parzialmente la parte settentrionale da quella meridionale, al suo interno ci sono alcune grosse isole (o placche litosferiche), la più grande era probabilmente il Mega Lhasa Block che ora costituisce parte della catena himalayana.
Mesozoico/Giurassico	200-145	Pangea comincia a dividersi e i mari si innalzano
Mesozoico/Creataceo	145-65	il livello delle acque è superiore a quello attuale di 25 m, così mari caldi e poco profondi ricoprono gran parte delle terre; comincia a formarsi un abbozzo dell'Europa occidentale, separata dall'Africa dall'Oceano Tetide
Cenozoico	65-2	l'Oceano Tetide si restringe a causa della rotazione antioraria dell'Africa si trasforma nell'attuale Mar Mediterraneo; i continenti sono circa quelli di oggi. È in questo periodo che si formano le Alpi e l'Himalaya, a causa dello scontro delle rispettive placche: africana-europea per le Alpi, indiana-asiatica per l'Himalaya.

Tettonica delle placche

In passato era nota come la teoria della tettonica a zolle, ha parzialmente inglobato la teoria della deriva dei continenti, è stata sviluppata nella prima metà del XX secolo e accettata nel decennio 1960 con la scoperta dell'espansione dei fondali oceanici; si basa sul fatto che l'astenosfera si comporta come un liquido vischioso sovrariscaldato su cui "galleggiano" i segmenti rigidi, detti zolle o placche tettoniche, in cui è suddivisa la litosfera.

Mappa delle principali placche tettoniche

Le placche principali sono: la Placca africana, di 61.3x10⁶ km² corrispondente all'Africa, la Placca antartica, di 60.9x10⁶ km² corrispondente all'Antartide, la Placca australiana, di 47.2x10⁶ km² corrispondente all'Australia, la Placca euroasiatica, di 67.8x10⁶ km² corrispondente all'Asia e all'Europa, la Placca nordamericana, di 75.9x10⁶ km² corrispondente all'America del Nord a al nord-est della Siberia, la Placca sudamericana, di 43.6x10⁶ km² corrispondente all'America del Sud e la Placca pacifica, di 103.3x10⁶ km² corrispondente all'Oceano Pacifico; esistono anche placche minori,tra cui la Placca indiana, la Placca arabica, la Placca caraibica, la Placca di Nazca e la Placca scozzese.

Tali placche si muovono le une rispetto alle altre, e i loro bordi generalmente corrispondono a zone altamente sismiche e/o vulcaniche; le più veloci sono la Placca di Cocos, che si sposta di circa 75 mm/anno, e la Placca pacifica, di 52-69 mm/anno, mentre la più lenta è l'euroasiatica, 21 mm/anno; tali moti portano le placche ad essere fra loro: a) convergenti, b)divergenti o a c)scorrere lateralmente l'una rispetto alle altre.

Disegno che mostra come possono convergere due placche

Quando le zolle collidono si ha il fenomeno della subduzione, in cui la placca più densa scorre sotto l'altra, finendo nel mantello dove, a causa dell'effetto denominato "slab pull", per la sua minore temperatura risulta più pesante dell'astenosfera in cui penetra e viene trascinata verso il basso, dove lentamente viene fusa; le conseguenze superficiali di un tale evento variano a seconde del tipo di placche coinvolte.

Foto dal satellite dell'Alaska e della Kamciatka con l'arco di isole e dettaglio su queste ultime

Se si scontrano due placche oceaniche si ha la formazione di un arco di isole vulcaniche, come quelle che si trovano tra la Kamciatka (Russia) e l'Alaska; se si scontrano una placca continentale e una placca oceanica, la placca oceanica scorre sotto quella continentale, dalla parte dell'oceano si forma una fossa abissale, mentre in superficie, parallelamente alla fossa, si forma una catena montuosa con anche dei vulcani di tipo esplosivo, come nel caso della Cordigliera delle Ande, risultato dello scivolamento della Placca di Nazca sotto la Placca sudamericana.

Se nello scontro placca oceanica-placca continentale l'oceano della prima si è "consumato", diventando superficie emersa, si ha una collisione continentale, che ha come conseguenza un ispessimento della crosta che produce l'orogenesi, la nascita di una catena montuosa; infatti la placca che conteneva l'oceano tende a scivolare sotto l'altra, ma non arriva in profondità nel mantello e quindi non fonde ma "solleva" l'altra. Un esempio di ciò sono la catena dell'Himalaya e l'altopiano del Tibet, in cui la Placca indiana si insinua sotto l'asiatica deformandola fino a 3000 km dal punto di contatto tra le due.

Foto della NASA in cui sono visibili la catena himalayana e l'altopiano del Tibet

	Quando due zolle che si allontanano si trovano sotto gli oceani si ha la creazione di nuova crosta oceanica; infatti nello spazio che si crea si forma la nuova litosfera oceanica, una catena montuosa, detta dorsale oceanica, lunga decine di migliaia di chilometri, creata dalla risalita di un diapiro di astenosfera calda e parzialmente fusa e che entra a far parte di una zolla rigida.
	Un esempio è la dorsale medio-atlantica sul fondale dell'Oceano Atlantica, che separa le placche americane da quelle euroasiatica e africana.
Poichè l'area totale terrestre deve restare invariata nel tempo, il tasso di creazione di nuova crosta terrestre deve essere uguale al tasso di distruzione della medesima nelle zone dove c'è il fenomeno della subduzione. Nel caso l'allontanamento avvenga su litosfera continentale non c'è formazione di nuova crosta terrestre, ma un lento "assottigliamento" di quella esistente fino alla formazione di un rift, una profonda spaccatura sulla superficie, che spesso mostra delle "gradinate", che si allunga verso il vicino oceano e che lentamente evolverà verso una dorsale oceanica. Infatti col tempo comincerà a fuoriuscire dal rif della lava che formerà una nuova crosta oceanica in quanto la depressione così formatasi si riempirà di acqua, entrando nello stadio giovanile di un oceano. Esempi di ciò sono la Rif Valley nell'Africa orientale, in cui la parte ad ovest è sul continente mentre il resto è il fondale del Mar Rosso.

	Se le placche scorrono l'una rispetto all'altra si produce una faglia, che può essere: di tipo normale, se il movimento avviene perpendicolarmente alla direzione della superficie di separazione e che porta ad uno spostamento verso il basso della parte alta di una delle due placche; di tipo inverso, se il movimento avviene perpendicolarmente alla direzione della superficie di separazione con uno spostamento verso l'alto della parte alta di una delle due placche; faglie trascorrenti, se il movimento avviene lungo il piano della faglia.
Nelle faglie trascorrenti l'attrito e la rigidità delle placche impedisce uno scorrimento continuo, per cui gli sforzi a cui sono sottoposte vengono accumulati lateralmente alla linea di frattura e quando si superano il limite di rottura dei margini di tale linea si ha rilascio istantanea dell'energia accumulata, cioè un terremoto, e un "riposizionamento" delle placche, secondo la teoria del rimbalzo elastico. L'esempio più noto di faglia di questo tipo è la faglia di Sant'Andrea, zona d'incontro tra due placche e in cui la Placca pacifica scorre verso nord mentre la Placca nordamericana scorre verso sud; sono anche da ricordare la faglia alpina della Nuova Zelanda e la faglia dell'Anatolia in Turchia. Esistono anche le faglie trasformi, piccole faglie che segmentano le dorsali oceaniche perpendicolarmente ad esse; sono soprattutto dovute alla necessità di adattare le velocità lineari di una placca rigida che si muove su una superficie sferica a distanze diverse dall'asse di rotazione.

Schematizzazione delle celle convettive che originano i moti tettonici

I movimenti tettonici sono originati in gran parte dai moti convettivi che avvengono in grandi celle convettive sottostanti la litosfera; in esse delle grandi quantità di materiale risale dalle profondità fino agli starti superiori, in quanto riscaldandosi per il calore interno del pianeta è meno denso, e del materiale superficiale, più freddo, scende in profondità. Ciò produce il movimento circolare e quando in due celle affiancate c'è la risalita del materiale caldo in superficie si hanno margini di placche divergenti, quando il materiale scende in profondità si hanno margini di placche convergenti.
Alcuni scienziati ritengono che ci siano due "strati" di celle convettive, uno per il mantello superiore ed uno per il mantello inferiore, e che quelle nel mantello inferiore, muovendosi più lentamente a causa della maggiore densità, trasmettano direttamente il calore alle celle convettive superiori, responsabili dei movimenti tettonici.