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8 Gennaio 2021La tettonica delle placche è una teoria secondo la quale la crosta terrestre è composta da tante tessere (le placche tettoniche) come se fosse un puzzle gigante.
Queste placche si muovono l’una rispetto all’altra, governando tanti processi geologici che avvengono sulla superficie terrestre (la formazione e l’attività dei vulcani, l’attività sismica, la nascita delle montagne etc).
La tettonica delle placche è stata proposta per la prima volta da Alfred Wegener, un geologo tedesco, agli inizi del XX secolo.
Wagner e la deriva dei continenti
Alfred Wegener è stato un meteorologo e geofisico tedesco (1880-1930) che ha rivoluzionato la nostra comprensione della Terra con la sua teoria della deriva dei continenti.
L’intuizione iniziale
Nel 1912, Wegener propose un’idea radicale: i continenti non sono sempre stati nelle posizioni attuali, ma si sono spostati nel corso di milioni di anni. La sua intuizione nacque osservando come le coste dell’Africa occidentale e del Sud America sembrassero combaciare come pezzi di un puzzle.
Secondo Wegener, in passato tutti i continenti erano uniti in un unico supercontinente che chiamò Pangea (dal greco “tutta la terra”), circondato da un oceano primordiale chiamato Panthalassa.
Le prove a sostegno alla deriva dei continenti
Wegener raccolse diverse evidenze per supportare la sua teoria:
- Corrispondenze geologiche: formazioni rocciose identiche su continenti oggi separati da oceani
- Fossili: organismi come il Mesosaurus (un rettile d’acqua dolce) e la Glossopteris (una felce) trovati sia in Sud America che in Africa, impossibili da spiegare con migrazioni attraverso oceani
- Prove paleoclimatiche: tracce di antiche glaciazioni in regioni oggi tropicali, che avevano senso solo se quei continenti erano stati in posizioni diverse.
Il rifiuto della comunità scientifica
Nonostante le prove, la teoria di Wegener fu respinta dalla maggior parte degli scienziati dell’epoca. Il problema principale era che Wegener non riusciva a spiegare in modo convincente quale forza potesse muovere masse continentali così enormi. Propose meccanismi come la rotazione terrestre e le forze mareali, ma questi furono dimostrati inadeguati.
La riabilitazione postuma
Solo negli anni ’60, circa trent’anni dopo la morte di Wegener durante una spedizione in Groenlandia, la sua teoria venne confermata grazie alle nuove scoperte sulla tettonica delle placche. Si scoprì che i continenti non “galleggiano” semplicemente attraverso gli oceani, ma sono parte di placche litosferiche che si muovono grazie ai movimenti convettivi del mantello terrestre.
Wegener aveva ragione sull’essenziale, anche se sbagliava sul meccanismo: è considerato oggi uno dei pionieri della geologia moderna.
Le placche tettoniche
Le placche tettoniche che compongono la crosta terrestre vengono distinte in placche tettoniche maggiori e in placche tettoniche minori.
Le placche maggiori sono:
- Placca antartica
- Placca sudamericana
- Placca africana
- Placca indo-australiana (Placca indiana + Placca australiana)
- Placca pacifica
- Placca nordamericana
- Placca euroasiatica
Le principali placche minori invece sono:
- Placca di Nazca;
- Placca di Cocos;
- Placca caraibica;
- Placca Scotia;
- Placca Araba (o Arabica);
- Placca delle Filippine;
- Placca Juan de Fuca;
- Placca anatoliana.
La tettonica delle placche: i margini di placca
I confini tra placche tettoniche sono di tre tipi:
- i margini divergenti;
- i margini convergenti;
- i margini trascorrenti.
Margini divergenti
I margini divergenti si hanno quando due placche tettoniche si allontanano e c’è la formazione di nuova crosta terrestre. Ciò avviene in corrispondenza delle dorsali oceaniche, come ad esempio nell’ oceano Atlantico.
Dato che lungo questi margini viene formata crosta nuova, vengono chiamati margini costruttivi.
Margini convergenti
I margini convergenti si formano quando due placche tettoniche si avvicinano fino a scontrarsi. In questo caso si ha distruzione di crosta terrestre. La catena alpina, le Ande e la catena Himalayana sono un esempio stupendo di margine convergente. Dato che in questi margini viene distrutta crosta vengono chiamati margini distruttivi.
Scontro crosta continentale – crosta oceanica
Quando a scontrarsi sono litosfera continentalee litosfera oceanicasi verifica il fenomeno della subduzione.
La litosfera oceanica, più densa e sottile, si butta sotto la litosfera continentale ( meno densa e spessa) che rimane sopra.
Nel punto in cui la litosfera oceanica inizia a scivolare sotto quella continentale si forma la fossa oceanica: qui vengono raggiunte le maggiori profondità marine come ad esempio la Fossa delle Marianne.
La superficie lungo la quale c’è lo scorrimento sotto la placca continentale è chiamata piano di Beioff: lungo questa superficie si accumula tanta energia che sarà la causa di molti terremoti.
Più la placca oceanica va in profondità, più va incontro ad un aumento di temperatura e di pressione. Si formano così le rocce metamorfiche.
Ad una certa profondità la temperatura diventa talmente alta che le rocce si fondono e formano il magma.
Questo, essendo meno denso del materiale che lo sovrasta, tende a risalire. Quando il magma risale, poiché la temperatura si abbassa, si solidifica formando rocce granitiche che vanno ad inspessire la litosfera.
Parte del magma, invece, raggiunge la superficie determinando fenomeni vulcanici.
Scontro crosta oceanica – crosta oceanica
Anche quando si scontrano tra loro due litosfere oceaniche, si verifica la subduzione dato che una delle due placche scivolea sotto l’altra.
In questo caso, però, il magma risale nell’oceano aperto e determina la formazione di archi insulari, chiamati anche archi vulcanici. Questi sono delle catene di isole vulcaniche disposte lungo una curva.
Scontro crosta continentale – crosta continentale
Se durante lo scontro vengono coinvolte due litosfere continentali si forma compressione che deforma delle rocce con la formazione di catene montuose ( orogenesi), pieghe e faglie.
Lungo tali margini sono molto frequenti i terremoti.
Margini trascorrenti
Infine ci sono i margini trascorrenti. Questo tipo di margine si ha quando due placche tettoniche si muovono lateralmente l’una rispetto all’altra. La faglia di Sant’Andreas è un esempio di margine convergente. Dato che lungo questi margini la crosta non viene ne creata ne distrutta vengono chiamati margini conservativi.
Come si muovono le placche tettoniche?
Le celle convettive
Il motore che fa muovere le placche sono le celle convettive. Queste celle sono generate dal calore che proviene dal nucleo terrestre e che riscalda il materiale fuso del mantello: il materiale più vicino al nucleo si riscalda prima (diventando meno denso) e tende a salire nelle porzioni sommitali del mantello mentre il materiale più freddo (quindi più denso) scende verso il basso. Il tutto con un movimento circolare.
Proprio come avviene all’acqua che bolle dentro una pentola!
Il movimento circolare delle celle convettive trascina le placche governando così il fenomeno della tettonica a placche.
Conseguenze della tettonica delle placche
La tettonica delle placche ha come conseguenza molti fenomeni geologici del nostro pianeta, come ad esempio l‘attività vulcanica, i terremoti e la creazione delle catene montuose.
Il ciclo di Wilson
La dinamica delle placche tettoniche segue il cosiddetto “ciclo di Wilson“. Secondo questo ciclo le dorsali non sono strutture stabili: una dorsale può “morire” dal momento che non c’è più risalita di magma. Una volta “spenta” una dorsale è destinata ad essere riassorbita nel mantello durante le subduzione.
Una nuova dorsale si può formare sul fondo di un mare di piccole dimensioni oppure nel bel mezzo di un continente, come nel caso della Great Rift Valley (conosciuta semplicemente come Rift Valley) in Africa.
Il processo si può anche invertire, i continenti posso quindi riavvicinarsi causando nuovi fenomeni orogenetici.
Ogni 500 milioni di anni i continenti si saldano, per poi frammentarsi di nuovo dando origini a nuovi oceani. Il ciclo di Wilson è dettato appunto dalla ciclica chiusura/apertura di nuovi oceani.
In passato sono esistiti i supercontinenti Pangea ( 250 milioni di anni fa) e Rodinia ( 750 milioni di anni fa).
Secondo il ciclo di Wilson ci sarebbe la ciclica formazione di un supercontinente che poi tende a smembrarsi e ricomporsi in seguito, in un lasso di tempo stimato in circa 500 milioni di anni.
La tettonica delle placche: approfondimenti
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