Corso di Geologia

Argomento: TETTONICA GLOBALE

INDICE

07.5.1 - Relazione tra le zolle. Esempi

La teoria dell’espansione dei fondi oceanici mostra come i continenti si siano mossi sulla faccia della terra attraverso i tempi geologici e che gran parte dei fondi oceanici attuali è stata creata in un lasso di tempo che rappresenta il 5% della durata geologica (200 milioni di anni circa).                                                               Fig.184   Come gli scienziati delle altre branche, i geologi hanno cercato di unificare tutte le osservazioni dirette ed indirette per formulare una teoria globale; in questo caso è nata una teoria che ravvisa nella superficie della terra dei caratteri che sono il risultato dell’interazione di una serie di zattere (zolle) di materiale litosferico, che si stanno muovendo attraverso la superficie della terra. L’idea che questa crosta esterna della terra sia fatta di un certo numero di zolle mobili è il semplice concetto unificante utile per spiegare la forma e la distribuzione delle caratteristiche della superficie terrestre (continenti, oceani, dorsali, fosse oceaniche e fasce di terremoti e vulcani).                 Fig.185 Dalla sismologia sappiamo che i terremoti sono prodotti quando la parte esterna della terra si frattura in risposta a delle tensioni applicate. Dalla natura delle onde registrate è possibile individuare la direzione nella quale la parte esterna della terra si è mossa per provocare la tensione. Inoltre la distribuzione degli ipocentri dei terremoti avvenuti negli ultimi dieci anni mostra caratteristiche molto interessanti. Fig. 186   Gli ipocentri si ritrovano soprattutto ai margini occidentali ed orientali dell’Oceano Pacifico, lungo le dorsali e lungo le zone orogeniche, le catene quali ad es. quelle alpine e quelle himalayane. In pratica, tutti i terremoti avvenuti in questo periodo sono distribuiti in ben definite fasce chiamate zone sismiche. Analoghe caratteristiche emergono, in modo scientificamente accettabile, dalle registrazioni meno perfette degli ultimi settanta anni e dalle conoscenze piuttosto imprecise degli ultimi duemila anni.  In base alle evidenze sismologiche, possiamo suddividere la superficie della terra in grandi aree, dove raramente avvengono i terremoti, conosciute come zone asismiche, separate da strette fasce sismiche dove i terremoti sono frequenti. Dalla figura collegata che rappresenta la disposizione delle sei zolle principali si possono distinguere a secondo dei caratteri della litosfera quelle interamente continentali o quasi (zolla eurasiatica), quelle oceaniche (zolla pacifica), oppure continentali ed oceaniche (zolla africana ed americana). Alcuni margini di zolle coincidono con i margini oceanici, altri no. Fig. 187 Come abbiamo visto, i fondi oceanici vengono generati lungo le creste della dorsale oceanica. I dati provenienti dalle fasce ristrette di terremoti ad ipocentro poco profondo, che caratterizzano appunto le dorsali oceaniche, non lasciano dubbi che i segmenti di fondo oceanico sull’altro lato delle creste si stanno muovendo in senso contrario. Questa divaricazione dovrebbe portare un approfondimento ed un allargamento della frattura lungo le dorsali. In verità, invece, lo spazio viene riempito da nuovo materiale portato su dal basso, grazie all’attività vulcanica. Di conseguenza, poiché le zolle oceaniche si spostano in direzione opposta, il nuovo magma è iniettato nella fessura e solidificandosi come basalto, costituisce nuovo fondo oceanico.   Se è vero che nuova crosta oceanica è stata generata continuamente negli ultimi 200 Ma. ne consegue che da qualche parte porzioni della crosta terrestre devono essere state consumate. Dove avviene normalmente questa consunzione? Consideriamo la sezione est-ovest tra l’Atlantico meridionale e la dorsale Pacifica, attorno a 20° di latitudine nell’emisfero meridionale: nuovi fondi oceanici vengono generati nella dorsale medioatlantica, cosicché la parte dell’Atlantico meridionale ed il Sud America, ambedue facenti parte della stessa zolla asismica (placca sudamericana) si muovono verso ovest rispetto alla dorsale medioatlantica.     Fig. 188   Fig. 189   Nello stesso tempo nuova crosta oceanica  generata nella dorsale pacifica si muove verso est rispetto alla stessa dorsale. Questa crosta oceanica sottoscorre chiaramente sotto la crosta continentale del Sud America per essere riassorbita dal mantello. Quest’ipotesi è suffragata dalla disposizione degli ipocentri di terremoti  che formano un piano sismico inclinato (piano di Benioff) sotto il margine continentale della costa occidentale del Sud America.     Fig. 190   Così, lungo queste profonde fasce sismiche (dette zone di Benioff, zone di subduzione) il fondo oceanico sparisce, venendo consumato quando si immerge giù verso il mantello terrestre. Dove le zolle oceaniche si immergono giù nel mantello, c’è sempre una fossa oceanica (trench) caratterizzata da esiguità di sedimenti. L’esiguità dei sedimenti nelle fosse può essere spiegata dal modello che vede la zolla oceanica che sottoscorre, lungo la fossa, portando con se una parte delle coperture sedimentarie. Fig. 191 Il resto dei sedimenti sembra che venga ribaltato contro il margine dell’avanzante zolla continentale (nel nostro caso quella costituita dall’America meridionale e Atlantico meridionale) per essere incorporato dopo essere stato deformato nell’adiacente zona orogenica. L’incontro di due zolle infatti produce deformazioni crostali dovute alla compressione che portano alla formazione di una zona orogenica con numerosi vulcani, vedi le Ande lungo la costa occidentale del Sud America. Fig.192 Nelle Ande le lave estruse da questi vulcani (andesiti) sono più ricche in silice di un comune basalto, e questo suggerisce che potrebbero essersi formate per parziale fusione della zolla oceanica discendente e della sua copertura sedimentaria, nel momento in cui la zolla ha raggiunto profondità di 150 Km. In questa regione la temperatura generalmente molto più fredda del mantello è alta abbastanza da permettere una parziale fusione della zolla in subduzione. La crosta oceanica discendente sarebbe, quindi, parzialmente rifusa, e in questo processo darebbe luogo ad attività vulcaniche. Osservando la figura collegata dove i due blocchi di crosta continentale si stanno muovendo insieme, ma in direzioni opposte, il fondo oceanico compreso tra i due blocchi viene progressivamente consumato. Fig. 193 Quando tutta la crosta oceanica sarà consumata, i due blocchi  a crosta continentale si scontreranno; nessuno dei due può sprofondare verso il mantello a causa delle caratteristiche di  densità (crosta continentale 2.7 g/cm3 rispetto alla crosta oceanica 3 g/cm3) comuni ad ambedue le zolle a crosta continentale. Così ci sarà una collisione. I sedimenti accumulati sul margine continentale saranno compressi, piegati, sollevati a formare una catena di montagne. L’esempio più convincente di questo tipo di processo è rappresentato dalla collisione che si verifica ancora oggi tra il continente Indiano e il resto dell’Asia meridionale e che ha dato luogo alla formazione della zona orogenica dell’Himalaya; la crosta oceanica che separava le due zolle continentali è stata già subdotta nel passato Fig. 194