Che succede nel sottosuolo?

Cari lettori, so che è da tanto che non scrivo qualcosa tra le pagine del blog. Vi chiedo immensamente scusa per questa mancanza, ma anche io, come voi, sono soggetta a problemi indotti dalla vita di tutti i giorni. "E a me che me ne frega?", vi starete chiedendo. Dubbio lecito, quindi, facciamo finta che queste prime righe non esistano e andiamo al sodo.

Sto studiando per un esame di vulcanologia che dovrò fare tra un paio di settimane. Dato che questo blog si pone come obiettivo la divulgazione scientifica e poi ché mi aiuta a fissare bene i concetti in mente, ho pensato che poteva essere una cosa carina scriverli per condividerli a voi.

Alfred Wegener nel 1912 tira su una teoria sulla tettonica delle placche, riportando alla luce gli avvenimenti di 200 Ma anni fa. A quei tempi, infatti, nel nostro globo vi era un unico continente enorme che prendeva il nome di Pangea. Iniziò, però, a fratturarsi creando continenti più piccoli che si allontanavano l'uno dall'altro.

Illustrazione di Jerome N. Cookson, Ngm. Fonte: Ron Blakey, Colorado Plateau Geosystems

A sostegno della sua tesi, il signor Alfred Wegener sosteneva che:

• ci fosse corrispondenza tra il bordo occidentale dell'Africa e quello orientale del Sud America e tra le età delle rispettive rocce;
• ci fosse presenza di fossili simili sulle coste del Sud America e dell'Africa e anche in aree diverse;
• le catene montuose più antiche fossero distribuite in modo continuo.

Nonostante questi punti che sembravano avere basi solide, la sua teoria fu rifiutata perché non dava spiegazioni sulle forze che muovevano i continenti.

Nel 1954 - 55 un altro signore (Benioff) si rese conto che nelle zone sottostanti alcune aree vulcaniche attive gli ipocentri dei terremoti si allineavano lungo un piano inclinato rispetto l'orizzontale.

Piano di Benioff

Nel 1938 venne scoperta la dorsale medio atlantica, una lunga catena montuosa sottomarina tra il continente africano e quello americano.

Infine, nel 1963 Vine e Mattews si resero conto che allontanandosi dalla dorsale oceanica, si rinvenivano fasce simmetriche con la stessa polarizzazione. Questo dipendeva dal campo magnetico terrestre che si invertiva (e lo fa ancora oggi) periodicamente. In poche parole, il polo nord magnetico a volte coincide con il polo nord geografico, ma altre con il polo sud.

Le rocce basaltiche si magnetizzano a seconda del campo magnetico presente al momento del raffreddamento del magma, per cui registrano le variazioni di polarità magnetica.

Basalto colonnare

Allora nacque quella che viene definita teoria dell'espansione dei fondi oceanici: nuovo magma fuoriesce dalle dorsali oceaniche e, raffreddandosi, forma nuova crosta oceanica.

La litosfera rigida, invece, è suddivisa in placche in moto relativo tra loro. Si poggiano su una roba parzialmente fusa e dalle proprietà plastiche che si chiama astenosfera. Da lì si elevano i moti convettivi che muovono le placche. Tuttavia, se nuova crosta viene prodotta nelle dorsali oceaniche, altrettanta deve venirne consumata da qualche parte. Il posto in cui si ha la distruzione della vecchia crosta sono le fosse di subduzione.

Le placche sono separate tra loro da margini di diversa natura:

• Margini divergenti o passivi: La crosta si distende e le zolle si allontanano l'una dall'altra. Si ha in questo modo l'inarcamento e la frammentazione di un continente (come nel caso del rift africano), l'ingresso delle acque continentali nelle depressioni che così si formano e la loro conseguente evaporazione, l'ingresso di acque marine e la formazione di un oceano. Altri margini passivi sono le dorsali oceaniche, caratterizzate da un magmatismo effusivo che forma basalti tholeitici e lave a pillow;
• Margini trasformi: Le faglie trasformi sono trasversali alla dorsale. Tra i due rami della dorsale dislocati le placche si muovono in senso opposto. L'attività vulcanica in questo caso è bassa, ma la sismicità è elevata.
• Margini convergenti o attivi: Sono quelli in corrispondenza di due placche che si muovono l'una verso l'altra finché una delle due non sale sull'altra.

A chiusura dell'articolo, vorrei ricordare anche che esiste un fenomeno che si chiama magmatismo intraplacca e che quindi non avviene lungo i margini. La formazione dei vulcani distribuiti all'interno delle placche può essere spiegata come la risalita di plume di un magma da grandissime profondità (come avviene, ad esempio, alle Hawaii).

Spero di non avervi annoiato eccessivamente con queste nozioni storico-geologiche.