Deriva continentale e tettonica a placche

Deriva continentale e tettonica a placche

Deriva continentale

Oggi la maggior parte delle persone sa che le masse terrestri si spostano, ma non sempre si è creduto a questo. Non è stato fino all’inizio del 20° secolo che lo scienziato tedesco Alfred Wegener ha avanzato l’idea che i continenti della Terra fossero alla deriva. Ha chiamato questo movimento Deriva Continentale. Non fu il primo o l’unico a pensarlo, ma fu il primo a parlare dell’idea pubblicamente.

Wegener arrivò a questa idea perché notò che le coste dell’Africa occidentale e del Sud America orientale sembravano pezzi di un puzzle, che potrebbero essere stati uniti e poi separati. Guardando tutti i continenti, teorizzò che una volta erano stati uniti come un supercontinente (che fu poi chiamato Pangea) circa 225 milioni di anni fa (vedi Figura 4). Il nome Pangea deriva dalle parole del greco antico “pan”, che significa intero, e “Gaia”, che significa Terra. Pangea non è l’unico supercontinente che si ritiene sia esistito. Si ritiene che anche supercontinenti più vecchi siano venuti prima di Pangea.

L’idea delle terre emerse in movimento sembra ovvia ora, ma la teoria della deriva continentale di Wegener (come la chiamava lui) non fu accettata per molti anni. Perché? Beh, per prima cosa, Wegener non aveva una spiegazione convincente per la causa della deriva (suggerì che i continenti si muovevano a causa della rotazione terrestre, cosa che poi si rivelò sbagliata). In secondo luogo, era un meteorologo (qualcuno che studia il tempo), non un geologo, quindi i geologi non pensavano che sapesse di cosa stava parlando.

Prove fossili

Un tipo di prova che supportava fortemente la teoria della deriva continentale è il record fossile. Fossili di tipi simili di piante e animali in rocce di età simile sono stati trovati sulle rive di diversi continenti, suggerendo che i continenti una volta erano uniti. Per esempio, fossili di Mesosaurus, un rettile d’acqua dolce, sono stati trovati sia in Brasile che in Africa occidentale. Inoltre, fossili del rettile terrestre Lystrosaurus sono stati trovati in rocce della stessa età in Africa, India e Antartide.

Tettonica a placche

La teoria della tettonica a placche si basa sulla teoria della deriva continentale di Wegener. Nella teoria della tettonica a placche, sono le placche tettoniche, piuttosto che i continenti, a muoversi.

Le placche tettoniche sono pezzi di litosfera e crosta, che galleggiano sull’astenosfera. Ci sono attualmente sette placche che costituiscono la maggior parte dei continenti e l’Oceano Pacifico. Esse sono:

1. Piastra Africana
2. Piastra Antartica
3. Piastra Eurasiatica
4. Piastra IndianaAustraliana
5. Piastra Nordamericana
6. Pacifica
7. Piastra Sudamericana

Ci sono altre otto placche secondarie più piccole e molte altre microplacche che non costituiscono quantità significative di terraferma. Le placche tettoniche non solo spostano le masse terrestri (crosta continentale), ma anche gli oceani (crosta oceanica). Poiché le placche galleggiano su roccia liquida, si muovono costantemente e si scontrano l’una con l’altra. Questo significa che le dimensioni e le posizioni di queste placche cambiano nel tempo.

Le placche tettoniche sono in grado di muoversi perché la litosfera, che compone le placche, ha una forza maggiore e una densità inferiore rispetto all’astenosfera sottostante. Le placche solide in alto si muovono sulla roccia liquida sottostante. Si può immaginare che queste placche stiano sfrecciando, ma in realtà si muovono MOLTO LENTAMENTE! La velocità delle placche varia da un tipico 10-40 mm/anno (circa quanto crescono le unghie) a 160 mm/anno (circa quanto crescono i capelli). I geologi hanno accettato la teoria della tettonica a placche tra la fine degli anni ’50 e l’inizio degli anni ’60 dopo aver compreso il concetto di diffusione dei fondali marini. La diffusione dei fondali marini si verifica sul fondo del mare dove le placche oceaniche si stanno allontanando l’una dall’altra (divergenti). Quando questo accade, si verificano crepe nella litosfera, che permettono al magma (roccia liquida calda) di salire e raffreddarsi, formando un nuovo fondale marino. L’opposto della divergenza è la convergenza. Questo si verifica quando le placche si muovono l’una verso l’altra. Il materiale può spingere verso l’alto (obduzione) formando montagne o verso il basso (subduzione) nel mantello. Il materiale perso attraverso la subduzione è approssimativamente bilanciato dalla formazione di nuova crosta (oceanica) attraverso la diffusione dei fondali marini.

Eruzioni vulcaniche e terremoti possono verificarsi e si possono formare montagne e trincee oceaniche quando le placche tettoniche si incontrano. Vediamo alcuni di questi processi in modo più dettagliato.

Monti e vulcani

Cosa hanno in comune montagne e vulcani? Sono entrambi grandi, ripide formazioni terrestri fatte di roccia che si formano quando le placche tettoniche vengono spinte e tirate. Se si ottengono montagne o vulcani dipende dal tipo di placche tettoniche e da dove si scontrano.

Per capire se si ottengono montagne o vulcani, bisogna ricordare due cose.

1. Ci sono due tipi principali di placche tettoniche: oceanica e continentale.
2. Le placche oceaniche sono più dense di quelle continentali.

Guardiamo come le placche tettoniche formano montagne e vulcani.

1. Quando due placche oceaniche divergono (si allontanano), si formano vulcani sottomarini. I vulcani sono causati da crepe nella crosta terrestre. Un esempio è il Mid-Atlantic Ridge, che si estende dall’Oceano Artico fino a oltre la punta meridionale dell’Africa. Ci sono così tanti vulcani nella dorsale medio-atlantica, e sono così grandi, che è considerata la catena montuosa più lunga del mondo. L’Islanda si trova su questa dorsale. I triangoli rossi sull’immagine mostrano dove ci sono vulcani attivi.
2. Quando due placche continentali convergono sulla terraferma (si scontrano tra loro), si formano le montagne. Questo perché entrambe le placche, che sono similmente dense, spingono l’una contro l’altra, facendo sì che la roccia si pieghi e si raggruppi. La crosta nella regione di una montagna è più spessa della crosta circostante. Le montagne dell’Himalaya sono il risultato di questo tipo di processo.
   

   

3. Quando una placca oceanica (1) converge con una placca continentale (2), la placca oceanica si sposta sotto la placca continentale (subduzione) perché è più densa (3). La placca oceanica può andare abbastanza in profondità sotto la placca continentale e nel mantello da fondere e formare magma (4). L’aumento della pressione da sotto la Terra può accumularsi e causare la risalita del magma attraverso i punti deboli della crosta (5). Il magma sotto alta pressione a volte esce da bocche vulcaniche sotto forma di lava che scorre, formando un cono vulcanico (6).