Il movimento delle Placche, Info Selezioni

Fonte Minerva

4 La tettonica delle placche

4.1 I moti convettivi del mantello

Queste ed altre scoperte portarono ad avvalorare l’ipotesi di Hess sull’esistenza di profondi moti convettivi che trasportano in superficie in corrispondenza delle dorsali medie oceaniche, materiale roccioso fuso. In effetti il calore che il materiale riceve dal nucleo fonde il materiale solido. Il magma che ne risulta tende a salire verso la superficie spostando verso il basso il materiale meno caldo, formando in questo modo grandi correnti convettive organizzate in celle cilindriche. Quando una corrente convettiva urta la crosta, la solleva. La crosta sollevata si assottiglia fino a fessurarsi lasciando fluire verso l’esterno il magma, che giunto all’esterno, si raffredda e consolidandosi chiude la fessura. La massa fluida rimasta dentro la crosta continua a divergere e scorrendo sollecita la fessura a riaprirsi. La fessura viene quindi continuamente riaperta e riscaldata dal magma che si raffredda. Per far spazio alla continua aggiunta di nuova crosta le placche che si trovano sui due versanti vengono continuamente e lentamente allontanate.

Secondo questa successione di eventi, ad una certa distanza dai due lati della dorsale, il fondo oceanico sarà formato da lava solidificata da pochissimo tempo che, allontanandosi, incontrerà lava sempre più vecchia.

Nell’Atlantico del Nord, la velocità di questo movimento è circa di 1-2 cm all’anno, mentre nell’Oceano Pacifico ammonta a più di 4 cm. per anno.

La velocità si ricava dalla larghezza e dall’età di quelle bande magnetiche che sono disposte simmetricamente rispetto alle dorsali e che registrano nella lava solidificata le inversioni periodiche del campo magnetico terrestre. L’età delle bande magnetiche cresce all’allontanarsi dalla dorsale; si può valutare così quanto siano antichi gli oceani, ma anche la velocità con cui si espandono. Si tratta tuttavia di velocità “geologiche” che hanno una dimensione temporale lontana dalla nostra percezione, ma che sono misurabili grazie alla precisione raggiunta dai rilievi geodetici effettuati dai satelliti.

4.2 Le placche

Tutta la crosta terrestre è divisa in un certo numero di placche o zolle semirigide, la cui dimensione e posizione cambiano nel tempo. Esse si muovono una verso l’altra ed i loro confini, scontrandosi diventano sedi di terremoti, fenomeni vulcanici ed orogenetici (formazione di montagne). Le placche sono formate da litosfera, lo strato più rigido della Terra formata dalla crosta e dalla parte superiore del mantello, e “galleggiano” sull’astenosfera, che è uno strato del mantello meno denso che può scorrere con un movimento simile a quello del dentifricio che esce dal tubetto.

4.3 La tettonica delle placche

Nel 1965, le idee della deriva dei continenti e dell’espansione dei fondali oceanici costituirono le premesse indispensabili per lo scienziato dell’Università di Toronto J. Tuzo Wilson per formulare la teoria della tettonica delle placche. In un articolo pubblicato nella rivista inglese Nature nel 1965, Wilson rimase colpito dal fatto che i movimenti della crosta terrestre erano in gran parte concentrati in tre tipi di configurazioni strutturali caratterizzate dall’attività sismica e vulcanica, cioè le catene montuose, inclusi gli archi insulari, le dorsali medie-oceaniche e le faglie maggiori con grandi spostamenti orizzontali. Suggerì che le zone mobili sono in realtà collegate in un reticolato continuo che divide la superficie terrestre in numerose placche ampie e rigide. Ognuna delle configurazioni prima citate, al momento della terminazione apparente, poteva trasformarsi in uno qualunque degli altri due tipi. Faglie in cui lo spostamento si arresta o cambia direzione furono chiamate faglie trasformi

Wilson presentò un modello dell’apertura dell’Atlantico in cui mostra come si sviluppano queste faglie; lo spostamento laterale della Dorsale medio Atlantica è indipendente dalla distanza che i continenti hanno coperto e riflette semplicemente la forma della rottura iniziale dei blocchi continentali. Wilson fu il primo ad utilizzare il termine placche, ma la formulazione teorica completa ed il suo sviluppo furono opera del geofisico americano Jason Morgan.

La tettonica divide lo strato superficiale della Terra in dodici placche litosferiche distinte, ognuna di circa 45-65 miglia.

Queste placche fluttuano sulla sottostante astenosfera che, riscaldata dall’interno della Terra e divenuta plastica, si espande, diventa meno densa e si solleva. Incontrando la litosfera devia e trascina le placche lateralmente finchè si raffredda e si condensa deviando nuovamente per completare il ciclo.

Il movimento della placca è lento in termini di anni umani: circa 2 cm all’anno. Le placche interagiscono allontanandosi una dall’altra, scorrendo lateralmente o convergendo, cosa che comporta che una placca venga spinta sotto l’altra, oppure si corrugano dando origine a catene montuose. La teoria della tettonica a placche doveva essere verificata affinché venisse accettata dalla comunità scientifica. La prova che il fondale oceanico si espandesse arrivò dal rilevamento di particolari disegni magnetici e nel 1963 Fred Vine e Drummond Matthews svilupparono una teoria per spiegare il pattern zebrato delle anomalie magnetiche. Proposero che i minerali ferrosi contenuti nella lava, eruttata in diversi momenti lungo la rift della dorsale, conservassero e registrassero in modo permanente le caratteristiche che il campo magnetico presentava in quel momento ed in quel luogo; ad esempio la lava eruttata quando il Polo Nord si trovava nell’emisfero Nord, riportava una polarità positiva, al contrario, lava eruttata quando il Nord magnetico era nell’emisfero Sud riportava una polarità negativa.

L’affermarsi della teoria della tettonica delle placche ha comportato la presenza sia di elementi rivoluzionari che di continuità. Ci sono alcuni legami effettivi che connettono l’opera di Wegener all’odierna tettonica delle placche. D’altro lato, senza una serie di nozioni sconosciute a Wegener come l’ipotesi dell’espansione dei fondali oceanici, la teoria della deriva dei continenti non avrebbe potuto essere formulata in modo accettabile.