Principio di Isostasia e tettonica delle placche

Il principio di isostasia

Il principio di isostasia è un’applicazione geologica della SPINTA DI ARCHIMEDE. La crosta terrestre è divisa in blocchi prismatici che affondano le proprie radici nel mantello magmatico. A causa della minor densità della crosta continentale rispetto a quella del mantello, i continenti sono soggetti ad un movimento verticale. I blocchi con le radici più profonde (e quindi una massa maggiore) vengono spinti verso l’alto, formando montagne.

La teoria di Wegener

Quello della deriva dei continenti è un modello proposto da Alfred Wegener nel 1915. Secondo le sue supposizioni, nel passato doveva essere esistito un super-continente, la Pangea, circondato da un unico grande oceano, la Panthalassa. 200 milioni di anni fa, questo super-continente avrebbe iniziato a frammentarsi, formando la Laurasia e la Gondwana e, successivamente, quelli che oggi riconosciamo come Europa, Asia, America, Africa e Oceania.

Prove a favore di Wegener

A favore del modello di Wegener, vi erano molte prove:

• Quelle di tipo morfologico, basate sui profili dei continenti, che sono straordinariamente complementari.

• Quelle di tipo paleontologico, poiché fossili di organismi identici erano stati ritrovati su continenti distanti.

• Quelle di tipo morfologico, dal momento che su coste di continenti separati aveva rinvenuto rocce che corrispondevano per tipo ed età.

• Quelle di tipo orografico, poiché alcune catene montuose si interrompono lungo una costa e “ricompaiono” sulla terraferma dall’altra parte dell’oceano.

Critiche alla teoria di Wegener

La teoria della deriva dei continenti fu da molti criticata, poiché Wegener non era riuscito a trovare la causa degli spostamenti dei continenti. Le sue proposte (rotazione della terra, attrazione gravitazionale del Sole e della Luna, movimenti nella terra) furono tutte bocciate.

La teoria di Wegener, dunque, fu accantonata per qualche decennio e ripresa dopo la II Guerra Mondiale.

Scoperte oceanografiche post-belliche

Iniziava, ora, una fase di esplorazioni oceanografiche senza precedenti, da cui era emersa l’esistenza di due strutture morfologiche:

• Le dorsali oceaniche, ovvero vulcani lineari con flusso termico positivo, grazie alla fuoriuscita di magma;

• Le fosse abissali, con flusso termico negativo, poiché non c’è magma.

Inversione dei poli magnetici

Assumiamo che il polo sud e il polo nord magnetici si invertano con periodicità di migliaia di anni e che le rocce abbiano proprietà magnetiche. Allora si evince che il magma che fuoriesce dalle dorsali oceaniche orienti la propria polarità in maniera concorde al campo magnetico terrestre.

Si è notato che il magma più vicino al RIFT (il punto di fuoriuscita del magma) si dispone in maniera concorde alla disposizione attuale del polo sud e polo nord magnetico, mentre, allontanandoci dal rift, troveremo un’anomalia magnetica, poiché la disposizione sarà concorde alla disposizione dei poli di migliaia di anni fa.

Formazione della crosta e subduzione

In conclusione, le dorsali rappresentano il punto attraverso cui si forma la nuova crosta, mentre le fosse oceaniche rappresentano il punto in cui la crosta più vecchia si ritorna magma tramite un movimento di subduzione.
Secondo il modello della tettonica a zolle, la parte superiore del mantello e la crosta sovrastante si comportano come uno strato rigido, chiamato litosfera, suddiviso in frammenti minori, le placche. La litosfera poggia sull’astenosfera, una zona del mantello in cui le rocce sono prossime al punto di fusione, il che consente alla litosfera rigida di muoversi al di sopra di esse.

Tipi di margini delle placche

Ogni placca litosferica si muove come un’unità a sé stante. Le interazioni di maggior entità avvengono lungo i margini, che possono essere:

• Divergenti, quando le due zolle si allontano fra di loro.

Si trovano per lo più lungo le creste delle dorsali oceaniche. Le fratture che si formano vengono riempite da magma che risale dal mantello sottostante. Il magma si raffredda e va a costituire nuove porzioni di fondo oceanico.

• Convergenti, lungo i quali due placche si muovono l’una verso l’altra e la litosfera oceanica di una placca scende al di sotto dell’altra placca, riassorbita dal mantello.

• Quando entrano in contatto una placca oceanica (più densa e meno spessa) e una placca continentale (più spessa e meno densa), quella oceanica sprofonda sotto la continentale, così da fondersi e diventare magma.

Questo tipo di contatto può generare terremoti o vulcani sulla crosta continentale.

• Quando entrano in contatto due placche continentali, si ha un corrugamento della roccia che può formare catene montuose.

• Quando entrano in contatto due placche oceaniche, una sprofonda sotto l’altra attraverso movimenti di subduzione, si fonde in magma e forma vulcani sul fondale oceanico.

• Trasformi, quando le due placche scorrono parallelamente l’una rispetto all’altra.

Possono generare terremoti.

Gli hotspots e il movimento delle placche

Gli hotspots sono zone con diametro di poche centinaia di km caratterizzate da attività vulcanica elevato flusso di calore e sollevamento crostale. In seguito a movimento della placca al di sopra di questo punto caldo, i diversi edifici vulcanici si sono formati in successione e sono stati poi traslati man mano che la placca si muoveva e il punto caldo restava stazionario. Grazie agli hotspots, dunque, è possibile seguire la linea di movimento delle placche.