Morfologia dei fondali marini

FISIOGRAFIA DEI FONDALI OCEANICI

Se osserviamo un sistema oceanico e partiamo dall’oceano Atlantico e facciamo il profilo, che

va dalla costa orientale degli Stati Uniti e la costa occidentale del continente africano

osserviamo che: è presente attaccato al continente americano una prima zona suborizzontale,

che pende debolmente; poi abbiamo una rottura di pendenza evidente e una accelerata verso

le profondità maggiori; e poi risale per la dorsale oceanica; poi di nuovo aumentano le

profondità; e infine ritorna la piattaforma continentale. Inoltre, osservando questo profilo

distinguiamo le principali province fisiografiche dei fondali oceanici.

La topografia dell'oceano è caratterizzata da tre principali province fisiografiche:

1. Margini continentali, che possono essere attivi o passivi.

2. Bacini oceanici profondi, in cui si hanno deposizioni di sedimenti che arrivano da terra;

3. Dorsali medio-oceaniche, con la creazione di nuova crosta oceanica.

Ora però vediamo più in dettaglio i principali elementi fisiografici che delineano la

conformazione dei fondali oceanici:

Il margine continentale è formato sostanzialmente da una piattaforma continentale ed

• una scarpata continentale. Alla fine del margine continentale, con l'inizio del bacino

oceanico, si ha il continental rise o il declivio continentale o rialzo continentale.

Al centro dei bacini oceanici, troviamo una zona che possiamo chiamare zone abissali,

• ovvero luoghi in cui iniziano a formarsi delle colline abissali.

Spostandosi verso la zona di convergenza ci si scontra con la dorsale medio oceanica e

• viene riconosciuta una valle, che viene chiamata Rift Valley, in cui solitamente sono

presenti delle creste. MARGINE CONTINENTALE

Quindi i margini continentali possono essere attivi o passivi:

Attivo --> caratterizzato da una stretta piattaforma continentale, scarpata continentale molto

pendente, assenza del rialzo continentale e presenza di una fossa oceanica. Sono attivi quando

coincidono con un margine di convergenza e quindi coincide con un margine di placca.

Passivo --> caratterizzato da un’ampia piattaforma continentale, scarpata continentale, il

rialzo continentale e assenza di fossa oceanica. Sono passivi quando appartengono alla stessa

placca, dunque non coincide con un margine di placca.

NB! Se si hanno due margini convergenti, da un punto di vista morfologico avremo la

formazione delle fosse oceaniche, che non esistono nei margini passivi. Mentre sul margine

attivo non esiste il continental rise.

I sedimenti che arrivano dall’erosione della crosta continentale per il margine passivo

contribuiscono all’espansione del margine, mentre nel caso del margine attivo i sedimenti

finiscono nella fossa oceanica, che non permette una prorogazione del margine continentale.

Lungo le dorsali medio oceaniche e in pieno oceano si formano i seamounts, che oltre a

formarsi in contesto di archi vulcanici, come abbiamo visto precedentemente, o di zone di

divergenza, poiché sono zone in cui abbiamo la risalita del magma. I seamounts possono essere

presenti anche intraplacca, a causa della presenza di hot-spot.

Curva ipsografica

La curva ipsografica è una curva che si disegna andando a plottare nel grafico l’area in

percentuale occupata dalle diverse quote del rilievo: il rilievo terrestre può essere positivo o

negativo. Queste diverse quote si ritrovano o sulla superficie emersa o su quella sommersa in

termini di batimetria e possono essere più o meno estese.

Nel grafico possiamo osservare la presenza di un istogramma, che riporta la percentuale di

area del pianeta. Dal grafico osserviamo le aree con quote più estese, quelle che

contraddistinguono per la loro estensione la crosta continentale e la crosta oceanica, e

possiamo notare che abbiamo due situazioni sul nostro pianeta: ci sono due picchi, che

vengono solo nel momento in cui si hanno due croste che si muovono sulla superficie del

pianeta, lo stesso grafico non viene fatto nel caso di un altro pianeta. Grazie alla differenza tra

croste abbiamo questa distribuzione bimodale.

Il fatto che la densità della crosta oceanica sia maggiore e che sia più sottile sono delle

caratteristiche importanti che permettono di avere una subduzione e dunque la creazione di

morfologie sui continenti.

Curva ipsografica e spessore della crosta: la morfologia della superficie terrestre è legata alla

natura delle croste litosferiche (spessore e densità).

L’isostasia spiega la forma della distribuzione bimodale della curva ipsografica. Questa teoria

suggerisce che la terra è costituita da blocchi di litosfera rigida litosfera, spessi circa 100 km,

che "galleggiano" in equilibrio isostatico su una regione plastica del mantello terrestre

chiamata astenosfera.

L'isostasia o equilibrio isostatico è lo stato di equilibrio gravitazionale tra la crosta terrestre e

il mantello tale per cui la crosta "galleggia" sul mantello ad un'altezza che dipende dal suo

spessore e dalla sua densità.

Riassumendo: La crosta continentale ha uno spessore medio di 35 km e una composizione

vicina al granito (densità 2,7 -2,8 g/cm3). La crosta oceanica, invece, è molto più sottile

(mediamente 5 km) ed è composta da basalto (densità 3,0 g/cm3). Quindi, dal punto di vista

dell'isostasia, i continenti si trovano ad un'altezza superiore perché sono composti da masse

spesse di materiali di densità inferiore.

NB! Si ritiene che le grandi catene montuose sulla terraferma siano alte perché sono sostenute

da spesse radici di roccia granitica (fino a 70 km di spessore). Le grandi catene montuose sul

fondo marino dell'oceano (cioè: le dorsali medio- oceaniche) stanno in alto perché la litosfera

è calda e quindi ha una densità inferiore rispetto alla litosfera dei bacini oceanici più profondi.

NB! Margine di placca e margine continentale sono due cose diverse!!!!

MARGINI CONTINENTALI PASSIVI e ATTIVI

I margini continentali possono essere classificati come passivi o attivi, a seconda della loro

vicinanza ai confini di placca.

Margine continentale passivo

Sono incorporati all'interno delle placche litosferiche e quindi non sono in prossimità

• di alcun confine di placca.

Non hanno una grande attività tettonica (come grandi terremoti, vulcani eruttivi e

• orogenesi).

Prodotti dal rifting delle masse continentali e dalla continua espansione dei fondali

• marini.

Le caratteristiche morfologiche del margine continentale passivo sono:

1) Piattaforma continentale ampia e ben sviluppata

2) Scarpata continentale che porta a un rialzo continentale che si estende verso i bacini

dell'oceano profondo

Sedimenti depositatesi in ambiente marino = sedimenti marini

Ricoprono la crosta continentale sommersa e la crosta oceanica più o meno come i manti

nevosi ricoprono le montagne in alta quota o le terre emerse nelle regioni polari.

Margine continentale attivo

Sono associati a limiti di placche litosferiche.

• Sono contrassegnati da un alto grado di attività tettonica (come grandi terremoti,

• vulcani eruttivi e orogenesi).

Comprende 2 tipologie:

• Margini attivi convergenti

o Margini attivi trasformi.

o

Margini continentali attivi convergenti

Il margine continentale attivo convergente ha come caratteristiche morfologiche, che lo

contraddistinguono, la presenza di:

a. Arco vulcanico a terra.

b. Piattaforma continentale stretta, a tratti assente.

c. Scarpata continentale molto ripida e assenza del rialzo continentale.

d. Le fosse oceaniche (oceanic tranches) rappresentano elementi geomorfologici

distintivi dei margini attivi convergenti.

Margini continentali attivi trasformi

Sono meno comuni e sono associati a confini di placca trasformi. Le caratteristiche

morfologiche dei margini continentali attivi trasformi sono:

a) Le faglie offshore di solito sono parallele alla principale faglia che segna il margine di placca

trasforme

b) Creano isole allungate, banchi (aree poco profonde sommerse) e bacini profondi vicino alla

costa.

c) La California costiera lungo la faglia di San Andreas è un esempio di margine attivo di

trasformazione.

I margini ATTIVI si riferiscono al limite sommerso di un continente (= margine continentale)

che sovrasta la litosfera oceanica in un confine di placca convergente, in opposizione a un

margine continentale PASSIVO che è la cicatrice rimanente al bordo di un continente dopo la

rottura del continente. I margini ATTIVI sono generalmente "attivi" su decine (Tonga,

Marianne) o centinaia (Giappone, Sud America) di milioni di anni.

Nell’immagine vediamo la formazione ideale di un margine continentale passivo: la formazione

della rift valley, la rottura della placca continentale, la creazione di nuova crosta oceanica e

l’innescarsi della divergenza delle placche. E si può notare che la zona iniziale di rottura che

rimane sommersa da un’estesa pila di sedimenti, che va poi a formare le morfologie del

margine continentale passivo.

NB! Una differenza significativa. Il margine attivo che ha una conformazione soprattutto

dettata dalla presenza di fossa oceanica e di una piattaforma oceanica molto limitata, che sono

determinate dall’attività tettonica, e i sedimenti che si depositano nella fossa non riusciranno

a riempirla, talmente è profonda. Mentre nei margini passivi, la conformazione iniziale che si

era formata con la rift valley col tempo viene completamente sepolta e quello che troviamo

sul fondale non è altro che la deposizione di sedimenti, che si sono andati a posizionare lungo

il margine passivo.

Margini continentali passivi - piattaforma continentale

La piattaforma continentale è la zona prospicente alla linea di costa, che va verso mare e che

termina ad una distanza variabile (piattaforme strette e piattaforme ampie), ma una

profondità che solitamente è tra i 100 e 200 metri.

Dunque, le caratteristiche che corrispondono alla piattaforma continentale sono:

Viene definita come una superficie sommersa in leggera pendenza che si estende dalla

- linea di costa verso mare fino allo shelf break (brusca rottura di pendenza);

Assente lungo alcuni continenti, ma si estende verso il mare per più di 1500 km lungo

- altri;

È larga circa 80 km (in media) e profonda fino a 100/200 m (al suo limite verso mare).

- in generale si tende a dire che la profondità media è di 130 m;

Pendenza: 0,1° (in media). quindi è un’area veramente suborizzontale;

- Le piattaforme continentali rappresentano solo il 7,5% dell'area totale dell'oceano,

- tuttavia hanno un notevole valore economico e politico:

È la parte del fondo marino oceanico più utilizzata dalla società: navigazione, ricreazione,

→

pesca, acquacol