Che cos’è la tettonica a placche?

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Dalla fossa oceanica più profonda alla montagna più alta, la tettonica a placche spiega le caratteristiche e il movimento della superficie terrestre nel presente e nel passato.

Sviluppata dal 1950 al 1970, la teoria della tettonica a placche è l’aggiornamento moderno alla deriva dei continenti, un’idea proposta per la prima volta dallo scienziato Alfred Wegener nel 1912 che affermava che i continenti della Terra erano “alla deriva” attraverso il pianeta nel tempo., Wegener non aveva una spiegazione su come i continenti potessero muoversi sul pianeta, ma i ricercatori lo fanno ora: la tettonica delle placche.

La tettonica a placche è la teoria secondo cui il guscio esterno della Terra è diviso in grandi lastre di roccia solida, chiamate “placche”, che scivolano sul mantello terrestre, lo strato interno roccioso sopra il nucleo terrestre. Lo strato esterno solido della Terra, che include la crosta e il mantello più alto, è chiamato litosfera. È spessa 100 km (60 miglia), secondo l’Encyclopedia Britannica., Sotto la litosfera è l’astenosfera-uno strato viscoso mantenuto malleabile dal calore in profondità all’interno della Terra. Lubrifica le parti inferiori delle placche tettoniche terrestri, permettendo alla litosfera di muoversi.

Nicholas van der Elst, sismologo presso l’Osservatorio terrestre Lamont-Doherty della Columbia University a Palisades, New York, considera la tettonica a placche come la “teoria unificante della geologia.”

” Prima della tettonica a placche, le persone dovevano trovare spiegazioni delle caratteristiche geologiche nella loro regione che erano uniche per quella particolare regione”, ha detto Van der Elst., “La tettonica a placche ha unificato tutte queste descrizioni e ha detto che dovresti essere in grado di descrivere tutte le caratteristiche geologiche come se fossero guidate dal moto relativo di queste placche tettoniche.”

Come funziona la tettonica a placche

La forza trainante della tettonica a placche è la convezione nel mantello. Il materiale caldo vicino al nucleo terrestre si alza e la roccia del mantello più fredda affonda. “È un po’ come una pentola che bolle su una stufa”, ha detto Van der Elst.

Nel frattempo, i geologi immaginano le piastre sopra questo mantello roiling come autoscontri; si scontrano ripetutamente, si attaccano, poi si strappano., I geologi si riferiscono ai luoghi in cui i segmenti si incontrano e si dividono come confini delle placche. Si pensa che si avvolgano intorno alla Terra come cuciture su una palla da baseball.

Ci sono tre modi in cui i confini delle placche si incontrano e ognuno innesca una caratteristica geologica unica:

I confini convergenti si verificano quando le placche si scontrano l’una nell’altra. Dove queste placche si incontrano, la crosta terrestre si sbriciola e si inarca in catene montuose. Ad esempio, l’India e l’Asia si sono unite circa 55 milioni di anni fa per creare le montagne dell’Himalaya. Mentre il mash-up continua, quelle montagne crescono sempre più in alto., I geologi hanno scoperto che le Alpi svizzere vengono sollevate più velocemente di quanto non vengano abbassate attraverso l’erosione-e quindi crescono ogni anno, secondo uno studio del 2020 sulla rivista Earth-Science Reviews. Tuttavia, quando la massa di una montagna diventa troppo grande per resistere alla gravità, cesserà di crescere. L’erosione ostacola anche la crescita indossando le montagne, ma poiché le montagne possono crescere a un ritmo relativamente veloce, l’erosione in genere non vince, secondo l’Università di Hawai’i a Manoa.,

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Ma le placche convergenti non sempre si scontrano verso l’alto. A volte, una placca oceanica (che è fatta di roccia più densa delle masse terrestri) si scontra con una placca continentale, nel qual caso “subduce” o si tuffa sotto l’altra placca. Poi scende nel mantello terrestre, lo strato sotto la crosta, si scioglie nel magma caldo del mantello e viene vomitato in un’eruzione vulcanica. Molti vulcani spettacolari si trovano lungo le zone di subduzione, come l ‘ “Anello di Fuoco” che circonda l’Oceano Pacifico.,

Quando due placche oceaniche convergono, si forma una fossa profonda, come la Fossa delle Marianne nell’Oceano Pacifico settentrionale che si crede sia il punto più profondo della Terra. Questi tipi di collisioni possono anche portare a vulcani sottomarini.

Come suggerisce il nome, i confini divergenti sono confini tettonici in cui le placche “divergono” o vengono separate. Questo movimento crea enormi depressioni sulla terra, come la Spaccatura dell’Africa orientale. Nell’oceano, questo stesso processo crea creste medio-oceaniche., Il magma caldo del mantello terrestre sgorga su queste creste, formando una nuova crosta oceanica e spingendo le placche a parte. Montagne sottomarine e vulcani possono sorgere lungo questa cucitura, in alcuni casi formando isole. Ad esempio, la dorsale medio-atlantica attraversa direttamente l’Islanda.

La Valle di Thingvellir è un parco nazionale islandese, noto per la sua storia in Islanda ma anche come l’unico luogo in cui la spaccatura del Medio Atlantico si trova sopra il livello del mare. I visitatori possono camminare lungo la spaccatura tra la placca nordamericana e la placca eurasiatica., Attività vulcanica e terremoti sono comuni nella zona. (Immagine di credito: Kate Ramsayer / AGU.)

Il tipo finale di bordo piatto, trasformare i confini, esistono dove le piastre si muovono lateralmente in relazione tra loro. È il movimento scorrevole dei confini delle placche che innesca molti terremoti. La faglia di San Andreas in California, dove le placche tettoniche del Nord America e del Pacifico si frantumano l’una con l’altra con un movimento prevalentemente orizzontale, è un famoso esempio di confine di trasformazione.,

Le placche tettoniche si muovono ad una velocità di uno o due pollici (da tre a cinque centimetri) all’anno, secondo National Geographic. Questo è più o meno veloce come le unghie crescono!

La faglia di San Andreas attraversa la California tra le placche tettoniche del Pacifico e del Nord America. (Immagine di credito:)

Quante piastre esistono?

Poiché la Terra è sferica, le sue placche tettoniche o litosferiche sono fratturate in dozzine di sezioni curve. (Immaginalo come un guscio d’uovo incrinato.,) Ogni piastra varia da poche centinaia a migliaia di chilometri di dimensione, secondo il Servizio geologico degli Stati Uniti (USGS), e in base alle sue dimensioni, è classificato come “maggiore”, “minore” o “micro.”

Secondo World Atlas, esistono sette placche principali, tra cui le placche tettoniche nordamericana, pacifica, eurasiatica, africana, indo-australiana, sudamericana e antartica., Tuttavia, secondo un articolo del 2012 su Nature, i terremoti degli ultimi decenni sono la prova che la placca indo-australiana si è incrinata negli ultimi 10 milioni di anni, creando una placca indiana separata e una placca australiana che aumenterà il numero di placche principali a otto.

Questa mappa mostra il fondo marino e la deformazione sotto di esso in una frattura nel bacino di Wharton nell’Oceano Indiano. Questa frattura si è probabilmente formata quando si è formata la crosta oceanica, ma ora viene trasformata in un nuovo limite di placca., Le depressioni sono indicativi di un guasto strike-slip, che è lo stesso tipo di guasto come la Faglia di San Andreas in California. (Immagine di credito: Aurélie Coudurier-Curveur; Coudurier-Curveur, A. et al. Geophysical Research Letters (2020); CC BY 4.0)

Se quella nuova divisione conta come confine o meno, la Placca del Pacifico è ancora la più grande di tutte le placche tettoniche. Misura 39.768.522 miglia quadrate (103.000.000 chilometri quadrati) e si trova nascosto sotto l’oceano.,

L’elenco delle placche minori della Terra include la Placca araba, la Placca caraibica, la placca Cocos, la placca Nazca, la Placca filippina, la placca scozzese e altro ancora. Ci sono anche molti piatti più piccoli in tutto il mondo.

La Terra primitiva e le prime prove della tettonica a placche

Mentre la Terra è stimata a 4,54 miliardi di anni, la crosta oceanica viene costantemente riciclata nelle zone di subduzione. Ciò significa che il fondo marino più antico ha ancora solo circa 200 milioni di anni. Le rocce oceaniche più antiche si trovano nell’Oceano Pacifico nord-occidentale e nel Mar Mediterraneo orientale., Frammenti di crosta continentale sono molto più antichi, con grandi pezzi di almeno 3,8 miliardi di anni trovati in Groenlandia.

Con gli indizi lasciati nelle rocce e nei fossili, i geoscienziati possono ricostruire la storia passata dei continenti della Terra. La maggior parte degli scienziati pensa che la moderna tettonica a placche abbia preso il sopravvento sullo sviluppo planetario precedente circa 3 miliardi di anni fa, basato su antichi magmi e minerali conservati nelle rocce di quel periodo. Tuttavia, i ricercatori hanno trovato prove che la tettonica a placche avrebbe potuto essere attiva per ben 4 miliardi di anni, secondo un articolo del 2020 sulla rivista Discover.,

Alcuni dei principali piatti moderni sotto i nostri piedi. La tettonica a placche è un processo in corso, così a lungo in futuro queste placche potrebbero essere irriconoscibili come la superficie terrestre era un miliardo di anni fa. (Credito di immagine: USGS)

“Non sappiamo realmente quando la tettonica a placche come sembra oggi è iniziata, ma sappiamo che abbiamo una crosta continentale che probabilmente è stata raschiata da una lastra in discesa che ha 3,8 miliardi di anni”, ha detto Van der Elst., “Potremmo indovinare che significa che la tettonica a placche stava funzionando, ma potrebbe essere sembrata molto diversa da oggi.”

Mentre i continenti si muovono intorno alla Terra, occasionalmente si uniscono per formare supercontinenti giganti o una singola massa terrestre. Uno dei primi grandi supercontinenti, chiamato Rodinia, si riunì circa 1 miliardo di anni fa. La sua rottura è legata a una glaciazione globale chiamata Snowball Earth.

Un supercontinente più recente chiamato Pangea si è formato circa 300 milioni di anni fa., Africa, Sud America, Nord America ed Europa si annidarono strettamente insieme, lasciando un modello caratteristico di fossili e rocce per i geologi da decifrare una volta che la Pangea si spezzò. I pezzi del puzzle lasciati da Pangea, dai fossili alle coste corrispondenti lungo l’Oceano Atlantico, hanno fornito i primi indizi che i continenti della Terra si muovono.

Nel 20 ° secolo, i ricercatori si sono resi conto che la crosta terrestre non è un pezzo, ma è composta da molte enormi placche tettoniche su cui cavalcano i continenti., (Immagine di credito: da Karl Tate, Artista Infografica)

Segnalazione aggiuntiva da Alina Bradford, Live Science contributor. Questo articolo è stato aggiornato il feb. 2, 2020 da Live Science Contributor Tiffany Significa.

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