Home GeoForum Forums Geologia & Professione Chiedilo ai geologi Dubbio sulla tettonica a placche

Ciao a tutti!

Approfondendo sempre più l'argomento sulla tettonica delle zolle e relative dinamiche, mi è sorto un dubbio:

quando due continenti finiscono per scontrarsi, (per esempio quando l'India si stava avvicinando alla placca asiatica avanzando in direzione nord verso la fossa oceanica dell'antica Tetide, che funzionava da inghiottitoio) la zolla indiana che procedeva verso l'Asia, approssimandosi alla fossa di subduzione della Tetide, sarebbe stata subdotta quando fosse arrivata nelle sue prossimità, dando origine ai corrugamenti che avrebbero formato la catena l'Himalaya.

Benissimo, ma il mio dubbio è questo: mentre la zolla indiana stava giustamente avanzando verso l'India, la crosta oceanica che la "trasportava" si stava distruggendo nella fossa di subduzione della Tetide, la placca asiatica stava anch'essa avanzando in direzione opposta (quindi verso Sud) anche se in misura meno marcata, o era ferma?

Cioè, in pratica vorrei chiarirmi se quando una zolla di subduzione oceanica arriva in prossimità di una fossa e subduce, per la teoria delle celle convettive, la zolla "continentale" in prossimità della fossa dove si fronteggia con quella oceanica subducente, che fine fa?

In sostanza, se le due zolle avanzano entrambe, una si distrugge nell'astenosfera subducendo (quella oceanica), ma quella continentale si distrugge anch'essa scivolando sopra quella oceanica, oppure resta ferma e a muoversi è solo la zolla oceanica?

In sintesi, avanzano tutte e due le zolle una verso l'altra (quella oceanica e quella continentale), o avanza solo la zolla oceanica e quella continentale resta ferma?
Perché se avanza anche quella continentale, come fa a distruggersi se rimane al di sopra di quella subducente oceanica?
Se si muove anch'essa, e chiaramente non sprofonda, il suo bordo rimanendo sopra quello della zolla oceanica come si comporta?
Scivola scorrendole sopra, o resta fermo?


Scusatemi per la domanda banale e se mi sono dilungato troppo, ma mi piacerebbe chiarire questo dubbio.

Grazie.

la crosta continentale non subduce a causa della sua densità inferiore alla crosta oceanica e al mantello. Semplicemente si deforma dando origine alle montagne. Ora l'india ha finito la crosta oceanica che la tirava e la crosta continentale indiana è in contatto con quella asiatica. Nel punto di giunzione ci sono particolari rocce chiamate ofioliti. Se cerchi trovi facilmente.

considera che, mediamente e a grandi linee, la crosta continentale è granitica con densità di 2,7 t/m3, la crosta oceanica è basaltica con densità di 3,3 t/m3. Questa differenza di densità fa si che quando due placche si scontrano, quella più pesante subduce.

Ciao Federico, grazie per la risposta.
In effetti hai centrato il punto che mi interessava sapere, e cioè cosa succede alla sottostante crosta oceanica quando arriva in prossimità della zona di subduzione.
Ed ecco il punto: come giustamente mi fai notare, l'India non ha più davanti a sé della crosta oceanica residua, perché questa è sprofondata tutta nella fossa e il risultato è la formazione della catena montuosa himalayana formata da granito più leggero del basalto oceanico.

Ma a questo punto mi sorge una domanda: dal momento che l'India non ha più crosta oceanica davanti a sè che la traina perché si è consumata nella fossa, devo desumere che lo sprofondamento della crosta oceanica si sia rallentato fortemente, o temporaneamente interrotto, a causa della resistenza che la piattaforma continentale indiana oppone all'avanzamento della litosfera oceanica che la trasporta.

Se è così, e se quindi la crosta oceanica fa fatica ad avanzare perché l'India è in contatto con la piattaforma continentale asiatica, allora mi viene da immaginare che nella parte terminale dell'India, a sud dove si assottiglia formando una specie di cuneo, la forza trainante della crosta oceanica, spingendo contro il margine continentale sud del continente indiano, possa far sorgere piano piano, dei rilievi montuosi o geosinclinali, formati dai sedimenti marini che si trovano immediatamente sotto al margine continentale indiano.

Cioè, in pratica il granito della penisola indiana, galleggiando dentro il sima oceanico, funge da freno e ostacola il trascinamento dello stesso, e questo fenomeno, molto alla lunga, dovrebbe generare dei corrugamenti nella zona meridionale dell'India, dico giusto?

Per quanto riguarda la placca asiatica, io erroneamente, mi figuravo che si dovesse anch'essa muovere in senso opposto a quella indiana, e quindi verso sud, ma credo di aver capito che il movimento non avviene solo in un senso, ma anche lateralmente, per cui forse è questo il motivo per cui la placca asiatica durante la sua evoluzione, non si è spostata di molto verso sud, ma piuttosto verso ovest.

Ho capito bene?

Grazie ancora delle risposte!

P.S.

Ho letto delle ofioliti, in pratica sono pezzi di crosta oceanica o del mantello, che spinti da forze tangenziali, si sollevano o si sovrappongono alla crosta continentale fino ad affiorare. Quante cose si imparano!

Non precisamente.
C'è la crosta oceanica, creata nelle dorsali, basaltica, densa, pesante, sottile. Quella sprofonda nelle zone di subduzione.
E c'è la crosta continentale, "granitica", leggera, molto più spessa, che nella collisione fra placche non sprofonda ma resta "sopra" e si corruga.
Ma non è "trasportata" sopra a crosta ocenaica. Cioè, la crosta oceanica a un certo punto termina, e si passa a crosta continentale, assottigliata perché in corrispondenza dei margini passivi (là dove si era aperto un oceano) la crosta continentale prima di lacerarsi definitivamente, si stira e si assottiglia.

Quando si arriva alla collisione continentale, l'energia in gioco è assorbita dal corrugamento (orogenesi).
Poi siamo su di una sfera, e questo complica un po' schemi ed esempi. Le placche sono pezzi di guscio, quindi non hanno (non possono avere, su di una sfera: è una questione ben chiara se affrontata al di fuori della geometria euclidea) movimenti "lineari", bensì sempre con componenti di rotazione attorno a un qualche punto che fa da fulcro. Quindi una parte del movimento in atto si trasferisce lateralmente, mettendo in gioco le placche limitrofe.
Io lo immagino come il cubo di Rubik (o il vecchio quadrato del gioco del 15): se sposti un pezzo, tutto il resto, giocoforza, si muove sino ad assestarsi su nuove posizioni.
Entrano in gioco le trascorrenze, che possono essere anche di vasta portata.

Questo per quanto riguarda spinte e collisione.
Anche il movimento fra placche va inteso come un qualcosa che non è mai svincolato dall'insieme, ma agisce sempre cme movimenti relativi di una placca rispetto alle altre.
Le placche continentali hanno i loro movimenti, non necessariamente convergenti con le oceniche. Cioè, non è detto che si vadano incontro con un'unica componente, pura. Può essere anche che le due placche "convergenti" in realtà si muovano in direzione e verso simili, ma quella ocenaica è più "veloce" e quindi raggiunge l'altra e "collide".
C'è tutta una serie di possibilità giocando con le varie componenti del movimento. In alcuni casi, ad esempio,la crosta continentale sopra il piano di subduzoine (a una certa distanza da esso) va in distensione, perché il sistema del margine attivo tende a "muoversi" verso l'oceano: si formano allora i bacini di retroarco, subsidenti alle spalle dell'arco vulcanico, anzichè la catena montuosa.
Diciamo che ogni margine di placca ha una sua storia, e sviluppa caratteristiche diverse. E se ne vedono delle belle!

1. Puntualizzazione importante quella fatta qui sopra: i movimenti sono sempre relativi
2. Se vuoi notizie su quelle rocce oceaniche cerca "sutura del Gange"
3. L'India sta tuttora entrando dentro l'Asia
4. Le zolle si muovono essenzialmente per a) spinta dalle dorsali oceaniche per formazione di nuova crosta che "si fa posto" b) "tiro" da parte della zona di subduzione e c) movimenti al contatto litisfera - astenosfera.

Per le parti di crosta oceanica ora sui continenti cerca "obduzione"

Ciao Morena, grazie dei chiarimenti.

E' giusto quello che hai scritto, in realtà dobbiamo ragionare su una superficie sferica, quindi le forze in gioco sono complesse e le componenti del movimento sono plurime.
Quindi, nel caso della placca asiatica, come avevo intuito, (meno male che non ho detto una cavolata! ) non si muove solo verso sud per andare incontro a quella indiana (molto marginalmente), ma si muove in diverse direzioni, e forse la componente principale, ma posso sbagliare, è quella in direzione ovest.

Però mi dici una cosa che mi sconvolge! (Scherzo!)
Io da quello che ho letto nei libri di geologia che ho a casa e anche su internet, sapevo che la crosta oceanica basaltica o SIMA, costituisce un substrato che ricopre tutta la superficie esterna della crosta, e i continenti sono appunto zolle di SIAL o crosta continentale granitica, che "galleggiano" come barche (è un paragone un po' forzato) sul SIMA basaltico che li trasporta come un nastro trasportatore.

Magari sono io che ho capito male, ma stai dicendo che sotto i continenti non c'è il substrato di crosta oceanica che funge da cuscino e li trascina?

Almeno da quello che so, mi sembra che fosse stato Wegener a postulare per primo che il substrato di crosta oceanica ricoprisse tutta la superficie terrestre, e fosse allo coperto solo nei fondali oceanici, mentre sotto i continenti, si trovasse ricoperto dalla crosta continentale più spessa.

Ma è così o ho capito male io?

Grazie ancora.

Se vogliamo vedere un qualcosa di continuo, esteso anche sotto i continenti, andrei a considerare il mantello superiore, cioè quella porzione/involucro che sta fra la discontinuità di Mohorovicic e l'astenosfera.
Cioè, riassumendo: lo scivolamento delle placche avviene perché entro il mantello c'è uno strato/involucro parzialmente fluido e quindi plastico. Sopra questo c'è ancora un po' di mantello, diciamo più "normale" (solido), e su di esso appoggiano spesse placche di crosta continentale e sottili pellicole di crosta oceanica, molto più giovane perché, se da un lato si rigenera continuamente nelle dorsali, dall'altro viene distrutta nelle subduzioni.

D'altra parte - tralasciando i meccanismi all'origine, cioè perché la crosta si rompe proprio in quel punto - un oceano "nasce" dalla fratturazione profonda di una placca di crosta continentale.
In una situazione di tensioni o moti divergenti, la crosta continentale si frattura lungo piani concavi verso l'alto (faglie listriche), quindi si stira e assottiglia via via. Le faglie curve infatti permettono l'isolarsi di cunei di crosta che scivolano "verticalmente" l'uno rispetto all'altro ruotando, cosicché tutto l'insieme tende ad appiattirsi e ad allungarsi.
Si raggiunge alla fine un limite, oltre il quale la crosta non riesce più a stirarsi, e allora si lacera. Chiaramente, assottigliandosi, il mantello fluido sottostante risale, e dove avviene la lacerazione arrivano a fuoriuscire magmi basaltici derivati dalla sua fusione.
Sono questi che "producono" la crosta ocenaica.
Mentre i due frammenti di crosta continentale continuano ad allontanarsi, si produce via via nuova crosta oceanica a riempire la ferita, simmetrica ai due lati della dorsale.

Se pensi a questo meccanismo, appare evidente che la crosta oceanica inizia laddove finisce quella continentale, cioè dove questa si è rotta, lasciando affiorare il sottostante.

Ti ringrazio tanto della spiegazioni che mi hai dato, perché mi hanno chiarito molte cose del meccanismo che causa le dinamiche dei movimenti tettonici, e soprattutto la disposizione crosta oceanica - crosta continentale.
Si, il fatto che la crosta, insieme alla parte superiore del mantello, in pratica appena sotto la discontinuità di Mohrovicic al confine con l'astenosfera, sotto l'azione di stress di lunga durata, "scorresse" sul materiale astenosferico plastico, l'avevo capito, ma sinceramente pensavo che il substrato di basalto oceanico fosse comune su tutta la superficie terrestre.

Mi potresti chiarire per favore una cosa che ritengo fondamentale (almeno per me), alla luce di quanto mi hai detto?

Il punto è quello di prima in pratica, nel senso, per quanto riguarda la disposizione crosta oceanica-continentale, ho capito perfettamente quello che mi hai spiegato, e cioè che lo strato oceanico è contiguo a quello continentale e non costituisce una base comune nel quale vengono "trasportati" i continenti.

Però questo contrasta con quello che c'è scritto nei miei libri di geologia che ho a casa, probabilmente perché un po' datati (uno si chiama "La storia della geologia - da Atlantide alla Pangea" edito da Mondadori, di Guido Ruggieri del 1976, e l'altro è l'enciclopedia De Agostini delle scienze naturali, che è del 1969).
Si, in effetti sono un po' vecchiotte tutte e due, però credevo che certe nozioni di base fossero comprovate.

In pratica, avevo capito che il meccanismo del "nastro trasportatore" si riferiva al substrato di sima oceanico che trascinava le zolle, o continenti di sial, durante lo scivolamento sull'astenosfera più calda e quindi meno viscosa.
Poi il sima oceanico, una volta arrivato nella zona di subduzione, sprofondando nell'astenosfera perché più denso e più freddo della crosta continentale soprastante, si sarebbe distrutto, ricominciando così un nuovo ciclo.

Il nuovo ciclo ha origine ovviamente nelle dorsali medio oceaniche (come giustamente spiegato da te, Federico e Piombino) dove l'aumento di pressione di magma risalente dal sottosuolo, crea una distensione e poi una lacerazione della crosta oceanica, con la produzione di nuova crosta (e apertura di un rift) che poi viene distrutta nelle fosse.

Almeno, questo è quello che avevo capito e davo per assodato. Invece mi sembra di capire che la zona di sovrascorrimento delle placche, almeno da come mi hai spiegato, è lo strato astenosferico plastico che funziona come uno "scivolo" per la litosfera comprendente la crosta continentale e oceanica, e la parte superiore del mantello (discontinuità di Mohorovicic fino alla zona di transizione 70-150 Km).

Quindi mi puoi confermare che non c'è un substrato di sima basaltico sul quale vengono trascinate le zolle di sial continentali, ma c'è semplicemente una crosta oceanica e una crosta continentale che forma una specie di blocco unico con la parte superiore del mantello che va alla deriva sull'astenosfera?

Ti ringrazio molto per la pazienza e per la chiarezza, ma vorrei togliermi questo dubbio!

Ti ringrazio per le puntualizzazioni e i chiarimenti sopra, appena ho un po' di tempo leggo la "sutura del Gange" con attenzione.
Non sapevo che esistesse il termine "obduzione", in pratica è l'opposto della subduzione, cioè dei pezzi di crosta oceanica vengono "strappati" dai fondali e vengono sollevati sulla crosta continentale sotto forma di ofioliti. Grazie!

Ma il punto 4 che riguarda il movimento delle zolle, intendi che la parte di "tiro" insieme a quella di "spinta" della dorsale fanno muovere le zolle continentali?
Se è così, ti stai riferendo alla crosta oceanica che tira e spinge quella continentale che le appoggia sopra o ho capito male?

Ho pensato meglio a quello che hai scritto e mi sono documentato bene, in effetti è proprio come dici tu.
L'unico substrato continuo che lambisce sia i continenti che i fondali oceanici, è proprio la porzione di mantello superiore, cioè il guscio compreso tra la Moho e l'astenosfera plastica.

Si può dire infatti, che la litosfera (crosta continentale, crosta oceanica e mantello superiore) formino una sorta di tutt'uno che "scorre" sopra l'astenosfera meno viscosa. Pertanto il meccanismo di nastro trasportatore che trascina i continenti, altro non è che l'astenosfera al di sopra della quale "scivola" la litosfera più il mantello superiore.

in effetti pensandoci bene, la mia domanda di questa discussione si fondava su un presupposto sbagliato, e cioè che il substrato simatico si estendesse sotto tutta la litosfera (sia oceanica che continentale) e che sopra tale strato "galleggiassero" come zattere i continenti di sial.
Ecco perché mi chiedevo come, nelle zone di subduzione, potesse affondare solo lo strato basaltico oceanico e non quello sotto il continente, proprio perché pensavo che anche sotto i continenti si estendesse il basalto simatico oceanico, e allora mi chiedevo, appunto, come facessero due strati della stessa densità, ad affondare uno sotto l'altro!
Secondo questa idea sbagliata, sarebbero dovuti affondare reciprocamente, o al limite, quello più freddo sotto quello meno freddo.

Comunque adesso ho capito che la mia supposizione era errata.

A onor del vero, mi ero fatto questa convinzione perché avevo letto che Wegener, nella sua teoria della deriva dei continenti, aveva supposto appunto, che la crosta continentale, essendo meno densa e quindi più leggera, galleggiasse come una zattera sul substrato simatico più denso che ricopriva gli oceani e proseguisse "anche" sotto i continenti.

Quindi si può dire che su questo punto non aveva informazioni sufficienti per capire come stessero le cose.
Comunque ha avuto un'intuizione mirabile e grandiosa a capire prima di tutti gli altri geologi dell'epoca (ci sarebbero arrivati molto dopo tributandogli un riconoscimento postumo), la deriva dei continenti e gettare le basi della moderna tettonica a placche, per cui tanto di cappello!

Comunque grazie a tutti perché grazie alle vostre spiegazioni ho risolto il mio dubbio!