La deriva dei continenti
Wegener era convinto che la Terra fosse costituita da due tipi di roccia:
- Sial: composto da silicio ed alluminio, di composizione granitica (parte continentale emersa);
- Sima: composto da silicio e magnesio, di natura basaltica, sopra il quale galleggia il sial.
Secondo Wegener il nostro pianeta era costituito all’inizio da un unico grande continente (Pangèa) e da un unico grande oceano (Pantàlassa).
Con il passare del tempo questo grande continente ha cominciato a disgregarsi e a muoversi, andando a costituire la forma e la posizione dei continenti attuali (meccanismo noto come “deriva dei continenti”).
In quel tempo, però, non si riusciva a dimostrare in che modo potesse verificarsi questo spostamento da parte dei continenti (soltanto la mobilità della crosta veniva ammessa per movimenti isostatici). Si dovrà aspettare gli anni Sessanta del XX secolo, quando, attraverso l’ausilio di navi oceanografiche che perforavano il fondo degli oceani, è stato possibile scoprire che il “pavimento” degli oceani è in continua espansione, in movimento.
Prove geografiche della deriva dei continenti. Wegener si accorse della somiglianza delle linee di costa dell’Africa e dell’America del Sud: il profilo delle coste (dalla scarpata oceanica) coincideva.
Prove paleontologiche. Sono stati trovati resti fossili di un piccolo rettile (Mesosaurus) sia in Brasile che in Sudafrica e di una pianta (Glossopteris) in India, Australia e Antartide. La presenza di questi resti fossili in parti del mondo dimostra che in passato quelle aree, oggi così distanti, fossero contigue.
Prove paleoclimatiche. Sono state trovate delle rocce elaborate da ghiacciai in Africa, Brasile e India, luoghi dove attualmente non è presente un clima glaciale, mente sono stati trovati giacimenti di carbone in Antartide e in Australia. Solo riunendo i continenti nella Pangea e spostandoli più a Sud, le fasce paleoclimatiche riacquistano una disposizione coerente.
Le dorsali oceaniche
Le dorsali oceaniche non sono da considerare come delle grandi catene montuose dei fondali oceanici, bensì come degli inarcamenti di fondi oceanici, frutto dei moti convettivi del mantello.
Sulla cresta delle dorsali è presente una frattura che prende il nome di rift valley per la sua somiglianza con il sistema di fosse dell’Africa Orientale (Great Rift Valley).
Questa depressione è caratterizzata da un sistema di faglie che attraversa tutta la crosta; è presente, inoltre, un altro sistema di faglie trasversali rispetto alla rift valley, dette faglie trasformi.
In prossimità delle dorsali oceaniche accade che il magma sale verso l’alto, fuoriuscendo dalla frattura e cominci ad espandersi sulla superficie. La massa fusa, soggetta ai moti convettivi del mantello, si divide in due direzioni opposte. Con il raffreddamento del magma si forma nuova crosta, nuova litosfera composta da rocce effusive (basalti) ed intrusive (gabbri).
Le fosse oceaniche
Le fosse oceaniche sono delle depressioni del fondale.
Nel caso delle fosse oceaniche si verifica il fenomeno della subduzione:
- crosta oceanica sotto crosta oceanica (formazione di un arco vulcanico insulare);
- crosta oceanica sotto crosta continentale (formazione di un arco vulcanico continentale).
Questi sistemi arco-fossa sono caratterizzata da un’elevata sismicità: il fenomeno della subduzione accentua, infatti, l’attrito tra i due settori di crosta. I sismi si concentrano su una superficie ideale che prende il nome di superficie o piano di Benioff.
Le placche
Le dorsali di espansione, le fosse di subduzione e le faglie trasformi compongono una grande rete che si articola in una serie di maglie dette placche. Le placche possono essere formate da litosfera oceanica o da litosfera continentale.
I margini delle placche vengono distinti di tre tipi:
- Margini costruttivi o divergenti. Come nel caso delle dorsali oceaniche, quando si forma nuova litosfera;
- Margini distruttivi o convergenti. Come nel caso delle fosse oceaniche, quando viene distrutta la litosfera per mezzo del processo di subduzione;
- Margini conservativi. Come nel caso delle faglie trasformi, le quali scorrono l’uno a fianco all’altra in direzioni opposte con fenomeni di metamorfismo e forte attività sismica.
L’orogenesi
Per “orogenesi” si intende un processo di intensa deformazione della crosta, con fenomeni di metamorfismo e magmatismo che porta alla formazione di una nuova catena montuosa.
Un orogeno può formarsi in alcune particolari situazioni:
- Crosta oceanica in subduzione sotto un margine continentale. In questo caso la crosta oceanica, più pesante di quella continentale, sprofonda nel mantello e vengono strappati i sedimenti oceanici insieme ai lembi dei basalti sottostanti. Queste masse, soggette a forze enormi, finiscono per compattarsi al margine del continente, formando una nuova striscia di crosta continentale. Inoltre, la crosta si accresce maggiormente di spessore anche grazie alla risalita di grandi quantità di magma. Un esempio è la catena delle Ande, in lento sollevamento, caratterizzata dalla presenza di alti vulcani e violenti terremoti.
- Crosta oceanica sotto crosta oceanica. Quando si scontrano due croste oceaniche i magmi che si formano per la fusione parziale della placca in subduzione e del mantello sovrastante risalgono fino a traboccare sul fondo dell’oceano, a lato della fossa abissale. In questo modo si formano dei vulcani sottomarini che emergono; l’accumulo di sedimenti prodotti dall’erosioni dei vulcani consolida d’edificio: si origina così un arco insulare. Un esempio è l’arco insulare delle Isole Marianne.
- Collisione continentale. Quando si hanno due croste continentali, con la stessa densità, i due continenti entrano in collisione, vengono deformati e si saldano facendo aumentare lo spessore della crosta. In questo modo nasce una catena montuosa. Alcuni esempi di catene montuose che si sono formate per collisione continentale sono le Alpi, l'Himalaya.
- Accrescimento crostale. Diversi frammenti di varia natura, in origine in aree anche molto lontane tra loro, si ritrovano “incastonati” all’interno di una placca oceanica in lento movimento. Quando la placca oceanica comincia a sprofondare nel mantello i frammenti vengono strappati dalla placca e si dispongono a ridosso del continente, dove si trova la fossa.
