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Giovane scienziato trevigiano scopre un nuovo modello per rottura dei supercontinenti

Lo slab, la porzione di una placca che s'immerge nel mantello in una zona di subduzione, è responsabile di un flusso che causa la rottura e la deriva dei grandi continenti come Pangea. È questo il meccanismo previsto da un nuovo modello geologico che spiegherebbe uno dei più importanti processi dinamici della tettonica delle placche

Luca Dal Zilio (photo courtesy of Charitra "CJ" Jain)

TREVISO Per quale motivo i supercontinenti – che normalmente non sono caratterizzati da una deformazione interna – a volte invece possono rompersi in modo brusco e (relativamente) veloce, con fenomeni che si svolgono in pochi milioni di anni? Un nuovo studio pubblicato su "Tectonophysics” [https://dx.doi.org/10.1016/j.tecto.2017.03.006] firmato da Luca Dal Zilio, un giovane ricercatore trevigiano che lavora presso il politecnico di Zurigo, e i colleghi Manuele Faccenda e Fabio Capitanio dell'Università di Padova e Melbourne, sembra dare una risposta all'interrogativo, rimasto finora uno dei più grandi enigmi della geologia.

I mantle plumes (pennacchi del mantello) sono un fenomeno geologico proposto per spiegare la rottura dei continenti. Essi vengono descritti come degli zampilli o pennacchi caldi, di materia relativamente primordiale, che risalgono dal profondo del mantello confinante con il nucleo esterno, grazie alla spinta idrostatica dovuta alla loro minore densità e che alimentano sacche di magma posti vicino alla superficie, come in Islanda o alle isole Hawaii. È da circa 30 anni che tale teoria è in auge presso i geologi. Diversi studi hanno però evidenziato che le forze in gioco indotte dai pennacchi di mantello non sono sufficienti di per sé a rompere i grandi continenti: in sostanza, le forze di subduzione – grazie al loro movimento – forniscono un contributo chiave per innescare la rottura e la deriva dei continenti.

A provocare la rottura dei continenti sono probabilmente le tensioni prodotte dai flussi di mantello indotti dalle placche in subduzione nel mantello profondo. L'improvvisa variazione della dinamica di subduzione, una volta raggiunto il mantello inferiore (oltre i 670 km di profondità) sarebbe all'origine di movimenti repentini – sempre in termini geologici – dei continenti: questo processo, per esempio, è il fenomeno che ha smembrato Pangea e portato alla formazione di nuovi oceani. Secondo il nuovo modello proposto da Dal Zilio e colleghi, la rottura è innescata da un processo in cui ha un ruolo determinante la discesa dello slab nel mantello inferiore, che innescherebbe così un flusso a large scala. La combinazione tra l'effetto di trascinamento delle placche oceaniche e questo flusso di mantello, produrrebbe, secondo gli autori, una rottura rapida, cioè che avviene nell'arco di qualche milione di anni anziché di centinaia di milioni. “Il tratto più distintivo del nostro pianeta è proprio la tettonica delle placche, e il nostro lavoro – attraverso i modelli numerici – è dedicato allo studio della sua evoluzione”, ha spiegato Dal Zilio. “Ci chiediamo: cosa controlla il ciclo dei continenti? Solo con studi come questo possiamo cercare di dare una risposta”.

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