I margini delle placche

Le placche interagiscono reciprocamente attraverso i margini e, come abbiamo anticipato, è lungo queste linee di confine instabili che si focalizzano i vari fenomeni endogeni.

A seconda del tipo di interazione che avviene fra due placche fra loro in contatto, si possono distinguere tre diversi tipi di margine: costruttivi, o divergenti; distruttivi, o convergenti; conservativi, o trascorrenti (fig. 12.3).

I margini costruttivi, o divergenti

In corrispondenza di questo tipo di margini si genera nuova crosta terrestre per solidificazione di magma che risale dalla sottostante astenosfera (per questo sono detti costruttivi) e, nello stesso tempo, le due placche adiacenti divergono fra loro (per questo sono detti anche divergenti), allontanandosi a una velocità che può essere anche di qualche centimetro all'anno.

I margini costruttivi coincidono con le dorsali medio-oceaniche o con lacerazioni della crosta continentale, lungo cui si incide una valle, detta fossa tettonica o rift valley continentale (o semplicemente rift).

Le dorsali medio-oceaniche sono rilievi sottomarini, fasce di crosta oceanica inarcate verso la superficie, più o meno fratturate. La cresta della dorsale è caratterizzata da fenomeni sismici ed è segnata da un solco longitudinale, il rift, largo qualche decina di chilometri e profondo alcune centinaia di metri, da cui fuoriesce in continuazione un magma fluido e molto caldo, di natura basaltica. Questo magma man mano solidifica, formando una nuova crosta terrestre e allontanando le placche adiacenti, che divergono rispetto alla posizione originaria con velocità che vanno dai 2 ai 10 cm/anno; esso, inoltre, può effondere in superficie, raffreddarsi e solidificarsi immediatamente, formando blocchi di lava di forma arrotondata a cui si dà il nome di lava a cuscino, o "a pillow", che rotolano per brevi tratti nei pressi della zona di emersione. Le dorsali medio-oceaniche sono interrotte e suddivise in segmenti distinti (disposti trasversalmente rispetto alla cresta della dorsale) da fratture dette faglie trasformi. Sul fondo degli oceani Atlantico, Indiano, Antartico e Pacifico, del mare di Norvegia e del mare Artico si snoda senza soluzione di continuità un sistema di dorsali lungo oltre 80 000 km. Una delle più famose è la dorsale medio-atlantica, che si eleva per circa 2500-3000 m al di sopra delle adiacenti piane abissali e provoca l'allontanamento delle zolle nordamericana e sudamericana da quelle eurasiatica e africana, con conseguente espansione dell'oceano Atlantico; in alcuni punti, la dorsale medio-atlantica affiora, dando così origine a isole vulcaniche quali l'Islanda e le Azzorre.

Le rift valley continentali sono depressioni più piccole e meno profonde delle dorsali oceaniche, che si aprono nella litosfera continentale; esse possono essere occupate da laghi (laghi tettonici) e determinare successivamente la formazione di nuovi mari e oceani in seguito all'ingresso, parziale e intermittente, delle acque marine nella depressione.

L'esempio più conosciuto è quello che si estende con direzione nord-sud in Africa orientale, detto Great Rift Valley, in cui sono attualmente osservabili vari laghi tettonici (Turkana, Mobutu, Tanganica e Malawi) e che, probabilmente, segna la futura frammentazione del continente africano.

I margini distruttivi, o convergenti

In corrispondenza di questo tipo di margini, la litosfera si consuma e si distrugge (perciò sono detti distruttivi), andando in subduzione (dal latino subducere, condurre sotto), cioè immergendosi nella sottostante astenosfera, e contemporaneamente le due placche adiacenti si avvicinano reciprocamente (perciò sono detti convergenti), cioè si scontrano. I fenomeni che si manifestano in seguito allo scontro di due placche sono diversi, a seconda che la collisione coinvolga due placche oceaniche, due placche continentali o una placca oceanica e una continentale.

La collisione tra due placche oceaniche provoca la subduzione, quindi la distruzione, della densa litosfera oceanica in pieno oceano; la litosfera si incurva verso il basso, immergendosi nell'astenosfera, secondo un piano inclinato in cui si localizza un'intensa attività sismica, detto piano di Benioff. Scesa nell'astenosfera, la litosfera oceanica comincia a fondere, determinando un'accentuata attività vulcanica.

Come conseguenza della collisione, nei fondali oceanici si formano profonde depressioni, dette fosse oceaniche, e, parallelamente a esse, archi magmatici insulari, cioè fasce di isole vulcaniche originatesi per risalita verso la superficie di magma proveniente dalla fusione della litosfera. Nel loro insieme, le fosse oceaniche e gli archi magmatici insulari costituiscono i cosiddetti sistemi arco-fossa, di cui si trovano numerosi esempi lungo le coste occidentali dell'oceano Pacifico (per esempio, lungo l'arcipelago del Giappone o lungo le isole Marianne, presso l'omonima fossa).

La collisione fra due placche continentali non dà luogo a subduzione, perché, a causa della bassa densità delle rocce che costituiscono la litosfera continentale, nessuna delle due placche collidenti può inserirsi sotto all'altra; la collisione porta a sovrascorrimenti delle due placche, al corrugamento della litosfera e determina, dunque, la formazione di catene montuose, od orogenesi (dal greco orós, montagna, e génesis , origine). In seguito all'attrito fra le due placche, si generano inoltre, nell'area interessata dalla collisione, forti tensioni che causano terremoti. Esempi di catene montuose formatesi in questo modo sono la catena himalaiana (per collisione della placca indiana contro quella eurasiatica) e quelle alpina e appenninica (per collisione della placca africana contro quella eurasiatica).

La collisione fra un placca continentale e una oceanica, più densa, fa sì che quest'ultima vada in subduzione, inserendosi sotto la placca continentale e immergendosi nell'astenosfera, secondo il piano di Benioff.

Le conseguenze di questo scontro sono in parte simili a quanto avviene in seguito alla collisione tra due placche oceaniche: la subduzione della placca oceanica forma, infatti, delle profonde fosse oceaniche e sulla placca continentale si origina un arco magmatico, costituito da una serie di vulcani con andamento parallelo alla fossa. Proseguendo la subduzione, però, la placca continentale si corruga e, dietro all'arco magmatico, si forma una catena montuosa, il cui sollevamento continua finché la subduzione è attiva.

Questa situazione si osserva lungo la costa sudorientale dell'Oceano Pacifico, in corrispondenza alla fossa del Perù-Cile (originatasi per subduzione della placca di Nazca sotto alla placca sudamericana), parallelamente alla quale si estende la catena montuosa delle Ande (formata da due cordigliere parallele, una occidentale e una orientale).

I margini conservativi, o trasformi

In corrispondenza di questo tipo di margini, la litosfera non si accresce né si consuma (perciò sono detti conservativi), mentre le placche adiacenti scivolano, scorrono l'una rispetto all'altra generando fratture sia sui continenti, sia sui fondali oceanici, a cui si dà il nome di faglie trasformi e che sono sede di terremoti (perciò i margini conservativi sono anche detti trasformi ). Le faglie trasformi si osservano lungo le dorsali oceaniche, che risultano così suddivise in tronconi relativamente corti, scorrenti lateralmente l'uno rispetto all'altro. Le faglie trasformi, che interrompono il percorso delle dorsali, sono scarpate molto ripide, quasi verticali, sedi di frequenti terremoti solamente nel tratto che raccorda i due tronconi della dorsale, in cui l'ipocentro dei terremoti è sempre superficiale e l'energia che essi liberano relativamente bassa.

La più famosa faglia osservabile sulle terre emerse, invece, è quella di San Andreas, in California: lungo questa faglia, spostandosi verso nord-ovest, la placca Pacifica "striscia" contro quella nordamericana, in movimento verso sud-est, tagliando in due la penisola californiana (da San Francisco a Los Angeles). Faglie di questo tipo, in cui i due margini della faglia si allontanano orizzontalmente in direzioni opposte, sono dette faglie trascorrenti. La faglia di San Andreas è sede di un'intensa attività sismica, manifestatasi più volte nel corso del '900 e causata dagli attriti fra le placche, i quali, a loro volta, generano forti tensioni nelle rocce della litosfera.