Collisione di placche: ecco perché si formano le montagne arcuate

Perché si formano lunghe catene montuose arcuate in corrispondenza di alcune zone di subduzione, nell’area in cui due placche tettoniche collidono e una delle due viene spinta in profondità nel mantello terrestre? A questa domanda, per lungo tempo un vero rompicapo per i geologi, è stata spiegata grazie ai modelli 3D computerizzati.

Un team internazionale di scienziati ha infatti utilizzato modelli al computer per spiegare, per la prima volta, i processi di formazione dei vasti piegamenti costieri arcuati che si presentano spesso associati alla collisione delle placche tettoniche, quando una delle due, dopo l’urto, si immerge in subduzione sotto l’altra.

Modellazione al computer di tipici esempi di flusso del mantello (crediti: Louis Moresi, Monash University)

Grazie a questi nuovi modelli, i ricercatori hanno scoperto che alcune porzioni della placca che si immerge vengono asportati, trascinati sull’altra placca e ammassati in una cintura montuosa.

Con le previsioni confermate dalle osservazioni sul campo, i modelli tridimensionali mostrano un modello caratteristico – che riunisce riscaldamento localizzato, intensa attività vulcanica e sedimenti freschi, la cui origine era finora rimasta alquanto enigmatica – in un unico processo.

“Il nuovo modello spiega perché si osservano le catene montuose in posizione arcuata vicino alle placche entrate in collisione, su cui il materiale asportato da una placca e rimasto sull’altra viene trascinato in un percorso curvo sul continente”, dice la Miller, con cui hanno collaborato Louis Moresi e Peter Betts della Monash University, l’Università pubblica australiana e il Geological Survey di Victoria, Australia.

La ricerca relativa è stata pubblicata sulla rivista scientifica Nature del 23 marzo scorso.

Lo studio ha esaminato specificamente l’antica documentazione geologica dell’Australia orientale ma è applicabile anche al nord-ovest degli Stati Uniti, al Mediterraneo, e all’Asia sudorientale.

Le catene montuose costiere dal Nord della California fino all’Alaska sono formate dalla raschiatura del frammento dell’antica placca Farallon al momento in cui iniziò la subduzione sotto il continente nordamericano.

Schema della subduzione di un frammento dell’antica Placca Farallon al di sotto della placca nordamericana (Fonte: Wikipedia)

La geologia della Cordigliera Occidentale – le catene montuose costiere che si estendono lungo tutto il Nord America – si adatta alle previsioni del modello computerizzato.

“La cosa sorprendente di questa ricerca è che ora siamo in grado di interpretare le strutture geologiche di forma arcuata dei continenti in un modo completamente nuovo”, afferma la Miller.

“Non abbiamo bisogno di immaginare movimenti e geometrie complesse per spiegare le origini di queste catene, antiche o moderne che siano”.