Dall' Europa all'America, un viaggio sempre più lungo.

Quando un europeo decide di andare in America, o viceversa un americano si reca in Europa, non sa che ogni anno il percorso si allunga di qualche centimetro. In effetti l'Atlantico è un oceano in espansione e in altre parole America e blocco africano-europeo si stanno allontanando lentamente ma inesorabilmente l'uno dall' altro.

170 milioni di anni fa un fenomeno analogo interessò l'Italia, si formò un oceano che continuò ad espandersi per 80 milioni di anni. Il suo nome è Oceano Ligure Piemontese e questa è la storia delle sue rocce.

foto ©Michele Pregliasco 2010 - Tutti i diritti riservati

Oceano atlantico, isole Azzorre.

Pezzi di Oceano Ligure Piemontese sono le rocce chiamate Ofioliti, ma dove si trovano oggi?

In Italia li ritroviamo sparsi nell'arco alpino centro-occidentale, nell'Appennino ligure-piemontese e tosco-emiliano fino in Valtiberina, in Toscana meridionale e nell'arcipelago toscano; nuclei disgiunti affiorano nell'Appennino calabro.

Tratto da:
Coordinamento aree protette ofiolitiche

L'Oceano Ligure-Piemontese.

L'Oceano Ligure Piemontese si formò nel giurassico medio, 170-150 milioni di anni, tra l'Europa e l'Adria, una propagine dell' Africa.

A quel tempo la geografia del pianeta era molto diversa da quella attuale e una porzione dell' Italia settentrionale e delle Alpi, sarebbero emerse dal fondo di questo mare. Nel Giurassico però l'oceano continuava ad espandersi e ad approfondirsi preparando quelle rocce che oggi troviamo su Alpi e Appennini.

Per saperne di più:

La storia geologica d'Italia e dei suoi oceani.

Scienza-cultura» Geologia

Per saperne di più sulla storia geologica italiana.

Courtesy Ron Blakey, NAU Geology

L'Oceano Ligure-Piemontese nel Cretaceo

La dorsale medio oceanica.

Per sapere che cosa accade in un oceano in espansione gli scienziati sono andati ad esplorarne uno: l'oceano Atlantico.

Hanno così scoperto che al centro presenta una lunga spaccatura, una sorta di cicatrice ove la zolle continentali si sono separate, dalla quale vengono eruttate in continuazione lave incandescenti che ricoprono il fondo oceanico di basalto. E' qui che vengono create le ofioliti, rocce caratteristiche dei fondi oceanici in espansione.

Le continue eruzioni hanno creato, lungo la spaccatura, una lunga catena montuoso, la dorsale medio atlantica.

Cross section by José F. Vigil from This Dynamic Planet -- a wall map produced jointly by the U.S. Geological Survey, the Smithsonian Institution, and the U.S. Naval Research Laboratory

Oceano Atlantico.

La dinamica profonda degli oceani.

Un fondo oceanico in espansione è il risultato della separazione e dell'allontanamento di 2 placche litosferiche.

Se nel caso dell'oceano Atlantico si tratta della placca Americana e di quella europea/africana, mentre, nel caso dell' antico oceano Ligure Piemontese si trattava dell' Europa e dell' Africa, non cambiano le dinamiche con le quali avviene questo fenomeno e quindi si può studiare il presente per capire il passato (attualismo).

Per spiegare i fenomeni che si svolgono in corrispondenza delle dorsali oceaniche la scienza geologica ha creato un modello di ciò che avviene sotto la crosta terrestre.

Quando 2 placche continentali si dividono, la litosfera si assottiglia fino a lacerarsi. Nel punto nel quale si frattura i magmi provenienti dal mantello terrestre riescono a giungere in superficie e a dar luogo ad espandimenti basaltici.

Tuttavia parte del magma in risalita può raffreddarsi in profondità dando luogo ad un' altro tipo di roccia : il gabbro. Queste rocce sono poi andate incontro a fenomeni che le hanno trasformate chimicamente, altre sono pezzi del mantello terrestre, tutte quante però sono conosciute come ofioliti.

Questa immagine proviene da wikimedia common e può essere utilizzato da altri progetti. modificata da M. Pregliasco

Oceano Atlantico.

Il motore della terra.

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Che cosa è che fa muovere le zolle continentali ?

Le rocce ofiolitiche

Il termine Ofiolite (dal greco ophis = serpente e lithos = roccia) è dovuto ad alcune qualità di queste rocce: spesso verdognole, screziate, traslucide e unte al tatto, che ricordano la pelle dei serpenti, gli ofidi per l’appunto. In realtà alcune di questa caratteristiche sono il risultato dell’ alterazione compiuta dall‘ acqua marina sui minerali costituenti.

Le ofioliti hanno una tipica disposizione (sequenza) dovute al modo in cui si sono formate:

  • Peridotiti e serpentiniti
  • Gabbri
  • Basalti

 

 

Sopra di esse vi sono depositate le rocce sedimentarie, rappresentate dalla foto in basso da calcare e diaspro. 

Una roccia dalla profondità della terra.

Quando milioni di anni fa si apri l'oceano Ligure-Piemontese, alcuni porzioni del mantello terrestre , in prossimità delle zone più sottili della crosta oceanica, riuscirono a raggiungere zone molto prossime alla superficie. In  seguito, i movimenti causati dalla chiusura dell' Oceano Ligure - Piemontese che avvennero nel Cretaceo, riuscirono a strappare e a portare parte di queste rocce in superficie, dove oggi le troviamo con il nome di peridotiti, alla base di tutta la sequenza delle rocce ofiolitiche.

foto ©Michele Pregliasco 2010 - Tutti i diritti riservati

Peridotite lherzolitica, Pietra Borghese, Val d'Aveto.

La peridotite lherzolitica.

Scura, per la scarsa quantità di silicio e pesante per l'alto contenuto di ferro la Peridotite lherzolitica è una porzione del mantello terrestre e quindi ci svela la composizione chimica e la struttura delle rocce a parecchi chilometri di profondità.

Essa è composta principalmente da silicati di magnesio e ferro, e da 2 generi di minerali l'olivina ed i pirosseni.

La peridotite in questa foto appare stratificata in bande di olivina e pirosseno, tuttavia , essendo l'olivina più tenera e quindi facilmente erodibile le bande di pirosseno appaiono in rilievo.

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Peridotite lherzolitica, Pietra Borghese, Val d'Aveto.

Olivina e Pirosseni.

In questa foto si vedono molto bene i cristalli di olivina trasparenti ed i pirosseni scuri. Entrambi sono silicati di ferro e magnesio (Mg,Fe)2SiO4, e da ricerche fatte confrontando anche i meteoriti caduti sulla terra, pare che ferro, magnesio,ossigeno e silicio siano alcuni degli elementi più abbondanti nell'universo e quindi i probabili costituenti del mantello del nostro pianeta (che è la parte più cospicua), assieme a ferro e nichel che costituiscono il nucleo (la parte più interna).

L'olivina cristallizza ad altissime temperature, ed in pratica è fra le prima sostanze a cristallizzare durante il raffreddamento di un fuso.

 

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Peridotite lherzolitica, Pietra Borghese, Parco della Val d'Aveto.

Le serpentiniti.

Abbiamo già detto che il termine ofiolite indica la somiglianza dell'aspetto di queste rocce con la pelle dei serpenti, ebbene il termine serpentinite, roccia-serpente, è ancora più esplicito.

Le serpentiniti altro non sono che le peridotiti che hanno subito un processo idrotermale. Detto in maniera più semplice, sappiamo che queste rocce sono l'esito di una lacerazione della crosta oceanica, dove fenomeni di tipo eruttivo sono all'ordini del giorno. Anche quando , col il passare del tempo, la crosta superficiale sembra essersi raffreddata, in realtà, in profondità le temperature continuano ad essere molto alte, per cui l'acqua che filtrando dalle spaccature raggiunge il sottosuolo profondo viene portata a temperature altissime e, salendo in superficie, trasforma chimicamente le rocce con le quali viene in contatto, portando in soluzione alcuni minerali.

Questo fenomeno trasforma l'olivina in serpentino allontanando e disperdendo il ferro contenuto nella peridotite che può essere ritrovato sotto forma di cristalli di magnetite. A seconda dell' intensità del processo di serpentinizzazione la roccia può essere prevalentemente nerastra, dove si notano ancora gli originali minerali della peridotite, oppure ove questi siano stati completamente trasformati in serpentino compaiono tipiche venature e marezzature di colore verde-azzurro;

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Serpentinite, Val Graveglia, parco dell'Aveto..
Le tipiche marazzature verdastre di questa roccia quando spaccata di fresco. All estrema destra la stessa roccia, dal colore scuro, a causa dell' ossidazione dovuta all'esposizione all'aria aperta.

Serpentino: alcuni problemi.

Il serpentino è una roccia ad altissima concentrazione di magnesio. Questo minerale pesante è tossico e produce terreni spesso aridi ed inospitali, sui quali si può sviluppare una vegetazione adattata a vivere in condizione estreme.

Va inoltre detto che questa roccia può essere composta da almeno 2 forme diverse dello stesso silicato di magnesio: il crisotilo e l'antigorite.

  • Il crisotilo cristallizza in forma aghiforme (visibile ad occhio nudo come fibrosità) ed è più noto sotto il nome di amianto o asbesto.
  • L'antigorite al contrario ha un aspetto lamellare e compare se la trasformazione è avvenuta alle basse pressioni.

La prevalenza dell'uno o dell'altro differenzia le caratteristiche, il colore e la struttura della serpentinite, che da luogo a luogo può apparire anche molto differente. (fonte parco Beigua)

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Frammento di serpentinite ingrandito, parco del Beigua..

Il Gabbro.

Nel punto in cui la crosta terrestre si lacera in un fondo oceanico in espansione, si crea una frattura attraverso la quale i magmi risalgono verso la superficie. Quando questi durante i loro percorso non riescono a guadagnare la superficie e si raffreddano all'interno delle peridotiti si crea un tipo di roccia: il Gabbro.

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nei Gabbri possiamo osservare grandi cristalli: plagioclasio di colore da bianco a grigio chiaro lattiginoso; pirosseno da verde chiaro a verde nerastro; olivina da verde chiaro a giallastro;ossidi di ferro nero.

 

Il gabbro è una roccia ignea intrusiva, ovvero è un magma che si è raffreddato in profondità e quindi molto lentamente. Quando accade questo gli atomi che si muovono disordinatamente nella roccia allo stato fuso cominciano a disporsi in modo geometrico, in funzione delle forze di natura elettrostatica che esercitano l'uno sull' altro. Si formano pertanto dei cristalli che sono la rappresentazione spaziale e, ne i casi in cui questi siano sufficientemente grossi, visibili ad occhio nudo, della perfetta geometria in cui gli atomi sono organizzati all' interno dei reticoli cristallini.

Più il magma impiega tempo a raffreddarsi, e nel caso del gabbro si parla di millenni, più i cristalli si accrescono. Più il raffreddamento è repentino (nel caso di rocce che si raffreddano in prossimità della superficie) più i cristalli sono piccoli.

 

Basalti.

Quanto il magma in risalita dalle fratture di un'oceano in espansione riesce a giungere in superficie si raffredda velocemente e si forma una roccia effusiva: il basalto. Il basalto è il corrispondente effusivo del gabbro.

I fenomeni vulcanici sottomarini lungo una dorsale oceanica non sono mai di natura esplosiva perché la pressione dell' acqua ,a quella profondità, tiene a bada quella dei vulcani, e pertanto si susseguono colate laviche continue che emergono dalle fessure, che oggi possiamo osservare allo scoperto in caratteristiche morfologie "a cuscino"(vedi figura a lato).

 

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Lave a cuscini, Bargone, comune di Casarza Ligure

Lave a cuscino.

La lava che si raffredda sui fondi oceani da luogo a delle forme particolari: i "cuscini". Quando la roccia fusa che emerge dalla frattura di un fondo oceanico in espansione incontra l'acqua dell' oceano, si raffredda immediatamente. Si crea una crosta esterna, che viene gonfiata dalla lava che continua a fluire dal basso a guisa di un palloncino. Ad un certo punto il palloncino si stacca dalla sua fonte di magma (rimane un peduncolo, come un picciolo, nel punto di distacco visibili nella foto precedente) e si raffredda completamente. Il raffreddamento veloce provoca molte fratture per contrazione del materiale visibili in questa foto.

Si noti che la crosta esterna di diverso colore rispetto all'interno è dovuto al fatto che qui il raffreddamento a contatto con l'acqua è stato cosi veloce da creare un vetro. Praticamente gli atomi non hanno avuto il tempo di disporsi in un reticolo cristallino e si sono disposti in modo disordinato ovvero hanno dato luogo ad un solido amorfo.

Al contrario all' interno del cuscino, il raffreddamento è stato più breve e quindi si sono creati dei cristalli, ma di gran lunga più piccoli rispetto a quelli visibili in rocce raffreddate in profondità come il gabbro e quindi difficilmente visibili ad occhio nudo. Il raffreddamento del cuscino è avvenuto in poche ore, mentre per quanto concerne le rocce intrusive , a grande profondità , il raffreddamento può richiedere milioni di anni che si traduce in grossi cristalli ben visibili.

Per saperne di più:

La storia geologica d'Italia e dei suoi oceani.

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