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Un nuovo sguardo sulla tettonica delle placche

La tettonica delle placche è la teoria unificante delle scienze della terra e rappresenta le fondamenta per geologia e geodinamica. Una migliore comprensione di tettonica e geodinamica globali è adesso possibile grazie agli sforzi di un’iniziativa finanziata dall’UE.
Un nuovo sguardo sulla tettonica delle placche
Molti aspetti importanti della tettonica delle placche sono ancora scarsamente compresi. Il progetto GLORY (Global tectonics with realistic lithospheric rheology) intendeva spiegare in che modo l’interazione tra mantello profondo e litosfera influisce su movimenti delle placche, campi di tensione e topografia della Terra.

Basandosi su recenti progressi nel campo della geodinamica computazionale, i ricercatori hanno sviluppato un modello geodinamico numerico ibrido in combinazione con ricostruzioni della tettonica delle placche. Questo è stato usato per calcolare i movimenti orizzontali e verticali delle placche oltre al campo di tensione verticale con una precisione senza precedenti. Gli scienziati sono stati pertanto in grado di affrontare fenomeni quali ad esempio deformazione della litosfera, forza della fossa tettonica e campi di tensione crostali.

Oltre alla modellazione numerica, GLORY ha anche analizzato osservazioni geologiche e dati geofisici. Un nuovo strumento “pyGPlates” è stato sviluppato e usato per studiare la storia della fossa tettonica in ricostruzioni globali delle placche, ed è stata creata una banca dati globale relativa alla fossa.

L’analisi della banca dati ha rivelato che una forza in diminuzione al centro della fossa tettonica crea improvvise accelerazioni delle placche molto prima che esse si separino. Essi hanno mostrato che questa “accelerazione” delle placche ha plasmato pesantemente i margini ricchi di fratture della Terra, con la reologia non lineare della crosta e del mantello del pianeta che causa una repentina accelerazione delle placche.

GLORY ha fornito importanti intuizioni sui processi che plasmano le fosse tettoniche della Terra e i loro margini con fratture. Questi includevano migrazione della fossa tettonica, flusso astenosferico ed evoluzione dipendente dal tempo del campo di tensione all’interno di una fossa tettonica obliqua.

I ricercatori hanno scoperto che i processi geodinamici all’interno del sistema di una fossa tettonica possono influenzare i movimenti su larga scala delle placche. Inoltre, durante la separazione dei continenti, le rapide accelerazioni delle placche sono controllate proprio dall’indebolimento del sistema della fossa tettonica.

Questa scoperta ha portato a una reinterpretazione dei processi alla base della formazione dei margini durante la localizzazione verso il bacino. Essa indica che la fase lenta plasma il margine prossimale, mentre la fase veloce domina il margine distale.

L’analisi condotta dal progetto GLORY spiega inoltre i maggiori tassi di scivolamento della faglia, la subsidenza più veloce, il più elevato flusso di calore, l’accresciuta fusione parziale e l’associato accumulo di materiale parzialmente fuso o vulcanismo. Queste nuove conoscenze hanno implicazioni dirette per la maturazione delle geo risorse presso i margini ricchi di fratture della Terra.

Il nuovo modello ibrido renderà possibile una comprensione molto più profonda della geodinamica attuale ed è in linea di principio applicabile a qualsiasi momento nella storia della Terra. Questi risultati porteranno benefici non solo alla comunità della geodinamica in generale ma anche a settori come l’evoluzione del bacino sedimentario, la petrologia e il campo di tensione crostale.

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Argomenti

Life Sciences

Keywords

Tettonica placche, geodinamica, GLORY, fossa tettonica, campo tensione
Numero di registrazione: 198632 / Ultimo aggiornamento: 2017-05-30