Continenti

 

Formazione dei continenti



Mediterraneo e pen. italiana Si apre il bacino BalearicoSi apre il Mar TirrenoL'evaporazione del Mediterraneo: crisi di salinità del MessinianoIl Mediterraneo Evaporazione e formazione delle evaporiti
La scoperta I fiumi La fauna marinaLa fine della crisi di salinità Gli attuali bacini soprassalati Le ultime glaciazioni



I continenti si sono formati e suddivisi più volte nella storia della Terra.

Le date approssimative per l'aggregazione e la frammentazione dei supercontinenti sono:
- Aggregazione di Ur = 3,0 Ga.
- Aggregazione di Kenorland = 2,5 Ga.
- Aggregazione di Nuna/Columbia = 1,8 Ga.
- Aggregazione di Rodinia = 1,1 Ga.
- Frammentazione di Rodinia = 760 Ma.
- Aggregazione di Pannotia = 600 Ma.
- Frammentazione di Pannotia = 550 Ma.
- Aggregazione di Pangea = 300-250 Ma.
- Frammentazione di Pangea = 200 Ma.

Riportiamo le mappe e denominazioni adottate da Scotese (WEB 1).
Il primo supercontinente di cui si siano ricostruiti i contorni e la posizione sul globo con sufficiente approssimazione è il Rodinia, formatosi prima di 1 Ga or sono e che si è poi frammentato, portando le sue terre a cavallo dell'equatore, circa 650 Ma or sono, quando la Terra è stata soggetta ad una lunga glaciazione che ha trasformato la Terra in un'autentica Palla di Neve.
514 Ma Circa 520 Ma or sono le terre continentali erano in gran parte coperte da mari poco profondi ed un continente, denominato Gondwana, si trovava vicino al Polo Sud.
Verso 430 Ma or sono il Gondwana, spostandosi verso l'equatore, ha iniziato a racchiudere, con il Laurenzia ed altre terre emerse, l'oceano che diventerà il Tetide.
La danza dei continenti è continuata senza soste: il Gondwana si è spostato di nuovo a sud e poi, nel periodo Carbonifero, lo si ritrova più verso l'Equatore, in un clima caldo favorevole ad un rigoglio di vegetazione, non più rinnovatosi così imponentemente.
306 Ma Verso 300 Ma or sono, alla fine del Carbonifero, inizia la formazione di quello che sarà il supercontinente Pangea, unito al Gondwana a sud dell'Equatore.
Verso 250 Ma or sono il Pangea riunisce tutte le terre emerse. Racchiude un profondo golfo dell'oceano Tetide, che s'insinua da est, al livello del 30° parallelo.


Il Mediterraneo e la penisola italiana.


Lo sviluppo successivo di Tetide è particolarmente interessante perché darà luogo alle fratture che formeranno gli attuali continenti 200 Mae perché diventerà il Mediterraneo dopo vicissitudini geologiche fra le più vivaci nella storia della Terra.
Gli eventi che hanno portato anche alla formazione della penisola italiana sono ben illustrati nelle carte di Ron Blakey, della Northern Arizona University, tratte dal sito WEB 3, citato in bibliografia, elaborate anche sulla base di studi di Scotese.
legenda Si rileva la necessità di studi più approfonditi di questa zona, anche a seguito della scoperta, nel 1999, di centinaia di orme di Adrosauri in Puglia (Dalla Vecchia 2000) e di resti di un dinosauro carnivoro, di tipo Carnosauro chiamato provvisoriamente Saltriosauro, ritrovato in provincia di Varese in rocce di 200 Ma or sono (WEB2). Questi grossi dinosauri non potevano certamente vivere su piccole isole sparse nelle acque basse del Tetide: avevano bisogno di ampi spazi.
Non si può comunque parlare di dinosauri solo italiani (Dalla Vecchia 2000) perché la penisola italiana si è formata, come un "puzzle",170 Ma da tante porzioni di crosta terrestre che hanno fatto parte, da 200 Ma in poi, di diverse aree geografiche mediterranee.
E' interessante seguire gli spostamenti di una porzione di territorio che è, quasi sempre, rimasta più o meno emersa e che è diventata la Sardegna. All'inizio del periodo si trovava, lambita dal Tetide, ubicata sulla parte Nord del Pangea, denominata Laurasia, circa dov'è ora Ginevra, mentre le Dolomiti si stavano sedimentando a sud est in un mare poco profondo.
150 Ma Sulle Dolomiti orientali e nel trentino sono però state rinvenute orme di dinosauri risalenti a tale epoca o più antiche.
Nel Giurassico inferiore, circa 125 Ma or sono, la parte del Laurasia che formerà l'Europa occidentale, 120 Masi suddivide in piattaforme più piccole, circondate da mare profondo e la Sardegna è un'isola ancora a nord ovest dell'area che diverrà il Trentino.
90 Ma Nel Cretaceo medio, circa 115 Ma fa, incomincia a formarsi un abbozzo dell'Europa occidentale, separata dall'Africa dall'Oceano Tetide. L'apertura dell'Atlantico meridionale inizia a spingere l'Africa verso nord est che, successivamente, inizierà a collidere, con le sue propaggini, con l'Eurasia.
70 Ma Nel Cretaceo superiore, verso 65 Ma fa, la Tetide, nella parte che diverrà il Mediterraneo orientale,60 Ma inizia a restringersi per la continua rotazione dell'Africa in senso antiorario. La piattaforma dell'Europa Occidentale si è estesa e la Sardegna, o meglio il blocco sardo- corso, si è attaccato a quella che diverrà la penisola iberica.
"E' possibile che il primo frammento dell'Africa ad entrare in collisione con l'Europa sia rappresentato dalla microzolla Apula (da cui l'attuale penisola italiana)40 Ma27 Ma e che da questo scontro nascano i primi rilievi delle Alpi.
Nelle successive decine di milioni di anni la Tetide viene inesorabilmente compressa tra i due continenti.

Un'accurata e pregevole ricostruzione della posizione dei continenti nelle ere del passato e degli eventi cardine sull'evoluzione della vita sulla Terra è visualizzabile nel sito WEB: http://www.dst.unipi.it/penelope/didattica/GeologiaStratigrafica.htm del Dipartimento Scienze della Terra dell'Università di Pisa.


Si apre il Bacino Balearico

Con il ricongiungimento di Africa ed Eurasia, avvenuto circa 18 Ma fa, del vasto oceano chiamato Tetide rimane solo una traccia che formerà il Mar Mediterraneo ,15 Ma per alcuni milioni di anni però molto aperto ad occidente: un profondo golfo dell'Oceano Atlantico, con però scarsi scambi di acque con l'oceano per la presenza di soglie.
In epoche geologiche meno remote, altri grandi avvenimenti segnano in maniera determinante la morfologia di questo bacino. Il primo avviene verso 15 milioni di anni fa: una nuova risalita di calore dal mantello terrestre, forse prodotta dall'attrito della crosta oceanica della Tetide 11Ma (fonte M. B. Cita)che si immerge sotto quella continentale o innescata dalle fratture formatesi nella zona compressa tra Africa e Europa,provoca l'inarcamento e la rottura della crosta. Questo fenomeno stacca dal continente occidentale il blocco sardo-corso e lo sposta verso la posizione attuale, formando alle sue spalle il bacino balearico. Lo spostamento del blocco sardo-corso termina in corrispondenza dell'irregolare bordo occidentale della zolla africana dove il movimento di compressione ha cominciato a formare gli Appennini.





Si apre il Mar Tirreno

8 Ma Intorno a 8 milioni di anni fa si ripete più a Est un fenomeno analogo a quello che aveva formato il bacino balearico. Un'altra frattura, con andamento grosso modo da Nord a Sud, separa la penisola italiana dalle terre che oggi formano la Corsica e la Sardegna. Questa frattura si allargherà lentamente fino a diventare un nuovo mare, il Tirreno, e spingerà la penisola italiana verso Est. La parte sud est del Tirreno si aprirà più tardi, dopo circa i 5 Ma fa. La rotazione antioraria della penisola, ancora oggi in atto, provoca un'ulteriore compressione sulla catena degli Appennini che si deforma."(WEB 4)

L'evaporazione del Mediterraneo: crisi di salinità del Messiniano.


tardo Miocene (circa 7 Ma) Il piano geologico Messiniano (da Messina, Italia), definito internazionalmente da 7,24 Ma fa a 5,33 Ma fa, con durata quindi di 1.9 milioni di anni, è stato teatro tra 5,96 Ma fa ed il suo termine, per 630 mila anni, dell'evaporazione ripetuta del Mediterraneo con la deposizione ed accumulo di 1 milione di km3 di evaporiti, che si stima equivalente a circa il 5% dei sali disciolti negli oceani (salinità attuale media: 35 per mille).




Il Mediterraneo

Messin. perfor. 1995 Medit. centro-orientale Nature 422, 602 - 606 (10 April 2003);  fig. 1: Confronto col pres. e vulcanesimo nel MessinianoSei milioni di anni fa, mentre il Mediterraneo non differiva di molto da quello attuale, la soglia di Gibilterra si è ristretta ed alzata riducendo, od anche, talvolta, interrompendo l'apporto di acqua oceanica.
Il deficit idrico attuale del Mediterraneo, evaporazione, al netto della piovosità ed apporto dei fiumi, è di 3310 km3. Infatti, con una precipitazione media annua di 1150 km3 ed un apporto fluviale di 230 km3, si ha, per contro, un'evaporazione 4690 km3.
La sua superficie è di 2,5 milioni di km2 ed il volume delle acque è di 3,7 milioni di km3, con una profondità media di poco meno di 1500 m. Senza il rifornimento atlantico il Mediterraneo calerebbe di 1 m all'anno, prosciugandosi quindi, in termini geologici, in un tempo brevissimo.
La sua salinità è maggiore di quella atlantica, 37 per mille (39 per mille nella zona orientale) e quindi le sue acque, più dense, nonostante siano più calde (temperatura minima sui fondali: 13 °C), escono sul fondo della soglia di Gibilterra (350 m di profondità) mentre acqua oceanica entra in superficie. I valori stimati sono, all'anno: 55.200 km3 in entrata e 51.890 km3 in uscita.

Evaporazione e formazione delle evaporiti

Gesso, Castel de Britti, Bologna Quando l'acqua di mare si è concentrata del 50% precipitano i carbonati (CO3), del 70% i solfati, p.e. il gesso (solfato di calcio biidrato), del 90% i cloruri (che rappresentano il 98% delle evaporiti) e del 95% i sali di magnesio e potassio.
L'evaporazione di una quantità di acqua di mare media di 1500 m di profondità darebbe uno spessore delle evaporiti sopracitate di 22,4 m. Considerando la quantità accumulata di evaporiti si comprende che l'apporto di acqua atlantica non si deve essere interrotto che saltuariamente.
Il volume sopracitato di 1 milione di km3 di evaporiti, su 2.5 milioni di km2 dà uno spessore medio di 400 m, che , diviso per 22,4 m, darebbe un'evaporazione totale del Mediterraneo, ripetuta 18 volte.



La scoperta

perforaz.del 1970: raggiunto il Messiniano Nel 1970, la nave di perforazione americana Glomar Challenger, nella sua prima spedizione dedicata all'esplorazione geologica del Mediterraneo, scoprì inaspettatamente le evaporiti, sepolte sotto i sedimenti del mare, da quello occidentale a quello orientale, in una dozzina di pozzi.
Le evaporiti furono penetrate per poche decine di metri con un recupero complessivo modesto.Messin. perf. 1995 Medit. centro -occidentale
Solo i rilievi sismici successivi hanno rivelato l'ammontare delle evaporiti e gli spessori che in vaste aree raggiungono i 1000 m, con uno spessore massimo di 2 km.
Nel 1975 la Glomar Challenger ritornò nel Mediterraneo ed incontrò nuovamente le evaporiti del Messiniano sotto i sedimenti di mare profondo nei bacini Balearico, Ionico e Levantino, nonché, per la prima volta nel Mar Egeo, a nord di Creta.
Nel 1986 una nuova campagna di perforazione venne condotta nel Tirreno e solo i 3 pozzi più a sud est non evidenziarono le evaporiti confermando che lì il Tirreno si era aperto dopo il Messiniano.

I fiumi

Il livello del Mediterraneo è stato, per lunghi periodi anche 2.5 - 3 km più basso dell'attuale, formando anche laghi alimentati da fiumi che hanno profondamente inciso gli alvei.
Il Rodano ha sovrinciso il suo alveo fino all'altezza di Lione, 300 km a monte dell'attuale foce.
Nel caso del Nilo l'incisione si è spinta fino ad Assuan, 1200 km a monte del delta. Il canyon creato dal "Protonilo" durante il Messiniano era largo, all'altezza del Cairo, 10 km e profondo 2 km. Questi canyon sono stati successivamente riempiti da sedimenti marini.
Anche i grandi laghi sudalpini sembra siano legati alla crisi di salinità del Messiniano. Infatti il loro profilo trasversale del basamento roccioso, a parte i sedimenti, non presenta la forma caratteristica ad U delle valli glaciali, ma la forma a V delle valli fluviali.
Nel caso del Lago Maggiore e del Lago di Como ad Argegno il fondo roccioso si trova a 700 m sotto il livello attuale del mare, per cui è improbabile che i laghi siano stati scavati dai ghiacciai alpini. La morfologia glaciale sarebbe sovraimposta su una preesistente morfologia fluviale.

La fauna marina

Salvo alcune specie resistenti alle variazioni di salinità e che si è rifugiata nelle pozze rimaste, la fauna è stata completamente distrutta e rimpiazzata, alla fine del Messiniano, da quella atlantica che però, dato il deterioramento climatico avvenuto nel frattempo, è più fredda: alcune specie tropicali e subtropicali, compresi i coralli coloniali non entreranno più nel Mediterraneo.

La fine della crisi di salinità

 inizio Pliocene Il ritorno dell'acqua oceanica è stato rapido e isocrono in tutto il Mediterraneo, dal momento che si osserva un brusco cambiamento nei sedimenti, con depositi di argille immediatamente sopra le evaporiti. Le velocità di sedimentazione che erano molto alte durante il Messiniano (diversi millimetri/anno) si abbattono di colpo a pochi cm/1000 anni.
Il rapido ritorno alle condizioni iniziali deve essere stato permesso da collegamenti più vasti e più profondi di quello attuale di Gibilterra e, considerando i volumi in gioco, l'afflusso deve essere stato impressionante.

Gli attuali bacini soprassalati

Nel 1983 ed 84, nel corso di campagne di geologia marina nel Mediterraneo orientale, la nave oceanografica olandese Tyro e quella Italiana Bannock hanno scoperto due bacini anossici riempiti di acqua soprassalata.Sirte
Nel bacino Bannock, situato sulla Dorsale Mediterrana, di fronte alla piana abissale della Sirte, la salinità, a -3500 m, è la più alta mai misurata in mare profondo. Vi è precipitazione attuale di gesso in grossi cristalli. L'interfaccia con l'acqua normalmente salata si trova a -3200 m ove si formano delle lamine batteriche che poi cadono sul fondo e vengono seppellite nei sedimenti anossici.
L'esistenza di queste pozze saline è attribuita alla dissoluzione sottomarina delle evaporiti messiniane messe a nudo dalle faglie connesse con l'intensa attività neotettonica (Cita, 1988 e 2001).
Alla fine degli anni 90 sono stati scoperti altri bacini soprassalati, nella stessa zona, da parte delle navi Discovery ed Atalante. Ciascun bacino ha un chimismo particolare che riflette la composizione dello strato di evaporiti che vengono a contatto con l'acqua marina. L'interfaccia che separa la salamoia dall'acqua marina sovrastante è molto netta e corrisponde ad una variazione di densità del 20% (Cita, 2002).

Le ultime glaciazioni

19 ka LGM Nell'ultimo mezzo milione di anni si sono avute 4 grandi glaciazioni, l'ultima delle quali ha avuto il suo massimo "solo" 18 - 20 mila anni fa (LGM). Si stima che in quel periodo il livello degli oceani fosse più basso di 120 m rispetto all'attuale, con un volume di ghiaccio, sui continenti, valutato in 80 milioni di chilometri cubi. Di questi, circa 50 si sono sciolti, al termine della glaciazione, in un tempo geologicamente brevissimo, dando luogo, probabilmente, alla "memoria storica" del diluvio universale.

Le calotte artiche ed antartiche occupavano, durante il massimo glaciale, un'area pari a tre volte l'attuale e quella delle terre emerse era maggiore dell'otto percento. Le terre, poi private del peso della calotta, si sono sollevate, per "isostasia", anche di 80 m. Il livello del mare si è stabilizzato circa 5000 anni fa (Manzoni, 2001, pagg. 249, 250).

BIBLIOGRAFIA

Cita M. B. 1988: "Il disseccamento del Mediterraneo alla fine del Miocene", ACCADEMIA NAZIONALE DEI LINCEI, Rendiconti della Classe di Scienze Fisiche e Naturali, Roma.
Cita M. B. 2001, volume a cura di Briegel V. e Wang P.; ediz . Elsevier. (per il momento ricevuto in manoscritto).
Cita M. B. 2002, (informazione verbale).

Dalla Vecchia F.M. 2000: LE SCIENZE n° 387 p. 78; Novembre 2000.

Manzoni M., 2001: La natura dell'Antartide; CNR, Springer-Verlag Italia, Milano.

WEB

WEB 1= Scotese - http://www.scotese.com/
WEB 2= http://www.rcs.it/mimu/musei/storianaturale/saltriosauro/index.htm
WEB 3= Blakey R. - http://vishnu.glg.nau.edu/rcb/globaltext.html
WEB 4= Giacomelli L.- http://vulcan.fis.uniroma3.it/lisetta/adamello/adamello.html



rimanda al file origine