Circa 200 milioni di anni fa, la Terra aveva un solo continente chiamato Pangea. A poco a poco questa vasta massa continentale si disintegrò in continenti più piccoli e nelle attuali placche tettoniche mentre il supercontinente si divideva e si formavano nuovi oceani.
“Quando la Pangea si divise, i continenti africano e sudamericano si allontanarono l’uno dall’altro e nacque l’oceano Atlantico. La nostra ricerca mostra nuovi dettagli su come funzionava esattamente questo processo di rifting continentale”, afferma il professor Trond H. Torsvik del Dipartimento di Geoscienze dell’Università di Oslo.
Il gruppo di ricerca si è proposto di esplorare l’evoluzione dell’Atlantico meridionale e il modo in cui le placche africana e sudamericana si sono separate durante il periodo Cretaceo. Hanno pubblicato i loro risultati sulla prestigiosa rivista Nature Communications.
“Mostriamo come il mantello terrestre – il guscio roccioso sotto la crosta terrestre – abbia iniziato a deformarsi quando il supercontinente Pangea ha iniziato a spaccarsi. Il materiale caldo proveniente dalle profondità della Terra si sollevò e creò cupole sotto il Sud America e l'Africa. È stato il calore dei pennacchi del mantello a causare la spaccatura della Pangea e a dividere i continenti dell’Africa e del Sud America”, afferma il professore assistente Reidun Myklebust dell’Università di Oslo.
Il progetto si chiama SPLIT AFRICA ed è stato finanziato dal Consiglio di ricerca norvegese. Il team era composto da geologi e geofisici dell’Università di Oslo, del Norwegian Polar Institute, del Geological Survey of Norvegia (Norges Geologiske Undersøkelse) e di diverse università in Brasile e Regno Unito.
Scoprire le forze in gioco nelle profondità sotto la superficie terrestre
La Pangea si riunì durante la tarda era Paleozoica (circa 335-300 milioni di anni fa) e iniziò a disgregarsi circa 175 milioni di anni fa. Quando ebbe inizio la scissione del supercontinente, le placche africana e sudamericana si allontanarono l’una dall’altra e cominciò a formarsi l’Oceano Atlantico.
Il processo di apertura durò circa 130 milioni di anni e comportò estese deformazione della crosta e magmatismo. Il team di ricerca ha utilizzato la tomografia sismica – una tecnica simile a una TAC medica, ma che utilizza onde sismiche invece dei raggi X – per immaginare l’attuale struttura della Terra sotto il Sud America e l’Africa e ottenere informazioni sulle condizioni e sui processi che si sono verificati durante il rifting. .
Le immagini forniscono una visione dettagliata delle strutture profonde della Terra sotto il Sud America e l’Africa. Rivelano le radici profonde della litosfera continentale africana e sudamericana, lo spessore e la natura della crosta, la profondità e la topografia del Moho (il confine tra la crosta e il mantello), la struttura e le proprietà del mantello superiore e la misura in cui il mantello è stato sostituito da materiale caldo che risale dalle profondità della Terra.
“Abbiamo riscontrato differenze significative tra la sponda sudamericana e quella africana dell’Atlantico meridionale. La crosta continentale sotto il Sud America è molto più spessa che sotto l’Africa, e possiamo vedere che una porzione più ampia del mantello è stata sostituita da materiale caldo che risale sotto il Sud America”, afferma la ricercatrice Anne-Marie Weidle, che lavora presso l’Università di Oslo. ed eseguito tutte le immagini sismiche per questo studio.
Come la struttura della Terra controlla il rifting continentale
La struttura del mantello superiore della Terra contiene importanti indizi sui processi che controllavano il rifting continentale. La litosfera è la parte rigida più esterna della Terra e si comporta elasticamente su scale temporali brevi. Tuttavia, su scala temporale geologica, la litosfera può deformarsi e scorrere come un fluido viscoso a causa delle alte temperature all’interno della Terra.
Gli scienziati hanno confrontato le loro osservazioni sulla struttura profonda della Terra con i risultati di modelli numerici che simulano il processo di disgregazione dei continenti. Queste simulazioni mostrano che lo spessore e la struttura della temperatura della litosfera giocano un ruolo importante nel localizzare la deformazione, e i modelli indicano che il mantello caldo che risale preferenzialmente localizza la deformazione nelle zone più deboli all’interno della litosfera continentale.
La zona debole del Sud America che ha localizzato la deformazione è ancora visibile oggi come bacino del Paraná. Questo bacino sedimentario si è formato dopo la disgregazione dei continenti ed è una regione importante per l'esplorazione energetica.
“Le strutture e i processi che troviamo possono essere visti come un laboratorio naturale che ci aiuta a comprendere meglio la disgregazione dei continenti in generale, che ha implicazioni per comprendere la formazione e la disgregazione di altri continenti e bacini oceanici”, afferma Torsvik.
