Documentato per la prima volta il processo geodinamico alla base della tettonica delle placche

Il Viaggio all’interno del pianeta Terra di un team di scienziati italo-francese

[30 Dicembre 2022]

Lo studio “Quartz-bearing rhyolitic melts in the Earth’s mantle”, pubblicato su Nature Communications da  .  Luigi Dallai e Mario Gaeta dell’università di Roma La Sapienza, Riccardo Avanzinelli, Claudio Natali e Sandro Conticelli  dell’università di Firenze,  Gianluca Bianchini dell’università di Ferrara, Etienne Deloule del CNRS-Université de Lorraine e Andrea Cavallo del Centro di ricerca Certema di Grosseto, ha ricostruito per la prima volta il viaggio che la crosta terrestre compie verso il centro della Terra durante i movimenti di sprofondamento delle placche continentali.

Il team coordinato da  Dallai e Conticelli, direttore dell’Istituto di geologia ambientale e geoingegneria del Consiglio nazionale delle ricerche (Cnr-Igag), che ha rintracciato «La testimonianza del riciclo di rocce di origine superficiale, riportate alla luce dal magma delle eruzioni vulcaniche, dopo un percorso di milioni di anni fino alle profondità del mantello terrestre. La scoperta si basa sul ritrovamento di vene contenenti quarzo, incapsulate in frammenti di mantello terrestre portati in superficie da un magma eruttato dal vulcano spagnolo Cabezo Negro, circa 2 milioni di anni fa».

Conticelli, ordinario di petrologia e petrografia dell’Ateneo fiorentino, spiega che «Il quarzo è un minerale tipico della crosta continentale e fino a ora non era mai stato ritrovato nel materiale proveniente dal sottostante mantello terrestre. Considerando che i carotaggi terrestri non riescono ad andare oltre 10 km di profondità, questo ritrovamento è la prima evidenza diretta di un complesso processo geodinamico basilare nell’ambito del meccanismo della tettonica delle placche: il riciclo profondo di crosta continentale all’interno del mantello terrestre».

Grazie all’analisi isotopica dell’ossigeno del quarzo, i ricercatori sono riusciti a ricostruire il viaggio della crosta continentale che ha portato alla formazione di questo minerale, la cui presenza è “estranea” nel mantello terrestre e sottolineano che «Oltre a dare informazioni dirette sulla composizione dell’interno del nostro pianeta, necessarie per comprendere il meccanismo della tettonica delle placche, la scoperta ci aiuterà a spiegare l’inedita composizione di altri magmi, come quelli dei vulcani dell’Italia centro-meridionale, delle Ande e dell’Himalaya».

Conticelli  conclude: «Attraverso il processo documentato, molti altri elementi chimici sono trasportati dalla superficie in profondità, così da essere arricchiti prima di essere riportati in superficie. Tra questi, il carbonio, di grande interesse per la comprensione dei cambiamenti climatici, e altri elementi critici, come il litio e le terre rare, la cui reperibilità assume una rilevanza economica e tecnologica».