La nascita dinamica dell'Oceano Atlantico

L'Oceano Atlantico è il secondo bacino oceanico più grande della Terra, che copre circa 106 milioni di chilometri quadrati. Mentre le sue vaste acque separano le Americhe dall'Europa e dall'Africa, questa immensa espansione è geologicamente giovane. Il bacino non è sempre presente; è stato formato dal movimento incessante delle piastre tettoniche della Terra. Questo processo, noto come terra dilavata ai confini della piastra divergente, continua a plasmare il pianeta.

Comprendere la formazione dell'Atlantico fornisce una finestra diretta nella meccanica fondamentale delle tettoniche a piastre. Questo articolo esplora la scienza dietro i confini divergenti, la storia della nascita dell'Atlantico dal supercontinente Pangaea, il motore vulcanico della Ridge Mid-Atlantic, e le prove che hanno confermato queste teorie innovative.

Il motore della tettonica

La Litosfera Dinamica

La conchiglia esterna terrestre è rotta in diversi pezzi rigidi chiamati piastre tettoniche, composti dalla crosta e dal mantello più alto, formano la litosfera. La litosfera galleggia su uno strato più caldo e duttile del manto conosciuto come l'astenosfero.

La teoria unificatrice della geologia, spiegando la distribuzione di terremoti, vulcani, catene montuose e bacini oceanici. Il relativo movimento delle placche è classificato in tre tipi principali: convergenti (piastre che si muovono l'uno verso l'altro), trasformano (piastre scorrevoli l'altro), e divergenti (piastre che si muovono).

Il ruolo dei rimbalzi divergenti

Come le piastre separano, la litosfera sovrastante si disgrega e si fratture. La riduzione della pressione sul mantello sottostante innesca la decompressione si scioglie. Questa roccia fusa, o magma, è meno densa del solido circostante e si diffonde a fondo per riempire il divario di ginema.

L'Oceano Atlantico è circondato da un unico e continuo sistema di confine divergente: il Ridge Mid-Atlantic. Questa cresta si snoda lungo l'asse nord-sud del bacino dell'oceano. A ovest della cresta, le placche nordamericane e sudamericane si allontanano dalle placche eurasiatiche e afro-orientali. Lo spazio lasciato da questa separazione è costantemente riempito da una nuova crosta che sorge dal mantello.

Anatomia di un piatto divergente

Rifting: La rottura iniziale

La formazione di un nuovo bacino oceanico inizia con la frattura continentale, un continente è sottoposto a forze estese, che lo spingono a allungare, a disgregarsi, a sviluppare una serie di difetti normali paralleli, creando una valle di rift, una regione depressa delimitata da spalle rialzate.

Il vulcanismo diventa molto diffuso, inondando il pavimento di rift con la lava basaltica. Se la rift continua con successo, la crosta continentale viene completamente separata. Questo processo crea un nuovo bacino oceanico stretto. La rottura non è pulita; frammenti di crosta continentale, chiamati microcontinenti, possono diventare isolati all'interno del nuovo bacino oceanico.

Magmatismo e Accrezione Crustale

Una volta che la frattura è completamente stabilita e la crosta oceanica comincia a formarsi, il processo diventa organizzato lungo la cresta di metà oceo. La generazione di Magma è continua. La composizione di questo magma è principalmente basalto di obuia. Mentre il magma sale, si raccoglie in camere di magma poco profonde sotto l'asse del crinale.

Da queste camere, il magma viene iniettato verticalmente nella roccia circostante per formare dighe laminate. Alcuni vermi erudono sul fondo del mare, dove viene quenched da acqua di mare fredda, formando distinti basalti del cuscino.

Spalmatura e circolazione idrotermale del pavimento marino

La crosta oceanica di nuova costituzione non rimane all'asse del crinale, mentre il nuovo magma continua a invadere, spinge la crosta più vecchia e solidata lateralmente lontano dalla cresta. Questo processo di nastri trasportatori si sta diffondendo sul fondo del mare. Il tasso di diffusione nell'Atlantico è generalmente considerato lento all'intermediario, con una media di 2-5 centimetri all'anno.

La formazione di una nuova crosta sul crinale è accompagnata da un'intensa attività idrotermale. L'acqua di mare fredda si tramuta nelle fratture della crosta appena formata. Come scende, viene riscaldata dalla camera di magma sottostante. L'acqua surriscaldata dissolve metalli e minerali dalla roccia circostante. Poi si sfocia sul fondo marino attraverso sfiature idrotermali, o "fumatori neri", formando enormi depositi di solfati unici.

La nascita di un oceano: La rottura di Pangaea

Il ciclo del Supercontinente

Circa 335 milioni di anni fa, la maggior parte delle terremasse della Terra venne assemblata in un unico supercontinente chiamato Pangaea. Questa massiccia terra fu circondata da un unico oceano globale chiamato Panthalassa. La formazione e la rottura dei supercontinenti è un ciclo geologico ricorrente, guidato da convezione del mantello e tettoniche.

Le forze che assemblarono Pangaea alla fine lo separarono, circa 200 milioni di anni fa, durante il periodo della Giurassica, il supercontinente cominciò a spaccarsi, e la rottura iniziale si ebbe tra quello che ora è il Nord America e l'Africa nordoccidentale, che segna la nascita dell'Oceano Atlantico centrale.

Provincia Magmatica Centrale Atlantica

La rottura di Pangaea non era un processo tranquillo e delicato, accompagnato da uno dei più grandi eventi vulcanici della storia della Terra. Questo evento, noto come la Provincia centrale Atlantica Magmatica (CAMP), ha coinvolto l'eruzione di milioni di chilometri cubi di lava basaltica su un breve intervallo geologico. L'evento CAMP è oggi conservato come spesse sequenze di lava a nord America

Il rilascio di gas vulcanici, tra cui anidride carbonica e zolfo, ha causato gravi cambiamenti ambientali, tra cui il rapido riscaldamento globale e l'acidificazione dell'oceano. Questo massiccio vulcanismo è fortemente legato all'evento di estinzione di massa end-Triassica, che ha liberato la strada per il dominio dei dinosauri nel Giurassico.

L'apertura dell'Atlantico Nord e Sud

La diffusione della superficie e del fondo marino che crearono l'Oceano Atlantico non avvenne subito. La Atlantico settentrionale] cominciò ad aprirsi come le placche nordamericane ed eurasiatiche si divergono. Questa separazione iniziale creò una stretta fuga che collegava l'Oceano Tetis ad ovest.

L'Atlantico del Sud] si è aperto più tardi, a partire da circa 140 milioni di anni fa nel Cretaceo primitivo. Il Sud America e l'Africa si sono separati da sud a nord, molto simile a una cerniera. Questa separazione è stata preceduta anche dal vulcanismo massiccio, che ha creato le province di Paraná e Etendeka inondazione basal in Sud America e Africa, rispettivamente.

Il centro di diffusione dell'oceano: il centro di diffusione dell'oceano

Una catena di montagna sottomarina

La Ridge Mid-Atlantic è la più lunga catena montuosa della Terra, che si estende oltre 16.000 chilometri dalla Gakkel Ridge dell'Oceano Artico fino alla Triple Junction Bouvet nell'Atlantico Meridionale.

La cresta non è una caratteristica liscia, caratterizzata da una valle centrale di rift, tipica delle creste a lenta distese. Questa valle di rift può essere larga 20-40 chilometri e profonda oltre un chilometro. Il fondovalle è attivo con eruzioni vulcaniche e prese d'aria idrotermale.

Islanda: una cresta sopra le onde

L'Islanda è uno degli unici luoghi in cui la Ridge Mid-Atlantic è esposta al di sopra del livello del mare. Questo è dovuto ad un potente [], o hotspot, situato sotto l'isola. Il hotspot fornisce un volume extra di magma, costruendo la crosta abbastanza alta da salire sopra la superficie dell'oceano. L'Islanda è quindi un laboratorio naturale unico per studiare i processi del mid-cean.

Il paese è diviso dal confine divergente della placca. Le piastre eurasiatiche e nordamericane stanno attivamente separando, creando rift e fessure attraverso il paesaggio. Questa attività vulcanica modella il terreno dell'Islanda, con frequenti eruzioni nei suoi sistemi vulcanici, come Bárðarbunga e Eyjafjallajökull. Il

Vents Deep-Sea ed Ecosistemi unici

Lungo l'asse profondo della Ridge Mid-Atlantic, i campi di sfiato idrotermali ospitano ecosistemi ricchi e insoliti.A differenza della maggior parte della vita sulla Terra, queste comunità non si affidano alla luce solare. Invece, i batteri chemostici e l'archea convertono i prodotti chimici nei fluidi di sfiato (come il solfuro di idrogeno e il metano) in energia.

Questi organismi formano la base di una rete alimentare che comprende vermi tubo gigante, gamberi, vongole e varie specie di pesci. La scoperta di sfiature idrotermali nella biologia rivoluzionata degli anni '70. Il Lost City Hydrothermal Field[]], situato vicino al Ridge Mid-Atlantic, è un sistema di sfiato alcalino particolarmente unico che fornisce spunti di potenziale origine della vita sulla Terra.

Leggere le Rocce: Prove per la diffusione del Seafloor

Strisce magnetiche sul pavimento dell'oceano

Uno dei pezzi più convincenti di prova per la diffusione del fondale è il modello di strisce magnetiche sul pavimento dell'oceano. Come magma si raffredda al Mid-Atlantic Ridge, minerali portanti in ferro nel basalto si allineano con il campo magnetico della Terra. Quando la roccia si solidifica, questa firma magnetica è "congelata" al posto.

Quando si verifica un inversione magnetica, la crosta di nuova formazione registra la polarità opposta. Mentre il pavimento del mare si allontana dalla cresta, crea un modello simmetrico di strisce magnetiche normali e invertite su entrambi i lati della cresta. Questo modello agisce come un registratore di storia magnetica della Terra e conferma perfettamente le previsioni del pavimento dilatato dal punto di vista formale.

Trapano e Età Crustale

Ulteriori conferme sono state fornite dal Deep Sea Drilling Project (DSDP) e successivamente dal Ocean Drilling Program (ODP). Attraverso la perforazione nel fondo oceanico, gli scienziati potrebbero provare direttamente i sedimenti e la basetta sottostante.

La più antica crosta oceanica dell'Atlantico si trova adiacente ai margini continentali, risalenti al Giurassico e al Cretaceo primitivo. La crosta più giovane si trova direttamente sull'asse della cresta. Questa progressione dell'età fornisce una cronologia innegabile dell'apertura dell'Oceano Atlantico.

Spessore del sedimento e flusso di calore

Poiché la crosta è più giovane al Ridge Mid-Atlantic, c'è stato meno tempo per accumulare i sedimenti. La copertura del sedimento è sottile o assente sulla cresta. Spostandosi dalla cresta, lo strato di sedimenti diventa progressivamente più spesso, riflettendo l'età della crosta sottostante.

Le misurazioni del flusso di calore supportano anche la teoria. La crosta più giovane dell'asse del crinale è calda, con conseguente alto flusso di calore. Poiché la crosta si raffredda e si allontana dalla cresta, il flusso di calore diminuisce. Queste misure si adattano perfettamente al modello di una piastra refrigerante, diffondendo la piastra lithospheric.

L'Atlantico del domani: movimento continuo e chiusura potenziale

L'Oceano Espanso

L'Oceano Atlantico è attualmente in fase di apertura attiva, mentre le targhe americane continuano a dirigersi verso ovest dall'Eurasia e dall'Africa ad un ritmo di pochi centimetri all'anno. Questo movimento è confermato dalle misurazioni GPS e dall'attività sismica continua lungo la Ringhi Mid-Atlantic. L'Atlantico sta crescendo più a lungo mentre l'Oceano Pacifico si sta riducendo.

Le forze che guidano questa espansione sono una combinazione di ]]ridge push e []slab pull[]. La spinta di ringhio avviene perché l'asse di cresta elevato esercita pressione gravitazionale sulla litosfera circostante.

Iniziazione della sottoduzione e ciclo del Supercontinente

Nonostante la sua attuale espansione, l'Atlantico non crescerà per sempre. Alla fine, il confine divergente diventerà convergente. Questa transizione si verifica quando la densa litosfera oceanica lungo i margini dell'Atlantico diventa abbastanza pesante da iniziare la subduzione. Le zone di subduzione stanno già formando negli archi dei Caraibi e della Scozia, che sono essenzialmente precursori di piccola scala ad un sistema di sottoduzione atlantica su larga scala.

Quando la sottoduzione inizia lungo i margini dell'Atlantico, il bacino dell'oceano inizierà a chiudere. Questo processo è l'inizio del prossimo ciclo supercontinentale. I geologi prevedono che in circa 200 a 300 milioni di anni, le Americhe si scontrano con i continenti eurasiatici e africani. Questo futuro supercontinente è stato chiamato Amasia]] o [[Fcangala]]]]

Una Lega dinamica

Dalla prima frattura di Pangaea, guidata da forze di manto profondo, alla continua creazione di crosta oceanica al Ridge Mid-Atlantic, l'Atlantico è un testamento della potenza iniquo delle placche tettoniche. Le prove di questo processo sono scritte nelle strisce magnetiche del pavimento del mare, dell'età attiva delle rocce.

Questo oceano non è una caratteristica permanente, è un lavoro in corso, che si espande attivamente oggi. Lo stesso confine divergente che lo ha creato inevitabilmente porterà alla sua chiusura, guidando la prossima assemblea di un supercontinente. Capire questo ciclo ci permette di apprezzare le profonde scale temporali e le immense forze che hanno plasmato e continuano a modellare la geografia del mondo.