Geologia | Unife nel team internazionale che ha ricostruito il viaggio della crosta terrestre verso l'interno della Terra

Il ritrovamento di un rarissimo campione di roccia da parte dei geologi Unife ha permesso di ricostruire per la prima volta il viaggio che la crosta terrestre compie verso l’interno della Terra durante i movimenti di sprofondamento delle placche continentali. Tale processo geodinamico, fino a oggi solo ipotizzato, è valso al team internazionale di scienziati la pubblicazione sull’ultimo numero di Nature Communications. 

Insieme al Professor Gianluca Bianchini del Dipartimento di Fisica e Scienze della Terra dell’Università di Ferrara, hanno partecipato allo studio ricercatori dell’Università La Sapienza, dell’Università di Firenze, del Consiglio Nazionale delle Ricerche italiano (CNR-IGAG, CNR-IGG), del Consiglio Nazionale delle Ricerche francese e del Centro di ricerca Certema di Grosseto. La ricerca è coordinata dai Professori Luigi Dallai e Sandro Conticelli.

La scoperta si basa sul ritrovamento di una particolare roccia portata in superficie da un magma eruttato dal vulcano spagnolo Cabezo Negro, circa 2 milioni di anni fa.

“Il campione di roccia che abbiamo scoperto in Spagna è uno xenolite di mantello con vene contenenti quarzo. Si tratta di un vero e proprio unicum: non ne esistono altri al mondo” racconta il Professor Gianluca Bianchini.

L’Università di Ferrara ha una lunga tradizione nello studio di xenoliti di mantello, cioè noduli di mantello terrestre portati alla luce attraverso eruzioni vulcaniche. Il campione al centro di questo studio è stato ritrovato dopo numerose campagne di ricerca in diverse zone del mondo, dall’Italia all’Europa, Asia, Africa. 

”Questa roccia ci ha permesso di evidenziare per la prima volta la presenza di quarzo nel mantello terrestre. Il quarzo è un minerale tipico della crosta continentale del nostro pianeta e fino ad ora non era mai stato ritrovato nel mantello. Pertanto, si tratta della prima evidenza diretta di un complesso processo geodinamico, solo ipotizzato ma fondamentale nell’ambito del meccanismo della tettonica delle placche: il riciclo profondo di crosta continentale durante la subduzione all’interno del mantello terrestre” continua il Professor Bianchini.

Il Professor Bianchini mostra lo xenolite “Questo campione è un unicum e non ci risulta ad oggi ne esistano altri al mondo”

“Tale processo geodinamico potrebbe essersi completato in un lasso di tempo che va da 10 a 2 milioni di anni fa, e ha fatto sì che la crosta continentale sia stata trascinata dalla superficie all’interno del mantello terrestre. A una profondità che stimiamo essere attorno ai 30 km e a una temperatura di circa 1000°C, la crosta continentale subdotta subisce processi di fusione e va a formare delle vene contenenti quarzo nel mantello. Pezzi di questo mantello sono infine strappati e trasportati nuovamente sulla superficie terrestre da magmi di origine profonda” aggiunge il Professor Luigi Dallai dell’Università La Sapienza di Roma.

Schema del modello geodinamico che illustra il lungo viaggio della crosta terrestre nel mantello e il suo ritorno verso la superficie. Durante la risalita la crosta trasportata in profondità fonde e, interagendo con il mantello circostante formando vene ricche in quarzo. Il viaggio di ritorno si completa quando frammenti di questo mantello venato vengono intrappolati dal magma e trasportati nuovamente in superficie.

“La scoperta ci aiuterà a spiegare l’anomala composizione di altri magmi, come quelli dei vulcani dell’Italia centro-meridionale o delle Ande“ conclude il team di scienziati.

Il Professor Gianluca Bianchini del Diprtimento di Fisica e Scienze della Terra 

Per saperne di più

L'rticolo "Quartz-bearing rhyolitic melts in the Earth's mantle" è stato pubblicato lo scorso 15 dicembre 2023 sulla rivista scientifica Nature Communication

Gli autori sono Luigi Dallai, Gianluca Bianchini, Riccardo Avanzinelli, Etienne Deloule, Claudio Natali, Mario Gaeta, Andrea Cavallo & Sandro Conticelli.

A cura di CHIARA FAZIO