Crosta continentale - Continental crust

Lo spessore della crosta terrestre (km)
Crosta continentale e oceanica sul mantello terrestre superiore

La crosta continentale è lo strato di rocce ignee , sedimentarie e metamorfiche che forma i continenti geologici e le aree di fondale marino poco profondo vicino alle loro coste, note come piattaforme continentali . Questo strato è talvolta chiamato sial perché la sua composizione in massa è più ricca di silicati di alluminio e ha una densità inferiore rispetto alla crosta oceanica , chiamata sima che è più ricca di minerali di silicato di magnesio ed è più densa. I cambiamenti nelle velocità delle onde sismiche hanno mostrato che ad una certa profondità (la discontinuità di Conrad ), c'è un contrasto abbastanza netto tra la crosta continentale superiore più felsica e la crosta continentale inferiore, che è di carattere più mafico .

La crosta continentale è costituita da vari strati, con composizione apparente intermedia (SiO 2 wt% = 60,6). La densità media della crosta continentale è di circa 2,83 g/cm 3 , meno densa del materiale ultramafico che costituisce il mantello , che ha una densità di circa 3,3 g/cm 3 . La crosta continentale è anche meno densa della crosta oceanica, la cui densità è di circa 2,9 g/cm 3 . A 25-70 km, la crosta continentale è considerevolmente più spessa della crosta oceanica, che ha uno spessore medio di circa 7-10 km. Circa il 40% della superficie terrestre e circa il 70% del volume della crosta terrestre è crosta continentale.

La maggior parte della crosta continentale è terra asciutta sopra il livello del mare. Tuttavia, il 94% della regione della crosta continentale della Zealandia è sommersa sotto l' Oceano Pacifico , con la Nuova Zelanda che costituisce il 93% della porzione sopra l'acqua.

Importanza

Poiché la superficie della crosta continentale si trova principalmente sopra il livello del mare, la sua esistenza ha permesso alla vita terrestre di evolversi dalla vita marina. La sua esistenza fornisce anche vaste distese di acque poco profonde conosciute come mari epeirici e piattaforme continentali dove potrebbe stabilirsi una complessa vita metazoica durante il primo Paleozoico , in quella che oggi viene chiamata l' esplosione del Cambriano .

Origine

Tutta la crosta continentale è infine derivata da fusi derivati ​​dal mantello (principalmente basalto ) attraverso la differenziazione frazionata del fuso basaltico e l'assimilazione (rifusione) della crosta continentale preesistente. I contributi relativi di questi due processi nella creazione della crosta continentale sono dibattuti, ma si pensa che la differenziazione frazionaria svolga il ruolo dominante. Questi processi si verificano principalmente negli archi magmatici associati alla subduzione .

Ci sono poche prove di crosta continentale prima del 3,5 Ga . Circa il 20% del volume attuale della crosta continentale è stato formato da 3,0 Ga. C'è stato uno sviluppo relativamente rapido su aree di scudo costituite da crosta continentale tra 3,0 e 2,5 Ga. Durante questo intervallo di tempo, si è formato circa il 60% del volume attuale della crosta continentale. Il restante 20% si è formato durante gli ultimi 2,5 Ga. Ci sono ragioni scientifiche (vedi Armstrong 1991) per ritenere che il volume totale della crosta continentale sia rimasto più o meno lo stesso dopo la formazione della Terra e che la distribuzione per età attualmente trovata sia solo la risultato dei processi che portano alla formazione dei cratoni (le parti della crosta raggruppate in cratoni hanno meno probabilità di essere rielaborate dalla tettonica a zolle).

Forze al lavoro

In contrasto con la persistenza della crosta continentale, le dimensioni, la forma e il numero dei continenti cambiano costantemente nel tempo geologico. Diversi tratti si separano, si scontrano e si ricompongono come parte di un grande ciclo di supercontinenti . Ci sono attualmente circa 7 miliardi di chilometri cubi di crosta continentale, ma questa quantità varia a causa della natura delle forze coinvolte. La relativa permanenza della crosta continentale contrasta con la breve vita della crosta oceanica. Poiché la crosta continentale è meno densa della crosta oceanica, quando i margini attivi dei due si incontrano nelle zone di subduzione , la crosta oceanica viene tipicamente subdotta di nuovo nel mantello. La crosta continentale è raramente subdotta (questo può verificarsi dove i blocchi crostali continentali si scontrano e si ispessiscono, causando un profondo scioglimento sotto le catene montuose come l' Himalaya o le Alpi ). Per questo motivo le rocce più antiche della Terra si trovano all'interno dei cratoni o nuclei dei continenti, piuttosto che nella crosta oceanica ripetutamente riciclata ; il più antico frammento crostale intatto è lo gneiss di Acasta a 4,01 Ga , mentre la più antica crosta oceanica su larga scala (situata sulla placca del Pacifico al largo della Kamchatka ) è del Giurassico (≈180 Ma ), sebbene potrebbero esserci piccoli resti più antichi nel Mar Mediterraneo a circa 340 Ma. La crosta continentale e gli strati rocciosi che vi si trovano sopra e al suo interno sono quindi il miglior archivio della storia della Terra.

L'altezza delle catene montuose è solitamente correlata allo spessore della crosta. Ciò è dovuto al isostasia associati orogenesi (formazione di montagna). La crosta è ispessita dalle forze di compressione legate alla subduzione o alla collisione continentale. La galleggiabilità della crosta la spinge verso l'alto, le forze dello stress collisionale bilanciate dalla gravità e dall'erosione. Questo forma una chiglia o una radice di montagna sotto la catena montuosa, che è dove si trova la crosta più spessa. La crosta continentale più sottile si trova nelle zone di rift , dove la crosta è assottigliata da faglie di distacco ed eventualmente recisa, sostituita dalla crosta oceanica. I bordi dei frammenti continentali formati in questo modo (entrambe le sponde dell'Oceano Atlantico , per esempio) sono chiamati margini passivi .

Le alte temperature e le pressioni in profondità, spesso combinate con una lunga storia di distorsioni complesse, causano la metamorfizzazione di gran parte della crosta continentale inferiore, la principale eccezione a ciò sono le recenti intrusioni ignee . La roccia ignea può anche essere "sottoplaccata" nella parte inferiore della crosta, cioè aggiungersi alla crosta formando uno strato immediatamente sottostante.

La crosta continentale è prodotta e (molto meno spesso) distrutta principalmente dai processi tettonici delle placche , specialmente ai bordi delle placche convergenti . Inoltre, il materiale della crosta continentale viene trasferito alla crosta oceanica per sedimentazione. Nuovo materiale può essere aggiunto ai continenti dalla fusione parziale della crosta oceanica nelle zone di subduzione, facendo sì che il materiale più leggero si alzi sotto forma di magma, formando vulcani. Inoltre, il materiale può accumularsi orizzontalmente quando archi insulari vulcanici , montagne sottomarine o strutture simili si scontrano con il lato del continente a causa dei movimenti tettonici delle placche. La crosta continentale si perde anche attraverso l'erosione e la subduzione dei sedimenti, l'erosione tettonica degli avambracci, la delaminazione e la profonda subduzione della crosta continentale nelle zone di collisione. Molte teorie sulla crescita crostale sono controverse, compresi i tassi di crescita e riciclaggio crostale, se la crosta inferiore viene riciclata in modo diverso dalla crosta superiore e su quanta parte della tettonica a zolle della storia della Terra ha operato e quindi potrebbe essere la modalità dominante di formazione della crosta continentale e distruzione.

È oggetto di dibattito se la quantità di crosta continentale sia aumentata, diminuita o rimasta costante nel tempo geologico. Un modello indica che prima di 3,7 Ga fa la crosta continentale costituiva meno del 10% della quantità attuale. Entro 3,0 Ga fa la quantità era di circa il 25%, e dopo un periodo di rapida evoluzione crostale era circa il 60% della quantità attuale di 2,6 Ga fa. La crescita della crosta continentale sembra essersi verificata in scatti di maggiore attività corrispondenti a cinque episodi di aumento della produzione nel tempo geologico.

Guarda anche

Riferimenti

Bibliografia

link esterno