Oltre 400 milioni di anni fa, una risalita di roccia calda dal mantello terrestre ha strappato la crosta in Mongolia, creando un oceano che è sopravvissuto per 115 milioni di anni. La storia geologica di questo oceano potrebbe aiutare i ricercatori a comprendere i cicli di Wilson, ossia il processo mediante il quale i supercontinenti si separano e si uniscono. Si tratta di processi lenti e su larga scala che progrediscono di meno di 2,5cm all’anno, ha affermato il coautore dello studio Daniel Pastor-Galán, geoscienziato del Consiglio nazionale spagnolo per le ricerche di Madrid. “Ci sta raccontando di processi nella Terra che non sono molto facili da comprendere e che non sono nemmeno molto facili da vedere“, ha detto Pastor-Galán a Live Science.
I geologi possono ricostruire abbastanza accuratamente la rottura dell’ultimo supercontinente, la Pangea, 250 milioni di anni fa. Ma prima di allora, è difficile modellare esattamente come interagivano il mantello e la crosta.
In un nuovo studio, i ricercatori sono rimasti incuriositi dalle rocce vulcaniche nella Mongolia nordoccidentale del periodo Devoniano (da 419 milioni a 359 milioni di anni fa). Il Devoniano fu l'”Età dei Pesci”, quando i pesci dominavano gli oceani e le piante iniziarono a diffondersi sulla terraferma. All’epoca, c’erano due continenti principali, Laurentia e Gondwana, così come un lungo tratto di microcontinenti che alla fine sarebbero diventati quella che oggi è l’Asia. Questi microcontinenti si sono gradualmente scontrati e si sono fusi in un processo chiamato accrezione.
Nel 2019, i ricercatori hanno iniziato a svolgere ricerche sul campo nella Mongolia nordoccidentale, dove le rocce provenienti da queste collisioni di formazione dei continenti sono esposte in superficie, studiando le età e la chimica degli antichi strati rocciosi. Hanno scoperto che tra circa 410 e 415 milioni di anni fa, nella regione si aprì un oceano chiamato Oceano Mongol-Okhotsk. La chimica delle rocce vulcaniche che accompagnavano questa frattura rivelò la presenza di un mantle plume, ossia un flusso di roccia del mantello particolarmente calda e galleggiante.
“I mantle plume sono solitamente coinvolti nella prima fase del ciclo di Wilson: rottura dei continenti e apertura dell’oceano, come l’Oceano Atlantico”, ha detto a Live Science l’autore principale dello studio Mingshuai Zhu, Professore di geologia e geofisica presso l’Accademia cinese delle scienze.
In molti casi, ciò accade proprio nel mezzo di un solido pezzo di continente, facendolo a pezzi. In questo caso, però, la geologia è particolarmente complessa, perché il plume stava facendo a pezzi la crosta che in precedenza si era unita tramite accrezione. I punti deboli tra i microcontinenti in accrezione, combinati con il plume, hanno probabilmente aiutato l’oceano a formarsi, ha detto Zhu. I ricercatori hanno pubblicato i loro risultati sulla rivista Geophysical Research Letters.
L’oceano si è chiuso nello stesso punto in cui si è aperto, il che è uno schema comune nei cicli di vita oceanici, ha detto Pastor-Galán, ma i ricercatori hanno esaminato solo un’istantanea dell’apertura dell’oceano in questo studio.
“Una cosa positiva è che un hotspot è relativamente stabile, quindi rimane, per molti milioni di anni, nello stesso posto”, ha detto Pastor-Galán. Mentre i continenti nella crosta si spostano sopra l’hotspot del mantello, l’hotspot lascia dietro di sé rocce vulcaniche e una chimica rivelatrice; questo aiuta i ricercatori a tracciare il movimento delle placche nel corso dei millenni, ha detto.
L’Asia non sta più accumulando nuovi microcontinenti, ha detto Pastor-Galán, ma la formazione dell’oceano Mongol-Okhotsk era probabilmente simile a quella che si vede oggi nel Mar Rosso, dove la crosta si sta espandendo di circa 1 centimetro all’anno. Il Mar Rosso fa parte di una spaccatura continentale più ampia che potrebbe creare un oceano completamente nuovo nell’Africa orientale nel giro di decine di milioni di anni, anche se i geologi non sanno ancora se altre forze continentali impediranno a quell’oceano di aprirsi completamente.
Zhu e i suoi colleghi ora hanno in programma di usare i loro dati per creare modelli al computer per descrivere meglio la complicata tettonica dell’antico oceano Devoniano.
