la storia geologia della Groenlandia e la sua importanza economica e strategica

Penso che poche volte in tutto il mondo la Groenlandia sia stata popolare nei media come negli ultimi giorni, a causa delle uscite del Presidente Trump sull'argomento. In realtà l'attenzione del mondo geopolitico ed economico verso l'isola a sovranità danese è stata sempre molto alta, in quanto la sua posizione e le sue risorse minerarie sono note, almeno agli specialisti, da parecchi decenni. Vorrei quindi in questo post parlare della storia geologica di quest'isola e del perché è considerata oggi così importante.

A causa della spessa calotta glaciale che ne ricopre la maggior parte, la geologia della Groenlandia è facilmente rilevabile solo lungo le coste. Comunque, anche solo grazie a quanto si vede lungo le coste, sono state accertate a grandi linee vari episodi di una storia di oltre 3 miliardi di anni: l’isola è costituita da un nucleo cratonico archeano, un orogene paleozoico lungo la costa orientale, mentre un rift la separa a ovest che dalla parte principale della Laurentia in Canada. Il nucleo archeano è stato ampiamente rielaborato durante il Paleoproterozoico.

a sinistra i rift terziari che hanno staccato la Groenlandia da Eurasia e America Settentrionale

a destra da Martos et al (2018) la traccia del passaggio sotto l'isola del plume mantellicoche ha provocato

nel Mesozoico la formazione dei magmi della HALIP e nel Terziario la provincia magmatica dell'Atlantico Settentrionale

LA GROENLANDIA: UN PEZZO DEL BASAMENTO PRECAMBRIANO CANADESE. Grazie ai dati geologici e geofisici si può dire che la grande isola artica sia una continuazione dell’Artico canadese: stratigrafia, spessore della crosta e il basso flusso di calore dall’interno della Terra forniscono uno schema coerente con quanto le sta ad ovest: la Groenlandia è dunque un cratone e quindi, un continente stabile senza grandi perturbazioni tettoniche da quando alcuni blocchi crustali si amalgamarono fra loro, nel lontano Proterozoico inferiore (diciamo prima di un miliardo e mezzo di anni fa). A questi eventi sono seguiti nel Fanerozoico l'orogenesi caledoniana e una serie di eventi di tettonica distensiva, grazie ai quali la Groenlandia si è poi separata da Nordamerica ed Eurasia (per un pò di tempo tra Eocene e Oligocene potrebbe addirittura essersi comportata come una placca indipendente). Ho deciso di parlare prima della parte "recente" perché mi sembrava di rendere più chiara la narrazione degli eventi.

EVENTI FRA PALEOZOICO, MESOZOICO E TERZIARIO. Dopo la amalgamazione dei vari cratoni, conclusa quasi 2 miliardi di anni fa, l’isola è stata interessata negli ultimi 500 milioni di anni da alcuni eventi importanti:

• nel Paleozoico inferiore la costa orientale è stata deformata dall’orogenesi caledoniana quando il Nordamerica si sé scontrato con l’Europa settentrionale tra Ordoviciano e inizio Devoniano (490 – 390 milioni di anni fa), in quanto costituiva la parte orientale della Laurentia (lo è ancora adesso, dopo che nel Terziario Laurentia ed Europa si sono nuovamente seprate)
• dal Paleozoico superiore e nel Mesozoico c’è stata a più riprese una tettonica distensiva che ha formato all'interno alcuni bacini
• nel Terziario inferiore, quando tra Paleocene e Oligocene prima si è separata dal Labrador e parzialmente dall’artico Canadese, e poi dall’Europa

Rispetto alla situazione generale, i dati geofisici hanno evidenziato una fascia di flusso di calore elevato (Martos et al 2018) che attraversa la Groenlandia in direzione NW-SE dove anche la crosta è molto più sottile, circa 25 km conto il normale valore di 40 (Kumar et al 2007). Questa fascia probabilmente testimonia il passaggio sotto la Groenlandia del plume del mantello ora sotto l’Islanda e che aveva formato nel Cretaceo i magmi della HALIP, la grande provincia magmatica dell’Alto Artico (o il passaggio della Groenlandia sopra di esso), una delle maggiori Large Igneous Provinces della storia. I magmi della HALIP si trovano tra Artico canadese, Groenlandia settentrionale, Svalbard e sulla parte occidentale della piattaforma continentale artica dell’Eurasia.

i blocchi archeani della Groenlandia e i rapporti con l'Artico canadese

UNA TERRA ANTICA: LO SCUDO GROENLANDESE. Se qualcuno, come me, è appassionato di “roba vecchia” dal punto di vista geologico la Groenlandia è decisamente casa sua: tolta la costa orientale dove troviamo le rocce dell’orogenesi caledoniana del Paleozoico inferiore e i basalti del Terziario inferiore difficile trovare, almeno sulle coste, cose così “giovani” (dovrebbero esserci sedimenti più recenti all’interno ma è ancora tutto da scoprire). Un rapido excursus si rende quindi necessario. Innanzitutto il precambriano groenlandese sarebbe in continuità con quello dell’America settentrionale se non fosse per il rift che l’ha allontanata nel Terziario inferiore dall’Artico canadese e dal Labrador, formando la Baia di Baffin e il mare del Labrador, come si vede da questa carta presa e leggermente modificata da St-Onge et al, 2006).

La Groenlandia precambriana si divide in 3 blocchi diversi:

1. Victoria Fjord: è considerato un terrane e non un cratone. Si trova nell’estremo nord. È composto da rocce magmatiche intrusive e da rocce metamorfiche con età che vanno da 3.5 a 2.6 miliardi di anni (Nutman et al 2019). Oltre all’artico canadese alcune rocce riferibili a questo terrane si trovano in Siberia
2. Cratone di Rae: è uno dei costituenti fondamentali del Nord America. Anche qui le età non scherzano: alcune rocce metamorfiche derivano da graniti di 3,1 miliardi di anni fa e ci sono delle rocce magmatiche (rioliti) ancora fresche vecchie di 3 miliardi di anni tondi tondi (Thrane, 2021).
3. Cratone Nord-Atlantico: affiora anche nel Labrador. Qui le età oscillano tra 3,9 e 3,0 miliardi di anni. Questa grande varietà di date viene spiegata con una sua origine come amalgamazione di terranes molto diversi fra loro. All’interno del cratone Nord-Atlantico troviamo una delle aree geologicamente più iconiche della Groenlandia, la Usua Greenstone Belt: si tratta di una delle varie cintura di rocce verdi (greenstone belts, appunto) inframezzate tra i blocchi archeani, composta da rocce mafiche magmatiche e sedimentarie, ovviamente metamorfosate circa 3,7 miliardi di anni fa. Le greenstone belts rappresentano l'equivalente archeano delle cinture ofiolitiche successive; testimoniano le collisioni fra i cratoni e quindi l’esistenza dei primi movimenti della tettonica placche. Nonostante che sia accessibile solo vicino alla costa, la Usua Greenstone Belt è la più grande esposizione disponibile di rocce sopracrostali eoarcheane sulla Terra. È molto interessante il fatto che questa fascia rappresenti probabilmente i resti di un arco magmatico (Szilas et al, 2015)

Questi blocchi non erano in origine in contatto fra di loro, ma si sono scontrati in tempi remotissimi e questi scontri sono conservati in diversi orogeni:

1. la fascia mobile di Inglefield marca lo scontro, avvenuto circa 1,85 miliardi di anni fa tra il terrane di Victoria Fjord e il cratone di Rae
2. l’orogene di Nagssugtoqidian (il nome è quello, ho fatto il classico copia-incolla…) marca lo scontro fra i cratoni di Rae e nord-atlantico, conclusasi circa 1,7 miliardi di anni fa
3. poco a nord della punta meridionale della Groenlandia è compresa nell’orogene Ketilidiano. Originatosi circa 3 miliardi di anni fa dallo scontro fra cratone Nord-Atlantico e un blocco ora ben rappresentato solo in Scandinavia (le Svecofennidi), è stato smembrato nel Terziario inferiore quando la Groenlandia si è staccata dal Canada.
4. lungo la costa centro-occidentale dell’isola si trova l’orogene di Rinkian, attivo tra 3,1 e 2,7 miliardi di anni fa: dovrebbe marcare il contatto fra il cratone di Rae e il microcontinente di Meta Incognita, posto attualmente nella parte meridionale dell’isola di Baffin

la divisione delle sovranità dei Paesi
che si affacciano sull'Artico

LE RISORSE DELLA GROENLANDIA. Come ho scritto nell'introduzione, la Groenlandia è un’area geopoliticamente ed economicamente strategica per diversi motivi, che il Presidente Trump evidentemente conosce bene ed è per questo che società di tutto il mondo (Europa, America, Asia - soprattutto Cina -,  e Australia) sono molto interessate a questa regione.

1. GEOPOLITICA: alla Groenlandia appartiene parte dell’Oceano Artico e anche questo è un particolare importante, sia per lo sfruttamento della sua piattaforma continentale e quindi della zona economica esclusiva, sia perché la diminuzione dei ghiacci potrebbe portare presto da quelle parti all’utilizzo di rotte marittime, il cui controllo è ambito

2. GIACIMENTI DI IDROCARBURI: condizioni per la presenza di giacimenti di idrocarburi sono presenti lungo quasi tutte le coste ad eccezione della parte sudorientale, dove sono presenti i magmi della Grande Provincia Magmatica dell’Atlantico Settentrionale. Va notato comunque che i risultati nella baia di Baffin sono stati piuttosto deludenti

le materie prime in Groenlandia da Rosa et al (2023)

3. MATERIE PRIME FONDAMENTALI: ma quello che fa capire il perché delle tante mire sul territorio groenlandese sono le risorse minerarie custodite nelle rocce dell’isola. Come è noto una buona parte dei minerali e degli elementi essenziali per la nostra economia vengono da aree la cui storia geologica si è conclusa in tempi non recenti, anche perché l’erosione ha portato a giorno parti della crosta che si erano formate in profondità e la Groenlandia non fa eccezione.

Un recente documento prodotto dal Centro per i minerali e i materiali del Servizio Geologico della Danimarca e della Groenlandia (Rosa et al, 2023) presenta il potenziale delle risorse minerarie groenlandesi di CRM (critical row materials), concentrandosi sulle materie prime etichettate come critiche dalla Commissione Europea nel 2023, nonché su alcune considerate potenzialmente critiche.

La zona libera dai ghiacci della Groenlandia, che copre circa 0,4 milioni di km2 (una superficie leggermente maggiore di quella italiana), ospita come si è visto, rocce che vanno dall’Archeano al (relativamente) recente e non solo i depositi precambriani, ma pure quelli più recenti dell’orogenesi caledoniana offrono un potenziale minerario e rendono la Groenlandia favorevole alla ricerca e allo sfruttamento di una gamma di risorse minerarie, inclusi alcuni dei minerali critici e potenzialmente critici.

Il rapporto è molto dettagliato e schematizzato nella tabella qui accanto. In particolare si nota la presenza significativa di Terre Rare, sia leggere (LREE) che pesanti (HREE), Niobio, elementi del gruppo del Platino (PGMs). Meno presente il Litio.

Quello che lascia sbalorditi è l’impatto enorme dal punto di vista quantitativo di quella fascia di territorio estremamente limitata rispetto al totale dell’isola (anche se, ripeto, rimane sempre scoperta dai ghiacci una estensione maggiore di quella di Paesi come Germania o Italia), per cui se si trasferiscono queste aspettative al suo interno, queste parrebbero enormi; è altresì probabile che se nelle coste affiora direttamente il basamento precambriano, all’interno in molti casi questo sia ricoperto da spessi strati di sedimenti. Ma c'è sempre la possibilità che l'erosine alla base dei ghiacciai abbia spazzato via molti dei sedimenti recenti

Resta inoltre sul tappeto una questione fondamentale: la Groenlandia è ancora un'area abbastanza incontaminata e le attività estrattive minacciano l'ambiente artico. E non è solo una minaccia a causa dell'inquinamento e per la fauna artica: l'incremento delle polveri antropiche che risulterebbe ovviamente dalle attività di estrazione mineraria potrebbe depositarsi sul ghiaccio, coprendolo con una patina scura la quale, trattenendo il calore più del ghiaccio bianco, ne provocherebbe una maggiore fusione. 

Aggiungo che a molti di quelli interessati, il riscaldamento globale (che spesso negano) farà molto comodo perché aumenterà l'area senza ghiacci, potenzialmente sfruttabile dal punto di vista minerario.

BIBLIOGRAFIA

Kumar et al (2007). Crustal structure of Iceland and Greenland from receiver function studies. Journal of Geophysical Research 112, B03301l

Martos et al (2018). Geothermal heat flux reveals the Iceland hotspot track underneath Greenland. Geophysical Research Letters, 45, 8214–8222.

Nutman et al (2019). The Archean Victoria Fjord terrane of northernmost Greenland and T geodynamic interpretation of Precambrian crust in and surrounding the Arctic Ocean. Journal of Geodynamics 129, 3–23

Rosa et al (2023). Review of the critical raw material resource potential in Greenland. MiMa rapport 2023/1

St-Onge et al (2009). Correlation of Archaean and Palaeoproterozoic units between northeastern Canada and western Greenland: constraining the pre-collisional upper plate accretionary history of the Trans-Hudson orogen. Geological Society Special Publications 318,193-235

Szilas et al (2015). The petrogenesis of ultramafic rocks in the N 3.7 Ga Isua supracrustal belt, southern West Greenland: Geochemical evidence for two distinct magmatic cumulate trends. Gondwana Research 28 (2015) 565–580

Thrane (2021). The oldest part of the Rae craton identified in western Greenland. Precambrian Research 357, 106139