Non ci sono dubbi che l’Eurasia sia una delle figure preminenti della superficie terrestre. Però si tratta di un continente geologicamente recente e le sue origini sono generalmente poco note. In Italia c’è una florida scuola di Geologia Himalayana che risale ai primi anni del XX secolo con la spedizione del duca degli Abruzzi (non per nulla c’è una sezione apposita persino nella Società Geologica Italiana), ma quello dell’India non è altro che l’ultima collisione avvenuta in quell’area: a nord del Tibet c’è una lunga storia, abbastanza sconosciuta “ai più”, che sta venendo fuori solo negli ultimi decenni grazie agli eccellenti risultati di ricercatori cinesi. Una storia che parla di come, con l’amalgamazione di alcune piccole masse continentali, si è sviluppato il “nucleo fondatore” dell’Eurasia.
 |
| Carta da [1] dove si vede l'enorme estensione dell'orogene dell'Asia centrale |
LA FASCIA OROGENICA DELL’ASIA CENTRALE: IL NUCLEO FONDATIVO DI EURASIA. L’Eurasia ci appare una cosa massiccia ma è una figura geografica abbastanza recente, frutto dello scontro e della amalgamazione di una serie di aree continentali più piccole. Nella formazione del continente ci sono state delle “amalgamazioni multiple” di cui l’Iran è un perfetto esempio: prima (nel Triassico) è andato a collidere verso NE contro il Kazhakstan (a sua volta già unito a Siberia, Tarim, Lhasa etc etc), formando l’orogene cimmeride e diventando così per un bel po' il limite SW dell’Asia; poi nel Miocene, circa 40 milioni di anni fa, da SW è arrivata l’Arabia, per cui adesso il blocco iraniano si trova schiacciato fra il nucleo dell’Eurasia e quest’ultima. La sismicità attuale dell’orogene cimmerico dimostra che questa vecchia cicatrice è stata riattivata da questo ultimo scontro. Ne ho parlato qui.
Il nucleo intorno al quale si è formata l’Eurasia è una vasta area tra Europa orientale, Siberia occidentale, Cina Orientale e repubbliche ex sovietiche dell’Asia centrale; si è creato nel Paleozoico inferiore quando, con la chiusura dell’oceano paleoasiatico, si sono amalgamati insieme 5 blocchi crustali principali (Europa orientale, Siberia occidentale, Kazakhstan, Tarim e Tianshan) e una serie di archi magmatici che erano in mezzo.
Il risultato è la fascia orogenica dell’Asia Centrale (in sigla CAOB – Central Asian Orogenic Belt): si tratta di una “cosa” di dimensioni gigantesche, il più esteso collage orogenico attualmente visibile sulla Terra, come si vede in questa carta tratta da [1].
Nel CAOB è registrata una lunga storia sedimentaria dal tardo Proterozoico al Mesozoico e una serie di episodi di convergenza di placche che è iniziata lungo il margine di un piccolo continente che comprendeva la attuale Siberia occidentale con le Bajkalidi nel Neoproterozoico, tra 850 and 570 milioni. Il clou delle deformazioni è iniziato nell’Ordoviciano, 450 milioni di anni fa, e ha comportato la chiusura definitiva dell’oceano Paleo-Asiatico che si è definitivamente conclusa all’inizio del Triassico 250 milioni di anni fa.
 |
| Carta da [3] che illustra la paleogeografia all'inizio del Cambriano |
IL SUPERCONTINENTE DI PANNOTIA E LA SUA PRIMA FRAMMENTAZIONE. Per parlare della storia dell’Eurasia (che all’inizio è la storia del CAOB) bisogna partire da quando, tra 600 e 500 milioni di anni fa si formò un supercontinente, spesso chiamato Gondwana. Il nome può trarre in inganno, perché insieme al Gondwana che conosciamo comunemente, quello Permo – Triassico formato da Sud America, Afro-Arabia, Madagascar, India, Australia e Antartide, il Gondwana dell’epoca comprendeva praticamente tutte le terre emerse dell’epoca e quindi per questo è con Ur (forse), Nuna, Rodinia e Pangea uno dei supercontinenti della storia della Terra. Diciamo che sotto certi aspetti concorderei con Powell e Dalziel che chiamarono questo continente “Pannotia”[2]: si eviterebbe una certa confusione fra la configurazione cambriana e quella permiana del continente.
Il problema è che il supercontinente ha iniziato a fratturarsi subito dopo la sua agglomerazione, tantochè in pratica la tettonica degli ultimi 500 milioni di anni si potrebbe riassumere così: una perdita di pezzi da parte del supercontinente meridionale (Gondwana o Pannotia, come volete..) che a poco a poco si stanno riagglomerando in un continente settentrionale (a parte l’Antartide..).
Insomma, da quando si è aggregato, tra Ediacariano e Cambriano, e fino alla quasi improvvisa frantumazione finale nel Mesozoico delle parti che erano rimaste ancora unite, per tutto il Paleozoico il Gondwana ha continuato a perdere pezzi, di cui una buona parte si sono poi riamalgamati nell’Eurasia. Quindi per questo io preferirei parlare di Pannotia, che comprende il Gondwana permiano più gli altri pezzi che vi appartenevano all’inizio del Paleozoico.
In questa carta da [3] si vede la situazione poco dopo l'inizio della frammentazione di Pannotia: Kazakhstan e Siberia sono abbastanza vicini a Baltica e Laurentia, il Tarim è un pò più lontano
I CONTINENTI COINVOLTI NELLA COSTRUZIONE DEL CAOB. Siamo abituati a pensare all’Eurasia come un corpo massiccio e stabile, ma in realtà si tratta di un nucleo stabile per modo di dire, visti i forti terremoti che contraddistinguono tutta l’area a nord del Tibet, anche se il tutto è “meravigliosamente” dovuto a cause esterne, cioè essenzialmente alla pressione che l’India esercita incuneandosi nel continente.
I blocchi continentali coinvolti nella formazione del CAOB si sono staccati precocemente da Pannotia e i resti delle zone oceaniche che li dividevano sono compresi nella denominazione di oceano Paleo – Asiatico. Vediamoli in dettaglio:
- il continente siberiano comprende quella parte della Siberia che va dagli Urali fino all’estremità orientale dell’altopiano della Siberia centrale, tra l’oceano Artico a nord, il lago Baikal a sud, il fiume Yenisey a ovest e il mare di Okhotsk a NE. I suoi bordi sono lungo delle fasce orogeniche paleozoiche e mesozoiche [4]. La più antica, a sud, è quella del CAOB e corrisponde più o meno ai monti Altai, dove è registrata la collisione con la placca dell’oceano Paleoasiatico. Uno scontro complesso dato che, come ho detto, c’erano diversi archi magmatici divisi da spezzoni di crosta oceanica (forse bacini marginali) che adesso sono tutti schiacciati contro il continente
- Kazakhstania era una piccola massa continentale isolata, con un basamento paleoproterozoico e una copertura sedimentaria più recente [5], bordata ad est da una zona di subduzione grazie alla quale numerose unità vi si sono state nel tempo accrete (diciamo “in italiano” che vi si sono attaccate), più o meno come in Siberia
- il Tarim corrisponde bene o male alla depressione del Tarim, nella Cina Orientale (lo Xinjiang, per il governo cinese, il Turkestan orientale o l’Uiguristan per le popolazoni autoctone). Anche qui c’è un basamento precambriano, con una copertura sedimentaria che arriva fino al paleozoico superiore [6]. Da notare anche la presenza di una estesa successione basaltica che forma la Large Igneous province permiana dei basalti del Tarim
- il cratone Est Europeo, di cui ho parlato diffusamente in diversi post, cominciando da questo LINK, è l’Europa orientale, a NE della linea di sutura trans – europea che va grossolanamente dal mare del Nord all’Ucraina [7].
- il Tianshan non era invece un continente: si tratta di un collage lungo 2400 km composto dai resti di una serie di archi magmatici intraoceanici posto nell'oceano paleoasiatico che so estende da E del lago di Aral fino al Tianshan propriamente detto [8]
In questa carta da [8] vediamo quella che poteva essere la situazione 430 milioni di anni fa, nel Siluriano, quando l’oceano Paleoasiatico aveva concluso la sua espansione e stava iniziando a chiudendosi (ci sono voluti altri 200 milioni di anni per concludere il tutto).
Notiamo come il tutto si è svolto ad una latidudine moltoinferiore a quella dove attualmente sono questi blocchi e che dall'epoca tutto il ristema è ruotato praticamente di 90°.
 |
| La situazione attuale delle coste asiatiche del Pacifico, con zone di subduzione attive e fossili |
CAOB: UN PUZZLE DIFFICILE DA RISOLVERE. La dinamica di formazione del CAOB è ancora dibattuta e la ricostruzione dell’Oceano Paleoasiatico e dei continenti che lo circondavano è piuttosto complessa, perchè non siamo davanti a un tipico scontro continente – continente, dove c’è una sutura singola o poco più e le cose sono abbastanza lineari e ricostruibili. È abbastanza ovvio che dell’oceano paleoasiatico siano rimaste poche tracce, essendo per la maggior parte finito nel mantello nelle diverse zone di subduzione che si sono alternate nel tempo e nello spazio; ma la questione è che le zone di convergenza sono state poco lineari: si tratta di un puzzle di parti di oceano, archi magmatici, bacini marginali e persino catene di isole vulcaniche come le Hawaii strizzati fra 5 masse continentali.
Insomma, molte delle zone di convergenza assomigliavano più ad un margine tipo quello asiatico del Pacifico che ad uno di tipo andino: vediamo nella carta qui accanto la situazione asiatica attuale, con i suoi vari sistemi di arco intraoceanici attivi o relitti, che si ripetono nel tempo e/o nello spazio (in Giappone, ad esempio, abbiamo delle unità tettoniche mesozoiche che si sono formate in un ambiente simile a quello che adesso troviamo tra l’arcipelago e la fossa oceanica che lo borda), bacini marginali tra l’arco magmatico e il continente come il mar del Giappone, placche intermedie come quella del mare delle Filippine, inversioni della direzione della subduzione come tra Taiwan e le Filippine.
Immaginiamoci che in futuro un continente proveniente da sudest vada a sbattere conto il margine asiatico e strizzi tutto quanto e proviamo a immaginare cosa ne possa venire fuori e come da quel macello si possa ricostruire la paleogeografia attuale.. e per il CAOB di margini del genere ce n’erano almeno 3 se non 4!. Quindi… beh… ricostruire la storia del CAOB è quantomai difficile e non ci si può stupire delle tante interpretazioni che ci sono nella letteratura scientifica!
UNA RICOSTRUZIONE ATTENDIBILE DELLA STORIA DEL CAOB. Queste sezioni, sempre da [8] ci fanno vedere quella che ritengo sia la ricostruzione più vicina alla realtà lungo la traccia della figura precedente, anche se alle volte mi sembra un pò troppo perversamente complessa per essere vera.
La prima fa vedere la situazione nel Paleozoico inferiore, quando solo il limite settentrionale e quello lungo il Kazakhstan, non visibile in sezione, sono in subduzione e parallelamente a quella lungo il continente ce n’è una zona di subduzione più a largo, una situazione che ricorda, appunto, l’odierna Asia Orientale dove lungo il continente ci sono le subduzioni sotto il Giappone e le Filippine e, più a largo nell’oceano, gli arcipelaghi di Usu-Bonin e Marianne.
Poi la faccenda si complica: dall'Ordoviciano medio (ca 450 milioni di anni fa) inizia la compressione anche lungo il margine opposto a quello siberiano, nel Tarim, dove il margine era invece di tipo andino [10], e nascono altre zone di chiusura intermedie fino a quando la distanza fra Tarim e gli Altai si riduce di centinaia di km e, alla fine del Paleozoico, non c’è più traccia dei vari bacini a crosta oceanica che vi erano frapposti 200 milioni di anni prima.
La fine dei processi tettonici direttamente connessi con il CAOB è avvenuta tra la fine del Permiano e l’inizio del Triassico, quindi circa 250 milioni di anni fa. A quel punto il “nucleo fondante” dell’Eurasia, tra l’Europa Orientale e la Mongolia, si era formato.
Annoto che non tutti sono d'accordo sulla formazione di un margine attivo con relativa subduzione sotto il Tarim.
LA SUCCESSIVA AGGLOMERAZIONE DI ALTRI CONTINENTI NELL’EURASIA. Fuori dal CAOB, ad ovest, l’Europa occidentale si era saldata già al cratone est europeo lungo la zona di frattura trans – europea e successivamente al nucleo fondante si sono uniti altri pezzi, determinando la formazione dell’Eurasia come la conosciamo oggi: nel Triassico Cina settentrionale, Tibet (Lhasa), Iran e Afghanistan, nel Giurassico Siberia orientale e Cina meridionale (che si era appena fusa con Subumanu e Annamia, cioè Indocina e parte dell’Indonesia) e nel Terziario India e Arabia. Se non si fosse aperto il Mar Rosso anche l’intera Africa si potrebbe definire come facente parte della stessa massa continentale; comunque possiamo alternativamente pensare a questi altri due scenari:
- Eurasia e Africa sono unite lo stesso conteggiando la continuità crustale sotto l’istmo di Suez
- erano unite fino all’apertura del Mar Rosso
.
Queste collisioni successive alla costruzione del CAOB, specialmente quelle del blocco di Lhasa (sostanzialmente il Tibet), dell’India e della Cina Settentrionale, hanno rimesso in movimento alcune delle vecchie cicatrici dell’orogene, modificando ulteriormente il quadro. L’esempio classico è, sia pure leggermente al di fuori del CAOB, la faglia di Altyn Tagh (ne ho parlato qui), il vecchio limite dello scontro fra il Tarim e il blocco di Lhasa, lungo la quale la collisione dell’India ha provocato una ulteriore dislocazione di oltre 400 km, con un movimento che persiste tutt’ora [11]. Anche i forti eventi sismici nella catena del Tianshan, che è proprio una delle parti del CAOB sono alla fine dovuti alla “spinta” dell’India che fa muovere ancora le faglie paleozoiche, senza la quale questa catena avrebbe la stessa attività sismica di catene come come gli Appalachi o la Scandinavia… nell’area del CAOB ci sono stati più di 60 eventi con M superiore a 6 negli ultimi 50 anni… per essere una zona lontana da margini di placca convenzionali non è male...
[2] Powell et al 1995 Did Pannotia, the latest Neoproterozoic southern supercontinent, really exist?: Eos (Transactions, American Geophysical Union), Fall Meeting,76,46, p.172 3.
[3] Santosh et al 2009 The making and breaking of supercontinents: Some speculations based on superplumes, super downwelling and the role of tectosphere Gondwana Research 15, 324–3414.
[4] Rosen et al 1994 Archean and Early Proterozoic Evolution of the Siberian Craton: A Preliminary Assessment Developments in Precambrian Geology 11,411-459 4
[5] Bazhenov et al 2012 Unraveling the early–middle Paleozoic paleogeography of Kazakhstan on the basis of Ordovician and Devonian paleomagnetic results Gondwana Research 22, 974–991
[6] Zhang et al 2013 Tectonic framework and evolution of the Tarim Block in NW China Gondwana Research 23,1306–1315 6
[7] Mints 2015 Tectonic zoning of the Early Precambrian crust of the East European Platform GSASpecial Paper 510,9–13
[8] Xiao et al 2013 Paleozoic multiple accretionary and collisional tectonics of the Chinese Tianshan orogenic collage Gondwana Research 23, 1316–1341
[9] Xiao et al 2014 How many sutures in the southern Central Asian Orogenic Belt: Insights from East XinjiangeWest Gansu (NW China)? Geoscience Frontiers 5, 525-536
[10] De Jong et al 2006 Ordovician 40Ar/39Ar phengite ages from the blueschist-facies Ondor Sum subduction–accretion complex (Inner Mongolia) and implications for the Early Paleozoic history of continental blocks in China and adjacent areas. American Journal of Science 306,799–845
[11] Yang et al 2001 Tectonic significance of early Paleozoic high-pressure rocks in Altun–Qaidam–Qilian Mountains, north- west China. Geological Society of America Memoir 194, 151–170
Nessun commento:
Posta un commento