Margini convergenti

Il 9 giugno 1994 un terremoto di magnitudo 8.3 colpì a 636 km sotto la Bolivia, all'interno di una placca sprofondata nel mantello.

Dove la crosta torna in profondità

La Terra ha all'incirca le stesse dimensioni da centinaia di milioni di anni, quindi la crosta che si forma alle dorsali dev'essere distrutta altrove allo stesso ritmo. Questo avviene ai margini convergenti, dove le placche si avvicinano. Il risultato dipende dai tipi di litosfera che si incontrano. La crosta oceanica è sottile e densa, di composizione basaltica. La crosta continentale è più spessa e comprende rocce più leggere, come il granito. Quando si incontrano, la densa placca oceanica ha la peggio: si piega verso il basso e affonda, cioè subduce, nel mantello. Il luogo in cui affonda si chiama zona di subduzione.

Dove la placca si piega verso il basso, il fondale forma una fossa. Secondo lo USGS, se potessimo svuotare il Pacifico vedremmo lunghe fosse arcuate, estese per migliaia di chilometri e profonde 8-10 km. La più profonda, l'abisso Challenger all'estremità meridionale della fossa delle Marianne, scende quasi a 11 000 m: più in basso sotto il livello del mare di quanto l'Everest si innalzi sopra di esso. Al largo del Sudamerica, la placca oceanica di Nazca affonda sotto quella sudamericana lungo la fossa del Perù-Cile, mentre il margine compresso del continente si è sollevato formando le Ande.

Terremoti più profondi verso l'interno

Una placca che affonda non scorre sempre senza ostacoli. La parte profonda si rompe in porzioni che si bloccano e poi scivolano all'improvviso; anche il contatto tra le due placche si blocca e si muove a scatti. Il BGS osserva che le zone di subduzione producono la maggior parte dei terremoti superiori a magnitudo 6 e anche quelli più profondi. Poiché i terremoti seguono la placca, la mappa delle loro profondità mostra un andamento netto: superficiali vicino alla fossa, sempre più profondi verso l'interno, fino a circa 700 km. Il sisma boliviano del 1994, a 636 km, fu uno dei grandi terremoti più profondi registrati in Sudamerica. Fu avvertito fino a Toronto, ma provocò pochi danni proprio per la sua profondità. Nel modello, i punti formano la stessa linea inclinata.

Perché ci sono i vulcani

Sul continente si trova una fila di vulcani, parallela alla fossa e a una certa distanza verso l'interno. Nel modello il vulcano è sopra il punto in cui la superficie della placca si trova a circa 100 km di profondità. La placca che affonda trasporta acqua intrappolata nei minerali; scaldandosi la libera, e l'acqua risale nel mantello caldo sovrastante. Ne abbassa il punto di fusione, facendo fondere parte della roccia. Lo USGS osserva che gli scienziati discutono ancora su quali rocce fondano esattamente, quelle della placca in subduzione, quelle della placca sovrastante o entrambe, ma l'origine dei vulcani è chiaramente legata alla subduzione. Le Ande e la catena delle Cascate, nel Pacifico nordoccidentale, sono archi vulcanici di questo tipo.

Altri due tipi di convergenza completano il quadro. Quando si incontrano due placche oceaniche, una affonda sotto l'altra e i vulcani crescono dal fondale formando una catena curva di isole, un arco insulare, come le Marianne e le Aleutine. Quando si incontrano due continenti, nessuno dei due affonda, perché la roccia continentale è troppo leggera. Come due iceberg che si spingono l'uno contro l'altro, la crosta si accartoccia e si solleva. L'India urtò l'Asia circa 50 milioni di anni fa; da allora la lenta compressione ha innalzato l'Himalaya, le montagne emerse più alte, e l'altopiano tibetano, alto in media circa 4600 m.