Cos’è un ofiolite?

Il termine ofiolite fu proposto nel 1813 dal mineralogista francese Alexandre Brongniart. Deriva dalle parole ophios (serpente) e lithos (roccia), che alludono all’aspetto a pelle di serpente di queste associazioni rupestri, rinvenute per la prima volta nelle Alpi italiane.

Successivamente, nel 1910, le ofioliti furono definite come rocce provenienti da eruzioni laviche sottomarine, emesse sul fondo dell’oceano durante il periodo Eocene, circa 56 milioni di anni fa. Da questa definizione sono state riconosciute per più di mezzo secolo come associazioni rupestri originate dal magma. Tuttavia, tra il 1963 e il 1973, varie scoperte stabilirono che sono formate anche da rocce della crosta oceanica e che costituiscono frammenti alloctoni, cioè che si sono spostati dalla loro origine a seguito di movimenti tettonici. La tettonica a placche è una teoria secondo la quale le placche litosferiche si muovono molto lentamente una sopra l’altra, grazie al fatto che giacciono su uno strato viscoso del mantello superiore chiamato astenosfera.

Attualmente le ofioliti sono riconosciute come frammenti di litosfera o crosta oceanica fossile, inglobati in dorsali orogeniche, cioè formatesi per azione di movimenti tettonici.

Composizione delle ofioliti

Le ofioliti sono formate da una sequenza di rocce magmatiche (quelle formate dal magma), sedimentarie (quelle formate dall’accumulo di materia minerale o resti biologici) e metamorfiche (quelle formate dalla trasformazione di rocce preesistenti in determinate condizioni fisiche o chimiche, o una combinazione di entrambi). La sequenza completa dall’alto verso il basso di una colonna ofiolitica è la seguente.

• Rocce sedimentarie marine .
• Rocce magmatiche effusive , ovvero si formano raffreddando la lava sulla superficie terrestre.
• Complessi di dighe invadenti. Gli argini costituiscono formazioni rocciose tubolari o lamellari; sono invadenti se durante la loro formazione si raffreddano sottoterra.
• Gabbri massicci , che sono rocce magmatiche plutoniche, cioè invadenti.  
• Cumuli fasciati ultramafici-mafici . I cumuli consistono in associazioni di cristalli in un magma; Sono fasciati senza bande o strisce, ultramafici se sono composti principalmente da minerali basici, e mafici se sono composti principalmente da ferro e magnesio.
• Peridotiti deformate , che sono rocce del mantello che hanno cambiato la loro forma per l’azione di agenti metamorfici come temperatura, pressione, densità, tra gli altri.

formazione di ofioliti

La scoperta di ofioliti distribuite lungo le dorsali oceaniche del pianeta indica che questo sarebbe l’ambiente da cui hanno avuto origine (le dorsali oceaniche sono dorsali sottomarine formatesi a seguito di movimenti tettonici). Tuttavia, alcune indagini hanno trovato indicazioni che abbiano origine anche in archi geologici, che sono formazioni come vulcani o isole, il prodotto della tettonica a placche.

Un’altra possibile origine delle ofioliti potrebbe essere il distacco di frammenti di litosfera oceanica che si sono accumulati ai margini di continenti meno densi e su archi di isole in zone di subduzione, cioè nei punti in cui una placca sprofonda sotto il bordo di un’altra.

Classificazione delle ofioliti

Una recente revisione delle ofioliti ha proposto di classificarle, in base al loro luogo di formazione, in sette diversi tipi:

• Ofioliti di tipo ligure si sono formate durante l’apertura precoce di un bacino oceanico come quello dell’odierno Mar Rosso, situato tra l’Africa e l’Asia.
• Ofioliti di tipo mediterraneo formatesi durante l’interazione di due placche oceaniche, come quella che ha originato l’antearco di Izu-Bonin, situato a sud di Tokyo. Un arco anteriore è la regione tra una fossa oceanica e l’arco vulcanico associato.
• Le ofioliti di tipo Sierran riflettono eventi di subduzione come quelli che hanno originato l’arco delle Isole Filippine.
• Le ofioliti di tipo cileno si sono formate in una zona di estensione di un arco successivo, come quello dell’attuale Mare delle Andamane, a sud della Birmania.
• Le ofioliti di tipo Macquarie si sono formate attorno a una dorsale oceanica come quella che ha dato origine all’isola di Macquarie nell’Oceano Antartico, che è lo specchio d’acqua che circonda l’Antartide.
• Le ofioliti di tipo caraibico rappresentano la subduzione di altipiani oceanici o grandi province ignee.
• Le ofioliti di tipo francescano sono pezzi accresciuti di crosta oceanica che vengono raschiati dalla placca subdotta nella placca superiore, come nell’attuale Giappone.

Perché le ofioliti sembrano pelle di serpente?

Le ofioliti hanno un aspetto a pelle di serpente perché le rocce che originariamente le compongono subiscono un fenomeno chiamato serpentinizzazione, durante il quale si ha una conversione dei materiali primari in quelli del gruppo serpentino. Il serpentino è un minerale formato dall’associazione di altri come l’antigorite, che si organizza in fogli, e la crisolite, che forma masse che occupano le fessure della roccia.

Aspetti di interesse scientifico ed economico delle ofioliti

Lo studio delle ofioliti solleva questioni sorprendenti sulla tettonica a placche, come i processi mediante i quali la crosta oceanica può essere posizionata sopra materiali continentali superiori.

Inoltre, l’analisi delle ofioliti fornisce informazioni sul processo di formazione e sull’età di catene montuose, vulcani, dorsali oceaniche e isole. Offre anche indizi sulla chiusura degli oceani che si trovavano nel mezzo di placche continentali in collisione.

I componenti delle ofioliti hanno invece applicazioni industriali e agricole: il serpentino è spesso utilizzato nell’intaglio di sculture e come substrato per la coltivazione di piante che accumulano nichel. Queste piante hanno attirato l’attenzione degli scienziati per il loro potenziale utilizzo come detergenti per suoli contaminati da metalli pesanti.

Fonti

Florentino Díaz García, Ricardo Arenas, José R. Martínez Catalán, José González del Tánago e Greg R. Dunning. L’evoluzione tettonica dell’ofiolite di Careon (Varisco Orogen, NW Spagna) . Dipartimento di Geologia – Università di Oviedo: 67-78, 1998.

Istituto Superiore di Correlazione Geologica. Dorsali medio oceaniche . Miscellanea , 18:229-244, 2010.

Juteau, T. (18 marzo 2009). La crosta oceanica attuale e fossile (ofioliti). Evoluzione storica del concetto di ofiolite in oltre due secoli di geologia. [Seconda lezione]. Serie di conferenze della Facoltà di Scienze e Tecnologia, Università dei Paesi Baschi/EHU. Dipartimento di Mineralogia e Petrologia.