4. APPLICAZIONI DEL PALEOMAGNETISMO

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Sin dalla sua nascita come scienza e dall'installazione dei primi laboratori specializzati negli anni '50 il paleomagnetismo ha svolto un ruolo di primo piano per la nascita e l'affermazione di modelli geodinamici globali. E’ stato decisivo nella "rivoluzione" delle Scienze della Terra che ha portato alla formulazione negli anni ’60 della teoria della "Tettonica delle Placche", dapprima ravvivando l'interesse per la deriva dei continenti, abbandonata dopo Alfred Wegener, e successivamente, provando l'espansione dei fondali oceanici.

4.1 PALEOMAGNETISMO E STUDI TETTONICI

Dal momento della sua scoperta il paleomagnetismo è stato costantemente applicato allo studio di problemi tettonici di vario tipo, sia a scala globale, definendo i movimenti delle principali placche in cui è suddivisa la litosfera terrestre, sia a scala regionale all'interno di aree a deformazione complessa e diffusa, come le catene orogenetiche (ed anche l'intera area Mediterranea).

In particolare il paleomagnetismo e’ stato sempre usato, negli studi tettonici e geodinamici, come indicatore quantitativo di rotazioni (fig. 6).

 

Figura 6

Inoltre il paleomagnetismo può rivelare traslazioni longitudinali di blocchi crostali poiché la direzione del campo magnetico conservato all’interno delle rocce dipende dalla loro latitudine al momento della formazione. Un esempio caratteristico è fornito dai dati paleomagnetici provenienti da rocce dell’India che risalgono al periodo Giurassico. La direzione del campo magnetico presente in queste rocce indica che la posizione di questo continente era molto diversa dall’attuale ed in particolare, in passato, doveva essere posto molto più a Sud (Fig. 7).

Figura 7 a) Inclinazione magnetica in funzione della latitudine. b) Paragone fra posizione ed inclinazione paleomagnetica dell’India nel Giurassico ed i valori attuali. c) Posizione dell’India nel corso del tempo a partire dal Giurassico ad oggi.

 

In Italia il paleomagnetismo ha contribuito notevolmente alla comprensione dei processi geodinamici che hanno portato all'assetto geologico attuale del nostro Paese, delineando province geologiche a diversa evoluzione geodinamica e quantificando l'entità ed il verso delle rotazioni cui settori diversi del nostro paese sono stati soggetti nel tempo geologico. A partire dalla formulazione di un primitivo concetto di "rotazione della penisola italiana", come un unico blocco rigido disarticolato dalla principale placca africana, l'apporto di sempre nuovi dati paleomagnetici ha progressivamente raffinato la nostra comprensione della geodinamica dell'intero Mediterraneo centrale. Il quadro geodinamico che emerge dai più recenti studi di paleomagnetismo in Italia, delinea un mosaico complesso di distinte unità tettonico strutturali soggette a movimenti differenziali, con sviluppo di catene montuose arcuate e bacini estensionali.

 

4.2 PALEOMAGNETISMO E STUDI PALEOAMBIENTALI

 

Nel corso degli ultimi 10 anni si è sviluppato enormemente l'uso di misure magnetiche in studi ambientali e paleoambientali. La disciplina che si occupa di questo tipo di applicazioni nel settore del magnetismo delle rocce è detta "Magnetismo Ambientale". Questo tipo di ricerche utilizza la misura delle proprietà magnetiche di base di un sedimento per la caratterizzazione di dettaglio della sua mineralogia magnetica. In particolare si è visto che la concentrazione di minerali magnetici in sedimenti attuali è in diretta correlazione con la distribuzione dei minerali pesanti (Pb, Zn, Cd ecc.) e costituisce in tal senso un indicatore prezioso come tracciante di agenti inquinanti in sistemi naturali complessi, quali ad esempio un bacino idrico. Un'altra applicazione delle misure magnetiche di grande rilevanza è costituita dalla possibilità di utilizzare le variazioni nella mineralogia magnetica (composizione, abbondanza e granulometria dei minerali magnetici) in una sequenza stratigrafica, per ottenere delle stime semiquantitative di variazioni ambientali e climatiche nel corso del tempo geologico. Di particolare interesse, a questo riguardo, è l'uso di misure magnetiche nello studio delle sequenze stratigrafiche campionate sul fondo del Mare di Ross per la ricostruzione dell'evoluzione ambientale e climatica dell'Antartide nel corso del Cenozoico (Progetto Cape Roberts).