La scoperta si basa sul ritrovamento di vene contenenti quarzo, incapsulate in frammenti di mantello terrestre portati in superficie da un magma eruttato dal vulcano spagnolo Cabezo Negro, circa 2 milioni di anni fa. “Il quarzo è un minerale tipico della crosta continentale e fino a ora non era mai stato ritrovato nel materiale proveniente dal sottostante mantello terrestre", spiega Sandro Conticelli, ordinario di Petrologia e Petrografia dell’Ateneo fiorentino e direttore del Cnr-Igag. "Considerando che i carotaggi terrestri non riescono ad andare oltre 10 km di profondità, questo ritrovamento è la prima evidenza diretta di un complesso processo geodinamico basilare nell’ambito del meccanismo della tettonica delle placche: il riciclo profondo di crosta continentale all’interno del mantello terrestre”.
Grazie all’analisi isotopica dell’ossigeno del quarzo, i ricercatori sono riusciti a ricostruire il viaggio della crosta continentale che ha portato alla formazione di questo minerale, la cui presenza è “estranea” nel mantello terrestre. “In pratica, la crosta continentale è stata trascinata dalla superficie all’interno del mantello terrestre. A una profondità che stimiamo essere attorno ai 30 km e a una temperatura di circa 1000°C, la crosta continentale subdotta subisce processi di fusione e va a formare delle vene contenenti quarzo nel mantello. Pezzi di questo mantello sono infine strappati e trasportati nuovamente sulla superficie terrestre da magmi di origine profonda", racconta Luigi Dallai, associato di Geochimica e Vulcanologia dell’Università “La Sapienza”. "L’intero ciclo potrebbe essersi completato in un lasso di tempo che va da 10 a 2 milioni di anni fa”.
Oltre a dare informazioni dirette sulla composizione dell’interno del nostro pianeta, necessarie per comprendere il meccanismo della tettonica delle placche, la scoperta ci aiuterà a spiegare l’inedita composizione di altri magmi, come quelli dei vulcani dell’Italia centro-meridionale, delle Ande e dell’Himalaya.
“Attraverso il processo documentato, molti altri elementi chimici sono trasportati dalla superficie in profondità, così da essere arricchiti prima di essere riportati in superficie - conclude Conticelli -. Tra questi, il carbonio, di grande interesse per la comprensione dei cambiamenti climatici, e altri elementi critici, come il litio e le terre rare, la cui reperibilità assume una rilevanza economica e tecnologica”.
