Le montagne della Mongolia si sono sollevate grazie al rimbalzo della crosta terrestre

Le montagne Hangay, situate al centro della Mongolia, sono da tempo un enigma per i geologi. Con i loro 4.000 metri di altitudine, questa catena montuosa a forma di cupola gioca un ruolo fondamentale nel plasmare il clima della regione. Tuttavia, la sua origine non può essere spiegata con i processi tipici delle altre catene montuose di simile altezza.

«Queste montagne si trovano a circa 5.000 chilometri da qualsiasi margine di placca tettonica, in particolare a 5.000 chilometri dal margine del Pacifico», ha dichiarato Pengfei Li, geologo presso l’Istituto di Geochimica dell’Accademia Cinese delle Scienze di Guangzhou. «È molto difficile comprendere come si sia formata una catena montuosa così imponente in una posizione così lontana dai confini delle placche».

Uno studio recente, guidato da Li, ha fornito prove geochimiche a sostegno di una teoria affascinante: la formazione delle Hangay sarebbe legata a una piega a forma di U in una placca tettonica. Questa deformazione avrebbe provocato un inspessimento della litosfera, lo strato più esterno della Terra. Successivamente, un frammento di questa litosfera pesante si sarebbe staccato e inabissato nel mantello, alleggerendo la crosta sovrastante e provocandone il sollevamento.

La piega tettonica e il distacco della litosfera

Le placche tettoniche non sono rigide: durante i loro movimenti, possono piegarsi e deformarsi, come un tessuto accartocciato. Queste curvature, chiamate oroclini, sono comuni in tutto il mondo. Il Mongolian Orocline, lungo circa 6.000 chilometri, è uno dei più estesi, e le montagne Hangay si trovano proprio nel punto più curvo della sua forma a U.

Li e il suo team hanno ipotizzato che la posizione delle Hangay non sia casuale. Durante diverse spedizioni sul campo tra il 2018 e il 2026, i ricercatori hanno raccolto campioni di roccia in diversi siti della catena montuosa, rilevando tracce di antica attività vulcanica. L’analisi con il metodo uranio-piombo su zirconi presenti nei campioni ha rivelato che l’area ha subito eruzioni vulcaniche nel Cretaceo inferiore, tra 124 e 114 milioni di anni fa.

«Quando ho visto l’età dei campioni, sono rimasto sorpreso», ha dichiarato Li. «Nessuno aveva mai segnalato attività vulcanica in Mongolia durante questo periodo. È la prima scoperta di vulcanismo per questa epoca».

Gli studiosi hanno inoltre analizzato gli elementi chimici principali e in traccia nei campioni per determinare la profondità alla quale si erano formate le rocce. I risultati hanno mostrato che le rocce si erano originate nella litosfera, a circa 80 chilometri sotto la superficie. Questi dati sono stati pubblicati sulla rivista Geology ad aprile.

«È molto strano che le rocce si siano formate a una profondità così elevata», ha spiegato Li, «perché oggi la litosfera ha uno spessore di soli 70 chilometri». Secondo il team, quando la placca continentale si è piegata per formare il Mongolian Orocline circa 200 milioni di anni fa, la litosfera si è ispessita nella curva della U. Questo spessore extra, almeno 80 chilometri, sarebbe stato instabile nel lungo periodo. La radice litosferica, troppo pesante per rimanere attaccata alla crosta sovrastante, si sarebbe alla fine staccata e inabissata nel mantello profondo, fondendosi parzialmente.