Frammenti di geologia: il Lastricato dei giganti
Con questa foto ci troviamo di fronte le Giant’s Causeway (Lastricato dei giganti), in Irlanda del Nord, Regno Unito. Così vengono chiamate le spettacolari fessurazioni colonnari del Cammino dei giganti, prodotte per fessurazione di lave basaltiche eruttate fra 50 e 60 milioni di anni fa.
Queste particolari fessure si formano poiché la parte centrale di una spessa colata lavica si raffredda più lentamente dei livelli superiori ed inferiori, generando quindi per contrazione termica fratture verticali alte fino a decine di metri. ⠀
Esistono diversi modelli matematici che spiegano la genesi di queste affascinanti forme.
In particolare in un lavoro del 2015 un gruppo di ricercatori tedeschi presentano un modello per studiare le condizioni di raffreddamento della lava. Nell’articolo mostrano come, in particolari condizioni, le colonne acquisiscano la loro forma esagonale.
I ricercatori hanno analizzato lo schema delle sollecitazioni a cui è sottoposto un flusso di lava durante il raffreddamento e la conseguente solidificazione. È stato osservato che quando il materiale si raffredda, la sua superficie si contrae più rapidamente dello strato sottostante più caldo. Questa contrazione genera inizialmente uno schema casuale di fratture che si intersecano tipicamente con angoli di 90 gradi. Successivamente, l’ulteriore raffreddamento della lava porta alla propagazione delle fratture dalla superficie in profondità. In risposta a questo, le piccole fratture iniziali si consolidano in fratture più grandi, i cui angoli passano gradualmente da 90 a 120°, angolo che consente il rilascio del maggior quantitativo di energia. Dal punto di vista energetico infatti le fratture si generano preferibilmente ad angoli di 120 gradi (colonne esagonali) poiché una divisione dello spazio in forme esagonali è quella che consente una contrazione termica più efficace utilizzando la minore propagazione possibile di fratture.
Foto di A. Todrani