Processi formativi
La formazione di un plateau richiede uno degli stessi tre tipi di processi tettonici che creano le catene montuose: vulcanismo, accorciamento della crosta (per spinta di un blocco o di una fetta di crosta su un altro o per piegatura di strati di roccia), ed espansione termica. La più semplice di queste è l’espansione termica della litosfera (o la sostituzione della litosfera fredda del mantello con l’astenosfera calda).
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Quando la litosfera sottostante una vasta area viene riscaldata rapidamente – ad es, da una risalita di materiale caldo nell’astenosfera sottostante, il conseguente riscaldamento e l’espansione termica del mantello superiore causano un sollevamento della superficie sovrastante. Se la superficie sollevata era originariamente bassa e senza rilievo prominente, è probabile che rimanga relativamente piatta quando viene sollevata ad un’altezza relativamente uniforme. Gli altipiani dell’Africa orientale e dell’Etiopia si sono formati in questo modo. Come in alcune parti dell’Africa, gli altopiani di questo tipo possono essere associati al vulcanismo e alle valli spaccate, ma queste caratteristiche non sono universali. La maggior parte dell’altopiano dell’Africa orientale che ospita il lago Vittoria non contiene roccia vulcanica ed è tagliato solo da piccole valli rift minori.
Giustino
Dove la superficie sollevata giaceva a bassa quota per un tempo molto lungo ed era coperta da una resistente roccia sedimentaria, la planarità dell’altopiano può essere particolarmente marcata. La roccia sottostante il Colorado Plateau ha subito solo una deformazione molto lieve da circa 1,7 miliardi di anni fa durante il Precambriano (da 4,6 miliardi a 541 milioni di anni fa), e strati di calcare e arenaria molto resistenti depositati durante l’Era Paleozoica (da 541 milioni a 252 milioni di anni fa) formano la sua superficie superiore in molte aree. Il riscaldamento della litosfera sottostante nel tardo Cenozoico (66 milioni di anni fa fino ad oggi) ha causato l’innalzamento di quell’area alla sua attuale altezza, e quelle formazioni resistenti all’erosione risalenti al Paleozoico definiscono le superfici che formano gli orizzonti notevolmente piatti del Grand Canyon.
Le grandi altezze di alcuni altipiani, come il Plateau del Tibet o l’Altiplano, sono dovute all’accorciamento crostale. La struttura geologica degli altipiani di quel tipo è completamente diversa da quella del Colorado Plateau, per esempio. L’accorciamento crostale, che ispessisce la crosta come descritto sopra, ha creato alte montagne lungo quelli che ora sono i margini di tali altipiani. Nella maggior parte delle catene montuose, i torrenti e i fiumi trasportano il materiale eroso dalle montagne alle pianure vicine. Quando il drenaggio è interno e i torrenti e i fiumi depositano i loro detriti nelle valli tra le montagne, tuttavia, si può formare un altopiano. La superficie di questo tipo di altopiano è definita da valli molto piatte e larghe circondate da colline e montagne erose. Le rocce che compongono le montagne e il basamento delle valli sono spesso fortemente deformate, ma il giovane sedimento depositato nelle valli di solito è piatto. Questi altipiani generalmente sopravvivono all’erosione solo in climi secchi dove l’erosione è lenta. In molti casi, le valli, o i bacini, sono occupati da letti di laghi piatti e asciutti (playas). Così, gli altopiani costruiti dall’accorciamento della crosta sono in realtà catene montuose sepolte dai loro stessi detriti.
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Un terzo tipo di altopiano può formarsi dove ampie colate di lava (chiamate basalti alluvionali o trappole) e ceneri vulcaniche seppelliscono il terreno preesistente, come esemplificato dall’altopiano della Columbia negli Stati Uniti nord-occidentali. Il vulcanismo coinvolto in tali situazioni è comunemente associato a punti caldi. Le lave e le ceneri sono generalmente trasportate a lunghe distanze dalle loro fonti, così che la topografia non è dominata da vulcani o centri vulcanici. Lo spessore della roccia vulcanica può essere da decine a centinaia di metri, e la superficie superiore dei basalti alluvionali è tipicamente molto piatta, ma spesso con canyon e valli fortemente incise.
La separazione degli altopiani nei tre tipi di cui sopra non è sempre facile, perché due o anche tutti e tre i processi coinvolti operano spesso simultaneamente. Per esempio, dove il mantello superiore è particolarmente caldo, il vulcanismo è comune. L’altopiano etiope, su cui spuntano rocce precambriane, è alto perché la litosfera sottostante è stata riscaldata, ma le rocce vulcaniche cenozoiche coprono gran parte dell’altopiano, soprattutto le zone più pianeggianti. Anche se la scala è diversa, ci sono vulcani attivi e lave giovani che coprono alcuni ampi bacini nella parte settentrionale dell’altopiano del Tibet. Tutti e tre i processi – espansione termica, accorciamento della crosta e vulcanismo – possono aver contribuito all’alta e piatta elevazione di almeno una parte di quell’altopiano.