APPUNTI DI GEOLOGIA REGIONALE a cura del Prof. Raimondo Catalano


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INDICE
Nota

  10.2.1 - CONOSCENZE ANTECEDENTI IL 1980

L’intera area alpina perimediterranea è compresa tra due blocchi “stabili” continentali, il Cratone Europeo a Nord ed il Cratone Afro-Arabico a Sud che giocano entrambi il ruolo di avanpaese per le varie parti delle zone alpine. Infatti, tra questi due maggiori blocchi continentali si può osservare un sistema piuttosto complesso che comprende:

 1)                  Le vere e proprie catene alpine;

 2)                   I bacini molassici (le avanfosse);

 3)                   Blocchi continentali più piccoli come la Spagna e la Corsica-Sardegna o la Moesia che rimasero stabili (poco deformate rispetto all’orogenesi Alpina);

 4)                   I bacini  del Mediterraneo attuale, recentemente formatisi, che in alcuni luoghi separano le zone Alpine o i blocchi intermedi minori.

 5)                   Le catene a pieghe viste in carta mostrano un andamento complicato nel quale possiamo individuare la presenza di “archi” (oroclini di Carey) (vedi fig. 10.16).

 

 

fig. 10.13 - Un modello semplice della Tetide Mesozoica (Carey, 1958).

A: struttura tettonica dell’Europa; B: Ricostruzione degli oroclini mediterranei allungati senza spostamenti laterali.

 

Sono riconosciute: 1. catene “intracratoniche” dei Pirenei e della Crimea-Caucaso, che sono quasi rettilinee e che mostrano in sezione una struttura a forma di ventaglio; 2.  le aree di catena di tipo “margine continentale a piana abissale oceanica” che mostrano una marcata vergenza  e più generalmente una certa “polarità orogenica” verso il loro avanpaese continentale. La figura 10.14 mostra un tipico esempio con una terminologia di tipo geosinclinale. In queste aree si riconoscono:

2a) zona tra le Alpi e le Pontidi, 2b) zona che si sviluppa dalle Dinaridi alle Tauridi, 2c) zona Betica-Appenninica. Inoltre si fa strada l’ipotesi di una probabile continuità tra Alpi e Betidi se si accetta la rotazione della Corsica.

 

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fig. 10.14 – Un modello dell’evoluzione di una coppia miogeosinclinale-eugeosinclinale come illustrata dall’esempio delle Ellenidi (Abouin, 1965).

Questo diagramma mostra più chiaramente gli stadi più importanti dell’evoluzione di un orogenesi Alpina-Mediterranea: la sedimentazione (1-3) geosinclinalica con messa in posto di ofioliti (3, ma guarda sotto); deposizione di flysch (4-8) con migrazione nel tempo e nello spazio (onda orogenica); deposizione di molasse (8-11). Questo modello chiaramente mostra “l’onda orogenica” con una migrazione della tettogenesi e di sedimentazione dei flysch dalle parti interne verso quelle esterne della catena, e il periodo post geosinclinalico (10, 11) con generazione di graben. Le ofioliti sono qui considerate come il risultato di fuoriuscita di magma sul fondo oceanico). Per altri più recenti modelli di generazione di ofioliti e messa in posto, dallo stesso autore).

 

L’avampaese stabile continentale di queste aree (definite “geosinclinaliche” nella vecchia terminologia) può essere costituito sia da un blocco continentale maggiore (l’Europa per le Alpi, l’Africa per le Maghrebidi) o da uno minore (Iberia per le Betidi, Moesia per i Balcani); in alcuni casi questi blocchi “stabili” e “alpini esterni”, possono aver subito una specie di piegamento terziario (Atlas Sahariano sul Cratone Africano a Sud delle Maghrebidi; Iberidi e Catalanidi sul blocco Iberico tra le Betidi e i Pirenei; Giura franco-svizzero nel nord delle Alpi). Tali aree sono state chiamate, prima dell’avvento della tettonica delle zolle, “epicratoniche” o “intracratoniche”; vedremo successivamente a cosa corrispondono nel quadro di questa teoria. Gli archi o “oroclini” che sono responsabili dei cambiamenti di direzione delle principali aree di catena non mostrano le sempre simili caratteristiche (fig. 10.1 e 10.2). La loro convessità può essere sia verso Est (archi della Calabria e dei Carpazi) che verso Ovest (Alpi occidentali e Gibilterra) o verso Sud (Arco Egeo). Alcuni di loro sono associati ad un’attività vulcanica del Terziario sup., Quaternario ed Attuale ed in qualche posto anche a terremoti profondi. L’arco alpino occidentale, d’altra parte, non mostra tali caratteristiche e può avere, probabilmente, una differente origine. Di notevole importanza è l’Arco di Gibilterra, che unisce le Betidi e le Maghrebidi, due zone quasi identiche ma con differenti avanpaesi (Placca Iberica al Nord, Placca Africana a Sud). Tutte queste zone di catena hanno subito un considerevole raccorciamento in seguito a  compressione durante la tettogenesi alpina, che ha comportato sovrascorrimenti a grande scala. Zone a pieghe e falde si sono formate sia su rocce di basamento sia su rocce di copertura (sedimentarie). Secondo l’età del piegamento pre-alpino queste rocce di basamento possono essere di età Varisica o più antica (figg. 10.4 e 10.9) e di contro la base della copertura sedimentaria può essere più o meno vecchia  (sedimenti cambriani giacciono su un basamento pre-cambriano nell’autoctono delle Tauridi, sedimenti permiani o triassici giacciono su basamento varisico nelle Alpi etc.). In nessun caso comunque il basamento cristallino attualmente conosciuto può offrire abbastanza spazio per la copertura sedimentaria a noi nota, specialmente quando andiamo a considerare le falde dei terreni flyschoidi; questo rappresenta il ben noto “problema dello spazio” per il quale diverse soluzioni sono state proposte. Ma anche se si ammette che le ofioliti alpine rappresentino un altro tipo di basamento (non continentale, ma oceanico), non si può sfuggire a questo problema dello spazio, per cui è necessario immaginare una qualche scomparsa di una parte del basamento continentale e/o oceanico per mezzo di un “inghiottimento”, di una subduzione o possibilmente di altri meccanismi. Per quello che riguarda il concetto di subduzione, ora grandemente usato in modelli della teoria della tettonica delle placche  ricordiamo qui che sia l’idea (Ampferer 1916) che la parola subduzione (Amstutz 1959) sono antecedenti alla nascita di questa teoria e furono immaginate allo scopo di risolvere il problema dello spazio o più semplicemente per dare un modello genetico da utilizzare per alcune zone a falde (figg. 10.18-10.21).

 

  

fig. 10.15 – Piegamento e costruzione delle catene montuose; A) compressione per collisione; B) subduzione (Ampferer, 1928).

 

 

 

  

fig. 10.16  - Subduzione crostale (verschlukung), una spiegazione della nascita e sviluppo di un bacino del flysch nelle Alpi (Kraus, 1951); W = Vortiege, cioè avanfossa dove viene depositato “wildflysch” (cioè flysch con olistoliti).

 

  

fig. 10.17  - “Subduzione” come era vista dai geologi alpini (Amstuz, 1955) negli anni 50 prime della elaborazione delle teoria della tettonica a zolle. Il concetto di subduzione, ed il termine  furono usati dai geologi Alpini (Ampferer, Amstutz, Kraus etc.) per un meccanismo di tettonica intracrostale. Qui sono schematicamente mostrati tre momenti di una subduzione che porta alla generazione di una falda Penninica nelle Alpi, con basamento granitico-gneissico (sialico) ed una copertura sedimentaria.

 

fig. 10.18 – Modello di formazione delle catene tramite la risalita di un Astenolite.


 

Le rocce sedimentarie mesozoiche e cenozoiche delle catene alpine possono essere divise in tre principali gruppi che riflettono gli stadi principali della storia della tettonica: 1) sedimenti (“geosinclinalici”) oggi detti di margine continentale passivo, 2) sedimenti tardo-geosinclinalici (principalmente flysch), oggi di margine attivo, 3) sedimenti post-geosinclinalici (principalmente depositi molassici, oggi di avanfossa, fig. 10.15).

 

Le età di questi differenti stadi possono essere diverse da una catena all’altra (dalle Alpi alle Maghrebidi o alle Dinaridi) e soprattutto da una zona paleogeografico-strutturale all’altra nella stessa catena rispettando la cosiddetta “polarità orogenica”, una regola che non ha nessuna (o poche) eccezioni: più esterni sono i domini paleogeografici più recenti saranno sia la tettonizzazione (deformazione, tettogenesi, metamorfismo) sia l’inizio della deposizione dei flysch. Accanto a questa evoluzione tettono-sedimentaria devono essere spiegati in qualsiasi modello dell’evoluzione delle catene alpine, sia gli eventi metamorfici, specialmente del metamorfismo di alta pressione – bassa temperatura che sembra essere avvenuto nelle fasi iniziali per lo meno in alcune catene (figg. 10.23-10.25), sia l’attività magmatica (il vulcanismo ed i graniti tardivi). Tali fatti, ben noti, che sono dedotti dalle analisi tettoniche, petrologiche, sedimentologiche e stratigrafiche, ora sembrano ricevere una spiegazione “globale” piuttosto soddisfacente (ed intellettualmente rassicurante) alla luce della tettonica a placche.

 

fig. 10.19 - Un modello per la storia tettogenetica delle catene Betiche e delle Maghrebidi (Glangeaud, 1956 fig. 3).

A: struttura attuale; B: Miocene inferiore (falde di gravità e inizio di distensioni tardive); C: Oligocene superiore (le maggiori fasi compressive); D: Cretaceo superiore (epoca di distensione).

1 = depositi Miocenici e Plio-Quaternari post-tettonici; 2 = autoctono e subautoctono del Subbetico e del Riff; 3= falde di Malaga; 4 = Mischungszone; 5 = alloctono e falde del Riff; 6 = sial cratonico (equivalente a crosta continentale); 7 = strati crostali intermedi (equivalente a crosta oceanica); 8 = masse più dense che durante l’orogenesi hanno dato luogo a magmi eruttivi (equivalente a mantello superiore). Nota che in questo primo modello l’idea di una fase distensiva preliminare con nascita di una “crosta oceanica” (cioè 7 della legenda) è chiaramente espressa, come le più recenti (post-tettoniche) distensioni Neogene-Quaternario. Nella sezione D indicava la Mesogea (cioè la Tetide) tra l’Europa e l’Africa, la seconda (sez. B-A) all’attuale Mediterraneo.

 

 

 

fig. 10.20 - Un modello per l’apertura Mesozoica del segmento della Tetide (Argyriadis,1975).

Guardando alla posizione strutturale attuale, relativa alle unità ofiolitiche Alpine,di differente facies del Permiano,l’apertura della Tetide, qui ritenuta di età Mesozoica (vedi anche fig. 27) può aver tagliato obliquamente da ovest ad est,(1) la catena varisica settentrionale, (2) il dominio peri-Varisico (piccoli cerchi), (3) il dominio intermediario del Permiano, qui rappresentato da linee orizzontali e il margine Africano meridionale ( e Arabico ) 1= Orogeno Varisico; 2 = Tetide del Permiano o Mesogea (2a = bacino peri-Varisico; 2b = piattaforma permiana; 2c= dominio Africano-Arabico di margine); 3= area occupata dalla Tetide (Mesozoico).