Corso di Geologia

Argomento: Stratigrafia


INDICE


13.3 - EUSTATISMO, VARIAZIONI RELATIVE DEL LIVELLO DEL MARE E SPAZI

Per comprendere quali siano i meccanismi che controllano lo sviluppo della sedimentazione è necessario fornire una corretta definizione di eustatismo, livello relativo del mare e spazio o potenziale d’accomodamento.

Figura 54: La Figura illustra schematicamente la concezione nettunista della formazione delle unità sedimentarie dovuta alla deposizione dei materiali erosi durante una caduta continua del livello del mare (da Maillet, 1748)



Figura 55: Definizione di livello marino eustatico, livello relativo del mare e profondità dell’acqua

 

 

Definizione di livello marino (vedi Fig. 54-56)

 

Eustatismo: Il termine eustatismo è stato coniato da Suess nel 1906, che attribuiva i caratteri dell’onlap e dell’offlap delle unità sedimentarie alle variazioni eustatiche del livello del mare con meccanismi in cui il livello del mare si abbassa per la subsidenza del fondo marino e si solleva a causa dello spostamento delle acque prodotta dalla sottostante sedimentazione oceanica. Negava il sollevamento tettonico.

 

L’eustatismo indica i movimenti globali di abbassamento o di innalzamento del livello del mare, è misurato tra la superficie del mare ed il centro della Terra (punto fisso). Le fluttuazioni eustatiche sono indotte da due classi di fattori (fig. 56), che determinano rispettivamente variazioni della capacità volumetrica dei bacini oceanici (cambiamenti di volume delle dorsali oceaniche o mutamenti legati alla riorganizzazione delle placche litosferiche) o variazioni di volume delle masse d’acqua negli oceani (variazioni di volume dei ghiacciai terrestri o essicamento dei mari marginali). Le fluttuazioni eustatiche producono variazioni globali del livello di base, che è il livello al di sopra del quale si ha erosione e la deposizione è temporanea (Fig. 53).

L’interpretazione delle variazioni eustatiche sulla base dell’osservazione della successione rocciosa è molto controversa; si può intanto dire che il livello eustatico può sollevarsi o abbassarsi variando pertanto il livello di base dell’erosione su scala globale. 

Figura 56 – I processi geologici che innescano le variazioni eustatiche del livello del mare

 

Variazioni relative del livello del mare - Le variazioni relative del livello del mare sono variazioni misurate tra la superficie del mare ed una superficie di riferimento locale e mobile, come ad esempio il basamento o una superficie all’interno della successione sedimentaria

Il livello relativo del mare non deve essere confuso con la profondità della colonna d’acqua, quest’ultima misurata tra la superficie del mare ed il fondale in una certa località geografica ed in un preciso momento. Le variazioni relative del livello del mare possono essere indotte da fenomeni di subsidenza o di sollevamento tettonico della superficie di riferimento, da compattazione dei sedimenti o da fluttuazioni eustatiche. Infatti, un innalzamento relativo del livello del mare può essere provocato dalla subsidenza della superficie di riferimento, dalla compattazione dei sedimenti al di sotto di essa e/o da un innalzamento eustatico del livello del mare (fig. 57a, b).

 

                                                                                      

 

Figure 57 a e bQuesti schemi illustrano come la risalita o l’abbassamento del livello eustatico del mare possano aumentare o diminuire, insieme alla subsidenza o al sollevamento tettonico della superficie deposizionale, lo spazio d’accomodamento per i sedimenti. Nello schema di fig. 57 la risalita relativa del livello marino è determinata dalla subsidenza del fondale; ciò aumenta lo spazio d’accomodamento per i sedimenti. Poiché il tasso dell’apporto sedimentario è maggiore del tasso di variazione relativa del livello marino, l’effetto finale è una diminuzione della profondità dell’acqua. Nella successione sedimentaria ciò si traduce nello sviluppo di una sequenza verticale di facies regressiva. Nel secondo schema, il tasso dell’apporto sedimentario non è in grado di compensare il tasso della subsidenza della superficie deposizionale iniziale (datum); la sequenza verticale delle facies registrerà l’aumento della profondità dell’acqua ed avrà un carattere trasgressivo.

 

 

Al contrario, un abbassamento relativo del livello del mare può essere innescato da un sollevamento tettonico della superficie deposizionale del bacino e/o da un abbassamento eustatico. In entrambe le situazioni, le variazioni relative del livello del mare producono spostamenti verticali delle superfici deposizionali (fig. 58a, b).

 

Spazio d’accomodamento - L’eustatismo ed il tasso della subsidenza controllano lo spazio disponibile per l’accumulo dei sedimenti. Affinchè questo spazio sia disponibile, deve esservi spazio al di sotto del livello di base, che generalmente viene fatto coincidere con il livello del mare, anche se alcuni processi sedimentari possono provocare fenomeni erosivi di una certa entità anche al di sotto di tale superficie.

La disponibilità di spazio per l’accumulo dei sedimenti è quindi controllata dalle variazioni eustatiche, dalla subsidenza o dal sollevamento tettonico, dagli apporti sedimentari e dalla profondità del mare.

 

 

 

 

Abbassamento eustatico

  • I sedimenti riempiono (accomodamento) fino alla superficie del mare che corrisponde al livello di base in T1
  • Abbassamento eustatico del livello del mare T1 e T2 a causa di una caduta eustatica
  • Il livello di base si abbassa di ∆ (del livello del mare)
  •  Il sedimento viene eroso fino ad una profondità che costituisce il nuovo livello di base ~ superficie del mare.
  • Drastica riduzione dello spazio di accomodamento
  • ∆ = differenza tra il relativo livello del mare

 

Figura  58a

 


Sollevamento del fondo

  • I sedimenti si accumulano fino alla superficie marina
  • Abbassamento relativo del livello del mare tra T1 e T2 a causa del sollevamento tettonico del fondo (senza caduta eustatica)
  • Il livello di base ∆ (livello eustatico) non cambia
  • I sedimenti sollevati al di sopra del livello di base vengono erosi
  • Riduzione dello spazio di accomodamento

 

 

Figura 58b – Gli schemi di Figura 56a, b illustrano gli effetti della diminuzione dello spazio d’accomodamento a causa di un abbassamento eustatico (sopra) del livello del mare o di un sollevamento tettonico della superficie deposizionale iniziale (sotto). In entrambi i casi, la fase d’abbassamento relativo del livello del mare si traduce nella formazione di un’importante superficie erosiva.