C14-C20 Coltre e Sezioni

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geologia

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  • Oltre a determinare se una faglia distensiva o compressiva, si pu confrontare la sua immersione con quella della stratificazione. La faglia si dice conforme se la sua immersione conforme a quella della stratificazione in entrambi i lembi, e contraria se la sua immersione contraria quella della stratificazione in entrambi i lembi. Se la faglia conforme in un lembo e contraria nellaltro si parla di piega fagliata, e si specifica se anticlinale o sinclinale (v. esempi nella figura sopra; per ulterio-ri approfondimenti, v. tettonica ed integrazioni tettonica nel CD-ROM del corso). SOVRASCORRIMENTI Si tratta di faglie compressive da parallele a poco inclinate rispetto alla stratificazione, che provo-cano laccavallamento di unit antiche su unit recenti. I sovrascorrimenti riportati sulle carte geo-logiche in scala 1/100000 sono caratterizzati da un trasporto tettonico lungo (10 Km).

    Nel caso di estese sovrapposizioni tettoniche, come quelle provocate da grandi sovrascorrimenti o coltri di ricoprimento (v. sotto) necessario distinguere le unit in posto, dette autoctone, da quelle trasportate, dette alloctone. Se lerosione crea un affioramento di autoctono circondato da allocto-no, si parla di finestra tettonica. Se invece un affioramento di alloctono resta isolato in mezzo allautoctono, si parla di Klippe (v. figura sopra). COLTRI DI RICOPRIMENTO Le coltri di ricoprimento sono insiemi complessi e molto deformati di unit stratigrafiche antiche, che ricoprono tettonicamente unit pi recenti e meno deformate di loro. Il trasporto tettonico subi-to da una coltre per definizione molto lungo (100 Km), tanto che le unit alloctone provengono da domini paleogeografici completamente distinti da quelli delle unit autoctone. Di conseguenza, le unit alloctone non sono solo pi antiche, ma anche geneticamente diverse da quelle autoctone. La coltre ligure e lorogenesi appenninica Nelle carte geologiche dellAppennino settentrionale lunica vera coltre di ricoprimento quella co-stituita dalle unit Liguridi. Tali unit derivano dal piccolo Oceano ligure-piemontese, un dominio

  • paleogeografico che oggi non esiste pi. Loceano ligure-piemontese si aperto nel Giurassico supe-riore, in concomitanza con lespansione dellAtlantico settentrionale, ha cessato di espandersi nel Cre-taceo superiore e si chiuso nellEocene medio, a causa della collisione continentale tra il blocco a-driatico (Africa) ed il blocco sardo-corso (Europa). Tra il Cretaceo superiore e lEocene medio, mentre la litosfera oceanica andava in subduzione, le sue coperture sedimentarie ed alcune scaglie del suo ba-samento cristallino (rocce ignee basiche ed ultrabasiche dette ofioliti) sono state sradicate e accatasta-te in un imponente prisma di accrezione, situato sul bordo del blocco continentale adriatico. Durante la collisione dellEocene medio, il prisma di accrezione stato compresso tra i due margini continentali e ha iniziato ad accavallarsi, avanzando prima sul blocco sardo-corso e poi su quello adriatico. In que-sto modo nata la coltre ligure. Dopo la collisione dellEocene medio, il persistere della convergenza tra Africa ed Europa ha innescato un processo di subduzione continentale, che ha portato allorogenesi delle Alpi meridionali e degli Appennini. Nel caso dellAppennino settentrionale, lorogenesi si arti-colata in quattro fasi di deformazione, che hanno coinvolto il blocco adriatico una dopo laltra, proce-dendo gradualmente da SW a NE. Il primo stadio stato lo sviluppo di un bacino subsidente allungato (avanfossa), nel quale si sono sedimentate le unit clastiche della successione autoctona, costituite in prevalenza da arenarie turbiditiche e marne. Il secondo stadio stato lavanzamento della coltre ligure, che ha accompagnato la migrazione verso NE della sedimentazione autoctona (v. figura sotto). Il terzo stadio (ancora in corso nel sottosuolo padano e nel Mare Adriatico) stato lo sviluppo di pieghe e so-vrascorrimenti, che hanno ispessito la crosta continentale fino a far emergere la catena appenninica. Il quarto stadio (ancora in corso nella dorsale principale della catena) stato un rapido sollevamento iso-statico, accompagnato dallo sviluppo di faglie distensive legate allespansione del Mar Tirreno. Criteri per il riconoscimento della coltre ligure nelle carte geologiche Riconoscere la coltre ligure nelle carte geologiche dellAppennino settentrionale di grande importan-za per non commettere errori nellinterpretazione delle pieghe e delle faglie. In generale, nelle legende e/o negli schemi dei rapporti stratigrafici i criteri da seguire per individuare autoctono, alloctono, se-mialloctono e neoautoctono (v. figura sotto) sono i seguenti. (a) Sovrapposizione di unit antiche ad unit recenti in uno schema dei rapporti stratigrafici: la so-vrapposizione tettonica, le unit antiche sono alloctone e quelle recenti sono autoctone. In molti casi, lo schema mostra anche il contatto stratigrafico discordante tra unit alloctone e successione semial-loctona. (b) Suddivisione della legenda in gruppi di unit detti serie: autoctono ed alloctono sono rappresen-tati da serie rigorosamente separate, che si distinguono per et e durata. Nella serie alloctona le unit di derivazione oceanica hanno et comprese tra Giurassico superiore ed Eocene medio, mentre le unit semialloctone sono pi recenti dellEocene medio. La serie autoctona pu iniziare con unit di qualsia-si et, ma deve necessariamente terminare con unit pi recenti dellEocene medio. (c) Presenza di ofioliti: si tratta di rocce ignee basiche e ultrabasiche, provenienti dalla litosfera ocea-nica. Le ofioliti sono unit sicuramente alloctone. (d) Presenza di unit caotiche prevalentemente argillose, indicate in legenda con colori grigi o ver-dastri: si tratta di sedimenti abissali fortemente scompaginati da deformazioni tettoniche e/o da frane sottomarine. Appartengono alle unit alloctone di origine oceanica solo se sono associate alle ofioliti. (e) Presenza di unit recenti in contatto stratigrafico discordante sia su unit alloctone, sia su unit au-toctone: si tratta necessariamente di unit neoautoctone, poich si sono depositate non solo dopo larresto della coltre, ma anche dopo lerosione di una parte della coltre stessa.

  • Come individuare AUTOCTONO, ALLOCTONO, SEMIALLOCTONO e NEOAUTOCTONO nella legenda delle carte appenniniche in scala 1/100000 (v. scala del tempo geologico pag. C16c e schema della coltre pag. C17) Molte delle carte 1/100000 in cui compare la coltre ligure hanno la legen-

    da suddivisa in successioni (SERIE), costituite da unit in regolare sovrap-posizione STRATIGRAFICA. Alloctono ed autoctono NON possono far parte della stessa serie, poich sono tra loro in contatto TETTONICO.

    Le unit che risalgono a prima del Giurassico superiore sono necessaria-mente AUTOCTONE, poich si sono formate quando lOceano ligure-piemontese non esisteva ancora. Per quanto detto al punto precedente, le successioni (SERIE) che comprendono queste unit risultano INTERA-MENTE autoctone.

    Le successioni (SERIE) che contengono OFIOLITI (spesso inglobate in COMPLESSI CAOTICI ARGILLOSI) si sono formate almeno in parte nellOceano ligure-piemontese. Le unit di provenienza oceanica hanno et comprese nellintervallo Giurassico superiore - Eocene medio e sono AL-LOCTONE, mentre le unit che si sono formate dopo lEocene medio sono SEMIALLOCTONE.

    Le successioni (SERIE) marine che iniziano dopo lEocene medio si sono formate quando lOceano ligure-piemontese non esisteva pi: esse sono quindi AUTOCTONE se stanno SOTTO allalloctono, e SEMIALLOCTO-NE se stanno SOPRA. La posizione di queste successioni rispetto allalloctono indicata a volte in LEGENDA, a volte nello SCHEMA dei RAPPORTI STRATIGRAFICI e a volte nelle SEZIONI GEOLOGICHE.

    Le unit recenti che ricoprono in contatto stratigrafico DISCORDANTE sia unit ALLOCTONE, sia unit AUTOCTONE sono NEOAUTOCTONE, perch quando si sono formate la coltre ligure non solo era gi FERMA nel-la sua posizione attuale, ma era gi stata in gran parte EROSA. Questo tipo di contatto sempre visibile alla base delle unit CONTINENTALI (contat-to regressivo), ma a volte si pu trovare anche alla base di alcune unit MARINE (contatto trasgressivo).

  • Nellanalisi della Carta Geologica dItalia in scala 1/100000 i criteri generali di cui sopra non sono tutti ugualmente applicabili, perch lorganizzazione della legenda cambia da un foglio allaltro. Per comodit degli studenti, le indicazioni pi utili sono elencate di seguito, foglio per foglio. F 73 Parma

    Lo schema dei rapporti stratigrafici permette di distinguere autoctono, alloctono e semialloctono in base allet e al grado di deformazione.

    Il neoautoctono comprende, oltre a tutte le unit continentali, le unit marine che ricoprono in contat-to discordante trasgressivo sia unit autoctone sia unit alloctone.

    F 86 Modena

    Nonostante un errore di stampa, lo schema dei rapporti stratigrafici permette di distinguere autoctono, alloctono e semialloctono in base allet e al grado di deformazione.

    Il neoautoctono comprende tutte le unit continentali, e molto probabilmente anche le unit marine poco deformate che simmergono sotto i depositi alluvionali della Pianura Padana.

    F 97 - San Marcello Pistoiese

    La legenda suddivisa in serie: la serie autoctona quella che inizia prima del Giurassico superiore e finisce dopo lEocene medio, mentre la serie alloctona quella che contiene le ofioliti, associate alle unit argillose caotiche indicate in grigio.

    Nella serie alloctona, le unit semialloctone sono pi recenti dellEocene medio. Il neoautoctono comprende tutte le unit continentali.

    F 98 Vergato

    Lo schema dei rapporti stratigrafici permette di distinguere autoctono, alloctono e semialloctono in base allet e al grado di deformazione.

  • Il neoautoctono comprende tutte le unit continentali. F 99 Faenza

    Lo schema dei rapporti stratigrafici permette di riconoscere autoctono, alloctono e la pi recente delle unit semialloctone, mentre le altre unit semialloctone appaiono incluse nei complessi argillosi cao-tici. Questo insolito assetto stato creato da frane sottomarine avvenute nel Miocene.

    Il neoautoctono comprende tutte le unit continentali. F 105 Lucca

    La legenda suddivisa in serie: le serie autoctone sono quelle che iniziano prima del Giurassico su-periore e finiscono dopo lEocene medio.

    Le serie alloctone sono quelle che ricadono interamente nell'intervallo Giurassico sup. - Eocene me-dio. Una sola unit contiene ofioliti, segnalate col vecchio nome di rocce verdi.

    Tutte le rimanenti unit sono neoautoctone, per il loro grado di deformazione quasi nullo. F 108 - Mercato Saraceno

    La legenda suddivisa in serie: la serie alloctona quella che contiene le ofioliti, in parte associate ai complessi argillosi caotici indicati in grigio.

    Nella serie alloctona, le unit semialloctone sono pi recenti dellEocene medio. Trovata la serie alloctona, le due serie autoctone si identificano per esclusione. Il neoautoctono comprende tutte le unit continentali.

    F 121 Montepulciano

    La legenda suddivisa in serie: la serie autoctona quella che inizia prima del Giurassico superiore e finisce dopo lEocene medio, mentre la serie alloctona quella che contiene le ofioliti e i complessi argillosi caotici indicati in grigio.

    Lo schema dei rapporti stratigrafici permette di riconoscere autoctono e alloctono. Il neoautoctono comprende, oltre a tutte le unit continentali, le unit marine che ricoprono in contat-

    to discordante trasgressivo sia unit autoctone sia unit alloctone. Il semialloctono non chiaramente definito.

    Dopo aver identificato autoctono e alloctono nella legenda e/o nello schema dei rapporti stratigrafici, possibile individuare in carta finestre tettoniche e Klippe (v. definizioni nel paragrafo sovrascorrimenti). Il riconoscimento di queste strutture conferma la regola generale vista nei paragrafi precedenti: il solleva-mento di una successione causa erosione delle unit superiori ed esposizione di quelle inferiori. Le finestre tettoniche coincidono infatti con zone tettonicamente sollevate (es. nuclei di anticlinali), mentre i Klippe coincidono con zone tettonicamente ribassate (es. nuclei di sinclinali). La regola generale di cui sopra pu quindi essere espressa mediante due possibili alternative: (a) se in carta non ci sono coltri di ricoprimento, nelle zone tettonicamente sollevate affiorano le unit antiche; (b) se in carta c una coltre di ricoprimento, nelle zone tettonicamente sollevate affiorano le unit autoctone. SEZIONI SCHEMATICHE DI FAGLIE I passi per costruire la sezione geologica schematica di una faglia sono i seguenti: (1) scelta del tracciato, perpendicolare alla faglia; (2) costruzione del profilo altimetrico lungo il tracciato (basta inventarne uno a caso); (3) scelta dello schema stratigrafico di riferimento: il tipo A-B (v. figura sotto) vale per normali suc-cessioni stratigrafiche, mentre il tipo F-A (v. altra figura) si usa quando si

  • ha a che fare col contatto tra autoctono ed alloctono; (4) tracciamento della faglia con immersione e inclinazione (scegliere tra poco inclinata, molto inclinata e verticale); (5) riporto delle unit affio-ranti nei due lembi (si scrivono poco sotto la superficie topografica); (6) completamento dello schema stratigrafico nei due lembi (unit erose e unit sepolte); (7a) tracciamento del confine stra-tigrafico tra A e B (v. figura sotto), in accordo con le giaciture di strato dei due lembi (evitare gli strati rovesci e tenere il confine meno inclinato della faglia); (7b) tracciamento del confine tettonico tra F e A (v. altra figura), in accordo con le giaciture di strato del solo autoctono (la superficie di scorrimento della coltre circa parallela alla stratificazione dellautoctono); (8) identificazione della faglia analizzata.