Capitolo 2

Analisi critica degli schemi descritti e approccio paleogeografico della stratigrafia delle successioni giurassiche: sedimen-tazione in sistemi graben-semigraben
(tre tipi di associazioni di facies)

Centamore et al. (1971) offrono una prima "struttura" all'insieme di ipotesi proposte per la prima volta da Scarsella (1950) e approfondite da Colacicchi e Pialli (1967), relativamente al contesto tettonico-sedimentario-paleogeografico del Giurassico Umbro-Marchigiano. Il riconoscimento di tre Serie stratigrafiche distinte nelle facies, negli spessori e nel contenuto paleontologico rappresenta un primo tentativo di inquadrare la sedimentazione giurassica in accordo con le più accreditate teorie di quel momento sull'evoluzione paleogeografica del Dominio Umbro-Marchigiano e nel più ampio contesto dell'evoluzione della Tetide. Il riconoscimento di tre "settori" paleogeografici a sedimentazione peculiare controllati dal "regime distensivo" (vedi capitolo 1) in atto dal Trias superiore rimane una conquista basilare. È da notare come Jacobacci et al. (1974) abbiano modificato lo schema delle tre successioni proposte da Centamore et al. (1971) probabilmente con lo scopo di migliorare la rappresentazione cartografica delle "serie condensate e composte".

Di fatto le modifiche apportate allo schema originario di questi ultimi Autori risultano una semplificazione della stratigrafia giurassica relativa alle zone di alto strutturale e dei settori di transizione con le aree bacinale. Jacobacci et al. (1974) intendono infatti per "Successioni Condensate" le "Serie Condensate Continue" e le "Serie Composte Continue" di Centamore et al. (1971), così come associano le "Serie Condensate Lacunose" e le "Serie Composte Lacunose" di questi ultimi Autori alle "Successioni Ridotte". Questa semplificazione, da un punto di vista strettamente stratigrafico e quindi paleogeografico rappresenta una perdita delle informazioni che erano messe in risalto dallo schema di Centamore et al. (1971) e che erano indicative dell'articolazione e dell'eterogeneità della sedimentazione giurassica relativa a questi settori.

Lo schema delle cinque successioni di Cresta et al. (1988) rappresenta un'articolazione degli schemi precedenti ed apporta notevoli chiarimenti sulla distribuzione spaziale e temporale dei sedimenti giurassici, ma anche perchè mette in evidenza il profondo significato della lacuna stratigrafica bajociano-kimmerdgiana, riconosciuta in tutto l'Appennino Umbro-Marchigiano. In questo senso il termine "condensato", usato comunemente per rappresentare le sequenze sedimentarie di alto strutturale, richiede una revisione dato che, oramai, non può certamente più essere inteso nel senso di Centamore et al. (1971), in quanto viene a mancare la supposta continuità della sedimentazione. Recentemente è stato sviluppato da Santantonio (1994) un nuovo metodo di studio per i sistemi deposizionali di tipo graben-semigraben che considera le successioni stratigrafiche rappresentative della storia deposizionale di un settore di studio, in relazione alla paleogeografia dello stesso. Innanzi tutto Santantonio (1993,1994) descrive i principali tipi di sistemi graben-semigraben che sono stati riconosciuti, tramite interpretazioni paleogeografiche e ricostruzioni palinspastiche, nell' Appennino, nelle Alpi ed in altri sistemi orogenici. Ciascuno di questi è caratterizzato da una storia deposizionale peculiare legata alla articolazione batimetrica, all'entità del rigetto delle faglie principali, alla riattivazione nel tempo di queste, alla profondità relativa dei vari settori appartenenti al sistema stesso ed alla interazione reciproca dei vari settori sulla sedimentazione. Un importante chiarimento concettuale espresso da Santantonio (1994) è rappresentato dalla definizione della "Piattaforma Carbonatica Pelagica" come evoluzione di una "Piattaforma Carbonatica Peritidale" produttiva. L'aggettivo peritidale indica una fascia batimetrica interessata dai movimenti di marea ed è qui inteso anche per identificare una piattaforma i cui carbonati di calcio si formino in situ, nel fondale marino, attraverso meccanismi di accrescimento biochimici. Nella piattaforma carbonatica pelagica (PCP) la maggior parte dell carbonato di calcio è originato dall'accumulo, per ricaduta lungo la colonna di acqua, delle particelle carbonatiche (Santantonio, 1993). Il regime distensivo e la subsidenza differenziale sono i fattori essenziali responsabili del passaggio da una estesa piattaforma peritidale, quale quella che caratterizzava il Giurassico inferiore nel Dominio Umbro-Marchigiano, ad isolate PCP separati da zone bacinali attraverso paleofaglie dirette (Alvarez, 1990; Cecca et al., 1990).

Le PCP possono allora essere definite come isolate aree sottomarine estese decine di Kmq o meno e soggette a sedimentazione pelagica e/o emipelagica. Le sequenze di PCP sono completamente prive di depositi risedimentati, e risultano in genere condensate e lacunose. Le figure presentate di seguito indicano i principali tipi di sistemi PCP/Bacino riconosciuti in letteratura. Ciascuno di questi è caratterizzato da vari settori in genere limitati da scarpate tettoniche. Ognuno di questi settori è caratterizzato a sua volta da una storia deposizionale che risente fortemente, oltreché di variazioni paleoambientali e biologiche su ampia scala, della intrinseca posizione paleogeografica e della vicinanza con i margini delle paleoscarpate, che per ovvi motivi rappresentano le zone più instabili dei sistemi in esame. In figura 10 è rappresentato il tipico sistema horst/graben in cui è evidenziata la localizzazione delle PCP nei settori di Horst (PCP s.s. di Santantonio, 1994). Queste sono limitate lateralmente da scarpate tettoniche, luogo di processi erosivi e di smantellamento della roccia "esposta" i cui frammenti, talora anche olistolitici, ricadono nei settori bacinali (graben) rimanendo inglobati nei sedimenti che qui si depositano. In figura 11 è invece rappresentato graficamente un sistema semigraben caratterizzato da blocchi che hanno subìto una rotazione in senso antiorario rispetto all'originaria disposizione (orizzontale), per effetto della quale si sono sviluppate delle rampe "pelagiche", inclinate da 1° a 3°, che collegano gradualmente i settori di PCP

(PCP s.l. di Santantonio (1994)) posti nelle aree sommitali dei blocchi, con quelli più profondi. Si vengono così a caratterizzare due tipi di margini per la PCP: uno erosivo come quello descritto in precedenza ed uno deposizionale in cui i sedimenti delle PCP passano graduamente ai depositi bacinali. La configurazione appena descritta si diversifica da quella dei sistemi horst/graben per la presenza di successioni risedimentate nei settori di bacino profondo, che si sviluppano lungo la rampa pelagica, mediante meccanismi di debris-flow, torbiditici e di slumping. Un tipo simile di sistema semigraben è quello rappresentato nelle figura 12 e 13 ove la differenza sostanziale rispetto al caso precedente è legata alla morfologia orizzontale dell'area di cresta della rampa inclinata che ospita una PCP i cui sedimenti quindi si sviluppano in sequenza orizzontale, inclinandosi gradatamente nella direzione in cui la rampa pelagica inizia ad immergersi. La orizzontalità del fondale della PCP è legata al permanere, per un certo periodo, delle condizioni di sedimentazione peritidale, grazie allla quale si riduce la inclinazione originaria del blocco tiltato. La sedimentazione di tipo "Calcare Massiccio" (esempio del Calcare Massiccio di Monte Nerone) è eteropica con quella già pelagica dei settori bacinali adiacenti (Corniola nell'Appennino Umbro-Marchigiano). La figura 13 mostra anche i differenti tipi di risedimentazione che avvengono nelle area bacinali più profonde. Dal lato orientale provengono depositi di flusso gravitativo e slumping, favoriti da inclinazioni anche molto basse (1-3°), dall'altro sono invece prevalenti i meccanismi di ricaduta di massi derivanti dai processi erosivi localizzati ai margini dell'horst. In figura 13 è evidenziata l'evoluzione sedimentaria che il sistema in esame subisce nel tempo ed a seguito dell'innalzamento del livello marino: in particolare nel settore di alto strutturale la sedimentazione passa da peritidale a definitivamente pelagica di PCP. Questa continuerà a mostrare una eteropia laterale di facies con i sedimenti bacinali, fino a che permarranno le forti differenze batimetriche e finchè non si avrà l'onlap completo dei depositi bacinali anche sui settori di alto strutturale (nell'Appennino Umbro-Marchigiano con le Marne a Fucoidi). Esiste una terza configurazione (figura 14) che rappresenta l'evoluzione nel tempo di quella precedente. La differenza sostanziale è legata infatti all'attivazione di una nuova faglia che disloca, abbassandola, un parte del precedente settore di PCP. Si genera così un gradino morfologico in cui la sedimentazione è legata alla nuova posizione paleogeografica non solo in termini di profondità maggiore, ma soprattutto in funzione dei nuovi rapporti che lo legano alla PCP ed al bacino adiacenti.Per descrivere le successioni sedimentarie relative ai vari settori dislocati nei sistemi deposizionali visti, Santantonio (1994) propone una classificazione in tre tipi di Associazioni di facies (pelagica normale e risedimentata, pelagica condensata e composita (A, B, C)). In figura 15 è rappresentata schematicamente la distribuzione delle diverse facies (A, B, C) in una configurazione geometrica bidimensionale che riassume praticamente tutti i casi descritti fino ad ora. 1) Associazione di facies pelagica normale e risedimentata (B) È rappresentata da pelagiti ed emipelagiti, nonchè da depositi risedimentati. Questi ultimi includono spessi depositi clastici generati da meccanismi di debris flow e di correnti di torbida. Tali associazioni sono rappresentative delle aree di graben, mentre nei semigraben si sviluppano lungo le "rampe pelagiche" dei blocchi ruotati, e si presentano in spessori variabili in genere spesse centinaia di metri. Numerosi e di notevole spessore sono gli slumps. 2) Associazioni di facies pelagica condensata (A) Include sedimenti caratterizzati dalla mancanza totale di depositi risedimentati e dalla concentrazione di macrofossili (in particolare di Cefalopodi) legata a fenomeni di condensazione fortemente influenzati da meccanismi di rimobilitazione e di allontanamento dei materiali fini. Caratteristica peculiare della associazioni di facies è anche la presenza di più o meno ampie lacune stratigrafiche. Le posizioni privilegiate per queste associazioni di facies sono le PCP. 3) Associazione di facies composita (C) Consiste in un "arrangiamento reciproco" per mezzo di contatti spesso discordanti delle associazioni (A, B). Si presenta come: a) sottili strati di sequenze condensate, con andamento irregolare e telora in lembi isolati, in forte discordanza sia reciproca, che rispetto al substrato calcareo peritidale. In genere le litofacies son anche associate a brecce. b) Sottili strati appartenenti a sequenze bacinali associati o non a brecce, seguiti da associazioni di facies pelagica condensata. I depositi da flusso gravitativo sono in genere assenti. Facciamo notare che il parallelismo tra le associazioni di Santantonio (1993, 1994) e le "serie" complete, condensate e composte di Centamore et al. (1971) è del tutto apparente. Le serie composte di Centamore et al. (1971) localizzate ad esempio nei margini dei PCP, sono in realtà rappresentate da più associazioni di facies di Santantonio (1994). Basti ricordare come la sezione di Fondarca Basti ricordare come la sezione di Fondarca (paragrafo 3.3.3.) è caratterizzata da 4,5 metri di Corniola-equivalente, che, a parte il complesso conglome-ratico sovrastante di cui si palerà nei paragrafi 2.2.5. e 3.3.3., é rappresentativa dell' associazione di facies condensata. Gli 1,4 metri di Bugarone inferiore seguiti da 40 metri tra Marne a Posidonia e Calcari Diasprigni sono rappresentativi dell' associazione di facies composita (C), mentre il "corpo carbonatico" sovrastante spesso circa 8 metri caratterizzato in gran parte da depositi da debris-flow e da slumps, inglobanti litofacies del Bugarone superiore si identifica con l'associazione di Facies normale o risedimentata (B)- figura 16. Il riconoscimento dunque di "semplici" contatti stratigrafici anomali di litofacies appartenenti a serie complete su litofacies di serie condensate, sono essenziali, attraverso un approccio di l'analisi di facies, per interpretate la dinamica del sistema deposizionale. I contatti suddetti infatti, seguiti lateralmente permettono di riconoscere ad esempio l'esistenza di interdigitazioni tra facies condensate e depositi di flusso gravitativo lungo le rampe carbonatiche inclinate, come nel caso del settore di Pieia-Fondarca (Santantonio, 1994), oppure la progradazione di facies bacinali in settori in cui si sviluppano facies di PCP. Lo schema presentato nella tabella 1 approfondisce la descrizione delle tre associazioni di facies, includendo anche gli aspetti paleontologici e tessiturali delle stesse.