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GEOLOGIA ED EVOLUZIONE

DEL MAR TIRRENO

Pagina realizzata nel febbraio 2011 - ULTIMO AGGIORNAMENTO 01-nov-2019

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GEOLOGIA

cronostratigrafia

CARTOGRAFIA GEOLOGICA

MAPPA DEL SITO

Lavecchia G. et alii 2003

Schema geostrutturale semplificato

A partire dal Miocene inferiore circa 19 Ma fa dietro la catena appenninica di neoformazione si apre un nuovo bacino oceanico: il Mar Tirreno.

Una nuova crosta oceanica si forma man mano che la catena appenninica si allontana da dal blocco sardo-corso e si sposta verso Est. Estesi fenomeni vulcanici interessano così il bacino tirrenico ed i suoi margini e si vengono a formare i più grandi vulcani del continente europeo.

• ASSETTO GEOLOGICO STRUTTURALE

• EVOLUZIONE PALEOGEOGRAFICA DAL MIOCENE

• IL TIRRENO MERIDIONALE: IL MARSILI L'ARCO DELLE EOLIE IL PALINURO E GLI ALTRI EDIFICI VULCANICI SOTTOMARINI

• APPROFONDIMENTI

• BIBLIOGRAFIA

ASSETTO GEOLOGICO STRUTTURALE

Lo Schema Tettonico dell'Area Mediterranea di fig. 1 (Boccaletti M.& Danieli P. 1982) evidenzia come il Mar tirreno sia delimitato ad ovest dalla microzolla Sardo-Corsa, ad est dall'edificio appenninico.

da Boccaletti M.& Danieli P.1982

Fig. 1 Schema Tettonico dell'area Mediterranea

Gueguen et alii 2010

fig. 2  Schema strutturale del Mediterraneo centrale

Il bacino tirrenico a sud è delimitato dalle propaggini occidentali della Catena Magrebide (nord Africa) che si estende in mare a sud della Sardegna e prosegue in Sicilia (fig. 4 - Finetti I.R. et alii 1996).

La Catena Magrebide viene poi interrotta in Sicilia dalla Linea di Taormina, anch'essa trascorrente destra (fig. 3 Finetti I.R. 2004) a nord-est della quale si trovano i terreni dell'Arco Calabro-Peloritano che si saldano lungo la linea di Sangineto all'Appennino meridionale lucano.

Finetti I.R. 2004

fig. 3 - Schema tettonico del Mar Tirreno e delle province geologiche circostanti

La prosecuzione della Catena Magrebide si ritrova nel mar Ionio al fronte dell'Arco Calabro-Peloritano e più a nord si salda con la catena appenninica (fig. 4 Finetti I.R. et alii 1996).

Finetti I.R. et alii 1996

Fig. 4 - Schema tettonico del Mediterraneo centrale

APERTURA DEL TIRRENO: MIGRAZIONE DELL'ARCO CALABRO PELORITANO, TETTONICA DISTENSIVA E VULCANISMO

L'Arco Calabro-Peloritano è un frammento di crosta continentale del Dominio Kabilide  (fig. 4), distaccatosi dalla microzolla Sardo-Corsa per effetto dell'apertura ed oceanizzazione del Tirreno che è avvenuta a partire dal Miocene.

La microzolla Calabro-Peloritana, nella migrazione verso est - sud est avrebbe quindi coperto una distanza di circa 300 km nell'intervallo di tempo di circa 19 Ma intercorso tra il Miocene inferiore (Burdigaliano) ed oggi (fig. 11 Cirrincione R. et alii 1995) con una velocità di migrazione di circa 1,6 cm/anno.

Tale moto ha visto ad ovest della microzolla Calabro-Peloritana l'apertura consecutiva di due bacini sui quali si sono impostati importanti edifici vulcanici sottomarini:

1. Bacino Magnaghi-Vavilov nell'intervallo Miocene superiore - Pleistocene inferiore

2. Bacino del Marsili nel Pleistocene inferiore.

Tutto il Margine tirrenico della penisola è stato interessato da una tettonica distensiva che ha prodotto lungo tale margine da nord a sud diffusi fenomeni vulcanici fig. 5 (Locardi E. 1982):

• a nord il Vulcanismo della Provincia Toscana con le intrusioni plutoniche anatettiche crostali dell'Arcipelago Toscano: Isole di Montecristo, Elba e Giglio e, più a sud, i Domi acidi Tolfetani-Ceriti.

• a sud gli apparati vulcanici per potassici della Provincia Comagmatica Romana: M.te Amiata, Apparati Vulcanici Laziali Vulsini, Cimini, Sabatini, Albani, Ernici, il Vulcano di Roccamonfina, le Isole Pontine, i Campi Flegrei, il  Somma-Vesuvio, Vulture.

Locardi E. 1982

Fig. 5 - Magmatismo area Tirrenica e Peritirrenica

ATTIVITA' VULCANICA E TETTONICA - OCEANIZZAZIONE DEL TIRRENO MERIDIONALE

Negli ultimi 8 Ma, a partire dal Miocene superiore (Tortoniano), l'attività tettonica lungo le principali dislocazioni del Mar Tirreno ha prodotto le manifestazioni vulcaniche rappresentate in fig. 6 (Savelli C. 2002).

Le FAGLIE TRASCORRENTI SINISTRE a carattere regionale ad andamento W-E più importanti sono:

• LA FAGLIA 41° Nord, dove si trovano i vulcani Vercelli, Ponza, Ventotene, Campi Flegrei, Vesuvio, Vulture.

• LA FAGLIA DEL SISTEMA DI PALINURO, tra il blocco dell'Appennino meridionale ed il limite nord dell'arco Calabro

• LA FAGLIA UEL, che delimita verso sud l'area oceanizzata tirrenica, con i vulcani Aceste, Anchise, Ustica, ed a segure le Eolie

Savelli C. 2002

Fig. 6 -  lineamenti tectono-magmatici del Tirreno

La FAGLIA 41°NORD che delimita a nord l'area più profonda del Bacino Tirrenico si estende da ovest verso est interessando quindi:

• i rilievi sottomarini del Monte Vercelli, di natura granitica calcalina (7,3 Ma - Messiniano) radice di un antico vulcano

• le isole Pontine PI (4,0-1,0 Ma)

• l'isola di Ventotene  (0,8-<0,2 Ma)

• l'area napoletana e del Vesuvio (0,1 - attivo)

• il Monte Vulture Vu (0,8-0,13 Ma)

La PIANA ABISSALE TIRRENICA si estende al di sotto dell'isobata 3.000 m ed è costituita dai due bacini oceanizzati :

• Magnaghi-Vavilov formato nell'intervallo 8,0 -2,0 Ma  (Miocene superiore - Pleistocene inferiore: Tortoniano - Calabriano)

• Marsili formato nell'intervallo 2,0-1,5 Ma (Pleistocene inferiore:  Gelasiano - Calabriano)

Il limite sud della piana abissale del Tirreno corre come già anticipato lungo la linea tettonica UEL con un vulcanismo che, in modo analogo alla precedente, vede ubicati i vulcani più antichi con rilievi subacquei sottomarini ad ovest ed i più recenti ad est:

• Aceste e Anchise (5,3-3,5 Ma Pliocene) ad ovest, 

• Ustica (0,8-<0,2 Ma)

• Enarete & Eolo seamounts (0,8-0,6 Ma)

• Alicudi-Filicudi (<0,2 Ma), più recenti ad est

L'assetto morfo-strutturale del Mar Tirreno è delineato dagli elementi tettonici descritti.

In fig. 7 (Wezel F.C. 1982) è rappresentato il Tirreno centro-settentrionale dove, tra i vari elementi, sono ben riconoscibili i sistemi di faglie dirette ad andamento N-S  che dislocano con sistemi host-graben la geosutura tra il blocco sardo-corso ed il margine occidentale della microzolla Adria (vedi anche Sezione crostale di figura 9) e l'importante  la Faglia trascorrente sinistra 41° Nord, ad andamento W-E, a sud della quale come abbiamo visto si trova la crosta oceanica di neo-formazione del Tirreno meridionale.

Wezel F.C. 1982

Fig. 7 - Schema prospettico del Tirreno centro settentrionale (modificato)

Nella fig. 8 (Curzi P.V. et alii 2005) si evidenziano le importanti faglie che delimitano ad Ovest ed ad Est il più antico bacino Magnaghi-Vavilov:

A: la Scarpata del Selli, denominata Central Foult (vedi fig. 7) che costituisce il limite ovest del bacino

B: Scarpata del Sartori che corrisponde alla trascorrente sinistra Palinuro-Ventotene (vedi fig. 6), che limita ad est lo stesso bacino

Curzi P.V. et alii 2005

Fig. 8 - Morfologia del MarTirreno limiti W ed E del bacino Magnaghi-Vavilov: A: Scarpata del Selli - B: Scarpata del Sartori

Le strutture crostali profonde del Tirreno settentrionale (al confine con il Mar Ligure) ed i rapporti tra il blocco Sardo-corso e la placca Adriatica  (microzolla Adria) sono rappresentati nella fig. 9: Sezione Litosferica Mar Balearico-Appennino settentrionale-Adriatico, ricavata dalle sezioni crostali CROP M-12A/CROP03/M-16 (Finetti I.R. 2006).

Finetti I.R. 2006

Fig.9 - SEZIONE LITOSFERICA DEL TIRRENO SETTENTRIONALE: Mar Balearico - Blocco Corso -Appennino sett.-Adriatico

Lungo il profilo sismico a riflessione CROP M-12A/CROP03/M-16

L'apertura del Mar Tirreno, come si è visto, è avvenuta successivamente alla strutturazione della catena appenninica con i sovrascorrimenti e impilamenti crostali ben rappresentati nella figura 9, sezione del Tirreno settentrionale tra il bacino Balearico - il blocco Sardo-Corso (zolla continentale paleozoica ed edificio Alpino) - l'Appennino toscano ed il mar Adriatico, questi ultimi due domini appartenenti al margine est della micro-zolla Adria.

La catena appenninica nella sua prosecuzione verso sud si salda con l'Arco Calabro-Peloritano e le catene Kabilo Magrebidi. Nella Figura 10 (Van Dijk, J.P. 1992), si vede una sezione NW-SE del Tirreno meridionale dove si evidenziano i  domini strutturali determinati dalla formazione del bacino Pleistocenico-recente del Marsili ed i rapporti di questo con l'Arco Calabro.

Van Dijk, J.P. 1992

Fig. 10 - SEZIONE LITOSFERICA DEL TIRRENO MERIDIONALE: Limite Bacino Vavilov - Bacino Marsili - Arco Calabro - Ionio

Nel Tirreno meridionale da NW a SE troviamo i seguenti domini:

• la Dorsale Issel (Limite est del bacino oceanico Vavilov)

• il bacino di back-arc del Marsili (la nuova e più recente crosta oceanica tirrenica)

• l'Arco Eoliano - Il Bacino di Paola - la Catena Costiera, il Bacino intramontano del Crati, il Bacino della Sila, il Bacino di Fore-arck Crotone-Capo Spartivento, la dorsale esterna dell'arco Calabro (microzolla dell'Arco calabro - Dominio Kabilo - Calabride)

• la zona esterna deformata dell'Arco Calabro, la piana abissale dello Ionio (crosta oceanica ionica in subduzione sotto l'Arco Calabro)

EVOLUZIONE PALEOGEOGRAFICA Burdigaliano (19 Ma Miocene inferiore) - attuale

FASE MIOCENE-PLIOCENE INFERIORE

Apertura del Tirreno settentrionale-inizio dell'apertura del bacino Magnaghi-Vavilov

Una ricostruzione paleogeografica che mostra le fasi di apertura del Mar Tirreno, dal Miocene al Pliocene inferiore  è rappresentata in figura 11 (Cirrincione R. et alii 1995) nei tre momenti:

• Burdigaliano (19 Ma Miocene inferiore)

• Langhiano (16 Ma Miocene medio)

• Zancleano (5 M a Pliocene inferiore)

da Cirrincione R. et alii 1995

Fig. 11 - Evoluzione del Mediterraneo Centrale Mio-Pliocenica tra 19 e 5 M anni

Apertura dei due bacini oceanizzati del Mar Ligure e bacino delle Baleari e del  Mar Tirreno migrazione delle catene verso Est

FASE MIOCENE SUPERIORE PLEISTOCENE

Uno ricostruzione più recente  in cui si evidenziano i principali lineamenti tettonici attivi dal Miocene Superiore al Pleistocene si ritrova nello studio di figura 12 (Mantovani E. et alii 2007), un lavoro in cui si riportano le evidenze primarie sul meccanismo genetico del sistema fossa-arco-retroarco Tirreno-Appenninico ricavato dalle sezioni sismiche CROP.

APRENDO LA PAGINA DI FIG. 12 SI POSSONO VISUALIZZARE 3 RICOSTRUZIONI STRUTTURALI A PARTIRE DAL MIOCENE DELL'AREA DEL TIRRENO MERIDIONALE, ARCO CALABRO E IONIO: "MAPPA E RELATIVA SEZIONE CROSTALE"

CLICCARE SULE FRECCE A DESTRA E SINISTRA DELLE FIGURE PER PASSARE DA UNA ALL'ALTRA

• FIG. A  - MIOCENE SUPERIORE

• FIG. B  - PLIOCENE

• FIG. C - PLEISTOCENE

Mantovani E. et alii 2007

Fig. 12 - Modello di estrusione  Mio-Pleistocenica nel Mediterraneo centrale

IL TIRRENO MERIDIONALE - IL MARSILI L'ARCO DELLE EOLIE E GLI ALTRI EDIFICI VULCANICI SOTTOMARINI

Il Tirreno meridionale è quello dove, l'attività vulcanica connessa all'apertura del Tirreno ed alla subduzione dello Ionio al disotto dell'Arco Calabro Peloritano, ha dato luogo alle manifestazioni vulcaniche più recenti a partire dal Pleistocene inferiore, con vulcanismo tutt'ora attivo nell'arco delle Eolie. I vari edifici vulcanici presenti sono indicati nella Fig. 13.

(a)  (b)

Fig. 13 - (a) Mappa degli apparati vulcanici del Tirreno Meridionale - (b) il vulcano attivo Stromboli sopra e sott'acqua

(a) Ferdinando Chiodo - Wikipedia

Dal confronto tra le figure precedenti e la figura 13 si vede come gli apparati vulcanici sono tutti impostati lungo le principali strutture tettoniche:

• Lungo la linea tettonica UEL, posta al margine inferiore della piana abissale tirrenica (faglia che è la prosecuzione verso est della NBFZ, la faglia che ha determinato la rotazione antioraria del blocco Sardo-Corso vedasi  fig.2), e le faglie vicarianti ad essa ad andamento NW-SE, vedasi fig. 3,  si trovano i vulcani di Ustica, Prometeo, Glauco, Sisifo, Enarete, Eolo ed a seguire i vulcani delle Eolie

• Lungo la trascorrente sinistra di Palinuro, vedasi fig. 4, si trovano il sistema di vulcani di Palinuro e il Glabro

• Lungo la faglia ad andamento N-S che delimita la piana oceanica tirrenica verso est, al limite con il bacino calabro-kabilide di Paola, si trovano i vulcani Glabro, Alcione e Lametini.

Tutti questi vulcani sottomarini sono anche rappresentati nella figura 6. 

MARSILI

Dalla figura 13 si vede come il Marsili è l'edificio vulcanico più grande del Mar Tirreno meridionale.  Con i suoi 70 km di lunghezza e 30 km di larghezza (pari a 2100 chilometri quadrati di superficie) il Marsili rappresenta uno dei vulcani più estesi d'Europa. Il vulcano si eleva per circa 3000 metri dal fondo marino, raggiungendo con la sommità la quota di circa 450 metri al di sotto della superficie del mar Tirreno come si può vedere nella figura 14 .

(a)   (b)

Fig. 14 - (a) Localizzazione (b) Batimetria del Vulcano Marsili

In un articolo del 2015 dell'INGV sul Marsili si legge: Qual è lo stato di attività del Marsili, il più grande vulcano d’Europa e del Mediterraneo? È vero che è attivo? Esiste un pericolo tsunami legato al possibile distacco di una grande frana (collasso laterale)? Il web è in continuo fermento su questo argomento, ma qual è lo stato attuale delle conoscenze su questo vulcano? per ogni approfondimento si legga l'articolo, in estrema sintesi si informa che il vulcano è interessato da attività idrotermale, le ultime eruzioni sono avvenute 5000 e 3000 anni fa e non si conosce, per i pochi dati a disposizione, il tempo di ritorno dei fenomeni eruttivi. Il collasso laterale di vulcani sottomarini è un fenomeno conosciuto da tempo e, qualora si verifichi, non è detto che produca tsunami. Altre notizie sul gigante del Mediterraneo da INGV si leggono sulla newsletter n. 9.

PALINURO

Per il Vulcano Palinuro ed una catena di altri vulcani minori, Figura 15, da una pagina INGV del 2017 si apprende che si è fatto uno studio a firma INGV, Istituto per l’ambiente marino costiero del CNR ed il Geological and Nuclear Sciences (Nuova Zelanda), che è stato pubblicato su Nature Communications; nella pagina si trovano diverse informazioni e due video con ricostruzioni morfologiche e riprese subacquee. Si legge tra l'altro che: il Mar Tirreno meridionale svela una nuova catena di 15 vulcani sommersi, di cui 7 fino a ora sconosciuti, una struttura lineare, in direzione Est-Ovest, che misura circa 90 km in lunghezza e 20 km in larghezza. A dirlo uno studio, frutto del risultato di numerose campagne oceanografiche condotte negli ultimi anni da un team internazionale di vulcanologi, geofisici, e geologi marini dell’Istituto Nazionale di Geofisica e Vulcanologia (INGV e IAMC), dell’Istituto per l’Ambiente Marino Costiero del Consiglio Nazionale delle Ricerche (IAMC-CNR) e del Geological and Nuclear Sciences (GNS), Nuova Zelanda. Il lavoro ‘Volcanism in slab tear faults is larger than that in island-arcs and back-arcs’, pubblicato su Nature Communications, impatta sulle conoscenze  del Mar Tirreno e apre nuove strade alla interpretazione del vulcanismo in zone di subduzione nel mondo (https://www.nature.com/articles/s41467-017-01626-w).

(a)  (b)

Fig. 15 - (a) Localizzazione (b) Ricostruzione 3D del Vulcano Palinuro e famiglia di vulcani correlati

APPROFONDIMENTI

RAPPORTI GEOSTRUTTURALI TRA IL MAR TIRRENO E L'ARCO CALABRO PELORITANO

APPUNTI DI GEOLOGIA REGIONALE a cura del Prof. Raimondo Catalano

del Dipartimento di geodesia e Geologia dell'Università di Palermo

in cui si trova l'interessante capitolo:  CENNI SUL MEDITERRANEO MARINO

BIBLIOGRAFIA:

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Mem. SGI 45 (1990) parte 1°, 577-589, 5 ff., 1 tav.

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Mem. SGI 24 (1982) 465-482, 15 ff., 1 tav. -> Schema tettonico dell'area Mediterranea

Chiodo F. da Wikipedia - https://it.wikipedia.org/wiki/Marsili

Curzi P.V. et alii 2005 - Generation handover in the Italian marine geology: From Raimondo Selli to Renzo Santori

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Fig. 1 Tyrrenian Sea

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 -> Schema tettonico del mediterraneo centrale

Finetti I.R. 2004 - Innovative CROP seismic highlights on mediterranean region

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-> Schema tettonico del Mar Tirreno e delle province geologiche circostanti

Finetti I.R. 2006 - Basic regional crustal setting and superimposed local pluton-intrusion-related tectonics in Larderello-M.Amiata geothermal province, from integrated CROP seismic data

Boll. SGI 125 (2006) fasc. 1,  117-146, 24 ff.

-> Fig. 24 SEZIONE LITOSFERICA Mar Balearico-Appennino sett.-Adriatico

Gueguen et alii 2010 - The south Tyrrhenian sea margin: an example of lithospheric scale strike-slip duplex

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Illies J.H. 1981 - Mechanism of graben formation

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INGV 2015 - notizie ed informazioni sul vulcano Marsili

Lavecchia G, Boncio P, Creati N & Brozzetti F. 2003. Some Aspects Of The Italian Geology Not Fitting With A Subduction Scenario Journal of the Virtual Explorer 10, 1-42. - https://virtualexplorer.com.au/article/2003/64/italian-geology-not-subduction-scenario/index.html

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Mantovani E. et alii 2007 - Major evidence on the driving mechanism of the Tyrrenian-Apennines arc-trench-back arc system from CROP seismic data

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Savelli C. 2002 - Tectono-magmatic lineaments and subduction in the central Mediterranean and southern Italy during the past 8 Ma

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Turco E. et. alii 1990 - La tettonica plio-pletstocenica del confine calabro-lucano: modello cinematico

Mem. SGI 45 (1990) parte 1°, 519- 529, 9 ff.

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Wezel F.C. 1982 - The Tyrrhenian sea: a rifted krikogenic-swell basin

Mem. SGI 24 (1982) P.te 3a, p.531-568 , 13 ff.

WIKIPEDIA - (en) Marsili - (it) Marsili

- L’UNIVERSO e L’UOMO -

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