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GEOLOGIA DELLA SARDEGNA |
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www.luniversoeluomo.org
di Isidoro Bonfà - sul web dal 2003 già all'indirizzo http//universo.initalia.biz Pagina creata il 07-mar-2011 Ultimo aggiornamento 07-apr-2015 |
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IL PALEOZOICO SARDO: GLI OROGENI CALEDONICO ED ERCINICO - I SEDIMENTI MESOZOICI |
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Ghezzo C. et alii 1973
Fig. 1 - Carta geologico petrografica del cristallino sardo - Facies Metamorfiche
Fig. 2 - Paleogeografia del Carbonifero superiore 310 Ma Catena Ercinica - tra le zolle Nord'Americana ed Europea Smoot N.C. 2005
Fig. 3 - Moti delle zolle nel Paleozoico e fino ad oggi (ingrandisci la figura)
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PALEOZOICO SARDO La Sardegna è in gran parte costituita da rocce appartenenti alle antiche catene montuose che si sono originate nel Paleozoico ed appartengono ai due cicli orogenetici: Caledoniano ed Ercinico (Fig. 1-2-3). L'orogenesi Caledoniana, la più antica, ha coinvolto un'enorme area del blocco continentale europeo nel periodo compreso tra il Cambriano medio ed il Devoniano (490-390 Milioni di anni Ma). In Sardegna si possono distinguere un bacino esterno (prossimo al continente) con depositi terrigeni e di mare sottile, nell'area dell'Iglesiente-Sulcis ed un bacino interno con litofacies di tipo flysh. Il Cambriano (e forse anche il precambriano) affiora nella parte sud occidentale dell'isola. Questa è l'unica parte d'Italia dove si trovano termini così antichi (Cambriano inf.) rappresentati da da sedimenti (Formazioni di Nebida, Gonnesa e Cabitza) sottoposti a metamorfismo termico dalla successiva messa in posto dei batoliti granitici ercinici. Seguono in discordaza successioni sedimentarie Ordoviciane-Siluriane e Devoniane con potenza totale di circa 1500 m di cui 1000 m appartengono all'Ordoviciano (Barbieri M. & Lombardi G. 1982). La successiva fase dell'orogenesi Ercinica (o Varisica) ha avuto corso a partire dal Carbonifero, circa 350 Ma fa e si è protratta fino al Permiano determinando una estesa catena montuosa (figura 2) ubicata tra le zolle Nord'Americana ed Europea. Nella Figura 3 si evidenzia il moto delle zolle dal Cambriano ad oggi. Si può osservare come nel corso del Paleozoico la zolla Nord Americana e quella Europea si siano progressivamente avvicinate entrando in collisione nel Carbonifero. L'orogenesi in Sardegna ha prodotto tre zone metamorfiche principali con asse maggiore orientato secondo l'attuale direzione NW-SE. Procedendo dal nucleo orogenetico verso la zona di avanfossa si trovano le zone dette: Assiale (Sardegna NE) - a Falde (Sardegna Centrale) - Esterna (Sardegna SW) (Oggiano G. 1994 - tavola n.t.). Nella figura 4 (Barca S. et alii 1998) sono rappresentati i principali lineamenti strutturali della Sardegna paleozoica. Si evidenzia un sistema di sovrascorrimenti secondo l'attuale vergenza a sud ovest con accavallamento delle unità granitiche e metamorfiche sull'avanfossa del Sulcis. Va sottolineato, come illustrato di seguito, che causa della rotazione del blocco Sardo-Corso avvenuta a partire dall'Oligocene durante la successiva orogenesi Alpina, l'originaria vergenza degli accavallamenti sarà stata sicuramente diretta verso ovest dove veniva trovarsi il blocco continentale Europeo. La Sardegna alla fine del paleozoico si trovava lungo il margine orientale della zolla europea che si affacciava nel golfo della mega oceano denominato Tetide (mar Mesogeo) (Fig. 3). La Sardegna ha una antichissima Tradizione Mineraria che inizia nel 6000 a.c. con l’estrazione e lavorazione dell’Ossidiana (Monte Acri), seguita intorno al 3000 a.c. dal Talco (Orani) e infine intorno al 1200 a.c. dal Rame utilizzato per la realizzazione dei bronzetti nuragici (Funtana Rapinosa, Gadoni). Segue l’estrazione del granito e la coltivazione dei giacimenti di minerali tra cui: Piombo, Zinco, Argento, Rame, Ferro, Nichelio, Cobalto, Antimonio, Wolframio, Molibdeno, Manganese, Cadmio, Germanio, Oro, Carbone, Fluoro, Bario (Muntoni F. et. alii 2011). In Sardegna nel 2011 è stato istituito il: Parco Geominerario Storico Ambientale della Sardegna (fig. 6) con sede in: 09161- Iglesias, via Monteverdi 16. Il settore minerario più attivo era situato nella Sardegna sud-occidentale: Distretto Minerario Sulcis Iglesiente Guspinese. I depositi sinorogenici Ercinici del Sulcis (Barca S. et alii 1998) sono essenzialmente materiali silicoclastici risedimentati (torbiditi, debris flows, olistostromi, slumps) nei quali si rinvengono olistoliti di rocce molto più antiche costituite da argilloscisti neri con graptoliti del Siluriano ed intercalazioni di prodotti vulcanici sia acidi che basici. Gli eventi tettonici di una successiva fase hanno traslato le falde del flysch del Sulcis verso le zone più esterne dell'avampaese sulcitano fino a sovrapporsi tettonicamente ai terreni del basamento autoctono Ordoviciano-Devoniano della Sardegna sud occidentale coinvolti nella precedente fase orogenetica Caledoniana. Nelle ultime fasi dell'orogenesi Ercinica, nell'intervallo Carbonifero superiore - Permiano inferiore (310-270 Ma) si avvia la fase embrionale di apertura dell'Atlantico centrale con l'attivazione di un regime tettonico trascorrente (Massari F. 1986) che ha interessato anche la zolla Europea che, nel carbonifero inferiore si era saldata a quella nord americana (figg. 2 e 3). Sul margine orientale della zolla Europea si formarono una serie di bacini "pull-apart" a rapida subsidenza (Massari F. 1986) e sedimentazione continentale. Gli affioramenti di tali sedimenti sono rappresentati in viola nella figura 5 da dove si rileva come siano presenti in limitate zone della Sardegna perchè quasi completamente smantellati dalle successive fasi erosive. Contemporaneamente all'apertura dei semi-graben si attivò una fase magmatica con vulcanismo andesitico intercalato alla sedimentazione detritica in ambiente fluvio-lacustre e palustre. Alle andesiti seguì una sequenza dioritico-dacitica e successive effusioni di ignimbriti riolitiche (rappresentate in rosso nella fig. 5).
Durante il Carbonifero la
Sardegna era quasi completamente emersa fatta esclusione di alcune limitate
strette depressioni marine marginali. Si ritrovano depositi clastici continentali con
fossili di piante in bacini lacustri.
Il Sito Carbonifero di S.Giorgio nella provincia mineraria di Carbonia e Iglesias: Piante come Annularia, Calamites e felci, aracnidi, e poi artropodi isopodi e insetti blattoidi, e piccoli tetrapodi del sottobosco, contribuivano a comporre l'ecosistema di foresta che ricopriva la Sardegna nel Carbonifero superiore, 310 milioni di anni fa. I loro resti danno particolare valore agli strati sedimentari che oggi affiorano presso San Giorgio, nella provincia mineraria di Carbonia e Iglesias
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Barca S. et alii 1998
Fig. 4 - Schema Strutturale semplificato del Paleozoico Sardo Cassinis G. et alii 2003
Fig. 5 Schema strutturale semplificato della Sardegna COPERTURA: [bianco] copertura Meso-Cenozoica - [rosso] rocce ignee Permiane - [viola] depositi continentali Permiani e Triassici - BASAMENTO [arancione] Complesso intrusivo (Carbonifero sup. - Permiano) - [verde] Complesso metamorfico da alto a basso grado (?Precambriano-Carbonifero inf.) - GEOLOGIA E TURISMO - Muntoni F. et. alii 2011
Fig. 6 - Parco Geominerario Storico Ambientale della Sardegna www.parcogeominerario.eu
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PALEOZOICO-MESOZOICO - IL LIMITE PERMO-TRIASSICO Le condizioni continentali continuarono durante il Permiano dove questo carattere assunse caratteri ben definiti. Il limite Permiano Triassico segna il passaggio dall'era Paleozoica alla successiva era mesozoica e vede il completarsi della formazione della Pangea per la collisione di tutte le zolle a formare un unico mega continente. Nella zolla europea, che veniva a quell'epoca a trovarsi a latitudini tropicali (fig. 3 ), la fase regressiva ha visto il progressivo decremento delle aree marine a favore di vaste estensioni con sedimentazione continentale. Durante il Permiano vaste aree continentali occidentali del Pangea assunsero caratteri desertici, i rettili erano nella prima fase della loro evoluzione (vedi pagina rettili e dinosauri). Il passaggio Permo-Trias fu caratterizzato dalla più grande estinzione della storia della terra vedendo scomparire quasi il 99% delle forme di vita paleozoiche (vedi http://www.scotese.com/newpage5.htm). Nella storia della Terra ci sono state due estinzioni di massa (questa e quella Ceretaceo-Paleocenica che segna il limite tra la successiva era Mesozoica e quella Cenozoica) secondo accreditati studi entrambe sarebbero state causate da collisioni catastrofiche con meteoriti. Secondo uno studio pubblicato nel 2003 nella rivista Science da alcuni ricercatori tra cui Asish R. Basu, professore di Scienze della Terra alla University of Rochester, sembrerebbe che gli studiosi avrebbero scovato le prove del disastroso impatto di 251 milioni di anni fa nella composizione chimica di alcuni frammenti di roccia rinvenuti sul Graphite Peak nell'Antartide (articolo 2003.pdf). In un successivo articolo apparso sempre su Science nel 2004 i ricercatori avrevbbero individuato a SE delle coste dell'Australia il punto di mpatto del catastrofico meteorte (articolo 2004.pdf). Una animazione video da youtube sulla catastrofe). |
Fig. 17 - Sezione geologica che evidenzia una porzione di anticlinale fagliata con sedimenti mesozoici in trasgressione sul basamento cristallino sardo. In Fig. 16 (di sotto) traccia della sezione sulla carta geologica del SGI |
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MESOZOICO SARDO
Durante il Mesozoico
la Sardegna divenne parte di una piattaforma relativamente stabile. Una
progressiva subsidenza determinò successive fasi di trasgressione marina di
limitata entità con frequenti interruzioni di sedimentazione (iatus).
Il Trias è di tipo germanico caratteristico di ambienti lagunari e continentali. Nel Giurassico, da W a E si rilevano facies da lagunari-litorali a pelagiche. In questo Periodo nella Sardegna centro occidentale si sedimentano depositi marini tabulari che a seguito dell'erosione hanno determinato caratteristiche morfologie dei "Tacchi": piccoli plateaux con depositi marini di spessore variabile da poche decine ad un centinaio di metri. Tra i più famosi dal sito di Sardegna Ambiente vedi: I TACCHI DELL'OGLIASTRA Il cretaceo in Sardegna è quasi ovunque assente o con modesti spessori mentre si rinviene in modo consistente in mare nel bacino del Golfo di Orosei con spessori fino a 300 m (Barbieri M. & Lombardi G. 1982). |
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L'OROGENESI ALPINA E LA ROTAZIONE DEL BLOCCO SARDO CORSO: La Sardegna nel quadro evolutivo geotettonico del Mediterraneo Centrale |
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Ricostruzione dell'evoluzione del Mediterraneo Mantovani E. et alii 2002
Fig. 7 Evoluzione Oligocene - Miocene medio
Fig. 8 Evoluzione Miocene sup. - Attuale |
FASI EOALPINA E MESOALPINA (Creta-Oligocene inferiore) L'Orogenesi Alpina (Dal Piaz G. et alii 1992) ha strutturato la catena Alpina propriamente detta, comprendente i rilievi montuosi delle alpi e della penisola settentrionale della Corsica) nelle due prime fasi:
In questo lasso di tempo il blocco Sardo-Corso era ubicato nel margine meridionale della zolla europea come rilevabile dalla ricostruzione tratta dal lavoro di Mantovani E. et alii 2002 (figura 7). Nell'Oligocene medio superiore (33-29 Milioni di anni - Ma) nelle Alpi si sviluppa un ciclo eruttivo collisionale che vede la messa in posto dei plutoni di Traversella, Biella, Adamello ecc. (Dal Piaz G. et alii 1992) per effetto della geosutura tra la zolla Adriatica ed il blocco continentale Europeo. Nella Figura 14 (Carmignani L. et Alii 2004 ) si riporta lo schema geologico strutturale generale del Blocco Sardo-Corso e dell'Appennino Settentrionale, in cui si vede come nella parte settentrionale ed orientale della Corsica affiora il settore interessato dall'orogenesi Alpina caratterizzato da associazioni di rocce metamorfiche (schistes lustrés) ma anche di ofioliti a testimonianza della avvenuta chiusura del bacino oceanico interposto tra la zolla europea e quella della Zolla Adriatica (promontorio della Zolla Africana). |
Carmignani L. et Alii 2004
Fig. 14 - Schema geologico strutturale generale del Blocco sardo Corso e dell'Appennino Settentrionale. |
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FASE NEOALPINA (Miocene-attuale) ROTAZIONE BACINO SARDO CORSO (Miocene Inf- Medio) Nella ricostruzione schematica dell'evoluzione del Mediterraneo di Mantovani E. et alii 2002 si evidenzia bene la roto-traslazione del Blocco Sardo Corso dal margine Europeo verso la Zolla Adriatica: il cosiddetto "sfenocasma ligure" (con centro di rotazione nel Mar ligure) evento avvenuto nell'intervallo: Oligocene-Miocene medio - fig.7 (40-13Ma) La rotazione (occorsa in un intervallo di tempo di 27 Ma) è posta a cavallo tra fase finale dell'evento Mesoalpino e la successiva fase Neoalpina (Miocene-attuale) che ha prodotto la strutturazione della catena Appenninica. A partire dall'Oligocene si è determinata quindi al ovest delle due isole l'apertura del nuovo bacino oceanico Ligure-Provenzale il cui schema strutturale è riportato nella figura 9 (Fanucci F. 1986). Come si rileva da questa figura, nel settore settentrionale della Corsica affiora l'edificio Alpino (strutturato in 17 Ma circa nell'intervallo Eocene-Oligocene inf. ). |
Fanucci F. 1986
Fig. 9 Bacino Ligure Provenzale |
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Beccaluva et alii 2004
Fig. 10 Vulcanismo Tirrenico e Peritirrenico |
Il Blocco Sardo Corso pertanto rappresenta la zona di avampaese del settore meridionale dell'Orogene Alpino la cui prosecuzione verso sud della catena a falde sovrapposte, vene ad essere essere ubicata nella zona tirrenica sommersa posta ad est della costa orientale dell'isola. PRIMA FASE ERUTTIVA OLIGO-MIOCENICA Tra 32 e 13 Ma (a partire dall'Oligocene superiore, in coincidenza con geosutura alpina e con il relativo ciclo eruttivo collisionale) e durante tutta la fase di migrazione del blocco Sardo Corso verso est, in Sardegna si è sviluppato una intensa prima fase eruttiva Oligo-Miocenica inf. con vulcaniti calcalcaline figura 12 e figura 13 (Funedda A. et alii 2000) costituite da :
che ha interessato, per un periodo di circa 19 Ma, prevalentemente il settore occidentale e meridionale dell'isola figura 12 (Funedda A. et alii 2000), figura 10 (Beccaluva L. et alii 2004) e Figura 14 (Carmignani L. et Alii 2004 ). |
Viti M. et alii 2006
Fig. 11 Evoluzione Geologico strutturale Miocenico-Quaternaria del Mediterraneo centrale |
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Funedda A. et alii 2000
Fig. 12 Schema tettonico della Sardegna settentrionale e schema dei rapporti stratigrafici del bacino sedimentario Miocenico di Logudoru - Basamento paleozoico e copertura mesozoica della zolla Europea - Vulcaniti calcalcaline Oligo-Mioceniche - Sedimenti continentali e litorali Miocenici (Burdigaliano-Messiniano)
Funedda A. et alii 2000
Fig. 13 Sezione Geologica ð VISUALIZZA LA LEGENDA
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APERTURA DEL MAR TIRRENO Successivamente alla fase vulcanica oligo-miocenca, nel Miocene inferiore si sono formati in Sardegna bacini subsidenti a sedimentazione dapprima continentale poi Marina. Un esempio è riportato nella figura 12 (Funedda A. et alii 2000) in cui si rileva come nel bacino miocenico di Logudoru (Sardegna MW) le ignimbriti Oligo-Mioceniche risultino interessate da un sistema di faglie che hanno creato un bacino con sedimentazione dapprima continentale e successivamente marina. La figura 13, tratta dallo stesso lavoro evidenzia bene in una sezione geologica i rapporti tra i terreni vulcanici (duomi, colate ed ignimbrti) e i successivi terreni sedimentari. A partire dal Miocene medio (14 Ma) si è sostanzialmente conclusa la fase di rotazione del Blocco Sardo-Corso. E l'attività tettonica si è sostanzialmente spostata ad est dell'isola come si rileva dalla figura 15 (Cirrincione R. et alii 1995).
Fig. 15. - Evoluzione strutturale del mediterraneo occidentale - Apertura dei bacini: Ligure Provenzale ad ovest della zolla sardo-corsa (oligocene-Mioc.inf.) e Tirrenico ad est (Miocene-Pliocene) con migrazione verso est della microzolla calabro peloritana Nella ricostruzione di Mantovani E. et alii 2002 di Figura 8 è anche ben evidenziata anche la successiva apertura del Mar Tirreno concomitante con la fase finale orogenetica appenninica. Miocene superiore-presente - fig.8 (10,9 Ma - oggi) Un'altra ricostruzione più dettagliata dell'intervallo Miocene-Attuale si può rilevare dal recente studio di Viti M. et alii 2006 Figura 11. Da questa figura, si rileva che nel Tirreno nel Miocene superiore erano già strutturati ad est del Blocco Sardo-Corso 2 bacini subsidenti: Il Bacino nord Tirrenico (su crosta continentale Adria) e quello ad est della Sardegna (su crosta continentale sarda delimitato a nord dalla faglia del parallelo 41°Nord e ad est dalla importante linea tettonica trascorrente del Selli e che comprende il Terrazzo di Cornaglia su crosta sarda delaminata (vedi dettagli nelle figure Finetti I.R. 2004 e Wezel F.C. 1982). Nel Miocene superiore l'attività vulcanica orogenetica ad est del blocco sardo corso ha prodotto la messa in posto i corpi intrusivi plutonici delle isole di Montecristo ed Isola d'Elba (Tortoniano 7 Ma) e quindi del del Giglio (Messiniano 5 Ma), nuclei magmatici della catena montuosa, oggi portati a giorno dall'erosione degli antichi rilievi. A partire dal Pliocene nell'area dell'attuale Mar Tirreno meridionale (a sud della linea tettonica 41° Nord) si sono aperti 2 ulteriori bacini con produzione di nuova crosta di tipo oceanico: dapprima il Bacino con i rilievi vulcanici sottomarini di Magnaghi Ma Vladivov V (fig. 10) (bacino MV di fig. 11) e poi quello con il vulcano sottomarino Marsili (bacino MB di fig. 10 e M di fig. 11). Questo ha prodotto la migrazione verso est della Microzolla Calabro Peoritana (di natura geologica simile a quella della Sardegna) che si è andata a interporre tra il settore campano lucano dell'Appennino meridionale e la catena Maghrebide siciliana. Dal Pliocene ad oggi (in 5 Ma circa) è successo alla Microzolla Calabro-Peloritana quello che dall'Oligocene al Miocene medio (in 27 Ma circa) è accaduto al Blocco Sardo Corso. |
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 Fig. 16 - Carta Geologica 1:100.000 F 195- OROSEI - stralcio con estesi affioramenti di lave basaltiche pleistceniche β (in marrone)- In rosso traccia della sezione geologica di fig. 17 con strati di rocce carbonatiche mesozoiche |
SECONDA FASE ERUTTIVA PLIO-PLEISTOCENICA E SITUAZIONE ATTUALE Nell'intervallo tra 5,3 e 0,2 Ma di anni, corrispondente al Plio-Pleistocene, si è avviata una seconda fase di attività vulcanica con emissione di basalti che è avvenuta in concomitanza progressiva apertura del bacino oceanico profondo tirrenico meridionale posto tra la Sardegna e la Calabria. Questa fase finale orogenetica Neoalpina ha prodotto la strutturazione attuale dell'edificio appenninico. In Sardegna, oltre le preesistenti zone vulcaniche dei rilievi della Sardegna occidentali che corrono da nord a sud tra tra Sassari ed Oristano, le effusioni laviche hanno interessato altre zone come quella del settore nord orientale tra Nuoro ed il Golfo di Orosei, con estesi affioramenti sui rilievi costieri tra Marina di Orosei e Cala Gonone figura 16 (stralcio di carta geologica con affioramenti basalti olivino-augitici plestocenici β). Gli affioramenti delle lave basaltiche recenti si possono vedere rappresentate in nero nello schema strutturale di Figura 14 (Carmignani L. et Alii 2004 ) ed anche in Figura 10 (Beccaluva L. et alii 2004), figura 12 (schema tettonico e dei rapporti stratigrafici) e figura 13 (sezione geologica) (da Funedda A. et alii 2000). Nella mappa relativa al Pleistocene Inferiore (1,5 Ma) dello studio di Viti M. et alii 2006 Figura 11 si evidenzia la recente l'apertura del Graben del Campidano nel settore sud occidentale dell'Isola; questo è l'ultimo evento tettonico di rilievo della Sardegna che attualmente vede una sostanziale stasi dell'attività tettonica evidenziata dall'assenza di eventi sismici e fenomeni vulcanici. |
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APPROFONDIMENTI |
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ISPRA 2008 GEOLOGIA DELLA SARDEGNA: http://www.isprambiente.gov.it/files/pubblicazioni/periodicitecnici/geologicalfieldtrips/GFT2012_4_2_2.pdf |
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APPUNTI DI GEOLOGIA REGIONALE
a cura del Prof. Raimondo Catalano Dip. Geodesia e Geologia Univ. di Palermo |
(modif. da Lemoine 1978) Dip. geodesia e Geologia Univ. di Palermo |
Earth and Climate History Global Paleomap Project http://www.scotese.com/ |
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BIBLIOGRAFIA - PUBBLICAZIONI Soc.Geol.It. |
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SERVIZIO GEOLOGICO ITALIANO - FOGLIO 195 - OROSEI - Carta geologica 1:100.000 |
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