Corso di Sedimentologia: ambienti marini profondi e serie sudalpina

Corso di Sedimentologia

GLI AMBIENTI MARINI PROFONDI Prof. Giovanni Vezzoli Università di Milano-Bicocca (DISAT) December 2, 2024 1/25Gli Ambienti Marini Profondi

I Bacini Oceanici

I bacini oceanici occupano ~ il 70% della superficie terrestre e sono i "veri" bacini sedimentari

Spessore Totale dei Sedimenti negli Oceani e Mari Marginali

Total Sediment Thickness of the World's Oceans & Marginal Seas 180° 170" 160' 150' 140° 130° 120º 110º 100 90° 80 70 60 50 401 30° 201 10 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110' 120 130 140' 150' 160' 170' 180' 70 60 60 50' 50 40" 40 30 20 20 10" 10 10' 10° 20 30° 40' 50 50 60 180° 170" 160' 150' 140" 130' 120' 110' 100' 90' 80 70' 60' 50' 40' 30' 20' 10 0 10 20° 20 40 50 60 70 80 90 100" 110' 120 130 140' 150' 160' 170' 180' 0 500 1000 5000 10000 20000 Thickness in Meters 2/25

Ambienti Marini Profondi e Sedimentari

..........Gli Ambienti Marini Profondi Due ambienti sedimentari distinti: Margine continentale; Bacini oceanici.

€ epincritico (zona cufotica): < 40 m 1.m. m 0 media 130 m amb. neritico/epipelagico -200 m 500 infrancritico: > 40 m 1000 L=0-600km 1 (65) S=0°07' 1400-3200 m 2000 media 4000 m amb. abissale / abissopelagico 3000 L'= adale 5000 10-100 (20) S =4° L=0-600 km montagna sottom. (vulcano) colline abissali 10000: | piattaforma scarpata I max 11.000 m continenti, continentale cont. fossa oceanica 1 1 margine continentale bacini oceanici amb. batiale/batipelagico 1 - 2000 m S = 0° 30' declivio (rise) continentale 3/25Gli Ambienti Marini Profondi

Sedimentazione nei Bacini Oceanici

I bacini oceanici rappresentano un'area di sedimentazione per decantazione carbonatica-silicea per la decantazione dei gusci degli organismi planctonici.

tico (zona cufotica): < 40 m 1.m. amb. ncritico/epipelagico -200 m 40 m amb. batiale/batipelagico 1 - 2000 m 4000 m amb. abissale / abissopelagico adale montagna sottom. (vulcano) colline abissali max 11.000 m fossa oceanica 1 bacini oceanici 4 /25Gli Ambienti Marini Profondi

Organismi Planctonici Formatori di Sedimento

Tabella 21 - Organismi planctonici formatori di sedimento.

Gruppo di organismi	Mineralogia dello scheletro	Distribuzione stratigrafica	Componenti importanti di	Componenti importanti durante il
Coccolitoforidi	Calcite e calcite poco magnesifera	Trias-Attuale	Craie	calcari micritici Giura-Attuale
Foraminiferi planctoni- ci	Calcite	Giura-Attuale	Craie	calcari micritici Cretaceo-Attuale
Calpionellidi	Calcite	Giura-Attuale	Calcari micritici	Tardo Giurassico
Radiolari	Silice amorfa	Cambriano-Attuale	Selci stratificate radiolariti, porcellaniti	Ordoviciano, Carbonifero, Giura, Terziario antico
Diatomee	Silice amorfa	Cretaceo-Attuale	diatomeiti, porcellaniti, selci	Tardo Cenozoico
Silicoflagellati	Silice amorfa	Cretaceo-Attuale	Componenti minori delle melme silicee	Sempre accessori

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Sedimentazione Silicea

Distribuzione di Diatomee e Radiolari

· Le diatomee prevalgono nei sedimenti attorno all'Antartide e nel Pacifico settentrionale (ma anche in acque dolci; p. es. Lago di Lucerna) · I radiolari caratterizzano invece i sedimenti delle fasce equatoriali dell'oceano Pacifico e Indiano.

Gusci di radiolari fossili nella formazione del Calcare di Moltrasio (Giurassico Inferiore) 6 /25Gli Ambienti Marini Profondi

Forme di Presentazione della Selce

La selce può presentarsi sotto forma di noduli o lenti all'interno dei calcari o come deposito stratificato Le selci stratificate sono d'origine deposizionale. Invece i noduli all'interno dei calcari sono d'origine diagenetica 7 /25Gli Ambienti Marini Profondi

Nomenclatura e Colori delle Selci Stratificate

Le selci stratificate sono state chiamate a seconda dei casi: radiolariti, diaspri, diatomiti, porcellaniti. Le selci hanno colori vivaci (rosso intenso, verde, giallo, nero) e le cause possono essere inclusioni di ematite (colore rosso) tipiche dei diaspri appenninici, oppure nere a causa delle materia organica in esse contenuta 8/25

La Serie Sedimentaria Sudalpina

Formazione di Buchenstein

Formazione di Buchenstein (Triassico Inf; Anisico sup. - Ladinico inf .; 243 Ma) Calcari grigi con selce diffusa in noduli e liste. All'interno si possono trovare livelli di vulcanoclastiti (magmi riodacitici) che rappresentano il livello marker della pietra verde

1 Esino CR CR Lmst. Esino Limestone .. ... Wengen Fm . . = Bu Pr DM S Angolo Lmst. Lmst. ANISIAN| LADINIAN Servino -SCYT. Verrucano Lombardo 9 /25 - Camorelli PT Lozio Fm.

Pietra Verde nel Sudalpino

La pietra verde è un livello guida del sudalpino composto da rocce vulcaniche bentonitiche La bentonite è un'argilla montmorillonitica originata dalla devetrificazione in ambiente acquoso delle ceneri vulcaniche. La composizione chimica dipende da quella dell'acqua nella quale le ceneri vulcaniche sono cadute. 10/25

Riassunto del Periodo Triassico

Riassumendo: Il periodo Triassico registra una fase di trasgressione marina da est verso ovest non continua e con periodi di stasi (p.es. Calcare Rosso al tetto del Calcare di Esino) con un grande sviluppo di piattaforme carbonatiche (Calcare di Esino e Dolomia Principale) e episodi di attività vulcanica (livello della Pietra Verde) 11 /25

Calcare di Moltrasio

Calcare di Moltrasio (Giurassico Inf; Sinemuriano - Pliensbachiano; 200-183 Ma) Calcare marnoso scuro, da grigio a nero, con presenza di selce in noduli o liste. Frequenti le tracce di bioturbazione e faune ad ammoniti. Spessori fino a 2000 m (Lario W)

CONCESIO JI Late Toarcian Middle Early FISH SHALE 185 Late = Domerian ... Early Pliensbachian · MOLTRASIO Early = Carixian 190 Late - Sinemurian 195 Early Hettangian LIMEST R. A. LOMBARDO SOGNO Fr . 0 180 VAL MAGGIORE . 200 12 /25

Scivolamenti Sinsedimentari nel Calcare di Moltrasio

Calcare di Moltrasio (Giurassico Inf; Sinemuriano - Pliensbachiano; 200-183 Ma) Frequenti gli scivolamenti sinsedimentari (slumping) a testimonianza di una deposizione in un bacino sedimentario delimitato da zone inclinate Slumping nel calcari seferosi del C di Moltrasio (37) B Le brecce carbonatiche caoliche ("Brecce Liassiche" (37a) Calcari bacinali del C. di Moltrasio (37) 13 / 25

Fase di Rifting e Apertura dell'Atlantico Settentrionale

Calcare di Moltrasio (Giurassico Inf; Sinemuriano - Pliensbachiano; 200-183 Ma) A ~200 Ma inizia una vera e propria fase di rifting legata alla apertura dell'Atlantico Settentrionale. Questo porterà (riquadro rosso) alla formazione dell'oceano Ligure Piemontese o Tetide Alpina tra la placca Africana (Adriatica) e quella Europea A Apertura Atlantico settentrionale ~200 Ma Margine Europeo B Tetide Alpina Margine Africano (adriatico) GIURASSICO 14 /25

Strutturazione del Bacino Sudalpino

Calcare di Moltrasio (Giurassico Inf; Sinemuriano - Pliensbachiano; 200-183 Ma) Nel bacino sedimentario del sudalpino si assiste ad una fase di intenso rifting che porta alla strutturazione di un bacino a horst e graben, fortemente subsidente (p.es. bacino del M. Generoso; Svizzera) delimitato da faglie listriche normali di importanza regionale.

Bacino sedimentario del Monte Generoso b) subsidence W E 0 10 Lugano-Val Grande fault 15 km 20 [km Giurassico Pre-Giurassico Pre-Giurassico 15 /25

Situazione Paleogeografica nel Giurassico

Situazione Paleogeografica nel Giurassico con i diversi bacini sedimentari del margine adriatico (africano) ed europeo legati alla formazione dell'oceano Ligure Piemontese (o Tetide Alpina)

Sudalpino European margin Valais domain Briançonnais domain Piemonte-Liguria domain Adriatic margin Dauphiné/ Helvetic nappes Lower Penninic nappes and part of Ultrahelvetic nappes Lower Penninic Bündnerschiefer flysch and ophiolites Middle Penninic nappes (Briançonnais units) Upper Penninic Schistes Lustrés flysch and ophiolites Lower 1 Middle Upper Austroalpine nappes A European proximal margin Valais Briançonnais domain Piemonte-Liguria domain Adriatic distal margin Necking zone Adriatic proximal margin 10 km Necking zone 20 km 30 km Post-rift Upper Jurassic- Lower Cretaceous Early syn-rift Lower Jurassic Upper crust Pre-rift gabbros Asthenospheric mantle Middle crust Upper subcontinental mantle Periadriatic intrusions Late syn-rift Middle Jurassic Pre-rift Triassic Lower crust Lower infiltrated subcontinental mantle B European distal margin dom. Necking zone ? ALPINE TETHYS "OCEAN" 16 /25

Rosso Ammonitico Lombardo

Rosso Ammonitico Lombardo (Giurassico Inf-Medio; Toarciano- Bajociano; 183-170 Ma) L'unità è costituita da calcari marnosi nodulari, di colore da rosato a rosso, con livelli di marne rosso mattone, che inglobano noduli calcarei di dimensioni variabili (cm). Presenza di slumping e brecce intrabacinali legate a franamenti sottomarini. Caratteristica, ricca e ben studiata, è l'associazione ad Ammoniti 17 /25

Radiolariti del Selcifero Lombardo

Radiolariti del Selcifero Lombardo (Giurassico Medio-Sup .; Bajociano-Oxfordiano; 170-158 Ma) Litofacies Inferiore costituita da radiolariti di colore da verdastro a giallo bruno in sottili strati planari ben distinti da strati millimetrici di argilliti. Superiore costituita da radiolariti di colore rosso violaceo. 18 /25

Sezione Trasversale del Margine Continentale Sudalpino

Radiolariti del Selcifero Lombardo (Giurassico Medio-Sup .; Bajociano-Oxfordiano; 170-158 Ma) B Ocean Canavese Zone Lombardian Basin Trento Plateau Belluno Basin Friuli Carbonate Platform W E 5 km 100 km Radiolarites & pelagic limestones Middle to Upper Jurassic: post-rift Basinal hemipelagic & gravity-flow deposits Lower Jurassic: syn-rift Triassic: pre- and syn-rift Oceanic Basement Jurassic shallow-water platform carbonates Variscan Basement & Palaeozoic Fig. 32. (A) Palaeogeographic map of the Southern Alps for the Late Jurassic, not palinspastically corrected, after Winterer & Bosellini (1981). (B) Palinspastic cross-section through the South-Alpine continental margin for Late Jurassic times, after Bernoulli et al. (1979a), modified. For the location of the palaeogeographic elements of the Southern Alps, see Fig. 30. 19 / 25

Radiolariti del Selcifero Lombardo: Sezione

Radiolariti del Selcifero Lombardo (Giurassico Medio-Sup .; Bajociano-Oxfordiano; 170-158 Ma) W E 5 km 100 km 20 /25

Rosso ad Aptici

Rosso ad Aptici (Giurassico Superiore; Oxfordiano - Titoniano; 158-146 Ma) Calcari marnosi di colore rosato si alternano a marne di colore da rosato a rosso, scagliose. Nella parte bassa sono abbondanti noduli e sottili liste di selce di colore rosso. Presenza di abbondanti aptici. 21 / 25