giovedì 18 novembre 2010

Le faglie giurassiche del Monte Barracù (Sicilia Occidentale)

Da oggi inizio a supportare con osservazioni ed interpretazioni di dettaglio, quali sono gli stili strutturali dell'estensione giurassica in Sicilia occidentale, ed i suoi effetti nell'inversione terziaria. In altri termini, inizio a dare un supporto al come ed al perchè sono giunto ad una interpretazione come quella del profilo Caccamo-Cefalà Diana.

 Il Monte Barracù (sito nell'entroterra Siculo, nei pressi di Corleone, in provincia di Palermo) costituisce una delle più interessanti strutture che ho potuto osservare in Sicilia occidentale. È relativamente piccola ed apparentemente semplice, ma “alla lente di ingrandimento” mostra dei paradossi strutturali non facilmente risolvibili, a meno di necessari approfondimenti di stratigrafia fisica.
Per illustrare la stratigrafia fisica dei luoghi in oggetto, mostrerò qui una serie di fotointerpretazioni in buona parte supportate da una verifica in affioramento. Una qualsiasi carta geologica invece non è in grado di risolvere il complesso problema strutturale, a causa dell’angolazione non adatta, che tende a comprimere oltre misura una necessaria prospettiva frontale.
Pertanto, ho scelto pertanto delle foto non ortogonali ma oblique. Si tratta di 2 set di foto, sia di pubblico dominio che di pubblica proprietà. Anche se le immagini risultano parzialmente distorte, esse sono le uniche che ho trovato in grado di evidenziare una serie elementi di importanti. Personalmente, non sono interessato alla redazione di carte e sezioni geologiche ma alla comprensione concettuale; il resto del lavoro lo fanno già altri colleghi, che rivestono istituzionalmente quel compito.
Per ottenere queste immagini anche qui mi sono rivolto ai server di Google Earth, da cui ho tratto immagini 3D delle foto grazie all’interrelazione con un DTM, forse imperfetto ma sufficiente ai miei scopi. Ho scelto quindi le visuali più consone, “incollando” insieme i vari segmenti di panoramica. I risultati sono mostrati nelle figure sottostanti, che commenterò di seguito per illustrare la struttura geologica del Barracù secondo la mia interpretazione.



 Già nel 2007 ne avevo fatto una prima sintesi interpretativa che vedete qui accanto e, subito sotto, anch altri particolari interessanti, ove ad esempio si osservano faglie sinsedimentarie dirette, molto belle, la crescita relativa degli strati da syn-rift. Ma  questo lo vediamo meglio un po' più avanti.

Litostratigrafia

La successione stratigrafica è composta da calcari mesozoici di facies cd. “Sicana”, cioè composti in affioramento da Mufara (poco rappresentata nell'area), Calcari con Selce (Trias-Lias), Argilliti Silicee e Radiolariti (Giurassico inf- medio.), Calcari a calpionelle (Giurassico sup.-Cretaceo inf.) e Scaglia (Cretaceo sup.), Calcari a nummuliti con intercalazioni argillose (Eocene-Oligocene): questi ultimi strati non sono tracciati e non compaiono nelle interpretazioni.
Nei confronti della tettonica estensionale giurassica, vari livelli assumono un differente significato di marker strutturale: il pre- e syn-rift a basso angolo è rappresentato dai Calcari con selce, il syn-rift ad alto angolo dalle Argilliti Silicee e Radiolariti (cronologicamente equivalenti della Fm. Crisanti), ed il post-rift dalle successioni calcaree biancastre (Calcari a. Calpionelle e Scaglia).

Strutture e stratigrafia fisica
Osservato dall’alto, il Monte Barracù ha la forma di un triangolo (più o meno come in figura sottostante) rettangolo con i cateti più o meno uguali, con il vertice rettangolo rivolto verso sud. 

Al di sotto di questo "triangolo", cioè a Sud, la struttura appare confinata da altre faglie sicuramente terziarie, e che in questa sede non interessa approfondire.
Nei primi anni settanta, Antonio Daina pubblicò una breve nota sul M. Barracù in cui erano rappresentate una serie di faglie estensionali alcune delle quali a suo giudizio erano mesozoiche, altre terziarie. Al di là dei dettagli -più o meno condivisibili- e della mappa poco precisa, oggi posso in sostanza concordare con lui. Al tempo di quel lavoro, non esisteva però il concetto di tettonica di inversione e non si avevano a disposizione i moderni sistemi di telerilevamento, per cui il lavoro da egli prodotto era comunque significativo. Molto più di recente, nella Guida Geologica alle escursioni del 79° Congresso S.G.I., R. Catalano et al. hanno tracciato la presenza di un sovrascorrimento nei pressi della sommità della struttura, ipotizzandone il raddoppio; in questo caso, si tratta secondo me di un errore interpretativo, come vedremo. Cominciamo ad esaminare proprio le immagini, dapprima senza interpretazione, e a differenti zoom.
  

Monte Barracù, Parete SE 
- Panoramica e dettagli >>>

Le immagini vanno esaminate molto attentamente, prima di una loro interpretazione. Alcune delle cose che io riconosco sono molto ben definite, altre andrebbero riscontrate meglio in superficie, non essendo la risoluzione fotografica sufficiente a dirimere tutti i dubbi che possono insorgere.


 <<< Monte Barracù, Parete SW
  - Panoramica e dettagli
Intrepretazioni
Studiando in dettaglio le illustrazioni qui presentate, Ho riscontrato la presenza di una tettonica estensionale pre-cretacica, che coinvolge sia i Calcari con Selce che le Argilliti Silicee, in minor misura. Queste ultime mostrano le maggiori variazioni di spessore, sviluppandosi la parte terminale dell'estensione per lo più con faglie ad alto angolo. Alcune faglie maggiori, che hanno continuato la loro attività fino al Cretaceo, mostrano oggi il maggior tasso apparente di inversione. In realtà, in corrispondenza di queste vi erano delle preesistenti culminazioni di Calcari con Selce. Anche se la struttura non affiora nella sua interezza, questo ultimo particolare lascerebbe pensare che le faglie estensionali, a scala maggiore, potessero avere un originario stile di tipo ramp-flat, il che avrebbe senz’altro generato delle anticlinali di rollover. Il periodo di tempo in cui l'estensione ha agito, con differenti motivi strutturali, è molto lungo.


Per illustrare quanto appena detto, presento qui le interpretazioni delle medesime foto. Le linee tratteggiate in azzurro rappresentano faglie giurassiche; alcune di esse potrebbero essere la prosecuzione spazio-temporale di alcune faglie triassiche, altre sono attive fino al Cretaceo inferiore. Alcune di queste faglie sono state riattivate durante l'inversione, e la maggiore di queste è segnata con un tratteggio rosso. Le linee continue in rosso amaranto, rappresenta un livello stratigrafico di riferimento, cioè il topo dei Calcari con Selce.


 L'elemento strutturale più importante che qui vorrei sottolineare, è rappresentato dalla presenza di un contatto tettonico subparallelo alla stratificazione dei Calcari con Selce. È stato proprio questo ad ingannare chi lo ha classificato come un raddoppio (ipotesi 1). Se questa ipotesi fosse supportata dalle evidenze, apparirebbe quantomeno strano che la parte che sovrasta questo ipotetico raddoppio (rappresentato da argilliti e Calcari con selce) conservi perfettamente intatta la tettonica estensiva giurassica. Apparirebbe ancor più strano che in sommità il tutto sia sigillato dai depositi biancastri cretacei e terziari (qui evidenziati dall' orizzonte giallo) i quali non mostrano alcun raddoppio ed alcuna struttura compressiva da sovrascorrimento (tranne l'inversione ad alto angolo, prefettamente riconoscibile), mostrando semmai perfetta continuità stratigrafica e netta differenza strutturale con ciò che essi ricoprono.


Queste evidenze secondo me dimostrano invece che non si tratta affatto di un raddoppio (sovrascorrimento), ma di un qualcosa di straordinariamente bello, di cui la letteratura geologica ha sempre parlato -cioè l'estensione giurassica- e nessuno ha mai descritto concretamente, a questa scala ed a questo dettaglio di risoluzione.


Una interpretazione più completa, cioè attraverso il riempimento degli strati, è mostrata nelle figure qui accanto.
Secondo la mia interpretazione alternativa, i Calcari con Selce non sono al loro interno raddoppiati, ma rappresentano il relitto di un collasso tettonico estensionale progressivamente sviluppatosi durante il Giurassico al di sopra di una superficie estensionale di tipo “flat”, cioè a basso angolo (ipotesi 2).
Infatti, nelle foto mostrate in alto, si vede abbastanza bene che le due sequenze di Calcari con Selce hanno un colore ed una stratificazione ben diversa tra loro. Sono cioè parte di una unica successione stratigrafica, in cui la parte sommitale ha cominciato a scivolare sulla sottostante, su una superficie di scollamento generatasi a causa del rollover della struttura, quindi dal progressivo ingenerarsi di un pendio sottomarino.

Non si tratta certo di oggetti anomali: la loro esistenza e composizione strutturale è ben documentata in molti margini passivi, attraverso linee sismiche a riflessione di ottima qualità e controllo in sondaggi; tra  gli esempi più belli vi sono quelli dell'offshore del Mare del Nord. Si tratta di porzioni stratigrafiche che collassano “in solido” o frammentandosi in graben ed horst più piccoli, i quali slittano su piani inclinati (stratigrafici) a causa dell'espansione orizzontale e dell'inclinazione che da essa viene generata, muovendosi in pratica sotto l’azione di spinte gravitative.
Che strutture simili possano essere state descritte e documentate in Sicilia è davvero molto bello, e mi piacerebbe che un giorno questa parete rocciosa possa diventare un geosito, anche perché è contemporaneamente bella anche dal punto di vista paesaggistico e naturalistico.

Differenza strutturale tra le due interpretazioni
Nell’ipotesi 2, cioè estensionale, i calcari con Selce della porzione superiore sarebbero più recenti di quelli sottostanti; e le argille tra i due livelli di Calcari con selce sarebbero stratigraficamente intercalate, cioè triassiche anche loro. Nell’ipotesi 1 invece, i Calcari con Selce superiori sarebbero più antichi di quelli sottostanti, e le argille intermedie farebbero parte delle Radiolariti giurassiche.
E’ chiaro a questo punto che, anche per dar corso ad ulteriori interpretazioni diverse da quelle esposte, soltanto una biostratigrafia di dettaglio (ammesso che esista e sia localmente praticabile) può risolvere la questione. Per cui si torna al vecchi principio: “Ai fossili l’ardua sentenza !” .
L'ultima volta che mi sono recato al Monte Barracù, nel 2006, ho cercato di controllare in giro se vi fossero basalti tra quelli che sembrano livelli argillosi, ma non ne ho trovati. Sono sicuro però che, cercando bene, soprattutto negli strati giurassici, si troveranno, così come sono presenti altrove nelle serie mesozoiche della Sicilia.
Inoltre, vorrei evidenziare la presenza di marcate ed irregolari superfici di erosione, o forse di discontinuità stratigrafica generata da “slumps” che sono presenti tra le due successioni di Calcari con selce; esse sono ricoperte in chiara disconformità dai depositi silicei prevalentemente e marnosi.
Un ultimo elemento geologicamente “carino”, anche se apparentemente fuori tema, è rappresentato dalla clinostratificazione del Complesso calcareo- marnoso a Nummuliti oligocenico (OL). Nei particolari delle foto della parete NW, si vede chiaramente il downlap sul tetto della Scaglia, e la riattivazione per inversione molto attenuata delle sottostanti faglie mesozoiche; la componente di inversione si smorza progressivamente verso l’alto stratigrafico: si tratta di una apparenza dovuta alla crescita sinsedimentaria degli strati più antichi.

L'insieme di questi elementi, inseriti in quadro interpretativo più ampio, potrebbe portare indirettamente a comprendere che la sommità del Monte Barracù possa essere la parte più piccola ed emergente di una rollover anticline, originariamente sviluppatasi su una faglia basale con geometria di tipi ramp-flat, la quale potrebbe ancora estendersi in sottosuolo verso Nord, come mostra lo schema accanto. Questo cartoon (anche io ne produco!, ma per schematizzare ciò che si vede) spiega anche una serie di dettagli che sono effettivamente riscontrati dalla stratigrafia fisica della successione descritta.
A questo punto -mi dico- buona parte delle strutture Sicane potrebbero essere delle rollover invertite, piuttosto che dei thrust raddoppiati, come invece vengono comunemente descritti. Il medesimo stile strutturale viene infatti spesso ripetuto nei Monti Sicani.
Una nota interessante che emerge da questa ricostruzione è il raccorciamento contenuto che la struttura esplica nella sua inversione, teoricamente non eccedente il 50% dalla configurazione di massima estensione.


Conclusioni
La struttura del Monte Barracù mostra alla scala chilometrica alcuni motivi strutturali ben definiti e di grande interesse. Queste evidenze sono poste in relazione all'estensione giurassica di un tratto di margine Tetideo, successivamente soggetto ad inversione terziaria. Rispondendo ai vincoli imposti dalle strutture preesistenti, l’inversione ha prodotto effetti irregolarmente distribuiti lungo tutta la sezione interpretata, esagerando spettacolari geometrie, come pre-esistenti scollamenti all'interno della successione dei Calcari con Selce Triassici, su cui si ritrovano  piccoli semigraben slittati in sollecito a spinte gravitative dovuti al progressivo rollover di un pendio sottomarino. La culminazione di tali strutture minori è accompagnata ed attenuata da brusche variazioni di spessore nelle coperture soprastanti. La deposizione syn-rift, in particolare delle Radiolariti, doveva essere certamente disturbata dall'attivazione di fenomeni di scivolamento sottomarino di masse semiconsolidate, come i "disordini" stratigrafici ancora oggi visibili suggeriscono. 
Alla luce di questi nuovi dati ed interpretazioni, esistono una serie di punti focali che d'ora in poi vanno dimostrati, come l’esistenza o meno di un sovrascorrimento, piuttosto che di un flat estensionale, e le cui prove possono essere sostenute solo da una ricostruzione biostratigrafica e fisico-stratigrafica, che sia almeno di pari risoluzione a quella qui proposta.

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