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La successione Cretacico - Paleogenica Umbro - Marchigiana
Records per la storia geologica
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La successione pelagica Umbro - Marchigiana è da considerarsi un eccezionale documento geologico di riferimento per gli standard stratigrafici. Essa è rappresentata da una successione calcarea di ambiente costantemente pelagico tra le più continue al mondo; per questo è ben conosciuta, è stata, ed è ,oggetto di numerosi studi geologici interdisciplinari. La successione Umbro - Marchigiana, oltre ad avere un' ottima bio e cronostratigrafia, è rappresentata da una litologia molto caratteristica contenente numerosi marker litologici, come ad esempio i "Livelli Anossici". Questi livelli, oltre ad avere un' ottima correlabilità regionale, permettono la correlazione con eventi paleooceanografici globali.
Il Dominio Umbro - Marchigiano si trova in condizioni geostrutturali atipiche quali:
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continua sedimentazione pelagica su subsidente crosta continentale per più di 200 milioni di anni |
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ambiente mai al di sotto della CCD |
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isolamento da aree e da apporti detritici continentali |
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la successione delle deformazioni non ha alterato le originali strutture, tessiture e la continuità dei sedimenti ed inoltre non ha prodotto fenomeni di metamorfismo. |
Per questi motivi la successione calcareo - pelagica copre un intervallo molto esteso di circa 180 milioni di anni e rappresenta oggi la più completa e dettagliata documentazione dei diversi aspetti della storia dell' evoluzione della Terra. Oltre che da scale biostratigrafiche integrate è corredata dalla scala paleomagnetica e da datazioni geocronologiche. Per queste caratteristiche, oggi rappresenta una delle successioni più studiate tanto da considerarsi una successione di riferimento per gli standard stratigrafici.
La necessità di ritrovare successioni continue e ben conservate hanno spinto i geologi, soprattutto nell' ultimo secolo, a ricercare successioni in ambienti oceanici, dando grande importanza alle perforazioni oceanografiche. Soprattutto nella seconda metà del 1900, sono nati numerosi istituti di ricerca sotto la spinta delle grandi compagnie petrolifere. Appare quindi evidente che non è molto comune trovare sulla superficie terrestre successioni continue, sia verticalmente che lateralmente, ben esposte e non metamorfosate che permettano studi geologici mirati a questi scopi.
La Successione Umbro - Marchigiana è uno di questi rari casi: è per questa ragione che l' Umbria - Marche è conosiuta ed è studiata da molti anni da numerosi ricercatori impegnati nelle più raffinate tecniche geologico - stratigrafiche.
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Le caratteristiche peculiari della successione Umbro - Marchigiana possono essere così sintetizzate:
Facies e record degli ambienti
La facies costantemente pelagica, caratterizzata da grande omogeneità e ampia continuità laterale, ha permesso di mantenere tutti i caratteri utili alle ricostruzioni paleooceanografiche.
Anche laddove sono occorsi fenomeni di risedimentazione ed episodi detritici, la sedimentazione "autoctona" non è stata modificata permettendo di registrare con estrema precisione gli eventi di modificazione geostrutturale e quelli di facies in aree limitrofe.
Proprio la distribuzione, sia spaziale che temporale, delle facies detritiche intercalate in calcari micritici hanno permesso di registrare episodi di modificazione strutturale e di facies della vicina piattaforma carbonatica Laziale - Abruzzese, l' andamento e la fisio? dello stesso Bacino Umbro - Marchigiano in zone di maggiore accumulo di sedimenti detritici e la loro differenziazione nel "drenaggio" sottomarino, i cambiamenti nelle zone rialzate (dorsali) ed in quelle ribassate.
In sostanza la Successione Cretaceo - Paleogenica Umbro - Marchigiana è un' ottima palestra per l' analisi di bacino (Colacicchi et al., 1986; Montanari et al., 1988; Monaco, 1990; Colacicchi.....?; Praturlon....?).
Eventostratigrafia Records lito - biostratigrafici
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Molti sono stati gli studi stratigrafici focalizzati a definire i primi importanti eventi che hanno caratterizzato la storia della Terra. Tra le aree più usate per questo scopo c'è proprio quella del Bacino Umbro - Marchigiano: questa zona contiene unità litologiche, ma soprattutto, cambiamenti molto evidenti nelle unità litostratigrafiche che si sono dimostrati di grande utilità per la ricostruzione.
In particolare i cambiamenti litologici, la distribuzione degli episodi con selce, l'alternanza di sedimenti argillosi e la presenza di livelli anossici hanno fatto in modo che la successione Umbro - Marcigiana sia diventata un riferimento per gli standard stratigrafici.
In aggiunta a queste caratteristiche, l'ottima preservazione della componente fossilifera ( nannofossili calcari, foraminiferi planctonici e foraminiferi bentonici) ha permesso di poter sempre inquadrare cronologicamente questi cambiamenti ed eventi litologici.
Records dell'evoluzione biologica
Le scale biostratigrafiche sono utili per determinare i trend evolutivi di diversi gruppi e permettono, attraverso lo studio degli intervalli litologici, di stabilire i principali momenti e quindi la sequenza degli eventi dell' evoluzione della Terra.
Anche in questo caso l' area Umbro - Marchigiana è risultata un' importante documento soprattutto per l' evoluzione del plancton calcareo (foraminiferi planctonici e nannofossili calcarei) e, anche se con discontinuità, di radiolari ed ammoniti. A questo proposito le unità della Scaglia Rossa e della Scaglia Variegata risultano oggi le più importanti e quindi le più studiate.
Questo ha permesso di indicare quali sono stati i principali trends, cambiamenti ed estinzioni nell' intervallo Cretacico superiore - Oligocene inferiore: tra i più conosciuti possiamo ricordare la tanto citata estinzione di massa al limite Cretacico - Terziario che oggi è riconsiderata come una successione di graduali cambiamenti dalla maggior parte dei paleontologi. Senza dubbio una serie di cause, terrestri e non, hanno nettamente influenzato questo intervallo di tempo; tra i più importanti possiamo menzionare l' ormai accertata presenza di impatti extraterrestri, in momenti ben precisi e soprattutto coevi, su buona parte della superficie del pianeta.
E’ noto che le variazioni geomagnetiche riscontrate nelle rocce della superficie terrestre contribuiscono a comprendere la tettonica delle placche (Glen, 1982). Nella seconda metà degli anni ’70 le ricerche oceanografiche hanno permesso l’ inizio della mappatura delle anomalie magnetiche; le età delle variazioni geomagnetiche sono state determinate attraverso lo studio radiometrico delle lave, partendo da quelle delle Hawaii (Glen, 1982).
Contemporaneamente ma soprattutto negli anni ’80 si è sviluppata la ricerca magnetostratigrafica nei calcari pelagici. Una delle prime aree sistematicamente studiate con nuove tecniche è stata la formazione della Scaglia dell’ area Umbro- Marchigiana (Alvarez et al. 1977; Napoleone et al. 1983).
In questo caso la posizione cronostratigrafica delle variazioni magnetiche e quindi dei singoli intervalli di polarità magnetica è stata determinata attraverso un’ ottima biostratigrafia micropaleontologica ampiamente correlabile con quella risultata nelle perforazioni paleooceanografiche (Napoleone, 1988). Quindi gli studi comparati di biostratigrafia e magnetostratigrafia fra aree emerse e carote oceaniche ha permesso in questi ultimi anni di calibrare con discreta precisione la posizione dei singoli intervalli paleomagnetici (Lowrie e Alvarez, 1981; Nocchi et al., 1986).
E’ una tecnica sviluppata prevalentemente negli anni ’70 – ’80 che prevede la misurazione delle variazioni isotopiche di alcuni elementi nelle rocce sedimentarie prevalentemente carbonatiche.
Questa tecnica, in primo luogo, da informazioni sulla temperatura degli oceani e sulla variazioni di produttività organica. Le misure vengono prevalentemente determinate sugli isotopi dell’ ossigeno e del carbonio; recentemente studi sulle variazioni degli isotopi dello stronzio hanno permesso di accertare che queste sono costanti in tutti gli oceani e avvengono in precisi intervalli di tempo.
Conoscendo la calibrazione cronostratigrafica delle rocce, attraverso la biostratigrafia e magnetostratigrafia, le variazioni degli isotopi possono indirettamente indicare l’ età dei sedimenti (DePaolo and Ingram, 1985……Odin et al., 1988; Asaro et al., 1988; Capo and DePaolo, 1988).
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