5B. Cenni di Geodinamica dell Appennino e dell area mediterranea

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1 5B. Cenni di Geodinamica dell Appennino e dell area mediterranea L Appennino Settentrionale è una catena orogenica strutturalmente complessa, formatasi a partire dal Cretaceo superiore in seguito alla chiusura dell Oceano Ligure-piemontese e alla susseguente collisione della placca europea (Corso-Sarda) con la placca adriatica (=Adria, Insubria). L evoluzione dell Appennino va inquadrata nell ambito della Geodinamica dell area Mediterranea 304 L area mediterranea occidentale è un mosaico crostale, dove le catene orogeniche che lo circondano (Alpi, Appennini, Pirenei, ecc.) nella maggior parte sono il risultato di un ciclo tettonico prima distensivo e poi compressivo cominciato all inizio del Mesozoico, seguito da una fase distensiva recente (Eocene Attuale). 305

2 Schema fisiografico e catene orogeniche del Mediterraneo Occidentale. 306 L evoluzione geodinamica di tutta l area è stata controllata dall interazione tra le due placche principali, Placca Europea (=Europa) e Placca Africana (=Africa), separate da una fascia crostale più mobile e tettonicamente complessa, comprendente due placche minori, l Iberia ad E e l Adria ad O. 307

3 Fasi principali di questo ciclo tettonico: A. fase di apertura oceanica (Giurassico mediosuperiore); B. fase di transizione (Giurassico inferiore); C. fase oceanica di convergenza (Cretaceo superiore Eocene medio); D. fase di collisione continentale (Eocene superiore Attuale). 308 A. Fase di apertura oceanica Nel Giurassico inferioremedio, l inizio dell apertura dell Atlantico centrale causa una deriva verso E dell Africa rispetto all Europa. Traiettoria del moto della Placca Africana rispetto all Europa (assunta come riferimento fisso). 309

4 A. Fase di apertura oceanica Schema tettonico della cintura mobile nella fase distensiva giurassica. EU=placca europea, AF=placca africana, Ad=blocco adriatico, Ib=blocco iberico, Pe, M, Rh= massicci pelagonico, del Menderes e del Rodope, Cm=catena cimmeride. 310 A. Fase di apertura oceanica Ricostruzione interpretativa di un settore di Oceano Ligurepiemontese nel Giurassico superiore, con faglie trascorrenti, diapiri serpentinitici e tratti di dorsale oceanica. 311

5 B. Fase di transizione Nel Cretaceo inferiore, i dati paleomagnetici indicano un perdurare della trascorrenza sinistra Europa Africa. Nel Bacino Appenninico, tra la fase giurassica distensiva ed il picco della convergenza nel Cretaceo superiore mancano indizi significativi di attività tettonica. 312 C. Fase oceanica di convergenza Dal Cretaceo superiore, in concomitanza con l apertura dell Atlantico Settentrionale, l Africa varia la traiettoria del suo moto da ESE a NNE, il che si traduce in una diretta convergenza contro l Europa. Traiettoria del moto della Placca Africana rispetto all Europa (assunta come riferimento fisso) ne Cretaceo superiore - Attuale. 313

6 C. Fase oceanica di convergenza Tale regime compressivo provoca il restringimento dell Oceano Ligure-piemontese ed è testimoniato dalla sedimentazione torbiditica di fossa (Flysch) che copre i sedimenti di piana abissale. 314 GEODINAMICA DELL APPENNINO Durante questa fase nell Appennino Settentrionale si forma un prisma di accrezione costruito dall impilamento per sottoscorrimento verso Ovest delle coperture oceaniche e di parte del loro basamento (Unità Liguri). 315

7 C. Fase oceanica di convergenza 316 D. Fase di collisione continentale Con l Eocene superiore, ha termine la fase di convergenza oceanica, in quanto si è raggiunta la sutura dell Oceano Ligure-piemontese e i margini continentali entrano in collisione. 317

8 GEODINAMICA DELL APPENNINO Nell Appennino Settentrionale si ha una tettonica a falde con sottoscorrimento verso Ovest delle Unità Toscane prima, e di quelle Umbro-marchigiane poi, sotto le unità precedentemente impilate. 318 D. Fase di collisione continentale Si verifica una migrazione verso ENE di tutti i processi tettonici associati all orogenesi. La zona di subduzione prospiciente il fronte di accavallamento migra verso E, fino all attuale fossa adriatica. 319

9 D. Fase di collisione continentale Sempre da O a E, ma sfalsato nel tempo rispetto alle deformazioni compressive, si imposta un regime distensivo che disseziona la catena con un sistema di faglie normali orientate per lo più NNO-SSE. 320 GEODINAMICA DELL APPENNINO Nell Appennino Settentrionale attualmente i due regimi tettonici diversi coesistono in due fasce contigue della catena: nel versante tirrenico è attivo il regime distensivo, in quello adriatico quello compressivo. 321

10 GEODINAMICA DELL APPENNINO Struttura tettonica semplificata e sintetica di parte dell Appennino Settentrionale, da cui si nota il regime compressivo sul versante adriatico e quello distensivo sul versante tirrenico. 322 GEODINAMICA DELL APPENNINO A Adriatic Sea Tyrrhenian Sea Distribuzione dei principali bacini neogenici e quaternari dell Appennino Settentrionale. 1) principali fronti di accavallamento; 2) faglie principali al bordo del bacino; 3) linee tettoniche trasversali; 4) faglie minori al bordo dei bacini; 5) bacini marini; 6) bacini fluvio-lacustri; 7) principali fiumi. 323

11 GEODINAMICA DELL APPENNINO Sezione schematica rappresentativa dell Appennino Settentrionale. La struttura tettonica di tali bacini vede normalmente una serie di faglie normali a gradinata, che immerge verso O, poste sul margine orientale. Sul margine occidentale si può avere una serie di faglie che provocano il basculamento verso E dei depositi neogenici di riempimento dei bacini stessi, depositi che possono raggiungere anche lo spessore di diverse centinaia di metri. 324 GEODINAMICA DELL APPENNINO Connessa a questa tettonica distensiva è presente anche un attività magmatica peculiare, costituita da rocce intrusive ed effusive, a composizione variabile da acida, a intermedio-acida, a potassica e ultrapotassica, che si ritrovano unicamente ad O dell area in esame. 325

12 GEODINAMICA DELL APPENNINO Sezioni attraverso l Appennino toscano. Nella sezione (a) è visibile, da SW a NE, il Graben del Serchio e la piega coricata della Val di Lima. Nella sezione (b) si nota invece il sovrascorrimento delle Unità Liguri nella zona del Chianti e del Casentino. 326 Situazione geodinamica attuale La subduzione del margine continentale porta alla creazione di un avanfossa, localizzata lungo il margine esterno della catena. Avanfossa: area depressa antistante la catena montuosa e verso cui convergono le pieghe o falde delle rocce deformate costituenti la catena montuosa; costituisce una zona subsidente, di forte accumulo sedimentario sin-post orogenetico, spesso indicato col termine di sedimenti "molassici" derivanti dallo smantellamento per veloce erosione delle rocce della catena montuosa in fase di innalzamento. 327

13 Situazione geodinamica attuale La subsidenza di questo bacino è massima vicino alla catena e diminuisce gradualmente verso l esterno; di conseguenza diminuisce parallelamente anche lo spessore dei depositi che vi si accumulano. L avanfossa esterna è spesso limitata da una zona emersa ma con basso rilievo, il cui sollevamento è una conseguenza meccanica della flessura della crosta (rigonfiamento periferico). 328 Situazione geodinamica attuale Tale zona periferica viene indicata anche con il termine di avampaese. Avampaese: è l' area indisturbata dal corrugamento orogenetico; si trova in posizione antistante l'avanfossa ed è costituita dalla medesima successione, o dalla sua naturale transizione laterale, delle rocce che nell'avanfossa costituiscono il basamento su cui si depongono i sedimenti molassici. 329

14 Schema dei rapporti tra le unità strutturali principali del territorio italiano: sistema alpino appenninico maghrebide affiorante (rigato verticale stretto) e sepolto (rigato largo); avamaese affiorante (grigio); avanfossa (punteggiato); margine europeo (quadrettato) e Tirreno meridionale. 330 B A A B Schema dei rapporti tra le unità strutturali principali del territorio italiano: sistema alpino appenninico maghrebide affiorante (rigato verticale stretto) e sepolto (rigato largo); avamaese affiorante (grigio); avanfossa (punteggiato); margine europeo (quadrettato) e Tirreno meridionale. 331

15 Rappresentazione semplificata dei domini strutturali in Italia meridionale. 1) Fronte compressivo; 2) Dominio di catena; 3) Depositi di avanfossa; 4) Dominio d avampaese calcareo; 5) Fronte esterno della catena. 332 GEODINAMICA E ATTIVITA SISMICA Terremoto aquilano 6 Aprile 2009: si inquadra nel contesto della fase distensiva appenninica. Area colpita, non particolarmente estesa, si colloca nella catena abruzzese, costituita da rilievi prevalentemente carbonatici e da conche intramontane colmate da sedimenti fluvio-lacustri. Gli elevati spessori, che nella valle dell Aterno interessata dal sisma sono dell ordine dei centinaia di metri, sono dovuti al ribassamento tettonico di faglie dirette che bordano i rilievi prospicienti le conche stesse. 333

16 GEODINAMICA E ATTIVITA SISMICA Assetto strutturale del Central Apennines Downfaulted Area (CADA) nel quadro delle strutture regionali dell Appennino centrale. 334 GEODINAMICA E ATTIVITA SISMICA Distribuzione dei principali sistemi di faglie normali dell Abruzzo 335

17 GEODINAMICA E ATTIVITA SISMICA Terremoto aquilano 6 Aprile 2009: il sisma ha avuto come epicentro un tratto centrale dell alta valle dell Aterno ed è stato generato da una struttura distensiva nota come Faglia di Paganica. Effetti locali (di sito): maggiore concentrazione di danni si è avuta in via XX Settembre ( Casa dello studente ), ossia sul bordo della scarpata che delimita il terrazzo delle Megabrecce sulla prospiciente valle del Fiume Aterno. La stessa presenza di limi lacustri potrebbe essere responsabile di effetti di amplificazione. 336