• carbonati metano derivati
• prisma di accrezione alpino
• Unità Liguri Interne

RIASSUNTO

Oggetto di questa Tesi è stato lo studio di clasti carbonatici di origine chemiosintetica riconosciuti all’interno di depositi paleocenici (Formazione di Monte Lavagnola, cfr. Scisti del Bocco Auctt.) appartenenti alle unità Liguri Interne affioranti nella Liguria di Levante.
L’area di studio fa parte all’Appennino Ligure e si trova all’interno dei Comuni di Rondanina e Propata (GE), nel settore compreso tra il Lago del Brugneto, il paese di Rondanina e il paese di Caffarena.
Strumenti di base per lo studio di quest’area sono stati il rilevamento di una carta geologico-strutturale alla scala 1:5.000, una carta in dettaglio alla scala 1:1.500 dell’area di affioramento dei carbonati chemiosintetici e il loro studio isotopico.
Nell’area studiata affiorano unità appartenenti al Dominio Ligure, caratterizzato da successioni rappresentative di un settore del bacino oceanico Ligure Piemontese, individuato nel Giurassico tra la placca Europea e la microplacca Adria. Il bacino Ligure-Piemontese è scomparso in seguito a processi di subduzione che sono iniziati nel Cretaceo Superiore ed evoluti in una fase di collisione continentale nell’Eocene Medio (Marroni e Pandolfi., 2010 cum biblio). Il Dominio Ligure è costituito dalle Unità Ligure Interne e dalle Unità Liguri Esterne (Marroni et al. 2001, cum biblio).
Le Unità Liguri Interne, costituite da una sequenza ofiolitica Giurassica associata alla relativa copertura sedimentaria, sono caratterizzate da un’età che varia dal Giurassico Medio fino al Paleocene Inferiore. Nell’area rilevata affiorano prevalentemente le coperture sedimentarie torbiditiche appartenenti all’Unità Portello (Pandolfi e Marroni, 1996).
Le Unità Liguri Esterne, che nell’area studiata costituiscono l’unità tettonica geometricamente più alta, sono invece rappresentate dall’Unità di Monte Antola. L’Unità di Monte Antola è in questo settore costituita dalla sola Formazione di Monte Antola (Maastrichtiano) caratterizzato da torbiditi calcareo-marnose deposte in ambiente di piana bacinale (cfr. Flysch ad Elmintoidi in Elter et al., 1966). Al di sotto, per mezzo di un’importante sovrascorrimento, è collocata l’Unità Portello caratterizzata da una successione stratigrafica di tipo Ligure Interno costituita da depositi pelagici alla base, Argille a Palombini di età Santoniana, seguiti da una potente successione torbiditica del Campaniano, la Formazione di Ronco (Pandolfi e Marroni, 1996, cum biblio) e dalla Formazione di Monte Lavagnola, depositi di tipo clastico grossolano con slide-block costituiti da ofioliti, Argille a Palombini ed Arenarie di Monte Gottero di probabile età Maastrichtiano-Paleocenica. Geometricamente al di sotto dell’Unità Portello, troviamo l’Unità Vermallo, la successione stratigrafica dell’Unità Vermallo è composta dalla Formazione di Cassingheno (Maastrichtiano-Paleocene Inf.) costituita da depositi torbiditici sottili pelitico-arenacei caratterizzati da deformazione sin-sedimentaria in cui si intercalano pebbly-mudstone con elementi derivanti da una successione tipo Argille a Palombini.
Questi depositi correlati alla formazione degli Scisti del Bocco (Pandolfi e Marroni, 1996) sono stati interpretati come depositi di lower-slope del prisma di accrezione paleocenico alpino (Marroni e Pandolfi, 2001) prodotti da processi di tipo frontal tectonic erosion sensu Von Huene e Lallemand, (1990).
All’interno della Formazione di Monte Lavagnola, nei pressi dell’abitato di Rondanina, sono stati riconosciuti e cartografati dei blocchi isolati a composizione carbonatica. Questi carbonati sono stati interpretati come metano-derivati e quindi in qualche modo associati ad un’area interessata nel passato da strutture tipo coldseep. La verifica di questa ipotesi di lavoro ha reso necessarie analisi mineralogiche e isotopiche. La relazione tra carbonati, legati all’emissione di fluidi freddi ricchi in metano e solfuri; e instabilità sedimentaria è stata riconosciuta in margini continentali sparsi in tutto il mondo.
Il trasporto dei fluidi verso l’alto è essenzialmente legato all’attività di Mud volcanoes o faglie, molto spesso i fluidi possono rimanere intrappolati nel sedimento sotto forma di gas idrati (clatrati) (Conti, 2001 cum biblio). La fratturazione all’interno degli intervalli pelitici contribuisce alla fuoriuscita dei fluidi con conseguente precipitazione dei “carbonati metano derivati” e allo sviluppo di comunità chemiosintetiche.
La mineralogia dei carbonati metano derivati è complessa e può variare anche all’interno di un singolo blocco. Durante la precipitazione del carbonato a causa dei processi di ossidazione anaerobica del metano, possono essere incorporati i sedimenti silicoclastici presenti sul fondo marino fino a formare depositi a composizione carbonatica predominante, la cui cementazione e consolidamento si sviluppa nel tempo. Le analisi ai Rx effettuate su 14 campioni di carbonati “metano derivati” hanno messo in evidenza la presenza di calcite e quarzo.
Le analisi isotopiche del carbonio e ossigeno sono state effettuate su un totale di 14 campioni, su ogni campione sono state effettuate più analisi puntuali per un totale di oltre 60 valori di δ13C e δ18O . La composizione isotopica del carbonio è una delle caratteristiche che permette la discriminazione tra i carbonati metano derivati e i comuni carbonati marini foto-sintetici.
I dati ottenuti dalle analisi isotopiche effettuate sui campioni provenienti dall’area di studio hanno dato valori di δ13C compresi tra -26,5‰ e -34,9‰ PDB. Questi valori di carbonio indicano la natura metanogenica dei carbonati.


I valori isotopici dei carbonati analizzati sono messi a confronto coi dati di letteratura: δ13CCH4 in colonna d’acqua del Jaco Scar (Costa Rica) -62‰ a -27 ‰ PDB (Mau et al. 2012). Carbonati di coldseep con valori da δ13C -17‰ a -44‰ e δ18O -13,9‰ a +2.3‰ (Campbell 2002.). Carbonati attuali marini non interessati da coldseep -6‰ a +8‰ e δ18O -5‰ a +2‰ (Lee and Carpenter, 2001).
Per la prima volta sono stati riconosciuti depositi contenenti “carbonati metano-derivati” associati al prisma di accrezione alpino legato alla subduzione di litosfera oceanica dell’Oceano Ligure-Piemontese (Paleocene Inferiore).
Questi depositi possono essere messi in relazione a processi di accrezione frontale del prisma e alla risalita di fluidi ricchi in metano canalizzati da sovrascorrimenti e/o da processi di frane sottomarine legati a eventi di erosione tettonica frontale e confermano le ipotesi proposte nel lavoro di Marroni e Pandolfi (2001).