L’APPENNINO SETTENTRIONALE: ORIGINE ED EVOLUZIONE a cura del Dott. Piero Pistoia, post aperto

CURRICULUM DI PIERO PISTOIA:

PIERO PISTOIA CURRICULUMOK

CHI E’ L’AUTORE (traccia): Curriculum di Piero Pistoia

Piero Pistoia, diplomato negli anni ’50 presso il Liceo Classico Galileo Galilei di Pisa, è dottore in Scienze Geologiche con lode e, da borsista, ha lavorato e pubblicato presso l’Istituto di Geologia Nucleare di Pisa, misurando le età degli “strani” graniti associati alle ofioliti (1) e studiando i serbatoi di gas e vapori della zona di Larderello. Successivamente ha scritto una cinquantina di articoli pubblicati a stampa, a taglio didattico-epistemologico, di cui circa la metà retribuiti secondo legge,  dagli editori Loescher, Torino, (rivista “La Ricerca”), La Scuola di Brescia (“Didattica delle Scienze”), a controllo accademico ed altri, affrontando svariati problemi su temi scientifici: dall’astrofisica all’informatica, dall’antropologia culturale all’evoluzione dell’uomo, dalla fisica alla matematica applicata e alla statistica, dalla geologia applicata al Neoautoctono toscano, dall’origine dell’Appennino alla storia delle ofioliti, alle mineralizzazioni delle antiche cave in Val di Cecina (in particolare su calcedonio, opale e magnesite) ecc..  En passant, ha scritto qualcosa anche sul rapporto Scienza e Poesia, sul perché la Poesia ‘vera’ ha vita infinita (per mere ragioni logiche o perché coglie l’archetipo evolutivo profondo dell’umanità?); ha scritto alcuni commenti a poesie riprese da antologie scolastiche e,  infine decine di ‘tentativi’ poetici senza pretese. Molti di tali lavori sono stati riportati su questo blog. (2)
NOTE
(1) L’età dei graniti delle Argille Scagliose, associati alle ofioliti, al tempo alla base della falda in movimento, corroborò sia l’ipotesi che esse fossero ‘strappate’ dal basamento ercinico durante i complessi  eventi che costruirono la catena appenninica, sia, indirettamente, rafforzò la teoria a falde di ricoprimento nell’orogenesi appenninica. Fu escluso così che il granito associato alle ofioliti derivasse, almeno non in tutti i casi, da una cristallizzazione frazionata (serie di Bowen) da un magma basico od ultrabasico.
(2) Piero Pistoia ha superato concorsi abilitativi nazionali, al tempo fortemente selettivi (cioè non frequentò mai i famigerati Corsi Abilitanti, caldamente richiesti dai sindacati dei docenti!), per l’insegnamento, in particolare, nella Scuola Superiore, per le seguenti discipline: Scienze Naturali, Chimica, Geografia, Merceologia, Agraria, FISICA e MATEMATICA. Le due ultime materie sono maiuscole per indicare che Piero Pistoia in esse, in tempi diversi, fu nominato in ruolo, scegliendo poi la FISICA, che insegnò praticamente per tutta la sua vita operativa.

Pochi anni prima che l’ITIS di Pomarance fosse aggregato al Commerciale di Volterra, il dott. prof. Piero Pistoia fu nominato Preside Incaricato dal Provveditorato agli studi di Pisa, ottenendo il massimo dei voti.

UNA POSSIBILE “NARRAZIONE MINIMALE” SULL’ORIGINE ED EVOLUZIONE DELL’APPENNINO CENTRO-SETTENTRIONALE (da 300 a 20 Maf).

Dott. Piero Pistoia

POST IN VIA DI COSTRUZIONE!

PREMESSA

L’idea è offrire una base culturale di partenza abbastanza condivisa,  anche se  provvisoria, nel senso che è suscettibile di complicazione, con molti incastri aperti, semplice ma organizzata, su cui poi poter inserire, a più riprese, le nozioni provenienti a mosaico da successivi approfondimenti, in modo che possano integrarsi e diventare infine un patrimonio culturale in continua costruzione. Nell’intenzione di chi scrive dovrebbe trattarsi di un modello che, pur semplice, provvisorio e quindi approssimato, possa, con l’approfondire l’argomento, essere facilmente modificato, arricchito e adattato ai nuovi apporti anche futuri.

UNA PRIMA VELOCE PANORAMICA SULLE PROBLEMATICHE CHE ESAMINEREMO

Le prime semplificazioni ‘verosimiglianti’: situazione oggi – Il teatro degli eventi della nostra narrazione è il Mediterraneo occidentale. In generale semplificando molto le miriadi di dati e informazioni ricavati da una moltitudine studi e ricerche con decenni di errori e correzioni, l’area mediterranea in studio è attualmente costituita 1) da plaghe crostali i cui sedimenti si depositarono, nel posto in cui sono oggi, in bacini dovuti ad una fase di distensione tardiva iniziata a partire dall’Eocene, che dette origine a quel complesso roccioso riferito al Neoautoctono (sedimenti post-orogenici) e 2) da catene costruite dall’orogenesi (meccanismo attraverso cui nascono ed evolvono le montagne), che invece contornano tali plaghe (Alpi, Appennini, Pirenei, Cordigliera Betica, Atlante, Dinaridi) e partono da molto più lontano (almeno 300 Maf) pervenendo, semplificando molto, alle attuali catene orogenetiche, attraverso una fase tettonica distensiva (apertura oceanica durante il Giurassico medio-superiore a partire da 150-160 Maf, con copertura di rocce ultrabasiche sul fondo dell’oceano) e poi  due fasi compressive (fase oceanica di convergenza (Cretaceo sup.- Eocene medio, a partire da 100 Maf, inizio chiusura oceano) e fase di collisione continentale (scontro cratonico a partire dall’Eocene sup., circa 40 Maf).

Se si accetta la Teoria della Tettonica delle Placche Litosferiche  di Weghener, siamo convinti che queste prime  semplificazioni, insieme a quelle che seguiranno in questa panoramica, pur così “povere”, siano abbastanza ‘verosimiglianti’, cioè consistenti con tantissimi fatti, costruite come sono su tante falsificazioni ed eliminazione degli errori (EE direbbe Popper), e possiamo quindi affermare con basso rischio che possano costituire una prima struttura-base del nostro racconto.

Situazione iniziale di questo processo: la ‘culla’ dell’Appennino – Tutto il processo, molto complesso, in sintesi si svolge nell’interazione, all’inizio del Mesozoico, fra due placche cratoniche, l’Europa a nord ovest e l’Africa a sud est; in particolare fra l’Iberia, appendice agganciata a sud alla placca europea (Spagna) e l’Adria, appendice africana e basamento crostale della penisola italica e dell’Adriatico (Fig. 1).

tetide10001

L’Appennino settentrionale oggi, semplificando il percorso del dott. prof. P. Elter, si presenta costituito  da due grandi pacchi di formazioni tettonicamente sovrapposte, diverse per caratteristiche litologiche, strutturali  e origine, collegabili da una storia comune: il pacco di formazioni detto interno o ligure-piemontese (nella vecchia denominazione, relativo al bacino dell’ Eugeosinclinale  ad ovest) e quello esterno Toscano-umbro (bacino della Miogeosinclinale, verso est). L’Appennino infatti e in particolare la catena appenninica della Toscana centro-settentrionale si presenta come una sovrapposizione di unità tettoniche discontinue, sedimentate in bacini diversi e tettonicamente separati, a partire da ovest), poste, oggi l’una sull’altra,  al di sopra di un nucleo autoctono metamorfico che si estende da N.O a S-E a partire dalla finestra  delle Alpi Apuane  lungo la linea che congiunge Iano a Monticiano-Roccastrada (Dorsale medio-toscana) (? da controllare).

L’esterno miogeosinclinalico è in sintesi costituito da un basamento continentale (roccia di riferimento: granito acido) appartenente alla placca adriatica-africana (Apula) su cui si sono depositate, in mari  formati sulla parte assottigliata dei margini continentali, le coperture sedimentarie mesozoico-terziarie originarie, pur deformate e talora scollate.

L’interno eugeosinclinalico, per la presenza  di rocce basiche ed ultrabasiche (ofioliti) di natura diversa dalle rocce acide continentali, proviene da  fosse oceaniche che, formate attraverso rifting su basamento continentale (fratture profonde con assottigliamento e  spostamento), permettono risalita di magmi ultrabasici profondi dall’interno della terra (mantello), che verranno a ricoprire lo stesso fondo delle fosse (oceani). Tali rifting con apporto di materiali profondi sono concausa dell’apertura degli oceani.

Sia il pacco di formazioni  interno sia quello esterno sono classificati in unità tettoniche. Le unità interne provengono da questo oceano e quelle esterne  dai mari sui due margini appartenenti rispettivamente al continente iberico-europeo da un lato e al continente apulo-africano dall’altro (vedere Fig. 1 e Fig. 3). I due  margini venivano a configurarsi rispettivamente come avampaesi delle Alpi e dell’Appennino.

In effetti circa 300 Maf le placche crostali della terra erano unite a formare il super-continente chiamato Pangea (Fig.2), circondato da un unico oceano, il Pantalassa, costituito a nord dalla placca euroasiatica (Laurasia) e a sud dal Gondwana, inflesso ad est da un enorme golfo, il Tethys, che tentava di insinuarsi fra Laurasia e Gondwana circa in direzione dell’Equatore. All’inizio del Mesozoico iniziarono movimenti delle placche, documentati dai dati paleo-magnetici. Semplificando possiamo affermare che l’apertura dell’oceano Atlantico centrale spinse l’Africa verso est rispetto all’Europa, per cui si creò fra l’Iberia e l’Adria una zona di distensione e stiramento che le allontanò nella direzione dell’equatore, lungo cui anche il grande golfo Tethys tendeva a insinuarsi da est (Fig. 2). Si aprì allora  una fossa marina (su piattaforma continentale) poi oceanica (lacerazione della piattaforma granitica a circa metà fossa), allungata NE-SO, chiamata Neotetide o Tetide Centrale o Tetide occidentale, o semplicemente Tetide, che diventò la ‘culla’ del nostro Appennino.

Fin dall’apertura di questo primigenio mare, fiumi, ad es. dalla parte dell’Europa e   dall’Africa , portarono sedimenti sopra le formazioni di trasgressione, in particolare  sopra il Verrucano sulla piattaforma africana, la zona che prenderemo in considerazione. Eravamo nel Trias medio quando il mare iniziò a trasgredire sui continenti, instaurando una fossa di riempimento al margine di essi.

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La ‘culla’, fossa unica, mare su fondo continentale,  si differenzia, dal Giurese sup. (Malm a partire da 190 maf), in due domini.

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La fig.3 è stata ripresa da una relazione (2008) del prof. E. Pandeli, accademico dell’Università di Firenze che ringraziamo.

CHE COSA ACCADDE SULLA COSTA AFRICANA DAL TRIAS MEDIO AL MALM IN QUESTO MARE INIZIALE ?

S22C-113071809240  a contatto con correnti ricche di silice colloidale e anidride carbonica. In queste condizioni si scioglieva la parte calcarea interessata da dette correnti e rimanevano gli eventuali resti silicei, mentre la presenza in soluzione di una concentrazione maggiore di Ca^++ determinava la precipitazione dei fiocchi di silice colloidale. Al cessare di queste correnti, continuava il deposito di fanghi calcarei che venivano così a inglobare noduli e straterelli di silice pura, come poi apparirà nella roccia definitiva. Tali Calcari a liste di selce continuarono a deporsi fino al Giurese superiore (circa 150 maf)

– Intanto anche nella zona più interna, verso l’Iberia si accumulavano sedimenti dentro quest’unica fossa continentale che consideriamo di scarsa rilevanza  per il nostro discorso sull’Appennino. Le figg. 4 approssimate,  potrebbero rappresentare la situazione di questa geosinclinale, come da noi immaginata, a 150 maf. La fig.4a rappresenta la situazione giosinclinalica al Giurese superiore. La Fig. 4b è uno spaccato semplificato corrispondente alla sezione X.

giura_sup_sitFig. 4a- situazione giosinclinalica al Giurese superiore

giura_creta10001

Fig. 4b – spaccato semplificato sulla linea X – Controllare la successione delle formazioni a partire dalla trasgressione del Verrucano nel Trias inf. fino ai diaspri (Giurese sup.) nella Fig. 6a e Fig. 6b

– A partire dal Giurese superiore (circa 150 Maf) accadde un fatto nuovo, determinante e, per certi versi, sorprendente. A circa metà di questa fossa continentale ovvero forse nella zona più interna verso N-O, lungo i margini del blocco continentale europeo in corrispondenza del Massiccio Sardo-Corso, avvenne, continuando le forze di distensione, una spaccatura della crosta granitica  (allungata NE- SO) forse  favorendo una risalita  di un megapiro di astenosfera dal mantello della terra, che fu concausa dell’apertura e dell’innesco di un rifting (apertura con spostamento di margini) , venendo a configurare una nuova fossa di sedimentazione più interna (più spostata verso la zolla europea). Vedere fig. 4a che rappresenta lo sviluppo della Fig. 1 e la sua sezione  (Fig. 4b) attraverso il futuro appennino settentrionale.

L’evoluzione nel tempo, fino al Cretaceo superiore, di queste due fosse  potrebbe essere rappresentata in maniere altrettanto approssimativa dalle figure successive (Fig.5a e Fig. 5b) che danno forse un’idea di quello che accadde. Per la traccia teorica relativa  alle figure si rimanda all’articolo delle stesso autore sulla storia degli ofioliti in questo blog ed al prosieguo del racconto.

GeosiclCretaceoSup1

giura_creta3Continua la storia della fase distensiva fino al Cretaceo inferiore (circa 100 Maf)

geosincl_Creta_inf

Riprendiamo ora, con più calma la nostra storia in maniera più specifica ed organizzata

Testo rivisitato da “Il sillabario” N. 4 – 1999

Una lettura più chiara e ordinata in pdf è possibile cliccando sul link:

APPENNINO_evul0001

altrimenti:

appennino0001

appennino10002

appennino10003

appennino10004

appennino10005

appennino10006

appennino10007Vedere anche l’articolo sull’origine ed evoluzione dell’Appennino del dott. Prof. Graziano Plesi, accademico dell’Università di Pisa, in questo Blog.

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