mercoledì 6 ottobre 2010

I sovrascorrimenti della Sicilia occidentale - [1]


"...Vi fu un tempo lontano in cui falde di ricoprimento avanzarono come orizzonti di roccia, debordando da profonde fosse. E indi accatastaronsi una sull'altra, orbe d' umano senno. E, travalicando ogni ostacolo che lor si opponesse, accadde che invadessero i paesi avanti, come orde di barbari all'assalto. E, provenendo come stranieri alloctoni dalle lontane terre di cui prendean radici, funesti lutti portarono nel mondo. Interminate schiere di autoctoni or lapidei popoli perirono, e ne furon sopraffatti... Oh, quanto disgraziato fu colui al quale il divino fato impose che la traccia ne intercettasse! " 


(Overbius, De substantia thrustis, XXXIII, 45-89, 350 d.c.). 


Un sentiero a dorso di mulo tra il mito, la storia e l' interpretazione


Come spero emergerà dalle righe che seguono e dai post successivi, l’evoluzione del pensiero geologico in Sicilia sui sovrascorrimenti segue, ricalca (o, perdonatemi, in alcuni casi scimmiotta) una serie di filoni di pensiero più generali, che appaiono mutuati da teorie provenienti da ben lontano. Ok, non potrebbe essere diverso ma, a livello locale, questo processo di raffinazione intellettuale avviene sempre con ritardo rispetto all’esterno, e mai precede o affianca le idee più innovative. Anche questo può essere comprensibile, se ci pensiamo bene.
Ricordo ancora la prima rappresentazione grafica di un sovrascorrimento che ho osservato da studente: somigliava molto ad una specie di mostro alieno. Una massa di ricoprimento informe, una specie di blob, che sembrava ghermire e inghiottire d’un colpo tutto ciò che incontrava davanti a sè. Era il finire degli anni ’70. Questo disegno era contenuto negli appunti delle lezioni del mio anziano professore di Geologia: questo ricordo per me è ancora vivo con il suo carico di tenerezza e nostalgia; soprattutto nei confronti di uno studioso che, nonostante tutto, era alto una volta e mezza più di noi, sia fisicamente che intellettualmente. A lui devo il merito di avermi trasmesso l’amore per questa materia che ha ancora tanto fascino, e se questo mio pensiero potesse raggiungerlo mentre scrivo, non potrei che esprimergli tutta la mia personale gratitudine e la mia ammirazione. Forse gli dovrei anche delle scuse, ma questa è un'altra storia.

Parliamo di meccanica

Nell’icona di questo mese ho anche inserito anche un schizzo di campagna, ritrovato per caso in questi giorni all’interno di una vecchia guida di una escursione svoltasi una ventina di anni fa in Appennino meridionale. Non me ne voglia l’Autore, che tra l’altro è un mio coetaneo e sempre caro amico. Non me ne voglia nemmeno se mi sono permesso di colorarlo, ma l’ho fatto solo perché la rappresentazione potesse essere meglio comprensibile a chi legge. 

Io non so nulla di quell’affioramento, né l’ho mai visto. Non so nemmeno se la successione sia cronologicamente invertita, condizione essenziale perché un sovrascorrimento possa esistere in quanto tale. Voglio semplicemente usare questo schema scherzosamente (l’ umorismo non è derisione) solo per introdurre un punto di vista “alternativo” sui sovrascorrimenti.
Il grafico della figura infatti, è un simbolo, una translitterazione del concetto stesso di sovrascorrimento, ancora molto diffusa in Sicilia come in Appennino centro-meridionale. E per me profondamente condizionata da una concezione che ritengo essere un po' troppo antica.
Cercheremo allora di vedere insieme dove e quando è nata, questa idea. Nel panorama geologico rappresentato, si può osservare come in una modesta collina siano state riconosciute, cioè interpretate, ben quattro strutture accatastate per sovrascorrimento. La cosa che salta all’occhio è che le singole strutture sono sub-orizzontali, sub-parallele tra loro ed anche rispetto alla stratificazione (sono cioè unità sedimentarie). Il loro spessore è molto modesto rispetto all’estensione relativa. Sarebbero in sostanza dei “foglietti” i quali (chissà come) sarebbero sovrascorsi gli uni sugli altri senza deformarsi internamente in modo altrettanto macroscopico.
D’accordo, magari all’interno saranno anche un po’ spiegazzati, non so. Ma non si vede niente di più. E questo è poco credibile dal punto di vista meccanico. Oggi una configurazione del genere potrebbe essere perfettamente modellata al computer, ovviamente introducendo gli opportuni parametri geotecnici. Ma non è facile riuscirci, bisogna possedere avanzate conoscenze di geometria, di fisica e di programmazione.
Nonostante tutto, in modo semplificato, facciamo uno sforzo di tipo diverso e proviamo a fare (o ad immaginare) lo stesso esperimento simulandolo attraverso degli oggetti più piccoli. Consideriamo dei fogli di materiale piuttosto rigido e, creando molto attrito tra una “falda” e l’altra, spingiamo il nostro “castello di carta” in avanti, cioè con sforzo di taglio che superi il carico soprastante. Poi osserviamo per quanto tempo e per quale distanza relativa ogni falda riesce a sovrascorrere sulla sottostante senza spaccarsi, strapparsi o deformarsi internamente, cioè senza creare configurazioni ben più complesse di quella dipinta in figura. E’ logico anche che i risultati saranno ben diversi se adoperiamo il cartone, o il legno, il marmo, il pongo, la sabbia, il gel, piuttosto che delle foglie di una pianta. Tutto ciò si riferisce alla meccanica del materiale, cioè alla densità, alla resistenza interna ed alla coesione. Per rendere il tutto più vicino alla realtà del mondo roccioso, dovremmo introdurre nel modello anche i parametri relativi al carico che sovrasta i fogli (eventuale sovra-tensione), e quelli relativi al contenuto d'acqua ed alla temperatura del sistema.
Molto importante, soprattutto, sarà lo spessore delle singole falde rispetto alla loro estensione, il loro peso effettivo, ed il peso effettivo totale della catasta. Ad esempio, una catasta fatta di falde di metallo che, alle dimensioni di 80x20 cm e dello spessore di 1 cm, sono abbastanza rigide potranno ben sovrascorrere le une sulle altre rimanendo indeformate internamente. Ma se, mantenendo lo spessore di 1 cm, portassimo le dimensioni delle falde a 50 x 10 metri, cosa succederebbe se tentassimo di spingerle le une sulle altre, mantenendo uguale l’attrito tra le singole superfici di scorrimento? Provate un po’ ad immaginare.
Meccanicamente e storicamente parlando, l’esempio umoristico citato si è mantenuto prudente, almeno rispetto ad altri esempi di supposte falde di ricoprimento di cui la letterature geologica dell'Appennino è piena, le quali potrebbero definirsi ben più azzardate a giudicare dalle loro estensioni rispetto ai relativi spessori. E’ chiaro che se comprimiamo una catasta di oggetti diversi e di differenti dimensioni e spessori, questi si accatasteranno ancor di più . Ma in che modo? Secondo quali reali possibilità? Quali sono i vincoli del sistema? Dovremmo tenerne conto.
Di sicuro, non ne hanno tenuto conto i pionieri. Ai “primordi” della scoperta dell'esistenza delle falde di ricoprimento, non si faceva molto caso ai problemi di meccanica, poiché la fisica ordinaria non era stata applicata allo studio dei sistemi rocciosi, e la geotecnica moderna era di là da venire. Le uniche certezze erano sostenute da osservazioni sommarie, dati paleontologici ancora imprecisi e da analisi di facies (che letteralmente significa analisi di somiglianza), secondo le non certo raffinate possibilità risolutive del tempo.

Dagli inizi del secolo agli anni '60: la deriva delle falde di ricoprimento nella ricostruzione di L. Caflysch

Eppure, l’ idea di “falda di ricoprimento”, per quanto oggi possa sembrare in qualche modo superata, ha dominato e domina tutt’oggi l’immaginario collettivo di molti geologi siculo-appenninici, noti e meno noti. Questa idea ha origine in un lontano passato e, per esserne sicuri, andiamo noi stessi indietro nel tempo attraverso il “racconto” geologico di Luigi Caflysch che, nel 1966, pubblicò uno studio condotto per conto della Monecatini sui Monti di Palermo. Questa sintesi è stata scritta così bene che mi risparmia molta fatica, ed ha istruito me stesso a suo tempo.

Dice Luigi Caflysch:
Dagli inizi del secolo ad oggi l’interpretazione tettonica dei Monti di Palermo alimentò sempre numerose polemiche in favore o contro le teorie faldistiche. Il problema strutturale dei monti che circondano la Conca d’Oro cominciò ad assumere l’importanza di un dibattito generale nel 1906, quando M. LEUGEON ed E. ARGAND avanzarono per primi l’ipotesi di una grande falda di ricoprimento mesozoica sovrascorsa sulle argille terziarie. Sulla loro traccia, P. ARBENZ nel 1908 sottolineò le differenze di facies esi stenti nel Mesozoico dei Monti di Palermo e spinse all’estremo l’ipotesi allocto nistica, portando a tre il numeri delle falde. Contro queste idee si pronunciarono invece G. Di STEFANO (1907) e M. GEMMELLARO (1923), confutando l’età terziaria delle argille sottoposte alla serie calcarea mesozoica ed accordando loro un’età triassica che avrebbe dovuto stron care il presupposto principale di ogni ipotesi faldistica. Le repliche dei due geologi siciliani permisero di mettere a punto uno dei tanti aspetti del complesso problema: l’estrema somiglianza litologica esistente tra le argille terziarie e le argille triassiche; una somiglianza che, al momento dell’attribuzione cronologica, provocò spesso incertezze, cui soltanto oggi si può ovviare mediante l’esame micropaleontologico. La ricerca di macrofossili, cui si dedicò con particolare cura G. Di STEFANO, portò invece all’ esclusivo rinvenimento di faune triassiche, secondo le quali le formazioni argillose avrebbero formato il naturale appoggio alla serie mesozoica sovrastante. Ma nel 1940 R. FABIANI e L. TREVISAN poterono segnalare, grazie anche agli studi di E. DI NAPOLI, la presenza di Globigerinae in alcune argille sotto stanti alle dolomie triassiche. Con la loro nota sulla geologia dei Monti di Palermo, essi portarono dunque un contributo decisivo alle teorie faldistiche; inoltre, avendo sottolineato l’esistenza di due facies mesozoiche e la loro anomala sovrapposizione nella zona ad ovest di Palermo, essi apportarono un progresso essenziale nelle conoscenze geologiche dell’isola e fissarono il punto di partenza per tutte le successive interpretazioni strutturali della catena costiera nord-sici liana. Infatti la sovrapposizione di due facies mesozoiche diverse trovò nel 1960 una successiva conferma per i Monti delle Madonie da parte di P. SCHMIDT, F. BARBIERI e G. GIANNINI. Anche là, cioè, fu riscontrato lo spostamento da nord verso sud di una serie mesozoica in facies di scogliera (« facies delle Madonie Orientali ») verso una serie mesozoica a caratteristiche stratigrafiche completa mente diverse (« facies delle Madonie Occidentali »). Lo stesso fenomeno, dunque, si ripete su una distanza di 90 km, quanti ne intercorrono tra i Monti di Palermo e le Madonie: la sua imponenza indusse ben presto L. OGNIBEN (1960 e 1963) a riconoscere le caratteristiche di una falda tettonica, ed a riproporre il nome di «Falda Panormide», già suggerito da L. TREVISAN (1960), per la serie di scogliera sovrascorsa. Altri autori invece, quali I. NEVIANI (1961) e W. PRATELLI (1961), che si interessarono recentemente dei Monti di Palermo, limitarono al massimo l’entità dei sovrascorrimenti; PRATELLI, in particolare, spiegò la vicinanza di serie mesozoiche diverse soprattutto con la normale per quanto rapida eteropia di facies, frequente nell’ambiente di scogliera. In sintesi, possiamo concludere che da R. FABIANI e L. TREVISAN in poi, tutti gli autori ammisero il sovrascorrimento della serie mesozoica in facies di scogliera, dissentendo però sull’entità del fenomeno, che per taluni rientra nella meccanica delle falde mentre per altri si riduce a modesti accavallamenti locali. Per quanto riguarda invece la serie mesozoica su cui si è impostato il ricoprimento (la cosiddetta «serie delle Madonie Occidentali»), non era stato possibile provare finora se essa è realmente radicata o se non rappresenti a sua volta un’unità tettonica sovrascorsa. Al mio studio spetterà il compito di dimostrare che anche questa serie mesozoica ha subìto nella regione di Palermo fenomeni di traslazione orizzontale, avvicinandosi e talora sovrapponendosi agli affiora menti della catena della Kumeta. In quest’ultimo asse strutturale, sicuramente radicato, è infatti presente una terza facies mesozoica, che si estende su tutta la Sicilia centro-meridionale, dai Monti Sicani sino all’Altopiano Ragusano. Inoltre verrà ricostruita una quarta serie stratigrafica, testimone dell’esistenza di un’antica cordigliera, con cui si possono meglio spiegare le differenze di facies così marcate tra la serie reefoide e la cosiddetta serie delle Madonie Occidentali. In conclusione il mio studio verterà dunque sulla descrizione di ben quattro facies mesozoiche diverse, corrispondenti ad altrettante zone paleogeografiche, ora ravvicinate per effetto di una fase orogenica terziaria. Da questa breve premessa risulta evidente che ogni fondata interpretazione dei Monti di Palermo non può andare disgiunta da un rilievo esteso ad una zona quanto più vasta possibile. Soltanto così le teorie generali abbandoneranno par te del loro corredo d’ipotesi ed il fenomeno particolare troverà il suo giusto significato in una più ampia visione d’insieme.
Estratto da: Luigi Caflisch, “La geologia dei Monti di Palermo”, in: Rivista Italiana di Paleontologia e stratigrafia, Memoria XII, pp. 1-97, 1966.

Considerazioni conclusive


Molto interessante. Come si vede, questo pensiero geologico contiene in sé lo scontro tra generazioni di pensatori. Si vede anche che l’idea della presenza di sovrascorrimenti nella nostra regione è ben più antica di quella che magari immaginavamo. Solo che alcune generazioni di mezzo non l’avevano accettata. Però, quelli che in seguito l’hanno riscoperta e definitivamente affermata, si sono di sicuro ricollegati indirettamente all’idea faldistica di Argand (http://hls-dhs-dss.ch/textes/i/I8267-1-2.php; per un sintesi generale dell’evoluzione del pensiero geologico vedi anche qui; e lo si vede dallo stile tettonico che dipingono. Vedremo più avanti che si può operare una distinzione tra concetto di falda di ricoprimento e quello di sovrascorrimento (in inglese thrust), perfezionato almeno 70-80 anni dopo. Va anche detto che una ancor più dettagliata ricostruzione delle conclusioni dei geologi pre- ‘60 sul problema delle falde del Palermitano, la si può leggere in: Fabiani R. e Trevisan L., “Prove dell’Esistenza di uno stile tettonico a falde di ricoprimento nei Monti di Palermo”, 1940, Atti R. Acc. Italia, 11, 437-448.), la quale appare per certi versi ancor più interessante per la sue caratteristiche narrative. Ricordate di osservarne molto bene le figure ed i profili…(potete scaricare il file qui). In ultimo, è doveroso ricordare (come lo ha già fatto prima di noi Leo Ogniben nel suo Schema della Sicilia nord-orientale) che un altro dei primi alloctonisti siciliani “…fu BENEO (1949 a, b; 1950 a, b; 1951) che si curò di riportare la "fisionomia" geologica della Sicilia ad un logico stile appenninico, soprattutto riconoscendo nei «microdiapiri» allora concepibili, dei blocchi trasportati da «argille scagliose».