STORIA GEOLOGICA DEL TRENTINO ITG A. Pozzo - Lezioni di Geologia - Anno 2008/09 - Prof. Romano Oss Le rocce più antiche rinvenibili in Trentino sono rappresentate dal Basamento Metamorfico: rocce metamorfosate derivanti dai sedimenti deposti nel periodo precedente (550 – 400 milioni di anni fa) costituite in gran parte da filladi quarzifere. Il Basamento metamorfico si è formato a seguito dell’orogenesi ercinica uno scontro tra zolle continentali avvenuto nel Paleozoico, 400 milioni di anni fa, durante il Periodo Carbonifero che ha comportato il ripiegamento della crosta europea con la formazione di grandi catene montuose, ora scomparse. I depositi sedimentari furono soggetti a grandi pressioni e temperature elevate dando luogo a rocce metamorfiche scure, le filladi quarzifere. Il Periodo Carbonifero è stato caratterizzato da paludi e grandi foreste di piante ora estinte, simili alle felci e agli equiseti, che hanno formato gran parte dei giacimenti carboniferi europei. Durante questo periodo appaiono i primi rettili e c’è una grande diffusione di insetti. Paesaggio relativo al Basamento Metamorfico In seguito durante il Periodo Permiano inferiore (286 milioni di anni fa) grandi vulcani, anche orizzontali, emettono ceneri e lave incandescenti molto fluide, ignimbriti simili alle nubi ardenti che si espandono sopra il basamento metamorfico originando la Piattaforma Porfirica Atesina che dà luogo ai giacimenti di porfido ora esistenti. Filoni lavici Raffreddandosi formò uno strato di rocce spesso centinaia di metri dando vita al fenomeno delle ignimbriti costituendo quelli che comunemente si chiamano i Porfidi quarziferi. Da questo fenomeno nacque la catena del Lagorai formata da porfidi potenti centinaia di metri. Durante il Periodo Permiano appaiono le prime conifere, si sviluppano rettili simili ai mammiferi, scompaiono le trilobiti e appaiono le prime ammoniti. A questo periodo risale anche un rettile chiamato Tridentinosaurus e rinvenuto sull’Altopiano di Pinè in un livello di tufi, intercalato ai porfidi Nel corso del Permiano superiore si instaurò un ambiente desertico che portò alla formazione delle Arenarie di Val Gardena. I sedimenti che andarono a costituire tale formazione rocciosa derivarono dalla disgregazione degli edifici vulanici del permiano inferiore. La continua azione delle piogge e dei venti portò al disfacimento e all’erosione degli strati superficiali che si accumularono in depositi di sedimenti dallo spessore variabile. I detriti, trasportati dalle alluvioni, andarono a colmare le depressioni mentre i venti trasportavano i sedimenti dalla granulometria più fine accumulandoli in dune di sabbia rossastra. La grana della roccia diminuisce, infatti, dal basso verso l’alto. Gli affioramenti più indicativi di questi terreni permiani sono rappresentati dal canion scavato dal “Rio delle foglie” il Butterloch, il monte Seceda, il Passo Valles e il passo delle Erbe a Nord del Sass di Putia. Su questo territorio si muovevano alcuni antenati dei più famosi dinosauri che domineranno la terra nell'Era successiva: il Mesozoico. Il canion del Butterloch rappresenta il più importante sito al mondo per il ritrovamento di numerose tracce di tetrapodi del permiano superiore. Tra i resti fossili di queste località, particolarmente interessanti sono i segni lasciati dalle onde sulla spiaggia (ripple mark), i segni lasciati dalle gocce di pioggia sulla spiaggia, i segni del fango rinsecchito Nel frattempo un vasto braccio marino, proveniente da Balcani, invade buona parte dei territori alpini che fino ad allora erano stati caratterizzati da un paesaggio pianeggiante dove grandi fiumi provenienti da nord trasportavano e accumulavano detriti di vario genere formando il complesso sedimentario delle Arenarie di Valgardena. Avviene una trasgressione marina Probabile paesaggio al tempo della formazione delle Arenarie della Val Gardena La trasgressione marina al termine del permiano e la conseguente trasformazione di queste zone desertiche in larghe fasce di lagune costiere e bassi fondali con un clima molto arido e una grande evaporazione comportarono la precipitazione di Sali come il gesso (evaporiti) CaSO4. Tali depositi, salini, bianchi e farinosi affiorano allo sbocco del Rio Gola nella valle dell’Adige ai piedi del monte Palon. Il mare successivamente invaderà tutto il Trentino fermando la sua linea di costa lungo quella che ora è la valle dell’Adige. A oriente di questa, Valsugana, Val Pusteria, Carnia, si formerà un vasto golfo di acque poco profonde (qualche decina di metri) e molto quiete favorevoli allo sviluppo di molte forme di vita cefalopodi, gasteropodi e pesci, nel quale si accumulavano fanghi scuri ricchi di sostanza organica, che daranno luogo alle formazioni calcaree di Bellerophon, dal nome di un mollusco caratteristico di questa formazione. Gli strati scuri Bellerophon si sovrapponevano agli strati chiari delle evaporiti gessose Sequenza temporale della trasgressione marina Probabile paesaggio al tempo della formazione a Bellerophon Il passaggio dal Permiano al Trias rappresenta una delle date miliari della storia della Terra, in quanto rappresenta il passaggio dall'Era Paleozoica al Mesozoico. Come tutti i passaggi tra due Ere geologiche anche questo è caratterizzato da importanti estinzioni di massa, ben più imponenti di quella successiva, ma più famosa, in cui scompariranno i dinosauri. Tale passaggio è ben visibile alla testata del Butterloch (sotto il Corno Bianco) ed è riportato in foto (B e W stanno ad indicare gli strati del Bellerophon e del Werfeniano). Nota particolare Alla fine del Permiano si è verificata la più drammatica estinzione di massa della storia della Terra, crisi biologica che ha interessato un gran numero di organismi, soprattutto marini (si ipotizza il 49% delle famiglie paleozoiche e il 72% dei generi, contro il tasso medio di estinzione del 17% degli altri periodi). Per essa sono state proposte varie spiegazioni: •improvviso aumento della radiazione cosmica, •fluttuazione nel contenuto d'ossigeno nell'atmosfera, •aumento nella salinità degli oceani, •diminuzione della produttività dei mari, •inversione del campo magnetico terrestre, •caduta di un asteroide (diametro ipotizzabile: 50 Km, luogo impatto ipotizzabile: Antartide), •vulcanismo esteso con effetti quali piogge acide, incendi, maggiori radiazioni ultraviolette e anidride carbonica. Tutte queste spiegazioni, non necessariamente slegate l'una dall'altra, richiedono l'intervento di un evento esterno eccezionale, teoricamente possibile ma non documentato. Secondo parecchi autori può essere stata determinata dalla concomitanza di fenomeni che operano anche oggigiorno: Due eventi in particolare sarebbero la causa di una simile strage: fluttuazioni climatiche cambiamenti paleogeografici del tardo permiano Le brusche variazioni climatiche con alternanza di periodi glaciali e interglaciali avrebbero causato forti estinzioni nelle faune e nelle flore continentali nonché una marcata specializzazione della fauna marina. Alla pari di tutte le crisi biologiche in genere, la perdita di un certo numero di specie ha creato un forte squilibrio negli ecosistemi, causando in tal modo una reazione a catena nella quale sono state coinvolte molte altre forme viventi. In queste condizioni di equilibrio biologico precario si sarebbe verificato inoltre un abbassamento del livello dei mari, forse a causa dal mutamento delle dinamiche del mantello terrestre, e la conseguente emersione di ampi territori dapprima sommersi. Ciò ridusse il numero e la varietà delle nicchie ecologiche a disposizione degli organismi marini e quindi a una drastica riduzione delle ricche popolazioni costiere. Un'altra teoria sostiene la sequenza di tre fasi: la prima indusse distruzioni di habitat, instabilità climatica a causa dell'abbassamento del livello del mare intorno al continente unico Pangea; in un secondo tempo si ebbe il vulcanismo diffuso con l'immissione di enormi quantità di anidride carbonica; infine il livello marino risalì provocando inondazioni All’inizio dell’era Mesozoica, 250 milioni di anni fa - periodo Triassico, il mare avanza verso occidente fino alla Svizzera e Francia e in tutta la zona alpina si instaurano condizioni di mare costiero. Sui bassi fondali si depositano strati sottili di sabbie, argille, calcari che vanno a costituire la formazione di Werfen, rocce ben stratificate dai colori vivaci (grigio, giallo, rosso) caratterizzati da fossili guida quali la Claraia Clarai, gli Asteroidi (stelle marine), la Natiria costata e ammoniti quali la Tirolites cassianus. Si tratta di una delle prime avvisaglie del progressivo sprofondamento di questa porzione di placca continentale che porterà, durante tutto il triassico a condizioni di mare sempre più profondo, tranne una breve interruzione durante l'Anisico. Probabile paesaggio sottomarino al tempo della formazione di Werfen Nell’Anisico, 250 milioni di anni fa, alcune zone della nostra regione si sollevarono emergendo dal mare formando delle piccole isole in cui le rocce della formazione di Werfen e della sottostante Bellerophon vengono erose, incanalate in piccoli torrenti e distribuite come ciotolame rossastro lungo piccole spiagge. Queste antiche ghiaie andranno a costituire il conglomerato di Richtofen che affiora al tetto delle successioni Werfeniane di tutto il territorio dolomitico. Dopo questi sollevamenti, alla fine del Periodo Anisico, buona parte delle Alpi venete e lombarde incomincia a sprofondare lentamente a causa del fenomeno della Subsidenza. La subsidenza o subsistenza è un lento e progressivo abbassamento verticale del fondo di un bacino marino o di un'area continentale. Il mare era di tipo tropicale, con acque calde, limpide, ossigenate; sulle varie isolette in via di sprofondamento attecchivano comunità organogene, generalmente algali, ma cominciava la presenza di coralli. Mano a mano che i fondali sprofondano (1000 metri in 4 milioni di anni) la produzione di carbonato di calcio da parte degli organismi è talmente abbondante che le scogliere riescono a rimanere costantemente a pochi metri di profondità: la produzione e l’accumulo di sedimento carbonatico tengono il passo della subsidenza. Nelle aree adiacenti alle scogliere, dove non avevano attecchito gli organismi costruttori, la subsidenza determina un successivo approfondimento del fondo marino. Viene così a formarsi un paesaggio di isolette e scogliere circondato da bacini profondi quasi 1000 metri. Questi banchi formano ora alcune delle più famose montagne dolomitiche quali lo Sciliar, il Catinaccio, la Marmolada e le Pale di San Martino. Questa stratificazione è puramente cronologica, nella realtà gli strati appaiono mescolati e confusi. A partire dalle scogliere sottomarine si sono formati i principali gruppi dolomitici, modellati poi dall’erosione. I sedimenti che si accumulavano nei profondi bacini adiacenti alle scogliere sono rappresentati dalla formazione di Livinallongo, un pacco di strati sottili, talvolta selciferi con intercalati livelli di tufi e ceneri vulcaniche dal colore verde intenso. Alla fine del Ladinico, 230 milioni di anni fa, Mesozoico - triassico medio, l’area dolomitica viene interessata da una serie di imponenti fenomeni vulcanici e sconvolgimenti geologici. Dai vulcani esce una quantità impressionante di lava che va a riempire in parte i bacini sottomarini sul cui fondo si era depositata la formazione di Livinallongo. Subito dopo il livello marino si abbassa di alcune decine di metri per cui emergono le scogliere e gli edifici vulcanici. Le scogliere cessano di vivere e gli edifici vulcanici vengono spianati dall’erosione. Nelle aree più vicine ai centri eruttivi come le valli di Fiemme e Fassa i detriti, assieme a grandi blocchi crollati dalle scogliere riempiono completamente i bacini ladinici. Un ulteriore evento di origine tettonica colpisce in questo periodo il Trentino: Movimenti di masse rocciose lungo grandi fratture (faglie) portano alla deformazione e all’accavallamento delle rocce precedentemente deposte. Una volta terminati gli eventi tettonici la regione torna ad essere un tranquillo tratto di mare tropicale in cui tornano a proliferare gli organismi e in cui attecchisce una nuova generazione di scogliere e di piattaforme carbonatiche questa volta di età carnica successiva al Ladinico (230 milioni di anni fa) si forma la dolomia di San Cassiano. Queste formazioni non sono sottoposte a una elevata subsidenza e si possono espandere lateralmente chiudendo i piccoli bacini interposti fra esse in cui si depositavano i detriti erosi dalle rocce vulcaniche del tardo ladinico. Gli strati di La Valle e di San Cassiano sono testimonianza dello scatenarsi di eventi vulcanici. Queste rocce sono ricchissime di fossili marini, quali ad esempio la bella daonella che ricorda un sole splendente. In questi strati si rinvengono i fossili tipici della Dolomia principale come i grandi bivalvi megalodonti, gasteropodi del genere Wortenia e lamine stromatolitiche. megalodonte wortenia Il periodo geologico di queste formazioni è il Norico. Stromatoliti Le stromatoliti sono definite strutture organo-sedimentarie poiché si formano per interazione tra organismi e sedimento depositato al fondo. Tali strutture rappresentano una delle più antiche documentazioni della vita sulla terra, si ritrovano facilmente nei depositi paleozoici e archeozoici, fino a testimoniare la vita di tre miliardi di anni fa. Attualmente si formano ai climi tropicali ed in particolare è bene ricordare le celebri stromatoliti colonnari della Shrak Bay, una località dell’Australia Occidentale. La formazione di queste strutture è strettamente legata all’associazione di batteri e alghe cianoficee (azzurre) in grado di costituire dei feltri ciano-batterici in ambienti costieri tropicali. Durante gli uragani, mareggiate e maree la violenza delle onde porta in sospensione il fango presente all’interno delle lagune, questo fango viene trasportato nelle zone più interne fino a decantare sopra i tappeti ciano-batterici quando le condizioni tornano alla normalità. I batteri coperti dal livello a fanghi, per non soffocare, crescono tra un grano è l’altro del sedimento sovrastante e riconquistano la superficie. La figura a lato ( destra) mostra chiaramente i filamenti batterici che si fanno spazio tra il sedimento fino a raggiungere il livello sovrastante ossigenato. In questo modo il livello fangoso viene inglobato nel tappeto ciano-batterico, si crea una lamina sottile che subirà un processo di fossilizzazione. Quella che appare come una superfice sottilmente laminata non è altro che l’associazione di centinaia di lamine fangose depositate a seguito di molteplici eventi di tempesta e mareggiate. Le stromatoliti, ben visibili ad occhio nudo, sono presenti molto spesso all’interno di pietre da costruzione e pavimentazione, conferendo alle stesse dei motivi ornamentali di gran pregio. Si giunge così alla fine del Triassico e all’inizio del Giurassico, caratterizzato da un approfondimento dei vari ambienti marini. In conseguenza dell’apertura dell’Oceano Atlantico e del Mar Ligure, si delineano due bracci di mare che isolano una piattaforma allungata in senso meridiano cui verrà dato il nome di Piattaforma di Trento, a Est il Bacino Bellunese, a Ovest il Bacino Lombardo. Le terre comprese tra questi mari costituiranno un promontorio che dall’Africa si spinge verso Nord circondato da acque profonde. Anche il clima cambia sensibilmente; quello triassico era caldo e arido, quello giurassico è caldo e umido. È in questo ambiente, di lingue di terra al limite tra l’alta e la bassa marea che transitavano i dinosauri come quelli dei Lavini di Marco. I sedimenti che si depositano sono i Calcari Grigi, la formazione più tipica di questo periodo. Nel corso del Giurassico l’ambiente cambia molto lentamente, la piattaforma sprofonda poco alla volta, i sedimenti diventano via via più marnosi, tipici di ambienti più profondi. I calcari appaiono ben stratificati e ricchi di fossili quali Brachiopodi, Crinoidi, Echinidi, Lamellibranchi; talvolta si trova una miriade di sferette “ooliti” che si sono formate sulle spiagge dei bassi fondali del mare giurassico. Nel Giurassico superiore i territori continuano a sprofondare e ai calcari grigi seguono i sedimenti pelagici del Rosso ammonitico. I fossili più comuni sono le ammoniti, ma ci sono anche le Belemniti e Brachiopodi. Fossili e ambiente naturale Ammoniti e crinoidi Belemniti e Brachiopodi Ambiente di deposizione del Rosso Ammonitico Il mare rimane profondo per diverse decine di milioni di anni e vi si depositano il Biancone e la Scaglia Rossa. Nelle zone a fondali più depressi con il minimo di ossigeno i sedimenti sono biancastri, più sopra dove c’è ossigenazione il sedimento è rosso. Verso la fine del Cretaceo, 60 milioni di anni fa, il continente africano incomincia ad avvicinarsi all’Europa e a seguito di questo scontro di zolle i fondali si spaccano e si corrugano formando rilievi sottomarini stretti e allungati. La Scaglia Rossa, stratificata e ricca di selce affiora nella zone delle Tre Cime e fa da basamento al Cornetto e la Dosso d’Abramo. (Rocce Rosse) Ambiente di deposizione della Scaglia Rossa Il progressivo sollevamento dei rilievi sottomarini (Eocene inferiore, 50 milioni di anni fa) permette che, una volta raggiunta la profondità alla quale penetra la luce, si insedino nuove comunità organogene e attecchiscano nuove piattaforme carbonatiche. (Calcari di Torbole e Nago) Uno di questi rilievi sottomarini è ora la catena Monte Baldo-Bondone. Successivamente nell’Oligocene e nel Miocene rimane un ambiente di specchi d’acqua, scogliere e dune sabbiose poi, con la compressione alpina, tutto il territorio trentino emerge dall’acqua e inizia il processo di modellamento dovuto all’erosione e alle glaciazioni che si osserva ai giorni nostri.