Mass Transport Complexes in bacini confinati a controllo strutturale: l'Unità Epiligure di Specchio (Appennino Settentrionale)

Il recente incremento dellࢠesplorazione geofisica dei margini continentali e il concomitante sviluppo di tecnologie dࢠindagine, sismiche ed acustiche, sempre piàƒ¹ accurate, hanno rivelato la comune presenza di vasti accumuli di sedimenti rimobilizzati a causa di franamenti sottomarini, e comunemente identificati con il termine di Mass Transport Deposit o Complex (MTD e MTC, rispettivamente). Attualmente, queste unitàƒ sono intensamente studiate non solo per ragioni strettamente scientifiche, quali il loro significato ambientale, la comprensione dei processi di innesco e il loro ruolo nellࢠevoluzione dei flussi densi di sedimento, ma anche per ragioni socio-economiche, principalmente nella mitigazione del rischio geologico e nellࢠesplorazione petrolifera. Dࢠaltra parte, gli studi di affioramento su esempi fossili di MTDs sono relativamente scarsi se rapportati allࢠenorme quantitàƒ di dati provenienti dalla geologia marina. Una serie di problemi emerge dai tentativi di comparazione reciproca tra i dati provenienti da questi due tipi di approccio, principalmente a causa dei limiti di risoluzione ed dei problemi di scala insiti nei due metodi, e a causa della relativa scarsitàƒ di contesti geodinamici confrontabili, e spesso caratterizzati da interpretazioni discordanti (i.e. contesti di margine convergente/collisionale versus contesti di margine divergente). Questi ultimi punti sono particolarmente evidenti per i prismi di accrezione, dove diversi fattori di controllo convergono nella formazione di ࢠunitàƒ caoticheࢠa differenti scale. Questa situazione mette in luce la necessitàƒ di una comparazione sistematica ed un approccio integrato nello studio di questo tipo di unitàƒ per una migliore comprensione del loro significato geologico, specialmente per quei bacini che si trovano al di sopra dei prismi di accrezione e che rappresentano il contesto di studio ideale per la comprensione del ruolo che ricoprono i MTDs nellࢠevoluzione dellࢠintero sistema collisonale, a dispetto del loro relativamente limitato riconoscimento allࢠinterno del registro geologico, sia recente che fossile. Tenendo conto di queste problematiche e con lo scopo di contribuire in parte a colmare tali lacune, viene qui affrontato lo studio di affioramento di un esempio fossile di MTC, conosciuto come Unitàƒ Specchio tra i geologi dellࢠAppennino, e classicamente ritenuto essersi sviluppato al tetto di un prisma di accezione in formazione. Questa unitàƒ àƒ¨ compresa nella parte basale (Rupeliano inferiore) dei depositi sin-orogenici delle Unitàƒ Epiliguri eocenico-oligoceniche, affioranti sul margine orientale dellࢠAppennino Settentrionale, sotto forma di resti isolati di successioni stratigrafiche (i.e. placche epiliguri), e che rappresenterebbero i riempimenti di bacini confinati di scarpata sviluppatisi al tetto della Falda Ligure durante la sua traslazione tettonica (i.e. prisma di accrezione proto-appenninico). Questo studio si compone di analisi stratigrafiche e strutturali, dalla scala cartografica a quella microscopica, svolte direttamente sui corpi da frana, e sulle successioni sedimentarie sovra- e sottostanti, e successivamente integrate da un tentativo di comparazione sistematica con i possibili analoghi moderni finora riconosciuti, focalizzando lࢠattenzione sugli aspetti legati sia al corpo di frana che alla fisiografia del contesto deposizionale originale. Il primo importante risultato ottenuto attraverso questi dettagliati studi dࢠaffioramento, riguarda la suddivisione dellࢠUnitàƒ Specchio in cinque (5) sotto-unitàƒ che rappresentano almeno quattro (4) distinti MTDs: quelli stratigraficamente piàƒ¹ bassi, di significato locale, mostrano provenienze dai settori meridionali, mentre quelli sovrastanti, di significato bacinale, mostrano provenienze dai settori settentrionali. Tra questi, il corpo di maggiori dimensioni raggiunge un volume stimabile a circa 150 km3. Lࢠimpilamento verticale di questi MTDs e la natura progressivamente sempre piàƒ¹ marino-marginale dei suoi componenti, suggeriscono una deposizione da parte di eventi strettamente ravvicinati nel tempo, originatisi in seguito a processi di collasso retrogradazionale a spese di aree sempre piàƒ¹ prossimali dellࢠoriginario bacino. Le accurate osservazioni sugli elementi interni di queste unitàƒ (i.e. matrice e blocchi) hanno permesso di sviluppare ipotesi riguardanti i possibili meccanismi evolutivi interni ai corpi di frana: in primo luogo attraverso la dettagliata descrizione di corpi sedimentari generati da processi catastrofici, che includono sia facies da slump che da debris flow (i.e. depositi da blocky flow di Mutti et al., 2006), e, secondariamente, con la caratterizzazione di quelle evidenze collegate allࢠinfluenza esercitata dal confinamento strutturale sulla messa in posto dei suddetti corpi, principalmente in termini di ridirezionamento forzato della massa franata, sovra-ispessimenti localizzati, ࢠaccoppiamentoࢠcon il substrato (erosione del fondo in senso sedimentologico), e distribuzione interna degli sforzi indotta da costrizioni morfologiche. In particolare, questo studio mette in luce la possibile presenza di un buckling laterale generalizzato (compressione + transpressione), in senso trasversale alla principale direzione di movimento, e di un taglio generalmente unidirezionale in senso longitudinale allo stesso, con importanti ripercussioni sullo studio della cinematica di questi processi. Questo studio contribuisce inoltre alla comprensione delle configurazioni dei bacini di scarpata ospitanti lࢠUnitàƒ Specchio, evidenziando le differenze che intercorrono tra le associazioni di facies nelle successioni sedimentarie sotto- e sovrastanti lࢠUnitàƒ Specchio, e suggerendo la possibile esistenza di un regime di tettonica ࢠpellicolareࢠa carico delle coperture sedimentarie epiliguri (tettonica gravitativa al tetto del prisma?). Questo tipo di regime tettonico (ࢠslope-tectonicsࢠ-type ?) prevede lo sviluppo sinergico di diapirismo fangoso ricollegabile a fenomeni di thrusting e trascorrenza, e la formazione di MTDs localizzati a piccola scala, a carico dei margini di bacino e degli alti strutturali intrabacinali; questi elementi, combinati, vanno a contribuire alla formazione di una fisiografia generalmente accidentata del profilo di scarpata, con lࢠenucleazione di depocentri isolati, separati da alti strutturali (i.e. above-grade slope). Infine, vengono qui tentativamente affrontate alcune considerazioni sul contesto paleogeografico generale delle successione epiligure al tempo del Rupeliano inferiore, attraverso lࢠintegrazione delle ipotesi finora classicamente accettate in letteratura con i risultati del presente studio, principalmente in termini di direzioni di trasporto dei MTDs, della loro provenienza e del significato ambientale dei materiali coinvolti. Le evidenze di un documentato vulcanismo calkalcalino attivo, caratterizzato da centri eruttivi distanti (in particolare viene qui riportata la prima segnalazione di strati vulcanoclastici risedimentati allࢠinterno della successione sedimentaria sovrastante lࢠUnitàƒ Specchio nella placca della Val Pessola), assieme alle evidenze di controllo tettonico e climatico mostrate dai depositi che segnano la ripresa della sedimentazione al di sopra del MTC, potrebbero contribuire a vincolare i possibili meccanismi di innesco e i fattori precondizionanti responsabili dello sviluppo dei MTDs costituenti, fornendo inoltre informazioni indirette sulle configurazioni generali delle aree-fonte. Queste osservazioni dimostrano come ulteriori studi specifici condotti su ࢠunitàƒ caoticheࢠprecedentemente sottovalutate possano contribuire in modo significativo ad una migliore comprensione del sistema orogenico appenninico, e allo stesso tempo, introdurre nuove sfide nellࢠapplicazione dei risultati su altre catene orogeniche nel resto del mondo.