RICERCA ITALIANA     

Programma di ricerca

ADRIA: promontorio della placca africana o microplacca?

Università di riferimento

Università degli Studi di CAMERINO - SCIENZE DELLA TERRA - ()

Responsabile dell'Unità di ricerca

Eugenio Turco

Descrizione

METODOLOGIA PROPOSTA
Come già sottolineato al punto 2.4, la conoscenza del moto della placca Adriatica riveste un ruolo fondamentale nelle ricostruzioni tettoniche dell’intero Mediterraneo. Essa, infatti, entra in gioco nello sviluppo di quattro catene orogeniche: gli Appennini, le Alpi, le Dinaridi e le Ellenidi. Il moto tra Africa ed Eurasia, ricavato dalle isocrone magnetiche dell’Oceano Atlantico, costituisce una cornice fondamentale per la ricostruzione della storia tettonica del Mediterraneo, ma la presenza di microplacche interposte limita notevolmente l’efficacia di questo approccio. Al punto 2.4 è stato anche evidenziato il fatto che i dati geologici ed il fit della Pangea contraddicono l’ipotesi del ruolo di promontorio Africano assegnato ad Adria dai dati paleomagnetici. Inoltre, in mancanza di anomalie magnetiche della crosta oceanica relitta del bacino Ionico, appare chiaro che la soluzione del problema va ricercata nella integrazione di accurate analisi dei dati geologici, che da soli non sono in grado di determinare il moto Adria-Africa, con i vincoli cinematici. Allo scopo di rendere i dati geologici utilizzabili per la determinazione del moto relativo tra Adria ed Africa, noi applicheremo quindi un metodo che combina la modellizzazione cinematica interattiva con l’analisi geologica. Il metodo consiste nel creare una serie di modelli cinematici plausibili, integrati nel modello globale di rotazione delle grandi placche, in modo che ognuno di essi rappresenti una delle ipotesi possibili e cinematicamente consistenti di separazione della microplacca Adriatica rispetto ad Africa. E’ chiaro che le diverse simulazioni di evoluzione tettonica determinano effetti diversi per quanto riguarda la dinamica dei margini (strutture geologiche, cinematiche, cambiamenti e distribuzioni di facies, uplift, subsidenza, etc.). Il modello che prevede la dinamica dei margini più aderente ai dati geologici osservati sarà quindi adottato per definire i parametri cinematici che descrivono il movimento Adria-Africa.

IPOTESI DI SEPARAZIONE DI ADRIA
Stampfli & Mosar (1999) furono i primi autori ad affrontare il problema della sovrapposizione di Adria su Eurasia nel fit della Pangea. Questi autori eliminarono il rilevante overlap di Adria separando questa microplacca da Apulia all’altezza del Gargano, e lasciando quest’ultima come promontorio africano. Ciò consentiva di posizionare Adria s.s più ad oriente nel fit della Pangea e di riportarla successivamente nella sua attuale posizione rispetto ad Africa ed Apulia per mezzo di un movimento sinistro a partire dal Cretaceo sup.
Successivamente Stampfli & Borel (2004) proposero un modello alternativo, nel quale si ipotizza che Adria sia stata solidale con Africa a partire dal Triassico medio. Secondo questi autori l’attività tettonica nel bacino Ionico cessò già nel Triassico, prima dell’inizio dell’apertura dell’oceano Ligure-Piemontese. In questo scenario la sovrapposizione tra Adria ed Eurasia viene eliminata mediante un bilanciamento dello stretching subito durante la fase di rifting che precede la formazione della Tetide Alpina.

In entrambi i modelli descritti l’apertura dello Ionio cessa prima dell’inizio del rifting Atlantico e della conseguente formazione del bacino Ligure-Piemontese. Il dato incontrovertibile sull’esistenza di un movimento relativo tra Adria e Africa, fornito dalla presenza del bacino Ionico, non è tuttavia ben vincolato a livello temporale. Il rifting ionico, secondo le più recenti interpretazioni (Catalano et al., 2001; Stampli and Borel, 2004; Garfunkel, 2004), inizierebbe nel Permo-Triassico. Segue una fase di spreading la cui attività, secondo alcuni autori (Finetti, 1985; Catalano et al., 2001; Della Vedova & Pellis, 1989; Verzhbitskii, 2001), potrebbe prolungarsi fino al Giurassico-Cretaceo. Questa ipotesi, se risultasse vera, implicherebbe che l’attività tettonica nel bacino Ionico sarebbe in parte coeva con l’apertura dell’oceano Ligure-Piemontese. I due oceani, in questa interpretazione, si incontrerebbero pertanto in una giunzione tripla. Fatto fondamentale è che questa soluzione, se confermata dai dati geologici, basterebbe da sola a risolvere il problema della sovrapposizione di Adria nel fit della Pangea, in quanto Adria ed Apulia potrebbero in questo caso restare solidali e muoversi in modo indipendente da Africa durante l’apertura dei bacini Ligure-Piemontese ed Ionico. Questo modello prevede in sostanza due fasi tettoniche distinte. Durante la prima fase, dal Triassico medio al Giurassico inferiore, Adria si separa da Africa formando il bacino Ionico. Nella seconda fase, a partire dal Giurassico inferiore, il moto relativo Adria-Africa subirebbe una sostanziale variazione a seguito del breakup della Pangea, tale da riorientare il vecchio sistema dorsale-trasforme. La vecchia dorsale ionica si trasformerebbe di conseguenza in uno spreading center caratterizzato da brevi segmenti di dorsale e lunghe zone trasformi.

COMPITI DELL'UNITA' OPERATIVA DI CAMERINO
L’unità operativa di Camerino sarà essenzialmente impegnata nella produzione di modelli cinematici del Mediterraneo Centrale, ognuno dei quali dovrà sviluppare una delle ipotesi possibili di svincolo della placca Adriatica rispetto ad Africa. Allo scopo di testare i modelli prodotti, l’U.O. procederà al confronto delle dinamica dei margini prevista da ogni singolo modello con i dati forniti dalle altre unità operative che avranno nel contempo intrapreso studi sistematici delle successioni stratigrafiche appenniniche e siciliane, nonché di quelle apule e del mar Adriatico. Quest’ultime verranno analizzate per mezzo di dati del sottosuolo (sezioni sismiche e pozzi). Una particolare attenzione sarà rivolta alle variazioni di facies ed alla storia della subsidenza, che registrano in maniera fedele la dinamica dei margini.

Inoltre l’U.O di Camerino sarà anche impegnata nella reinterpretazione delle sezioni sismiche di offshore (zona F) dal Gargano al Golfo di Taranto, delle sezioni CROP dell’area ionica e della scarpata di Malta. A tale scopo saranno utilizzati i pozzi di esplorazione disponibili. L’U.O. di Camerino infine collaborerà con le altre unità di ricerca a determinare le curve di subsidenza dei margini utilizzando i pozzi disponibili e le successioni stratigrafiche più significative.

MATERIALE GIA' ACQUISITO
Per lo svolgimento della ricerca proposta l’U.O. di Camerino dispone di software specifici, i più significativi sono:

1. PCME (Paleo Continental Map Editor v. 4.0, Schettino 1998). Questo pacchetto software consente di ruotare poligoni sulla sfera intorno a poli euleriani, di determinare velocità angolari e lineari, di elaborare in maniera automatica rotazioni incrementali, di generare isocrone virtuali, di visualizzare campi di velocità tra coppie di placche, di determinare poli di rotazione utilizzando isocrone magnetiche, continent-ocean boundaries (COBs) e slip-vectors.
2. STRETCH, prodotto dalla Badley Earth Sciences (Computing) Limited UK.
E’ un programma per il forward-modelling di bacini sedimentari estensionali. Esso genera modelli che illustrano sia le fasi di sin-rift che post-rift dello sviluppo di bacini. Inoltre permette di investigare i seguenti aspetti: morfologia dei riempimenti, morfologia dei blocchi di faglia, geometria dei piani di faglia, uplift e subsidenza intorno a faglie attive, uplift come conseguenza dell’erosione, sviluppo di uncorformity, fattore di stretching, spessori delle successioni stratigrafiche (inclusa la compattazione), gli effetti geometrici della compattazione, controllo della paleoprofondità, variazioni batimentriche nel tempo, curve di subsidenza, storia del flusso di calore e controlli stratigrafici e strutturali sulle anomalie gravimetriche.
3. FLEX, prodotto dalla Badley Earth Sciences (Computing) Limited UK.
E’ un programma per il reverse-modelling (backstripping) della storia post-rift di bacini sedimentari estensionali e margini passivi. Flex genera una sequenza (indietro nel tempo) di sezioni geologiche palinspastiche, con rimozione progressiva di unità stratigrafiche via via più giovani. Tutte le sezioni geologiche vengono isostaticamente bilanciate. Inoltre permette di investigare: la storia termica calibrata dalla stratigrafia, siti di uplift sopra il livello del mare, gli spessori delle sequenze stratigrafiche decompattate e la velocità di subsidenza.
4. GLOBALMAPPER v. 7, prodotto da Global Mapper Software LLC, USA.
Esso visualizza i più diffusi datasets (raster, vettoriali etc.) e permette di utilizzare tutte le funzionalità GIS, incluso la visione 3D dei dati di elevazione. Inoltre consente l’accesso diretto all’intero Terraserver Database dell’USGS (carte topografiche, immagini da satellite e SRTM).

L’U.O. di Camerino dispone inoltre di tutte le linee sismiche offshore eseguite da OFFSHORE NAVIGATION, INC. progetto 858 zona F, per conto di AGIP S.p.A Attività minerarie. La zona F comprende tutta la fascia che si estende dal Gargano allo stretto di Messina.