Appunti di Sedimentologia - AMBIENTI MARINI

Fonte: http://www.paleoantropo.net/paleogenerale/sedimenti.htm (17.01.2013 ore 14.479) 

Tra gli ambienti marini distinguiamo: 

• i sistemi di piattaforma; 
• il sistema marino profondo (scarpata e bacino). 

SISTEMI DI PIATTAFORMA

Il sistema di piattaforma si sviluppa subito dopo la zona costiera fino a dove inizia la zona di off-shore (la zona di off-shore inizia al di sotto del livello di base delle onde da tempesta). 

La zona di piattaforma dal punto di vista idrodinamico è una zona relativamente tranquilla in quanto il moto ondoso non riesce ad arrivare sul fondo. Pertanto ci si aspetta di trovare sedimenti fini della taglia del fango (nelle zone tropicali questa zona può essere interessata da biocostruzioni o piattaforme carbonatiche che tendono a raggiungere il livello del mare). 

La larghezza della piattaforma continentale dipende dal tipo di margini in cui mi trovo: nei margini attivi la piattaforma continentale è poco sviluppata o del tutto assente, mentre nei margini passivi, tipo Atlantico, la piattaforma continentale può essere molto estesa, anche centinaia di Km. 

In genere la profondità del ciglio (bordo) della piattaforma continentale, legalmente parlando, si attesta alla batimetrica dei 200 m, mentre geologicamente parlando, è fissata sui 130-140 m di profondità. Pertanto, se consideriamo che 18 000 anni fa il livello del mare si trovava 120 m più in basso rispetto l’attuale (a causa della glaciazione), a quei tempi il ciglio della piattaforma combaciava con la spiaggia. 

La piattaforma continentale viene divisa in 2 parti, in relazione alla posizione del livello del mare: 

1. piattaforma PERI-CONTINENTALE -->  quando il mare invade il margine di un continente – SITUAZIONE ATTUALE; 
2. piattaforma EPI-CONTINENTALE --> quando il mare invade l’interno di un continente. Nel cretacico il mare invadeva l’interno, formando piattaforme estesissime lunghe anche centinaia di Km. 

Le piattaforme continentali vengono classificate in funzione dei processi del mare: 

• DOMINATE DALLE ONDE E TEMPESTE (ca. 80%) --> caratterizzate da sedimenti attuali e recenti o relitti (sedimenti che si sono formati in altri regimi idrodinamici e ambienti sedimentari, ad es quando il livello del mare era più basso, e che sono rimasti la e non vengono più rimossi); 
• DOMINATE DALLE MAREE (ca. 17%) --> caratterizzati da sedimenti con palinsesto (ossia sedimenti  sia attuali che relitti, rimaneggiati); 
• DOMINATE DALLE CORRENTI OCEANICHE (ca.3%) --> interessano piccole aree delle piattaforme continentali. 

Andando dalla spiaggia al bordo della piattaforma continentale ci si aspetterebbe di trovare sedimenti via via più fini, secondo un modello di piattaforma gradata (sand --> muddy sand --> sandy mud --> mud). Nella realtà questo modello predittivo non è rispettato: difatti, tramite lo studio della piattaforma continentale tramite profili sismici, nelle piattaforme continentali attuali sono stati trovati anche sedimenti relitti o in palinsesto, che determinano una granulometria molto variabile lungo la piattaforma, in relazione alle precedenti variazioni del livello del mare. Quindi NON è possibile generalizzare un modello di piattaforma. 

Nelle piattaforme attuali i sedimenti relitti pre-Olocenici (depositati durante la fase glaciale di stazionamento basso del livello del mare, non rielaborati da tempeste e/o da correnti marine), coprono circa il 70% della superficie delle piattaforme continentali. 

L’Adriatico è una piattaforma epicontinentale in cui abbiamo una successione di sedimenti che si sono formati in relazione alla variazione del livello del mare: perforando, potrei trovare dapprima sedimenti fini e fango nelle parti superficiali (legati a processi di trasporto in sospensione e decantazione), ma andando in profondità potrei trovare sedimenti costieri, relativi al periodo in cui la linea di costa era più bassa. 

I processi dinamici che possono interessare un sistema di piattaforma sono: 

• Correnti di marea; 
• Correnti oceaniche; 
• Correnti metereologiche. 

La più famosa corrente oceanica è la corrente del Golfo. Le correnti oceaniche sono correnti TERMOALINE, ossia correnti che dipendono da differenze di temperatura e di salinità. Difatti le acque fredde sono più dense (in genere anche più salate) e tendono ad andare verso il fondo, mentre le correnti calde tendono ad andare più in superficie: tutto ciò genera il movimento delle correnti oceaniche che rimescolano la massa delle acque. 

Dal punto di vista sedimentologico, a noi interessa cosa producono queste correnti. In Africa orientale (Sud-Est) esiste una corrente chiamata AGULHAS CURRENT che genera delle strutture sedimentarie a grande scala, ossia delle linee all'interno del sistema di piattaforma continentale che tendono a migrare nella direzione delle correnti, anche di 1 m/s. 

Le forme di fondo che si possono sviluppare in relazione a queste correnti sono prevalentemente condizionate dalla quantità di sedimento a disposizione (LOWSTAND SUPPLY e HIGH-SAN SUPPLY MODEL = modello di base e alto rifornimento di sabbia) e dall'energia e intensità della corrente. 

Le piattaforme continentali hanno un forte interesse economico in quanto le correnti oceaniche che vi scorrono creano corpi sabbiosi molto estesi comunemente all'interno di sedimenti fini, pertanto ottimi per creare potenziali reservoir (materiale poroso permeabile all'interno di sedimenti impermeabili). 

Possiamo distinguere 2 tipi di piattaforma continentale legate a regimi sedimentari: 

1. Quella con regime dominato da apparati sedimentari --> tasso di rifornimento > tasso di accomodamento; 
2. Quelle con regime dominato da accomodation --> tasso di sollevamento del livello del mare > tasso di rifornimento. 

Chiaramente questo si riflette nelle geometrie deposizionali all'interno del sistema: nel nostro caso avrò trend regressivo (linea di costa verso mare) quindi una progradazione del sistema; nel secondo caso avrò un trend trasgressivo (linea di costa verso terra), ossia una retrogradazione del sistema.

Nell'Adriatico, negli ultimi 18 000 anni, si è avuto un trend trasgressivo. I cicli trasgressivo-regressivo sono alla base della stratigrafia sequenziale. Nell’Oceano Atlantico avremo i più spessi cicli perché è il margine passivo più antico (si è aperto nel Giurassico, circa 160 Ma anni fa).