Appunti di Sedimentologia - SISTEMA MARINO PROFONDO

Fonte: http://www.naturamediterraneo.com/forum/topic.asp?TOPIC_ID=43385 (17.01.2013 ore 18.11) 

 

Nel sistema marino profondo rientrano la scarpata continentale e il bacino. La scarpata continentale è la zona di raccordo tra la piattaforma continentale ed il bacino, ed è una zona inclinata con una pendenza di circa 4°, pendenza sufficiente a sviluppare i processi gravitativi. Pertanto la scarpata può essere una  zona di accumulo, di by-pass (trasferimento) o di erosione (tramite frane sottomarine). Difatti la scarpata continentale è spesso interessata da canyon sottomarini, alla cui base si trovano i conoidi sottomarini, spesso coalescenti tra di loro dando comunemente luogo al cosiddetto rialzo continentale (continental rise). Lungo la scarpata possiamo trovare sia associazioni di facies pelagica (da decantazione ecc…) che facies di risedimentazione (frane, torbiditi, ecc…). La scarpata continentale adiacente alla piattaforma carbonatica è molto più acclive rispetto alle normali piattaforme continentali (circa 30°) e presenta quindi morfologie molto differenti. 

Per studiare queste zone profonde viene comunemente usata una zonazione batimetrica, sia considerando la massa d'acqua (epipelagico, meso, bati, ecc…) che considerando altri indicatori batimetrici, quali: 

• Fossili --> che però spesso subiscono problemi di rimaneggiamento; 
• Tracce fossili; 
• Le strutture sedimentarie meccaniche --> ad es. i ripples; 
• I minerali antigeni --> ad es. la glauconite. 

Il rialzo continentale è la fascia di transizione tra la scarpata continentale ed il bacino. È la zona con un importante accumulo di sedimenti, soprattutto torbiditici, con la formazione dei conoidi sottomarini (deep-sea fan). Questi depositi torbiditici possono avere uno spessore anche di migliaia di m (ad es formazione marnoso arenacea = 4000 m) e una estensione di migliaia di Km, quindi possono creare sistemi enormi. Si forma essenzialmente lungo i margini passivi e trascorrenti, mentre è assente nei margini convergenti o attivi. Perché questi sedimenti vengono inglobati nel cuneo di accrezione, pertanto non lasciano traccia. 

I canyon sottomarini sono in corrispondenza delle scarpate, ma possono estendersi anche sulla piattaforma. Si sviluppano come estensioni di valli fluviali creati durante uno stazionamento basso del livello del mare (low stand) e reincisi dalle correnti di torbida. La loro genesi non è legata a tettonica in quanto nei margini passivi non c’è la tettonica dopo la famosa “Break-up unconformity”, ossia quella superficie di discordanza che divide le faglie precedenti legate alla zona di rifting, da tutti i sedimenti di margine passivo che non vengono interessati dalle faglie (difatti, quando finisce il rifting e inizia il drifting, il continente si è lacerato e si è messa in posto la prima crosta oceanica che assorbe tutti gli sforzi applicati dalle faglie listriche di horst e graben). 

Il trasporto di sedimento lungo questi domini sedimentari potrà avvenire in modi diversi tramite: 

• Pennacchi torbidi --> azione dei fiumi con trasporto verso il largo di sedimenti fini; 
• Vento; 
• Iceberg; 
• Correnti di torbida; 
• Frane sottomarine; 
• Cantour currents --> possono rielaborare le correnti di torbida, sono correnti che scorrono parallele alle sibare cantour currents --> possono rielaborare le correnti di torbida, sono correnti che scorrono parallele alle isobate, alla base della scarpata (rialzo continentale); 
• pioggia pelagica --> materia organica prodotta da organismi pelagici; 
• esplosioni vulcaniche. 

I depositi che mi aspetto  di trovare lungo una scarpata e al piede di essa saranno alternanze tra sedimenti emipelagici e sedimenti torbiditici, ossia cicli sabbia-fango che troviamo solitamente in una successione torbiditica. 

In base alla profondità del bacino, potremo avere spessori differenti: nel bacino profondo avremo netta differenza tra sabbia e fanghi, mentre nel bacino meno profondo prevarranno spessori di sabbia molto maggiori rispetto al fango e i processi di risedimentazione principali saranno quelli di piattaforma continentale, e meno da eventi torbiditici. 

Le conoidi sottomarine sono le aeree alla base della scarpata dove si accumulano i depositi torbiditici, secondo la classica evoluzione dei conoidi, ossia tramite migrazione dei lobi (lobi attivi, lobi inattivi). Pertanto dal punto di vista sedimentologico, questi depositi assumono geometrie di tipo tabulare. 

I fan sottomarini si classificano in base alla quantità di fango e sabbia. 

Riconosciamo 3 principali modelli di  fan sottomarini: 

1. MUDRICH SYSTEM --> se prevale il fango; 
2. SANDRICH SYSTEM --> se prevale la sabbia; 
3. GRAVELRICH SYSTEM --> tipicamente alimentate da depositi montuosi, caratterizzato da depositi ghiaiosi. 

Il mud rock fun presenta solitamente un’estensione di migliaia di Km, con poca sabbia concentrata solo nella zona di canale, mentre gli argini sono fangosi. 

Il mixed sand-mud fun presenta una struttura più tubolare con strati più o meno continui di sabbia  e con argini prevalentemente in fango. 

La sezione di un lobo di questo tipo di fan ricorda molto la sezione di un sistema fluviale, ossia evidenze di corpi canalizzati che passano poi a depositi piano-alluvionali. 

Il sand rich fan ha forte abbondanza di sabbia, con canali meno incisi e pochi livelli di fango. 

In genere: 

• Il riempimento di canali è costituito da sabbie amalgamate; 
• Gli argini, da torbiditi a argille interstratificate; 
• I complessi che si muovono da trasporto in massa si depositano secondo facies caotiche e strati convoluti (glumpeligs); 
• Nei lobi frontali, ritroviamo torbiditi e detriti; 
• Nei lobi distali, abbiamo canali di ARENARIA , TORBIDITI E ARGILLA. 

Si ricorda che la conoide è formata da tanti lobi, pertanto si assiste ad una ripetizione della geometria a scala sempre più piccola (=geometria frattale). 

In un record stratigrafico riconosciamo un canale di lobo torbiditico da uno fluviale per il fatto che quello da conoide si caratterizza da depositi marini e per le dimensioni molto più grandi rispetto al canale fluviale (larghezza superiore al Km; larghezza Mississippi = 500-600 m). 

Una classica successione stratigrafica da conoide sottomarina rispecchierà una classica successione torbiditica, ossia la sequenza di Bouma. 

All'interno di questa sequenza, possiamo riconoscere: 

• Clay chips alla base; 
• Flute cost; 
• Groove cost (deformazione da carico).