Riassunto esame di Geologia, prof. Senatore, libro consigliato Introduzione allo studio delle rocce, D'Argenio, Innocenti, Sassi

Strutture sedimentarie e facies di spiaggia e di laguna.

Offshore o piattaforma. L’offshore è un ambiente de posizionale tranquillo dove predomina la

decantazione dell’argilla e silt, solo raramente le onde interessano il fondo durante gli uragani di

violenza particolare depositando strati sottili e sottilissimi di sabbia e fango, la sabbia forma strati

continui (paralleli o ondulati) o discontinui (lenticolari) con gradazione, laminazione piano parallela

ondulata o incrociata deposta in condizioni di decantazione, decantazione + trazione o trazione, da

onde di tempesta. Queste rimettono in sospensione e ripuliscono il fango che si deposita

normalmente in questa zona, la sabbia viene concentrata e spesso deposta su una superficie di

erosione (strati con base netta). Le onde normali formano piccoli ripples isolati coperti poi dal

fango, la cui lunghezza è uguale a circa il diametro dell’orbita dell’onda ciò comporta che in acqua

profonda i ripples dovrebbero essere più lunghi che in acqua bassa. La granulometria fine permette

l’esistenza di uno strato – limite laminare determinando i ripples molto più piccoli del diametro

orbitale. Biologicamente la zona di transizione presenta un’alta diversità di specie bentoniche per

cui la bioturbazione è sempre presente e spesso omogeneizza completamente il sedimento.

Spiaggia sottomarina o esterna. Nella spiaggia sottomarina le onde normali esercitano sul fondo

una pressione superiore a quella critica formando ripples nella parte più profonda della zona e

megaripples in quella superiore (regime subcritico), l’aspetto interfacciale di queste strutture è dato

da laminazione incrociata a scala piccola e media. Nella spiaggia di alta energia i ripples ed i

megaripples sono asimmetrici e si spostano verso terra mentre nella spiaggia di bassa energia i

ripples simmetrici sono più frequenti e le immersioni dei foreset sono variabili con una tendenza

maggiore verso la terra nella parte superiore della zona (vicino ai frangenti). Nei solchi tra una barra

e l’altra i ripples e i megaripples possono avere creste perpendicolari all’asse del solco e alla crosta.

Le strutture da ripples e megaripples tendono ad essere obliterate da due cause:

Bioturbazione; diminuisce nella parte superiore della zona a causa della frequente rimozione

1) della sabbia da parte delle onde normali (fondo mobile).

Tempeste; le barre litorali sono spianate parzialmente o totalmente, passato l’acme (erosione

2) domina su tutta la superficie della spiaggia) subentra la deposizione che è maggiore nella

zona di transizione e minore nella parte inferiore della spiaggia sottomarina in quanto il

materiale sospeso viene trasportato verso mare; gli strati di tempesta tendono a conservarsi

nello shoreface inferiore sia perché sono più spessi sia perché l’azione rielaboratrice delle

onde normali è minore, invece nello shoreface superiore gli strati di tempesta vengono

cancellati da ripples e megaripples.

Le sabbie di tempesta presentano queste strutture:

• Laminazione piano-parallela con leggerissime discordanze;

• Laminazione leggermente e irregolarmente ondulata in set fusiformi separati sda

superfici erosive anch’esse leggermente e irregolarmente incurvate.

Gli strati gradati sono più rari ed indicano che le onde di tempesta hanno prevalentemente

degli effetti trattivi. Come conseguenza si nota che il potenziale di conservazione delle

strutture da onde normali è più basso nella parte bassa della spiaggia sottomarina, cioè dove

l’energia media è minore.

Parte della spiaggia Sedimenti presenti

Shoreface Sabbia medio – fine, laminazione incrociata risultante da migrazione

e troncatura di megaripples simmetrici, presente bioturbazione

superiore sparsa

Sabbia fine, bioturbazione più intensa lamine ancora riconoscibili

Sabbia finissima, i ripples tendono a sostituire i megaripples ma

Shoreface inferiore sono quasi irriconoscibili

Transizione Silt, omogeneizzazione completa

Zona dei frangenti. La zona dei frangenti migra dalla spiaggia sottomarina a quella intertidale, è

una zona liscia, non deposizionale senza strutture trattive a parte qualche lamina piana. È

rappresenta da superfici d’erosione che troncano le lamine frontali dei megaripples sottomarini o

intertidali, poiché nella zona dei frangenti non vi è un volume sedimenti che la rappresenti essa non

rappresenta una facies.

Spiaggia intertidale. Nella parte esterna della spiaggia intertidale le onde di traslazione le onde

formano in parte le stesse strutture della spiaggia esterna (ripples e megaripples simmetrici o

asimmetrici e relativa stratificazione incrociata). Nella zona di collisione tra onde di traslazione e

risacca nella spiaggia da alta energia si formano megaripples simmetrici a cresta piatta le cui lamine

frontali immergono prevalentemente verso mare (effetto dominante del flusso di compensazione), lo

spessore dei set arriva a 50 cm (scala media). Nella spiaggia di bassa energia i ripples di

“collisione” sono più piccoli (lunghezza 5 – 10 cm) e simmetrici, sulla cresta della barra intertidale

si possono formare ripples asimmetrici con convergenza verso terra le cui creste sono appiattite in

bassa marea. La barra interditale d’estate migra verso terra e presenta una fronte inclinata fino a 30°

è costituita internamente da set cuneiformi con lamine frontali inclinate verso terra. La parte interna

della zona interditale è la battigia, essa è liscia e piana perché si trova permanentemente in

condizioni di regime supercritico a causa della scarsa profondità dell’acqua (temporaneamente vi si

formano anche delle antidune basse e piatte). La battigia con le maree e le tempeste è sottoposta a

spostamenti laterali e ad alternanze di erosione e accumulo, ne risulta una stratificazione cuneiforme

a basso angolo con inclinazione prevalentemente verso mare e sorprendentemente stabile se si

pensa che si forma sul pelo dell’acqua infatti la battigia essendo già una zona di massima energia in

condizioni normali si trova in equilibrio in condizioni di maggiore energia, ciò conferma

ulteriormente il fatto che le strutture di alta energia hanno più probabilità di conservarsi che non

quelle di energia minore, ciò nel contesto degli ambienti non protetti. L’alto potenziale di

conservazione ne fa la più tipica stratificazione di spiaggia. Le altre strutture intertidali (ripples,

megaripples, barre) viceversa sono periodicamente “piallate” dalle migrazioni alternate delle zone

di battigia e di frangenza nonché dai passaggi delle onde di tempesta, esse sono dunque effimere e

soprattutto in fase di accrezione possono essere sostituite da strutture di battigia che tendono ad

essere indicative dell’intera zona interditale.

Spiaggia emersa. I depositi di spiaggia emersa sono sabbie a lamine piane, in prevalenza orizzontali

o immergenti verso terra separate da superfici di erosione connesse alle tempeste. Le onde di

tempesta estendono la battigia sulla retro spiaggia formando una berma di tempesta con lati

immergenti verso mare, abbandonando gusci o ciottoli in cordoni o nastri residuali scavano dietro la

berma canaletti paralleli alla costa riempiti successivamente da ripples asimmetrici migranti lungo

la costa e talora da veli di fango. Alle cuspidi litorali che si formano lungo le battigie di tempesta

possono essere legate altre superfici di erosione concave che producono concentrazioni localizzate

di materiali grossolani.

Facies associate alla spiaggia: comprendono le dune eoliche, la laguna e il ventaglio di washover.

Laguna. La laguna associata alla barriera sabbiosa sono delimitate verso mare dal alto posteriore

della barriera occupata da dune e paludi salmastre verso terra da una piattaforma alluvionale o

deltizia con eventuali bocche fluviali mentre le rive sono occupate da paludi, erbacce talora a

mangrovie. A seconda della facilità di scambio d’acqua con il mare degli apporti fluviali, del tasso

di precipitazione e del tasso di evaporazione le acque della laguna possono essere salmastre, salate o

sovrasalate (verificarsi delle condizioni evaporitiche, precipitazioni di sali). Nei climi aridi e

semiaridi l’ambiente di laguna è spesso schizoalino. Generalmente il fondo della laguna è

ossigenato (presenza di bioturbazione) ma talora, in condizioni di circolazione ristretta, è riducente

(conservazione di sostanza organica nel sedimento). Normalmente sotto l’interfaccia si hanno

condizioni riducenti per cui si formano solfuri autigeni che impartiscono colorazione nerastra al

sedimento. Dal punto di vista sedimentologico le lagune presentano gli stessi caratteri della baie. I

depositi più comuni sono fanghi argillosi e siltosi mentre piccole onde prodotte localmente formano

delicati ripples simmetrici nei silt. In fase di accrezione del fondo i ripples crescono gli uni sopra gli

altri senza troncature erosive formando una laminazione ondulata continua. Le intercalazioni

sabbiose sono più o meno frequenti e di spessore molto variabile, si tratta per lo più di sabbie fini e

“sporche” più calacaree e provenienti dal mare (presenza di resti organogeni). Gli strati più

cospicui, di forma lenticolare e contenenti anche materiali ruditici, sono i ventagli di rotta fluviale e

i ventagli di washover che presentano caratteri molto simili, dalla gradazione alle laminazioni piane

o incrociate, alle amalgamazioni erosive e ai ciottoli di fango. I principali criteri per riconoscere i

depositi di washover (depositi di tempesta lagunari) sono due:

Foreset immergenti verso terra;

1) Presenza di gusci marini rimaneggiati.

2)

Verso i margini della laguna la sabbia fine può essere trascinata da onde o correnti di marea

formando ripples e stratificazione lenticolare, ondulata e flaser. L’estensione di queste strutture a

tutta la superficie del fondo significa che ormai si parla di una piana di marea. La fauna e la flora

delle lagune e delle baie possono essere marine ma più spesso sono adattate a condizioni salmastre

o variabili, il fondo può essere popolato da alghe cianoficee, mangrovie o erbe marine il cui effetto

è quello di intrappolare il sedimento fine. I molluschi sono i maggiori responsabili della

bioturbazione e possono dar luogo ad accumuli sia meccanici che fisiologici. In particolari

condizioni di clima, circolazione idrica, apporto di sostanze nutritive e silice le acque superficiali di

una baia o laguna sono eutrofizzate come quelle dei laghi e si hanno grandi “fioriture” di diatomee

soprattutto nella stagione estiva. Alla “pioggia” del fitoplancton si alterna, in inverno, il deposito di

argilla, ciò produce delle ritmiti o varve diatomiche.

Motivi deposizionali di spiaggia.

I depositi di spiaggia che si conservano normalmente sono quelli