Una trasgressione marina è un evento geologico durante il quale si ha un innalzamento relativo del livello del mare che causa l'allagamento di aree in precedenza emerse, e di conseguenza la migrazione della linea costiera verso terreni topograficamente più elevati..
Processi e sedimentazione
Le variazioni delle facies sedimentarie lungo la colonna stratigrafica sono indicativi dei fenomeni trasgressivi e regressivi, spesso facilmente riconoscibili in base a criteri sedimentologici, a causa delle condizioni peculiari richieste per depositare ogni tipo di sedimento in funzione dell'ambiente. Per esempio, rocce sedimentarie clastiche a granulometria grossolana come la sabbia si sedimentano generalmente lungo le linee costiere, ambienti ad alta energia, e sono caratterizzate da strutture sedimentarie (laminazioni, gradazioni) determinate dall'azione di onde e correnti; i sedimenti a grana fine invece, come i silt e le argille o i fanghi carbonatici, vengono depositati molto più lontano dalla costa, nelle acque profonde e in condizioni di bassa energia del mezzo (e sono contraddistinti da strutture sedimentarie a scala più fine, bioturbazione, o assenza di strutture sedimentarie).Monroe, James S., e Reed Wicander, The Changing Earth: Exploring Geology and Evolution, 2ª ed. Belmont: West Publishing Company, 1997, pp. 112 - 113 ISBN 0-314-09577-2.
In particolare, un fenomeno di trasgressione si riconosce nella colonna stratigrafica quando vi è un passaggio verticale più o meno graduale da sedimenti di facies costiera ad alta energia (come ad esempio arenaria), più antichi, a sedimenti marini franchi con facies di maggiore profondità (come ad esempio marne), più recenti: procedendo verso l'alto stratigrafico si ha quindi un pattern di retrogradazione, determinato dall'arretramento graduale nel tempo dei sistemi deposizionali costieri verso l'interno del continente; questo tipo di pattern si esprime in una sezione geologica con geometrie di strato tipicamente a cuneo e terminazioni dei corpi sedimentari a "becco di flauto" (onlap) che ricoprono i sedimenti precedenti in posizione sempre più interna al continente..
Quanto sopra esposto si riferisce a situazioni standard (anche se riscontrabili comunemente sul terreno); nella pratica, l'identificazione di sequenze trasgressive può non essere semplice e richiedere un'indagine accurata. Per esempio, possono essere assenti dei termini litologici: una fase di trasgressione rapida in ambiente terrigeno può essere espressa dal passaggio diretto da arenarie marino-marginali di spiaggia ad argille di piattaforma continentale.. O ancora, potrebbero non esserci variazioni litologiche significative. Questo tipo di situazione è frequente in successioni carbonatiche, caratterizzate ad esempio da una litologia calcarea uniforme; un evento trasgressivo graduale e "lento" può essere caratterizzato da una semplice variazione verticale da facies biocostruite di alta energia a facies protette di laguna interna a bassa energia: in questo caso abbiamo variazioni nelle strutture sedimentarie (tipologia di stratificazione, presenza di laminazioni da corrente o da onda, gradazioni granulometriche, bioturbazione...).. Un aiuto nel riconoscimento delle condizioni ambientali viene, oltre che dall'analisi sedimentologica, dall'analisi paleontologica, con particolare attenzione ai fossili aventi significato paleoambientale. I passaggi laterali di facies sono parimenti importanti; una sequenza di trasgressione ben evidenziata in un'area costiera, può mostrare tracce molto meno evidenti in aree a sedimentazione continentale continua, ove l'ingressione marina può essere sottolineata dalla comparsa di strutture sedimentarie che mostrano un'influenza tidale in depositi di piana alluvionale, o semplicemente da un aumento del rapporto tra sedimenti fini da tracimazione e sedimenti grossolani di canale fluviale, oltre che da un aumento di frequenza di depositi carboniosi di intercanale.. Oppure, una facies sabbiosa di barra di foce che passa verso l'alto a sedimenti siltoso-argillosi di baia interdistributaria può erroneamente apparire come una sequenza trasgressiva, mentre in realtà si tratta di ambienti lateralmente contigui (e quindi di fatto la transizione verticale di facies non corrisponde a una variazione significativa del livello di base, bensì a una diversione del sistema di canali distributori).. Simili fattori vanno tenuti in considerazione quando si interpreta una data sequenza stratigrafica.
Inoltre, è importante evidenziare che la dinamica trasgressivo-regressiva non dipende solamente dalle variazioni relative del livello marino (o lacustre), ma anche dal regime degli apporti sedimentari, fattore che può essere determinante. Ad esempio, in presenza di consistenti apporti sedimentari da continente che riescono a compensare la risalita del livello marino, si può avere un pattern di aggradazione per il quale non vi sono variazioni significative di facies lungo la verticale: una situazione, quindi di sostanziale equilibrio tra la creazione di volume di spazio disponibile per la sedimentazione (accommodation space), e il suo riempimento da parte degli apporti sedimentari.. In assenza o estrema scarsità di apporti sedimentari, d'altro canto, una trasgressione può non lasciare tracce significative o essere espressa da una superficie di rimaneggiamento (ravinement) dei sedimenti preesistenti da parte del moto ondoso e/o delle maree..
In un'indagine geologica, l'identificazione di un evento trasgressivo deve comunque essere il risultato dell'analisi di diverse sezioni stratigrafiche. Tale analisi dovrebbe essere condotta con vari strumenti di ricerca (litostratigrafia, sedimentologia, paleontologia, micropaleontologia, chemostratigrafia...), che per il sottosuolo si estendono ai dati da sismica, pozzi e log di pozzo. Il tutto dovrebbe infine essere sintetizzato mediante un approccio di stratigrafia sequenziale che integri in un modello coerente la presenza di discontinuità stratigrafiche, le geometrie deposizionali e le variazioni laterali di facies..
Il fenomeno opposto, cioè l'abbassamento relativo del livello del mare, è definito regressione marina. Una regressione sarà in generale caratterizzata dal modello opposto, con facies di mare relativamente profondo che mutano verso l'alto stratigrafico in facies costiere, fino a continentali, con un pattern di progradazione.. I pattern regressivi sono contraddistinti dalla presenza di una superficie di erosione più o meno accentuata, dovuta all'esposizione subaerea conseguente al ritiro del mare, che porta all'elisione di parte dei sedimenti depositati precedentemente e dà luogo a una discordanza stratigrafica (unconformity)..
Cause e tempi
Le trasgressioni possono essere causate sia dall'abbassamento del suolo che dall'aumento del livello di bacini marini e oceanici (o da una diminuzione di volume del bacino stesso).. Le trasgressioni marine possono essere causate:. da mutamenti climatici (come le ere glaciali): in particolare, una fase interglaciale calda è caratterizzata da un evento trasgressivo; in questa categoria sono da includere anche le variazioni eustatiche a breve termine relazionate con la variazione ciclica dei parametri orbitali terrestri (Cicli di Milanković). da eventi tettonici: in particolare, una trasgressione è conseguente a uno sprofondamento tettonico che si può verificare in aree della crosta terrestre in regime tettonico distensivo, per esempio in un contesto di rift; da fattori geodinamici collegati alla tettonica delle placche: un periodo di frammentazione continentale con forte espansione delle dorsali oceaniche causerà la messa in posto di grandi quantità di nuova crosta oceanica "calda" e l'aumento di volume delle dorsali stesse (termotettonica), che indurrebbero una diminuzione di capacità dei bacini oceanici e di conseguenza l'aumento del livello marino sui margini continentali, con fasi trasgressive generalizzate;
I tempi sui quali avvengono le variazioni eustatiche trasgressivo-regressive originate da eventi glaciali hanno un ordine di grandezza da migliaia a centinaia di migliaia di anni.. Ad esempio, durante l'ultimo massimo glaciale (databile a circa 22000-20000 anni fa), il livello del mare era 125±5 metri al di sotto del livello medio attuale. Da allora, dopo un iniziale lieve incremento, si è avuto da 15000 a 7000 anni fa un aumento progressivo del livello marino, mediamente di circa 10 m ogni 1000 anni, e negli ultimi 7000 anni un deciso rallentamento con andamento quasi stazionario, in lieve incremento di 3-5 m.. Le variazioni a breve termine del livello marino relazionate con i Cicli di Milanković vanno da circa 100000 anni per l'eccentricità a 40000 anni per l'obliquità, a circa 20000 anni per la precessione; l'interazione tra queste ciclicità influenza la quantità di energia che la Terra riceve dal sole, e quindi ha un influsso sul regime climatico e sulle fluttuazioni del livello marino. Per il Quaternario è stata definita una sequenza assai dettagliata di eventi climatici ciclici collegabili a periodi di accrezionamento e scioglimento dei ghiacci, basata sui dati di paleotemperatura desunti dallo studio degli isotopi dell'ossigeno, con periodicità relazionabili ai cicli milankoviani.. Gli eventi di variazione relativa del livello di base di origine tettonica sono generalmente aciclici, dipendono largamente dalle caratteristiche e dallo stile tettonico dei singoli bacini sedimentari (distensivo o compressivo) e conseguentemente non sono riconducibili a un modello univoco.. Sono caratterizzati da rapide variazioni "puntiformi" di carattere locale, conseguenti ad attività parossistica di faglie e sovrascorrimenti, eventi che possono essere trasgressivi in caso di collasso tettonico (ad esempio in contesti di rift) e regressivi in caso di innalzamento tettonico.. Tali eventi si "sovraimpongono" a fasi di variazione a più lungo termine guidate dall'interazione tra subsidenza ed eustatismo, e sono sottolineati da forti discordanze angolari.. Gli eventi di origine termotettonica, relazionati con i cicli di frammentazione e aggregazione delle placche tettoniche e dei continenti possono ingenerare variazioni del livello marino stimate fino a oltre un centinaio di metri, tuttavia avvengono su tempi molto più lunghi rispetto a quelli di origine eustatica o tettonica, dell'ordine dei milioni e decine di milioni di anni..
Note
Bibliografia
Voci correlate Foresta sommersa Epirogenesi Regressione marina Retrogradazione (geologia) Progradazione Aggradazione Stratigrafia sequenziale
Categoria:Stratigrafia Categoria:Processi geologici