Rosso ammonitico

Rosso ammonitico
	Tipica facies di rosso ammonitico dal Domeriano (Giurassico inferiore) dell'alta Brianza (Cesana Brianza). Calcari marnosi nodulari di colore rossastro, rosato o verdastro, in strati di spessore variabile da pochi centimetri ad alcuni decimetri, ricchi di Ammoniti
Sigla	RSA
Formalizzazione	Commissione italiana di stratigrafia
Rango	formazione
Caratteristiche litologiche
Litologia	calcari, calcari marnosi
Età	Toarciano (Lazio, Umbria, Marche, Molise); Sinemuriano p.p.-Pliensbachiano p.p.(Toscana, Liguria); Bajociano-Titoniano inferiore (Prealpi veneto-friulane, localmente nelle Prealpi lombarde); Valanginiano-Hauteriviano p.p. (localmente nelle Prealpi trentine)
Fossili	ammoniti
Rapporti stratigrafici
Formazione sovrastante	Maiolica (geologia)
Localizzazione unità
Carta geologica dove compare	Foglio 95, 96, 97, 117, 119, 120, 122, 123, 124, 127, 130, 131, 132, 133-134, 136, 137, 138, 139, 144, 150, 153
	Manuale

Si dà il nome di rosso ammonitico ad una litofacies diffusa in Italia nelle Alpi meridionali, nell'Appennino umbro-marchigiano e nell'Appennino meridionale fino alla Sicilia, di ambiente pelagico. Il termine rosso ammonitico è generalmente preferito dagli autori italiani, mentre il termine ammonitico rosso è caratteristico degli autori svizzeri e in generale di lingua tedesca, ed è il più usato nella letteratura geologica internazionale.

Descrizione

Si tratta di calcari e calcari marnosi mal stratificati, con tessitura nodulare, caratterizzati generalmente (anche se non necessariamente) da una notevole frequenza di ammoniti fossili, e dal colore rosso o rosato (ma sono frequenti anche toni violacei e verdi) a causa dell'ossidazione del ferro (Fe3 ). I noduli formano allineamenti irregolari e sono sovente deformati e appiattiti nel senso della stratificazione. Possono essere molto addensati, fino a compenetrati, con superfici stilolitiche che si sviluppano sia internamente ai noduli sia tra i singoli noduli. I noduli hanno generalmente limiti netti, colore più chiaro e un elevato tenore in carbonato di calcio, sotto forma di calcite, e appaiono "fasciati" da una matrice marnoso-argillosa di colore più scuro.

I fossili (solitamente ammoniti, ma anche nautiloidi, rostri e fragmoconi di belemniti, bivalvi pelagici del genere Bositra, articoli e piastre di crinoidi) si presentano spesso deformati e corrosi. I cefalopodi (ammoniti, nautiloidi e belemniti) sono nella maggior parte dei casi allo stato di modelli interni, privi della parete della conchiglia aragonitica, dissolta in fase diagenetica post-deposizionale (vedi paragrafi relativi alla genesi dei questi sedimenti).

I livelli in facies di rosso ammonitico sono spesso interessati da superfici indurite con abbondanti strutture di bioturbazione e presenza di noduli e patine ferro-manganesifere e fosfatiche. Questi livelli, definiti hardgrounds nella letteratura geologica, costituiscono superfici di dissoluzione del carbonato e di mancata deposizione dei sedimenti segnando la presenza di lacune-tempo anche cospicue. Le facies di rosso ammonitico sono spesso un classico esempio di serie condensata, cioè una serie che in uno spessore ridotto di roccia esprime una sedimentazione di lunga durata. Talora per i fenomeni descritti fossili riferibili a periodi geologici differenti si trovano mescolati nel sedimento (es. Rosso Ammonitico veronese o veneto). Invece nel Rosso Ammonitico lombardo e umbro-marchigiano, risalente al Toarciano, malgrado l'esigua potenza dell'unità, nelle successioni di strati centimetrici marnosi e argillosi, interpretabili anche come sedimentazione rallentata, si possono distinguere bene le zone biostratigrafiche, correlabili con le coeve zone standard europee.

Genesi

Per le sue peculiarità, la genesi delle facies di rosso ammonitico va considerata sia dal punto di vista deposizionale (cioè delle modalità di sedimentazione) che dal punto di vista diagenetico (cioè delle trasformazioni avvenute posteriormente alla sedimentazione, con il seppellimento dei depositi).

Modelli deposizionali

Questo tipo di sedimento si è deposto ad una profondità probabilmente superiore ai 200 metri, ma inferiore alla profondità di compensazione dei carbonati (CCD, dall'inglese: carbonate compensation depth), oltre la quale si realizzano condizioni di temperatura e pressione per le quali il carbonato di calcio passa in soluzione nelle acque e non si sedimenta.

Sono depositi tipici di altifondi pelagici, in condizioni di buona ossigenazione e quindi di ricambio delle acque, per le evidenze di ambiente ossidante fornite dalla presenza di ossidi di ferro e l'assenza di caratteri anossici. Si trovano di frequente in aree caratterizzate da tettonica distensiva, con alternanza di paleo-alti^[1] relativamente stabili (sui quali si deponevano serie condensate, tra cui spiccano i depositi di rosso ammonitico) e bacini ad elevata subsidenza, nei quali si deponevano sedimenti torbiditici. I sedimenti originari erano fanghi calcarei con componente detritica di origine prevalentemente biologica, da resti di organismi. Questi ultimi sono di solito dispersi nel sedimento, anche se localmente possono raggiungere un notevole addensamento. Dal punto di vista petrografico abbiamo prevalenti mudstones e wackestones, meno frequentemente packstones bioclastici.

Ai depositi carbonatici in facies di rosso ammonitico possono talora essere intercalati livelli di areniti, conglomerati e brecce più o meno grossolani contenenti clasti extra e intra-formazionali (cioè provenienti da formazioni circostanti o dalla stessa formazione) rimaneggiati, legati alla presenza di faglie sin-deposizionali. Possono essere presenti anche strutture deposizionali interpretate come laminazioni da onda e da corrente, che rappresentano depositi torbiditici a granulometria fine, o depositi da tempesta.

La presenza di hardgrounds e le frequenti lacune stratigrafiche sono spiegabili con una posizione al limite della CCD e nella fascia di oscillazione relativa della superficie di compensazione dei carbonati: in queste condizioni l'aumento dell'attività sin-sedimentaria delle faglie di bordo dei paleo-alti poteva portare facilmente ad uno sprofondamento locale del piano di sedimentazione al di sotto della CCD, con dissoluzione e assenza di deposizione che si poteva protrarre per qualche tempo fino ad un nuovo mutamento del quadro strutturale e deposizionale. La CCD poteva probabilmente anche alzarsi o abbassarsi per cause connesse alla circolazione oceanica e atmosferica.

Secondo altri modelli, un abbassamento eustatico del livello marino (come ad esempio quello riscontrabile nel Toarciano superiore) poteva causare la diminuzione improvvisa del battente d'acqua, portando il sedimento entro il raggio di influenza delle onde di tempesta e delle correnti oceaniche superficiali, che potevano asportare in tutto o in parte il sedimento micritico e impedire la sedimentazione per un certo periodo di tempo.

I modelli deposizionali sono quindi tutt'altro che univoci e difficilmente generalizzabili, ma vanno considerati nell'ambito quadro stratigrafico e deposizionale locale cui si riferiscono.

Modelli diagenetici

Analoga incertezza ha regnato a lungo per quanto riguarda l'origine diagenetica di queste facies, che verteva soprattutto sulla tempistica relativa degli eventi. Le ipotesi di letteratura sono riconducibili a due modelli fondamentali:

dissoluzione sottomarina selettiva del sedimento non ancora seppellito, con concentrazione del residuo insolubile nella matrice;
dissoluzione e riprecipitazione in fase diagenetica, dopo il seppellimento dei depositi.

Il secondo modello è quello attualmente più seguito dagli autori. Le facies in esame sembrano essere state prodotte da fenomeni di dissoluzione e riprecipitazione in fase di diagenesi precoce (cioè poco dopo la deposizione). Durante il seppellimento, il peso dei sedimenti avrebbe causato la dissoluzione parziale del carbonato. Il processo di dissoluzione era selettivo, poiché la componente aragonitica (legata ad esempio alla conchiglia delle ammoniti) passa in soluzione prima della calcite. Il carbonato riprecipitava negli interstizi del sedimento in forma di calcite e cresceva in maniera esclusiva, colmando i vuoti e formando i noduli, mentre i residui insolubili argillosi e metallici venivano "spinti" da parte e andavano a formare la matrice. L'accentuarsi del carico di sedimento deformava poi i noduli, mentre il processo di dissoluzione da pressione poteva arrestarsi oppure proseguire fino all'addensamento dei noduli e alla compenetrazione delle superfici nodulari, spesso con formazione di superfici stilolitiche.

Condizioni ambientali durante la deposizione delle facies di Rosso Ammonitico durante il Giurassico e habitat di forme di ammoniti tipiche al margine nord-tetidiano. Sintesi da vari studi: principalmente Donovan in House et al. (1981). In questo schema i generi citati sono esemplificativi (si riferiscono a forme in parte non contemporanee)
Ricostruzione schematica delle condizioni paleobatimetriche e deposizionali delle facies di Rosso Ammonitico nel Giurassico Inferiore (Pliensbachiano-Toarciano).
Schema che illustra le condizioni paleobatimetriche e deposizionali delle facies di Rosso Ammonitico nel Giurassico Medio-Superiore.

Diffusione areale e stratigrafica

Nelle principali serie stratigrafiche alpine e appenniniche, il rosso ammonitico si è depositato durante un intervallo di tempo che va dal Triassico medio al Giurassico superiore. I momenti di massima diffusione di questo tipo di facies sono però di gran lunga il Lias superiore, corrispondente ai piani stratigrafici Toarciano e Aaleniano (l'orizzonte più caratteristico è il Rosso Ammonitico Lombardo) e il Giurassico medio-superiore (il tipico Rosso Ammonitico Veronese costituisce l'orizzonte più recente, con età che vanno dal Baiociano al Titoniano inferiore, pur con ampie lacune interne per assenza di sedimentazione).

Facies di rosso ammonitico, pur essendo particolarmente diffuse in Italia, si trovano in tutta la "cintura alpina"^[2] sud-europea, dalla Spagna meridionale alle catene dinarica e carpatica (Serbia e Bulgaria), alla Grecia e alla Turchia, fino alla catena himalayana. La diffusione di questi sedimenti appare legata a momenti di spiccata espansione degli oceani e a periodi di "stazionamento alto" del livello marino, con scarsità di apporti terrigeni dalle aree continentali. Nel Triassico superiore e nel Giurassico, la presenza di queste facies è in stretta relazione con l'espansione del dominio oceanico della Neo-Tetide e con la conseguente frammentazione e scomposizione dei margini continentali europeo e africano.

Di quest'ultimo faceva sostanzialmente parte la microplacca Adria, che costituiva il dominio sudalpino-appenninico ancestrale. Le facies di rosso ammonitico declinano rapidamente alla transizione Giurassico-Cretaceo, sostituite da depositi pelagici a più elevato tenore di carbonato di calcio, per la migrazione della CCD a profondità più elevate, anche se localmente la loro deposizione si prolunga entro il Cretaceo Inferiore, almeno fino all'Hauteriviano inferiore ^[3].

Le ragioni di questo evento (ancora oggetto di dibattito fra gli specialisti), sono probabilmente riconducibili sia ad importanti variazioni nelle condizioni di circolazione marino-oceanica che all'esplosione evolutiva degli organismi planctonici a scheletro calcareo (soprattutto i coccolitofori), che forniscono la maggior parte del sedimento pelagico carbonatico. Nell'Appennino umbro-marchigiano il Rosso Ammonitico più conosciuto è quello del Toarciano, analogo a quello lombardo, che, per la sua eccezionale continuità stratigrafica, ha fornito una grande quantità di ammoniti ben conservati (fossili guida e indicatori biozonali), studiati biostratigraficamente e anche dal punto di vista evolutivo. Per altro nel "Rosso Ammonitico" umbro-marchigiano furono trovati nel '500 i fossili di ammoniti, figurati in una bellissima incisione, opera di Michele Mercati, eseguita nel 1574. La figura è ammirevole per l'epoca perché i fossili (appartenenti a generi utilizzati attualmente, Hildoceras, Hildaites, Mercaticeras, Mesodactylites, Phylloceras e Calliphylloceras) e rinvenuti nell'area di Monte Petrano sono riconoscibili e classificabili.

In Italia il termine litostratigrafico successivo ai rossi ammonitici di età giurassica superiore e ai sedimenti coevi è la Maiolica (in tutte le sue espressioni).

Impiego

Ammonite visibile in una lastra di rivestimento (in Rosso Ammonitico Veronese) del Battistero di Parma .

Per quanto in passato questo tipo di roccia sia stato spesso utilizzato localmente come pietra da costruzione (un esempio monumentale è costituito dall'Arena di Verona), attualmente la cavatura industriale del rosso ammonitico è soprattutto in funzione del suo utilizzo come pietra ornamentale, sia per interni che per esterni, per la bellezza delle sue sfumature, che vanno dal rosso-violaceo al rosa-corallo, al giallo e al verde. Gli impieghi prevalenti sono nel settore dei pavimenti, ma è utilizzato anche per l'assemblaggio di scale, rivestimenti, colonne, balaustre, stipiti, cornici, caminetti, lavori di scultura. L'utilizzo nell'edilizia dei calcari in facies di rosso ammonitico è legato al tenore in carbonato: più questo è elevato, più migliorano le caratteristiche meccaniche e soprattutto la lucidabilità.

Il Rosso Ammonitico Veronese, in architettura noto come marmo rosso di Verona, è particolarmente adatto agli scopi descritti, e costituisce una notevole risorsa economica per il territorio di origine, con oltre 700 imprese distribuite nelle provincie di Verona, Brescia e Padova. Insieme a quello di Carrara, il distretto produttivo veronese rappresenta il principale polo italiano per la produzione di marmi^[4] e agglomerati, e uno dei maggiori e più rinomati a livello internazionale.

Le facies interessate da intensa fratturazione di origine tettonica o con caratteristiche meccaniche/estetiche non ottimali vengono utilizzate per la produzione di pietrisco o pietrame da annegamento (per la costruzione di sbarramenti frangiflutti).

Altre formazioni in facies di rosso ammonitico, come il Rosso Ammonitico Lombardo (calcari marnosi di età liassica superiore), e altre in varie località della penisola, cavate localmente in passato come pietra ornamentale e da costruzione, attualmente non sono più sfruttate per le caratteristiche meccaniche peggiori dovute al tenore di argilla più elevato.

Note

^ Elementi strutturali caratteristici di aree con tettonica distensiva. Si tratta di blocchi rilevati rispetto alle aree circostanti, caratterizzati da basso tasso di subsidenza e delimitati da faglie normali. Viceversa, le aree di bacino sono contraddistinte da elevata subsidenza. L'alternarsi di alti e bacini definisce uno stile strutturale tipo "horst e graben" (in tedesco, "alti e fosse"), tipico delle aree di rift oceanico. Nella terminologia anglosassone il termine più usato per questi elementi è seamount.
^ Ovvero la cintura di catene montuose, originate dalla collisione tra i margini delle masse continentali di Laurasia e Gondwana, che costituiscono la "linea di sutura" dell'antico oceano della Tetide,
^ Lukeneder (2011).
^ marmi nel senso che questo termine ha nell'industria, che non coincide con il senso geologico. Le facies di rosso ammonitico sono infatti classificabili dal punto di vista geologico come calcari, cioè rocce sedimentarie, mentre il marmo è una roccia metamorfica derivata dal metamorfismo di calcari e dolomie.

Bibliografia

Baki Varol, Ergun Gökten (1994). The facies properties and depositional environments of nodular limestones and red marly limestones (Ammonitico Rosso) in the Ankara Jurassic sequence, central Turkey. Terra Nova 6 (1), 64–71.
House M.R. e Senior J.R. (a cura di), The Ammonoidea. The evolution, classification, mode of life and geological usefulness of a major fossil group, London, New York, Toronto, San Francisco, Academic Press, 1981.
Lukeneder A. (2011). La facies Biancone & Rosso Ammonitico dell'altopiano settentrionale di Trento (Dolomiti, Alpi meridionali, Italia settentrionale). In: Ann. Naturhist. Mus. Wien, Serie A. vol. 113 Vienna 2011, pag. 9-33.
Ricci Lucchi F. Sedimentologia. Bologna, CLUEB, 1980. Parte 3, cap. 10, pp. 394–395.
Sarti C. New Ammonite Genera from the Lower Tithonian (Upper Jurassic) of the Southern Alps (Northern Italy). Studi Trentini di Scienze Naturali, 96 (2017): 33-61
Sarti C. Sea-level changes in the Kimmeridgian (Late Jurassic) and their effects on the phenotype evolution and dimorphism of the ammonite genus Sowerbyceras (Phylloceratina) and other ammonoid faunas from the distal pelagic swell area of the “Trento Plateau” (Southern Alps, Northern Italy). GeoActa, 2 (2003), 115-144
Venturi Federico (2016). Sulla distribuzione stratigrafica dei generi di ammoniti del Giurassico inferiore appenninico, Petranoceras e Secchianoceras. In Internet VER SACRUM, ricerche di storia, ambiente e cultura locale di Pianello di Cagli.

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Collegamenti esterni

Quaderno APAT (PDF) ^{[collegamento interrotto]}, su apat.gov.it.

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[1] Elementi strutturali caratteristici di aree con tettonica distensiva. Si tratta di blocchi rilevati rispetto alle aree circostanti, caratterizzati da basso tasso di subsidenza e delimitati da faglie normali. Viceversa, le aree di bacino sono contraddistinte da elevata subsidenza. L'alternarsi di alti e bacini definisce uno stile strutturale tipo "horst e graben" (in tedesco, "alti e fosse"), tipico delle aree di rift oceanico. Nella terminologia anglosassone il termine più usato per questi elementi è seamount.

[2] Ovvero la cintura di catene montuose, originate dalla collisione tra i margini delle masse continentali di Laurasia e Gondwana, che costituiscono la "linea di sutura" dell'antico oceano della Tetide,

[3] Lukeneder (2011).

[4] rmi nel senso che questo termine ha nell'industria, che non coincide con il senso geologico. Le facies di rosso ammonitico sono infatti classificabili dal punto di vista geologico come calcari, cioè rocce sedimentarie, mentre il marmo è una roccia metamorfica derivata dal metamorfismo di calcari e dolomie.

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