Capitolo 2

Scaglia Bianca
(Albiano superiore p.p. - Turoniano inferiore p.p)

L'unità spessa da 50 a 70 m è rappresentata da una successione regolare e monotona di calcari micritici biancastri generalmente spessi da 10 a 15 cm, contenenti liste e noduli di selce nerastra. Verso l'alto si rinvengono, sempre più frequentemente, sottili livelletti di black-shales siltitici associati a radiolariti che preannunciano l'evento anossico corrispondente all'orizzonte guida "ittiolitico, radiolaritico e bituminoso" denominato Livello Bonarelli dello spessore variabile da 45 a 200 cm (Centamore e Micarelli, 1991). Questo orizzonte guida costituito da peliti nerastre e giallastre con siltiti ricchissime in Radiolari (Piergiovanni, 1989) è considerato dalla gran parte della letteratura geologica il prodotto di un Evento Anossico Oceanico a carattere globale (Schlanger e Jenkyns, 1976), quindi non limitato al Bacino di sedimentazione Umbro-Marchigiano. Ultimamente si tende inoltre ad ammettere, in accordo con Piergiovanni (1989), che in realtà l'orizzonte non sia da attribuire ad un evento anossico drastico. I dati lito-biostratigrafici relativi al "Livello Bonarelli" propendono per una evoluzione graduale dell'ambiente deposizionale della Scaglia Bianca nel Cenomaniano superiore (Arthur e Premoli Silva, 1982; Montanari et al., 1989; Parisi et al., 1989) verso l'anossia massima, così come per il ripristino delle originarie condizioni in maniera ancora graduale (Piergiovanni, 1989) Talora nella parte bassa e nella parte superiore di questa unità, forse per effetto di temporanee condizioni diagenetiche ossidanti, si rinviene una colorazione rosata nei calcari e nella selce (Centamore e Deiana, 1986). Il contenuto faunistico e floristico della Scaglia Bianca è caratterizzato soprattutto da nannofossili calcarei, foraminiferi planctonici, rari foraminiferi bentonici e Radiolari (Cresta et al., 1989): ad eccezione dei Radiolari, molto abbondanti, nel livello anossico la componente biotica e minima o assente.

Scaglia Rossa
(Turoniano inferiore p.p - Eocene medio p.p)

Il limite inferiore è posto in genere circa 8 metri sopra il "Livello Bonarelli" in corrispondenza del primo strato calcareo rosato con selce rossa, (Cresta et al., 1989). In molte località, in realtà, tale comparsa è anticipata e può localizzarsi anche al di sotto del livello suddetto per cui il criterio non ha certamente valore univoco. Alvarez e Montanari (1989) hanno proposto come criterio oggettivo per la definizione del limite superiore dell'unità, la base del primo strato calcareo micritico e radiolaritico, ovvero il tetto del "Livello Bonarelli". Un limite di questo tipo è facilmente riconoscibile in campagna ed è quindi affidabile dal punto di vista cartografico. L'unità, spessa da 200 a 400 m, è costituita da calcari, calcari marnosi, marne calcaree in strati rossastri, regolari e spessi da 10 a 15, fino a 25 cm e da locali sottili livelli pelitici tutti di colore rosso, con liste e noduli di selce rossa. In letteratura sono proposte molteplici suddivisioni della formazione in membri: 1) Alvarez et al. (1987), Montanari (1979) Alvarez e Montanari (1988) propongono una suddivisione in 4 membri (calcareo selcifero inferiore, calcareo senza selce, calcareo marnoso rosso senza selce, Calcareo selcifero superiore); 2) Centamore e Deiana (1986), Centamore e Micarelli (1991) propongono la distinzione di tre membri: inferiore calcareo-selcifero, mediano calcareo-marnoso e superiore calcareo-selcifero. Rimandando ai riferimenti bibliografici per un approfondimento della descrizione dei membri proponiamo in questa sede una descrizione generale della formazione in accordo con i dati del progetto CARG. La formazione può essere suddivisa complessivamente in due intervalli principali, in base a caratteri litostratigrafici propri e ben distinti, di estensione regionale. Il limite tra i due intervalli è posizionato alla comparsa, abbastanza brusca, di più o meno spessi orizzonti marnosi e marnoso-calcarei colorati da rosa a rosssastro. Nell'ambito del primo intervallo rientrano i membri calcareo selcifero basale e calcareo senza selce di Alvarez e Montanari (1988). Questi due sono in genere separati da un intervallo marnoso di spessore variabile da 2 a 7/8 metri. Gli strati micritici in genere, spessi da 10 a 30 cm, hanno una colorazione chiara, da rosa-arancione a baincastra, e contengono selce spesso bancastra alla base, nelle vicinanze del "Livello Bonarelli" e rossa in liste e noduli in numero e spessore variabile maggiori alla base minori nella parte terminale del membro. A partire da circa 1 metro al di sopra del "Livello Bonarelli" in quasi tutte le sezioni stratigrafiche si registra un'alternanza regolare tra calcari contenenti microfaune a Foraminiferi plantonici ed interstrati a Radiolari. Questa sequenza ritmica sembra essere legata alla variazione primaria dei componenti organogeni del sedimento, connessa probabilmente a processi di upwelling a loro volta controllati da variabili astronomiche a lungo termine (precessione) ("productivity cycles" di Fischer, 1985 in Piergiovanni, 1989). Nel membro calcareo senza selce si possono riconoscere in molte località dell'Appennino Umbro-Marchigiano degli orizzonti detritici spessi da 40 a più di 1 metro, interpretati comunemente come depositi originatici mediante meccanismi di flusso gravitativo (torbiditi pelagiche e debris-flow) a partire da settori appartenenti al Dominio-Laziale -Abruzzese (Colacicchi, 1986; Alvarez e Montanari, 1989).

Nella porzione sommitale dell'intervallo inferiore, in genere 1-10 metri sotto il limite superiore dello stesso, si riconosce il limite Cretacico/Terziario (K/T). L'intervallo superiore è rappresentato da una porzione basale (corrispondente al terzo membro di Alvarez e Montanari, 1988) caratterizzata da alternanze di spessi orizzonti marnosi rossastri e di strati micritici rosati spessi da 10 a 25 cm. A questa segue una successione di calcari micritici rosati con selce rossa, talora grigiastra, in liste e noduli meno frequenti nella parte sommitale dell'intervalo e di interstrati marnosi decimetrici rossastri o verdastri. La comparsa della selce in noduli non è sempre costante ed isocrona a scala regionale. La distinzione di Alvarez e Montanari (1988) e di Centamore e Deiana (1986), in questo ultimo intervallo dei membri calcareo marnoso rosso e calcareo selcifero superiore è attualmente in discussione. Risulta dunque più oggettiva una tripartizione della formazione. Il contenuto floristico e faunistico della formazione è rappresentato essenzialmente da nannofossili calcarei e da foraminiferi plantonici. Studi biostratigrafici sui microfossili correlati alla zonazione paleomagnetica sono stati sviluppati in più parti nell'Appennino Umbro-Marchigiano (Napoleone et al., 1983; Nocchi et al., 1986; Alvarez, 1987; Napoleone, 1988). Molto comuni sono le tracce di bioturbazione, meno gli slumps intraformazionali talora di notevole spessore (Cresta et al., 1989; Centamore e Micarelli, 1991).

Scaglia Variegata
(Eocene medio p.p - Eocene superiore p.p)

Il limite inferiore è posto in corrispondenza dell'ultimo livello di selce rossa ed è marcato dalla comparsa di marne calcareee cinereo-verdastre o rossastre e dalla graduale scomparsa dei calcari e dei calcari-marnosi rossastri del tetto della Scaglia Rossa (Guerrera et al., 1987; Parisi et al., 1988). L'unità è costituita da calcari marnosi e da marne calcaree in strati da sottili a medi (5-10 cm) di colore variabile da rossastro a grigio-verdastro. In base ai caratteri litologici ed in particolar modo proprio alla colorazio-ne predominante è talora possibile suddividere la Formazione in tre litozone, in analogia a quanto è verificabile nella sezione di Monte Cagnero, appartenente all'anticlinale di Monte Montiego (Guerrera et al.,1987):a) "inferiore violaceo" (spesso 50 m circa) caratterizzato da alternanze tra calcari marnosi rosso-violacei-verdastro e di marne calcaree violacee a cui sono talora associati locali straterelli calcarei bianco-rosati nella prozione basale; b) "mediano grigio-ocraceo" (spesso circa 20 m) rappresentato da alternanze di calcari marnosi e marne calcaree da giallastre a grigio-ocra in strati nettamente distinguibili; c) "superiore rossastro" corrispondente agli ultimi 5 metri della formazione e rappresentato ancora da marne calcaree analoghe a quelle dell'intervallo precedente, di color rossastro. L'associazione faunistica della formazione è rappresentata particolarmente da nannofossili calcarei, foraminiferi plantonici e bentonici lo studio dei quali ha permesso di fare precise suddivisioni bio-cronostratigrafiche. In particolare la parte superiore dell'unità è stata luogo di studi particolareggiati legati alla definizione del limite Eocene-Oligocene (Lowrie et al., 1982; Nocchi et al., 1986, 1988; Premoli Silva et al., 1988; Monechi, 1986; Guerrera et al., 1987; Parisi et al., 1988). Lo spessore complessivo della Formazione varia da 20 a 75 metri.

Scaglia Cinerea
(Eocene sup. p.p - Aquitaniano inf.)

Il limite inferiore è posizionabile, in base ai dati proposti da (Guerrera et al., 1987; Monaco et al., 1987), al tetto dell'ultimo livello rosato o rossastro della Scaglia Variegata e alla base del primo staterello grigiastro calcareo-marnoso Il limite non deve essere confuso con gli occasionali e sottili livelli rosati presenti nella parte inferiore della Scaglia Cinerea (Guerrera et al., 1987). Recentemente su proposta di Montanari e Odin (1989) e di Premoli Silva e Montanari (1989) la sezione di Massignano (Ancona) è stata promossa a "Stratotipo Mondiale per il limite Eocene -Oligocene". La presenza di biotite fra i depositi eo-oligocenici dell'Appennino Umbro-Marchigiano è stata segnalata in alcune sezioni (della Valle della Contessa, di Massignano, di Monte Cagnero) (Lowrie et al., 1982; Montanari et al., 1985; Guerrera et al., 1987). Questa, almeno nella sezione della Valle della Contessa pare avere una diretta relazione con le fasi argillose sia della Scaglia Variegata che della Scaglia Cinerea (Mattias et al., 1986,1987; Mattias et al., 1989), cosicché la presenza delle concentrazioni di minerali di biotite in alcuni sedimenti, ha reso possibile la datazione radioisotopica dei sedimenti stessi. L'origine della biotite è certamente vulcanica e contemporanea alla sedimentazione (Montanari et al., 1985; Odin, 1985, Odin et al., 1988a) e l'omogeneità del loro chimismo esclude meccanismi di mescolamento di generazioni successive (Montanari, 1988; Deino et al. (1988). La Formazione è costituita da calcari marnosi alla base e marne calcaree nella parte alta, di colore costantemente grigio, eccetto che per le sottili intercalazioni rosate di cui sopra. La stratificazione irregolare, da sottile a media alla base, diviene più regolare e sottile nella parte alta. Lo spessore è variabile fra 100 a 200 metri. Questa formazione è stata ed è oggetto di studi lito-biostratigrafici in relazione all'Oligocene ed al limite tra Oligocene e Miocene (Carloni (1962), Cati (1964), Bizon et al. (1979), Baumann (1970), Baumann e Roth (1969).