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(cultura)

UNO STRAORDINARIO VIAGGIO ALL’INDIETRO NEL TEMPO

attraverso le escursioni scopriamo la geologia del nostro territorio

di Paolo Michelini

Fin dai banchi della scuola ci hanno affascinato (o annoiato?) le antiche storie delle civiltà Egiziana, Greca, Etrusca e Romana sviluppatesi poche migliaia di anni fa; ma forse è altrettanto affascinante e stupefacente leggere nel suolo che quotidianamente calpestiamo la storia antica del nostro territorio e le sue origini che risalgono a milioni e milioni di anni fa.

È stato possibile compiere questa lettura nel corso di alcune escursioni sul nostro territorio organizzate dall’associazione “Progetto 10 righe” Gruppo Natura. Queste escursioni hanno contribuito a sviluppare nei partecipanti la capacita’ di osservare la natura con una diversa prospettiva, vedendo la ricchezza contenuta anche nelle cose più comuni e trascurate che ci circondano, come in un filo d’erba o in un semplice sasso.

 

1- Escursione da Sasso Marconi a Jano - sentiero N. 116- svoltasi il 27/02/2000

La natura geologica del terreno risale al periodo del “Miocene”: 20 Milioni di anni fa circa.

Il sentiero N.116 che da Sasso Marconi, attraverso il borgo Fontana, lungo Rio Maggiore, porta a Jano, si snoda principalmente su rilievi di forma dolce e tondeggiante che si sono formati per sollevamento di fondali marini profondi nel periodo geologico più antico, il “Miocene” (dal greco meion = meno e kainos = recente ), che abbraccia un arco di tempo che va dai 25 ai 6 milioni di anni fa.

Il sentiero confina con la formazione montuosa della Rupe, che si erge diritta e maestosa, la cui origine risale ad un periodo geologico molto più recente, detto “Pliocene” (dal greco pleon = più e kainos = recente) che va dai 6 a 1,8 milioni di anni fa.

Le rocce mioceniche che sono state calpestate camminando sul suolo del monte della Croce di JANO sono delle marne bianche e grigie di grana molto fine che si sfaldano facilmente.

Sono le più antiche e si sono formate nei profondi fondali marini per accumulo di sedimenti di argille e di gusci microscopici di protozoi fossili (foraminiferi): organismi unicellulari che vivono nel plancton marino.

Il sollevamento di questi strati è avvenuto nel Miocene, in seguito alla spinta potentissima e progressiva del continente Africano contro il continente Euro - Asiatico. Da allora ad oggi le cime mioceniche sono state “piallate” dall’erosione degli agenti atmosferici e perciò si presentano ai nostri occhi come gobbe dolci e tondeggianti (vedi il paragrafo di approfondimento: “Come è nato il nostro Appennino”).

2- Escursione da Sasso Marconi a Lagune - sentiero N. 120 - svoltasi il 12/03/2000

3- Escursione al contrafforte pliocenico - sentiero N. 110 – svoltasi il 16/04/2000

La natura geologica del terreno lungo i sentieri 120 e 110 risale al periodo del “Pliocene”: 5 Milioni di anni fa circa.

A confronto con il terreno di origine Miocenica ( caratteristico del percorso che porta a Jano) la conformazione del suolo che si incontra percorrendo i sentieri 110 e 120, di origine Pliocenica, risulta geologicamente molto più “giovane”.

Il terreno e’ ricoperto dalle sabbie gialle plioceniche, che sono vere sabbie marine di basso fondale, che contengono abbondanza di conchiglie fossili, accumulatesi in un antico golfo di mare ubicato nella vasta zona che abbraccia l’attuale “Contrafforte Pliocenico”.

La successiva spinta di sollevamento verificatasi circa 5 milioni di anni fa, ha “ringiovanito” le formazioni montuose, creando i rilievi aspri e imponenti che si innalzano fra la confluenza dei fiumi Reno e Setta fino alla valle del fiume Idice.

La sabbia gialla Pliocenica che ricopre il terreno si presenta sotto forme diverse.

E’ roccia dura e compatta, detta Arenaria, nei corpi montuosi della Rupe, di monte Mario, Rocca di Badolo, M. Adone e degli altri rilievi del contrafforte, e viene utilizzata come pietra da taglio destinata, fin dall’antico medioevo, all’utilizzo nell’edilizia di Bologna e zone limitrofe.

Si presenta invece nella forma di stratificazioni sabbiose e ghiaiose nelle alture circostanti il contrafforte. Questi strati contengono grandi quantità di conchiglie fossili (con prevalenza dell’Ostrea Crispa, l’attuale ostrica) visibili a chiunque percorra le strade e i sentieri della zona nei punti in cui il terreno è stato scavato sotto il mantello della vegetazione di superficie. (vedi ancora il paragrafo di

approfondimento: “Come è nato il nostro Appennino”)

Come è nato il nostro appennino?

Cosa rivelano le rocce antiche?

Le rocce sono la memoria della Terra, nella loro struttura è racchiuso tutto il passato del nostro pianeta. Raccontiamo perciò in maniera semplificata (ma scientificamente corretta) la loro storia.

Partiamo dal periodo in cui, circa 4 miliardi e 500 milioni di anni fa, la Terra assieme agli altri pianeti si è formata come un’enorme palla di fuoco in rotazione attorno al Sole (il “Big Bang” dal quale ha avuto origine la nostra galassia e tutto l’universo era già avvenuto circa 10 miliardi di anni prima).

A poco a poco il calore della superficie della Terra è andato disperdendosi i materiali più pesanti, i metalli, sono andati ad accumularsi nel centro caldissimo (il cosiddetto NI-FE, con prevalenza di nichel e ferro); le rocce più leggere (il cosiddetto SI-MA, con prevalenza di silicio e magnesio) hanno formato il mantello esterno di magma incandescente e si sono gradatamente raffreddate fino a formare la prima crosta terrestre.

Durante il lento raffreddamento grandi getti di vapore acqueo e d’anidride carbonica, prima trattenuti all’interno, eruppero e si sollevarono fino a formare la prima atmosfera. Proseguendo il processo di raffreddamento della crosta terrestre, le masse di vapore acqueo salirono nell’atmosfera più fredda, dove si raccolsero in enormi ammassi di nuvole. Venne infine il giorno in cui, sceso il livello di temperatura della crosta terrestre al di sotto dei 100 °C (temperatura di ebollizione dell’acqua), cadde la pioggia. Il diluvio durò forse molti secoli e si formò così la grande massa d’acqua degli oceani che avvolgono la superficie del nostro pianeta per il 70%.

In questo periodo della storia della Terra tutte le rocce che componevano la crosta esterna erano soltanto rocce eruttive di origine magmatica e vulcanica. Poi le piogge, il vento, i ghiacci, hanno intrapreso la loro opera di demolizione. I frammenti di rocce trasportati dall’acqua sono andati accumulandosi in diversi luoghi del pianeta, soprattutto sul fondo dei mari, e consolidandosi hanno dato origine ad un’altra famiglia di rocce: le rocce sedimentarie. Queste ultime, venendo a contatto con il magma terrestre a grande profondità, per azione della pressione e dell’altissima temperatura, subiscono sensibili trasformazioni: sono le cosiddette rocce metamorfiche.

Il mattino della vita. Si popolano i mari

Il terreno del nostro Appennino Bolognese di origine Miocenica (ad es. Jano, San Leo, Medelana, Luminasio, Pontecchio, Borgonuovo, Calderino ecc.) è costituito sostanzialmente di rocce sedimentarie che si sono formate in fondali marini profondi, non solo per accumulo di sedimenti trasportati da acqua e vento, ma anche per il massiccio deposito di gusci fossili di organismi microscopici vissuti nel mare. Ma come è possibile che gusci di organismi marini microscopici si siano accumulati formando strati di rocce dello spessore di centinaia di metri ?

La risposta ce la danno i geologi. Infatti, percorrendo la scala del tempo, vediamo che già 3 miliardi e 500 milioni di anni fa, quando la Terra era avvolta da un unico immenso oceano, la vita aveva fatto la sua prima “magica” comparsa nel mare. I primi esseri viventi erano microscopici organismi unicellulari, alghe verdi - azzurre e foraminiferi, appartenenti sia al regno animale che a quello vegetale, protetti da una sorta di guscio, di calcare o silice, che dopo la morte si depositava sul fondo del mare. La straordinaria accumulazione per milioni e milioni di anni di questi microscopici gusci è giunta a formare enormi strati di sedimenti (consideriamo che in ogni grammo di roccia sedimentaria ci possono essere in media dai 30 ai 60 milioni di gusci fossili).

Questi microrganismi, i cui gusci noi quotidianamente calpestiamo nel terreno, racchiudono uno dei grandi segreti della vita. Infatti grazie al processo di fotosintesi, sfruttando l’energia solare, producono ossigeno; quindi è stato per loro merito che nell’atmosfera primordiale si é formato l’ossigeno indispensabile per la nostra vita. Gli stessi microrganismi, imprigionati in vastissimi laghi sotterranei in seguito a movimenti tellurici avvenuti milioni d’anni fa, per decomposizione hanno dato origine all’attuale petrolio.

La terraferma si solleva e i continenti si muovono

Ma come è avvenuto che da questi fondali marini si siano sollevati i primi continenti e le montagne che ne costituiscono lo scheletro?

I dati più antichi, relativi al sollevamento della terraferma in mezzo al grande oceano che avvolgeva la Terra, ci portano indietro a oltre un miliardo d’anni fa, quando tutte le terre erano unite in un unico supercontinente.

650 milioni d’anni fa il supercontinente comincia a frammentarsi in blocchi. La portata di questa trasformazione è stata chiarita recentemente (nel 1910) dallo scienziato tedesco Alfred Wegener che scriveva: “É straordinario come le coste opposte di alcuni continenti si assomiglino, come se fossero le parti staccate di un pezzo precedentemente unito…” ed ancora: “È come mettere assieme i pezzi stracciati di un giornale, facendoli combaciare in modo che le righe del testo coincidano”. Questi blocchi, chiamate zolle continentali, galleggiando sul magma fluido incandescente del mantello terrestre, si separano migrando lentamente nel corso di milioni di anni.

Inizialmente le terre del supercontinente erano semisommerse dal mare, poi circa 500 milioni d’anni fa emergono le prime catene montuose. Siamo all’inizio dell’Era Paleozoica (dal greco palaios = antico zoos = vivente), detta anche Era Primaria, durante la quale si registra anche uno sviluppo notevole di forme viventi più evolute: dei primi pesci nel mare, delle prime piante sulla terraferma, dei primi anfibi e rettili fra acqua e terra.

Sorgono le montagne

Ma come si sono formate le catene montuose?

L’ipotesi più plausibile, ormai confermata da tutte le rilevazioni effettuate, fu formulata dai geologi recentemente, nel 1960. Il grandioso meccanismo che solleva le catene montuose e fa muovere i continenti va ricercato nel cuore stesso della Terra. Al di sotto della crosta terrestre, all’interno del mantello dove la temperatura del magma fuso (il SI-MA) raggiunge temperature elevatissime, avvengono dei movimenti di circolazione della materia del tutto simili a quelli che si verificano nei fluidi riscaldati. Classico esempio è quello di un liquido posto a bollire in una pentola sul fuoco: per il fenomeno detto di “convezione” la parte di liquido più vicina alla fiamma, più riscaldata, sale verso l’alto e arrivata in superficie si apre (corrente ascendente); mentre la parte più lontana dal fuoco, più fredda, scende verso il basso (corrente discendente).

Siccome è stato dimostrato che la temperatura della zona magmatica è maggiore sotto la crosta in mezzo agli oceani e minore vicino alle coste dei continenti, il magma suboceanico, come corrente ascendente, si sposta verso l’alto, con una velocità massima di 10 cm. l’anno, e in superficie si apre creando profonde spaccature sottomarine dalle quali fuoriesce materiale lavico (dorsale oceanica). Altrettanto materiale viene richiamato verso il basso nelle zone meno calde in prossimità delle coste continentali (corrente discendente). Qui, ove si accumula la maggiore quantità di sedimenti ( sia quelli trasportati dalla terraferma, sia i depositi degli organismi marini) si verifica prima un infossamento dei sedimenti, che la pressione e l’alta temperatura saldano assieme, poi un corrugamento durante il quale le rocce si sollevano e si arricciano fino a formare una catena montuosa: questo processo e’ chiamato “orogenesi”, dal greco oros = monte. (v. fig. A).

Perciò sono le correnti di convezione del magma terrestre che producono sia il movimento di deriva dei continenti sia il sollevamento graduale delle catene montuose lungo le coste dei continenti. Le Alpi, gli Appennini, i Pirenei, le Alpi Dinariche, il Caucaso e l’Himalaya fanno parte di un unico vasto processo orogenetico, detto “Orogenesi Alpina”, che ha interessato tutta la costa meridionale del continente Euro-Asiatico, ed ha avuto inizio nel periodo Cretaceo superiore (circa 100 milioni di anni fa) per un arco di tempo di circa 90 milioni di anni.

La nascita delle Alpi e degli Appennini

Ma in che cosa consiste la differenza fra Alpi ed Appennini, e perché pur essendosi formati nello stesso processo orogenetico mostrano caratteristiche così diverse?

Innanzitutto occorre precisare che il sollevamento della catena Alpina è molto più antico rispetto a quello degli Appennini. Le Alpi sono in gran parte costituite da rocce cristalline (magmatiche e metamorfiche), viceversa negli Appennini, e in particolare nel segmento settentrionale che a noi interessa, dominano le rocce sedimentarie.

La catena Alpina si è formata, in base al meccanismo precedentemente descritto, per corrugamento della crosta terrestre, sotto la spinta delle correnti di convezione del magma incandescente (il SI-MA). I massicci cristallini e granitici, infatti costituiscono la spina dorsale delle Alpi occidentali e centrali e di parte di quelle orientali (con l’eccezione dei grandiosi massicci calcarei e delle guglie Dolomitiche che hanno avuto origine da sedimenti organici e chimici di mare profondo).

Ma come è noto, ad ogni sollevamento di masse rocciose corrisponde l’immediata aggressione degli agenti atmosferici che frantumano, polverizzano e trasportano i materiali di erosione nelle aree più depresse ossia nei bacini marini. I depositi sedimentari delle Alpi si sono accumulati principalmente nei fondali marini corrispondenti all’attuale Mar Ligure. La potente spinta verso Nord del continente Africano è stata accompagnata da una contemporanea lenta rotazione da Ovest verso Est in senso antiorario. In seguito a questa rotazione i suddetti sedimenti, chiamati dai geologi “unità Liguri”, sono stati spostati di centinaia di chilometri dalla loro sede originaria, poi riciclati e corrugati nel successivo sollevamento dell’Appennino Settentrionale, avvenuto durante il Miocene, circa 20 milioni di anni fa (vedi fig. B).

Di qui il paesaggio tipico delle alture Appenniniche nel versante Nord-Est prospiciente l’attuale Pianura Padana, dalla Liguria attraverso l’oltrepo pavese fino all’Appennino Bolognese, che presenta gobbe dolcemente ondulate ricoperte di marne argillose grigie e bianche (sono le rocce osservate durante l’escursione a Jano) con diffusa formazione dei caratteristici calanchi e facilmente soggette alle frane.

L’avanzata dei sedimenti delle unità Liguri si è arrestata in corrispondenza delle maestose pareti dei rilievi di grigio “macigno” del crinale Tosco-Emiliano (Corno alle Scale, Monte Cimone, Monte Cusna), delle belle stratificazioni arenaceo-marnose del crinale Tosco-Romagnolo (alte valli dei fiumi Santerno, Lamone, Montone, fino al Savio ), e dell’alto baluardo costituito dalla “vena dei Gessi” bolognesi e romagnoli.

Il disseccamento mediterraneo: la vena dei gessi

Verso la fine del periodo Miocenico, circa 14 milioni di anni fa, si verifica nel bacino del Mediterraneo un evento giudicato, dal punto di vista geologico, “traumatico”. (vedi fig. C)

Già nell’Era Mesozoica il continente Africano si era saldato con la penisola Iberica (non esisteva lo stretto di Gibilterra) per cui si era parzialmente interrotto lo scambio di acqua fra il Mediterraneo e l’oceano Atlantico, essendo rimasto solo uno stretto collegamento a Nord. Ma il movimento dell’Africa non si era interrotto: la sua lenta e progressiva rotazione in senso antiorario portò come conseguenza anche l’interruzione del collegamento con l’oceano Indiano.

Il Mediterraneo si ritrovò così ad essere un bacino semichiuso. Per effetto del clima, molto più caldo di quello attuale, la perdita di acqua per evaporazione era maggiore del modesto afflusso a Nord dall’Atlantico e dai fiumi, quindi iniziò un processo di disseccamento. L’evaporazione produsse un sensibile aumento della salinità che favorì la cristallizzazione di sali di solfato di calcio, quindi la formazione di ingenti depositi di rocce di gesso cristallizzato. Questa roccia di gesso, chiamata per la sua origine, roccia evaporitica, è formata da grandi cristalli luccicanti. Dopo il sollevamento del fondale marino la cosiddetta Vena del Gesso è affiorata in Emilia-Romagna seguendo l’andamento appenninico, dalla provincia di Reggio Emilia, attraverso le valli del Savena, del fiume Zena, dell’ Idice, fino alla valle del Lamone (località Gesso, Croara, Tossignano, B.Rivola, Brisighella ecc.)

Il contrafforte pliocenico

Quando all’inizio del Pliocene, circa 6 milioni di anni fa, si riaprì il collegamento fra il Mediterraneo e l’oceano Atlantico in corrispondenza dell’attuale stretto di Gibilterra, con il rapido innalzamento del livello marino cessò il fenomeno di evaporazione dell’acqua. I rilievi dell’Appennino Bolognese, ricoperti dei sedimenti argillosi delle unità Liguri, per effetto della spinta della zolla Africana sull’Europa, erano già emersi durante il Miocene.

Tuttavia l’intera pianura Padana, con la zona pedemontana ove ora sorge Casalecchio, Bologna e le località limitrofe, erano ancora sott’acqua e la linea di costa del mare disegnava un golfo poco profondo bagnato dal cosiddetto Mare Pliocenico Intrappenninico. Questa insenatura abbracciava parte della valle del fiume Lavino , attraversava l’attuale vallata del Reno e del Setta (località Sasso Marconi, Lagune, Badolo, Brento ecc.), la valle del Savena, del fiume Zena fino alla valle dell’Idice.

Quindi i fiumi Lavino, Reno, Setta, Savena, Zena e Idice, il cui corso era approssimativamente come l’attuale, sfociavano in mare nel suddetto golfo e lo riempivano lentamente di detriti (vedi figura D).

Il fenomeno di riempimento si é svolto in due fasi principali separate nel tempo.

In una prima fase i materiali trasportati dai fiumi consistono soprattutto in sabbie e ghiaie grossolane.

Nella seconda fase si é avuta la deposizione di estesi banchi di sabbie gialle fini che si sono cementate in roccia dura, l’Arenaria, presente nelle formazioni montuose del Contrafforte Pliocenico (la Rupe, Monte Mario, Rocca di Badolo, Monte Adone ecc.). Il particolare aspetto del Contrafforte, che si presenta come una “muraglia” di rilievi aspri, ripidi e maestosi, è dovuto, oltre che alla durezza della roccia Arenaria, alla sua “recente” origine, circa 5 milioni di anni fa (che ha limitato nel tempo l’effetto di erosione prodotto dagli agenti atmosferici).

Osservando questi rilievi sono evidenti, lungo le pareti di roccia, delle stratificazioni orizzontali.

Esse sono dovute al fatto che, nel periodo di formazione dei sedimenti, si sono avute, in modo ciclico (con frequenze di 20-30.000 anni), differenti spinte di sollevamento dei fondali e contemporanee variazioni del livello del mare e di condizioni climatiche.

Dopo gli animali, l’uomo preistorico

É interessante osservare che all’interno delle ghiaie e delle rocce Plioceniche

è possibile ritrovare una quantità e una varietà notevole di fossili, soprattutto conchiglie di mare, caratteristiche di un fondale marino poco profondo.

Inoltre, sono stati portati alla luce dai paleontologi anche resti fossili Pliocenici di grandi mammiferi di terra (un rinoceronte e un tapiro) tipici dei climi caldi, e di mammiferi che abitavano il mare: un sirenoide (lungo circa 3,5m.) ed una balenottera (lunga circa 7,5m.). Questi reperti si possono ammirare visitando il Museo Geologico e Paleontologico G.Capellini di Bologna.

Durante il periodo Pliocenico (che come abbiamo detto abbraccia dai 6 a 1,8 milioni di anni fa) il mammifero “uomo” era già apparso sulla faccia del pianeta Terra, ma non era ancora arrivato ad abitare l’Appennino Bolognese.

Dai ritrovamenti archeologici risulta che i nostri più antichi antenati hanno abitato le savane dell’Africa meridionale e orientale (Etiopia, Kenia e Tanzania) a partire da 3,7 milioni di anni fa ossia proprio durante il Pliocene. Sempre in Africa, per oltre 2 milioni di anni, gli ominidi hanno percorso le tappe di una lunga e lenta evoluzione, dall’australopitecus (uomo-scimmia dell’emisfero australe) fino al livello di homo abilis e homo erectus.

La grande migrazione dall’Africa al continente Euro-Asiatico é iniziata solamente 1,5 milioni di anni fa.

La più antica presenza dell’homo erectus in Italia è stata rilevata nella zona di Isernia (Molise) e risale a circa 700 mila anni fa. Appartengono a questo periodo approssimativamente le tracce che testimoniano l’insediamento dei nostri più antichi progenitori nell’Appennino Bolognese. Interessanti ritrovamenti di utensili di roccia rozzamente scheggiati sono stati rinvenuti dal noto paleontologo bolognese Fantini nel Rio Gemese.

Altre antichissime selci lavorate sono state rinvenute nel territorio di Sasso Marconi a Jano, alla Fontana e alla Pieve del Pino.

Fotografie e disegni dell’autore

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