1° Articolo: Processi di fossilizzazione:I fenomeni di fossilizzazione di un organismo (animale e vegetale) sono molto complessi e non sempre si possono schematizzare in suddivisioni precise e definite, anche perché a volte si possono verificare uno o più processi di fossilizzazione che si intersecano tra di loro. Nonostante ciò possiamo tentare di elencare e descrivere i più comuni.
-Soluzione o Demineralizzazione -Impregnazione e Permineralizzazione -Mineralizzazione -Carbonizzazione e Distillazione -Congelamento -Conservazione in Ambra -Mummificazione -Incrostazione -Inglobamento in asfalti e bitumi A questo proposito voglio ricordare che con il termine di fossilizzazione si intende l'insieme di fenomeni che interessano i resti di un animale o di una pianta, dalla sua morte alla sua effettiva trasformazione in fossile. È necessario, generalmente, che esso possieda parti dure e resistenti e che il suo seppellimento nei sedimenti sia abbastanza rapido, ove possano avvenire i vari processi di diagenesi e di conservazione. Esaminiamo ora in dettaglio i vari tipi di fossilizzazione: 1) Soluzione o Demineralizzazione: Per "demineralizzazione" si intende la perdita più o meno spinta dei costituenti minerali che compongono i gusci originali degli organismi dotati di parti dure, come per esempio conchiglie di gasteropodi e bivalvi. A questo proposito voglio ricordare che un ambiente sedimentario acido puo portare alla dissoluzione di gusci calcarei, mentre in un ambiente fortemente basico si possono sciogliere i gusci silicei. La demineralizzazione è chiamata totale quando si spinge fino ad eliminare tutti i sali minerali contenuti nelle già citate parti dure dell'organismo in questione, infatti dopo la morte di un organismo i primi a scomparire sono le parti molli, a questo punto l'interno della conchiglia si riempie di sedimento, quest'ultimo indurendosi crea un modello interno, in seguito le acque percolanti nel sedimento distruggono il guscio esterno della conchiglia lasciando al suo posto una cavità, quindi dell'organismo in questione alla fine del processo di fossilizzazione rimane solo l'impronta esterna della conchiglia e il suo modello interno. Può succedere a volte che nella cavità lasciata vuota ove un tempo vi era il guscio esterno della conchiglia, le acque che percolano nel sedimento possono depositare dei sali minerali che ricreano fedelmente la morfologia del guscio originario, in questo caso il processo di fossilizzazione porta alla formazione di un pseudoguscio. Esempi di giacimenti in cui è avvenuta una dissoluzione totale sono ubicati anche in Italia, famosi sono i modelli interni di Gasteropodi e Bivalvi che possiamo rinvenire in Valle Botto nell'Astigiano e nel Vicentino nel famoso giacimento di Alonte. La demineralizzazione è parziale, quando le acque circolanti negli strati sedimentari sciolgono solo una parte dei sali minerali dei gusci o dei resti ossei presenti nel sedimento stesso, le parti dure rimangono ma diventano talmente porose e fragili che a volte si disfano in materiale polverulento, un esempio di demineralizzazione parziale lo possiamo trovare nel giacimento italiano ubicato nella cava Arboschio presso Cantarana, a Sud Est di Villafranca d'Asti ove si rinvengono resti di fossili marini altamente decalcificati e molto fragili e quindi di difficile catalogazione. 2)Impregnazione e Permineralizzazione. L'impregnazione è un fenomeno che si riscontra soprattutto nelle ossa di animali di età piuttosto recente, si verifica perché le acque circolanti nei sedimenti, depositano sali minerali nelle porosità delle ossa, rendendole più dure, facilitando così la conservazione. Il processo di impregnazione pur distruggendo le strutture più minute, ha il vantaggio però di conservarne intatta la morfologia dell'organismo in questione. Impregnazioni si possono verificare anche nei vegetali, si vengono così a formare fossili vegetali con una struttura anatomica perfetta, questi fossili sono chiamati permineralizzati, alcuni fra i più comuni minerali che intervengono in questo fenomeno di fossilizzazione, possiamo citare: Silice, Calcite, Pirite, Dolomite, Vivianite, Opale, Calcedonio, Etc. Un esempio di vegetali permineralizzati sono ad esempio i tronchi opalizzati americani che si rinvengono in Arizona e quelli in Madagascar, ma anche a casa nostra possiamo rinvenire tronchi permineralizzati in vari giacimenti Piemontesi. 3)Mineralizzazione. La sostanza minerale presente nelle parti dure di organismi in corso di fossilizzazione, può essere sostituita molecola per molecola, da altri minerali, si tratta quindi di uno scambio chimico, cioè molecole o più precisamente ioni vengono asportati dalle parti dure dalle acque percolanti nel sedimento, e al loro posto vi ridepositano altri ioni di composizione chimica diversa, secondo alcuni autori questo tipo di fossilizzazione viene chiamata con il termine di Epigenesi. Un esempio di questo tipo di fossilizzazione si può osservare in vari giacimenti francesi giurassici ove si rinvengono bellissime ammoniti piritizzate, o ancora nel giacimento Devoniano dell'Eifel in Germania, dove il processo di piritizzazione ha conservato anche le più minute strutture degli organismi,che grazie alla loro opacità ai raggi X possono cosÏ venire osservati in maniera insolita scoprendo molti particolari che ad occhio nudo normalmente non sono osservabili. 4)Carbonizzazione e Distillazione. Questo è il processo più importante per la fossilizzazione della maggior parte delle sostanze vegetali, questo processo avviene ad opera di microrganismi (batteri) che vivono in assenza di ossigeno (anaerobici), quest'ultimi provocano nelle sostanze vegetali organiche delle trasformazioni in seguito alle quali Vengono ridotte le quantità di Ossigeno, di Idrogeno e d'Azoto presenti lasciando soltanto inalterato il Carbonio. Questo processo riguarda soprattutto i grossi tronchi di alberi,mentre per i rami più piccoli e le foglie sono soggette ad un diverso tipo di trasformazione che viene chiamata Distillazione, che però porta allo stesso tipo di risultato citato sopra,cioË al posto delle foglie ritroviamo impresso nella roccia una sottilissima pellicola di Carbonio, come fosse una fotografia che ne riproduce fedelmente la struttura originaria. A questo proposito,voglio ricordare che i grandi giacimenti di Carbon fossili esistenti in natura, si sono formati grazie a questo processo di fossilizzazione.Il processo di carbonificazione o Carbonizzazione come dir si voglia, non è solo esclusivo dei vegetali, ma si può riscontrare anche in alcuni resti animali, come ad esempio Pesci, Artropodi e Graptoliti. Per quanto riguarda i vegetali un bellissimo esempio di questo tipo di fossilizzazione lo possiamo osservare nel famoso giacimento italiano ubicato in Val Vigezzo a Rè,dove nel periodo Pleistocenico esistiva un lago che scomparendo ha portato oggi alla luce una serie di strati molto ricchi di foglie (Filliti) e di alcuni tipi di Insetti appartenenti ad una quindicina di Generi. 5) Congelamento o Crioconservazione. Il Congelamento è un processo di fossilizzazione a conservazione integrale, ne sono un esempio i resti di Mammouth e Rinoceronti lanosi ritrovati nei ghiacci della Siberia. Sono praticamente i soli fossili giunti sino a noi composti nella loro originaria forma, in questi casi si può parlare più che di una fossilizzazione, di una conservazione mediante le basse temperature, un po' come un effetto frigor, in questi esemplari vi si può studiare persino il contenuto stomacale (il cosidetto ultimo pasto), questo fatto porta alla conoscenza del loro modo di alimentarsi e di quali specie vegetali;comparando questi dati a quelli odierni si può capire come è cambiato l'ambiente ed il clima da allora. 6) Conservazione in Ambra. L'Ambra è la resina di antiche piante, sul cui tronco camminavano e si spostavano tutti quei organismi, rimasti poi invischiati nella resina che li inglobava,questa poi indurendosi ne ha permesso la conservazione integrale fino ai giorni nostri. Questa resina deriva dalle secrezioni prodotte in larga misura da essenze arboree (conifere), come "Pinus succinifer", "P.baltica", "P.silvatica", "P.cembrifolia", per quanto riguarda i giacimenti ubicati nella zona baltica; mentre per i giacimenti Sud Americani, l'essenza che ne ha provocato la formazione deriva da una secrezione resinosa di una leguminosa, l' "Hymenaea combaril. In alcuni giacimenti di ambra vi è una grande varietà, non solo di piccoli organismi abitatori dei boschi preistorici, ma anche piccole parti di animali di origine marina, come ad esempio frammenti di Stelle marine, conchiglie, coralli, etc. 7) Mummificazione. Raro processo di fossilizzazione in cui i corpi degli organismi a volte anche di grandi dimensioni, seccati al sole e disidratati, venivano sepolti nei sedimenti e si fossilizzavano per sostituzione, conservando parte della loro pelle, a questo proposito, famosi sono alcuni giacimenti di mammiferi e rettili ritrovati in Patagonia e in Nevada, praticamente questo fenomeno di fossilizzazione è l'opposto della Crioconservazione. 8) Incrostazione. Questo processo ha luogo quando il Carbonato di Calcio contenuto nelle acque calcaree circolanti nelle varie sorgenti superficiali, viene depositato sulla superficie del resto organico, del quale si ottiene cosÏ un impronta esterna, il Carbonato di Calcio, infatti essendo insolubile si separa dalle acque e si deposita, formando uno strato di calcare sui materiali dove la stessa acqua scorre. Molto noti sono i depositi di Travertino e di Tufo calcarei presenti nel Lazio e in Toscana, in altri casi i depositi lasciati dalle acque incrostanti hanno assunto forme caratteristiche e pittoresche, a questo proposito molto celebri sono ad esempio l'Opal Spring Terrace, oppure la Punch Bowl Spring ubicati nel Parco Nazionale di Yellostones,in America. Per quanto riguarda i vari fossili che si possono rinvenire nei vari giacimenti esistenti, molto noti sono i giacimenti che riguardano i resti vegetali, ove oltre alle foglie non è difficile trovare "incrostati" tutte quelle specie vegetali che abitualmente si ritrovano nei luoghi umidi come le varie sorgenti naturali, (Fontanili,etc.). 9) Inglobamento in asfalto e bitumi. I giacimenti esistenti costituiti da asfalti e bitumi sono stati generati dal surriscaldamento di grandi accumuli di petrolio sotterranei ad opera di una intensa attività tettonica,l'energia prodotta ha così riscaldato gli idrocarburi, trasformandoli in un materiale denso e viscoso che penetra tra gli strati rocciosi sotterranei, a volte esso può trovare delle vie di fuga verticali erompendo periodicamente in superficie, questo è quanto ad esempio si è verificato nel periodo Pleistocenico nel giacimento di bitume di Rancho La Brea, ubicato vicino alla città di Los Angeles in America. In questo giacimento "trappola", spesso e volentieri vi cadevano ignari animali, che una volta imprigionati nel catrame venivano rapidamente sepolti,conservandosi cosÏ in modo quasi perfetto. Infatti in questo giacimento vi possiamo rinvenire numerosi tipi di animali come: Insetti, Ostracodi, Bivalvi, Gasteropodi e grossi Vertebrati come ad esempio le famose Tigri dai denti di Sciabola (Smilodon fatalis). Altri importanti affioramenti di asfalto sono quelli dell'Isola di Trinidad,dove tra l'altro l'asfalto ha formato un lago, (ilPitch lake, profondo ben 40Mt) e altri giacimenti in Venezuela. A volte si possono incontrare altri rari processi di fossilizzazione come ad esempio: Salificazione: Si verifica in ambienti con altissime percentuali di sali (lagune ipersalate). Inclusione in Torba: In questo tipo di inclusione vi possiamo rinvenire resti di animali e vegetali molto recenti,di solito si tratta di una fauna e flora Pleistocenica/Attuale, anche perché la stessa torba è di formazione recente. La torba ricordiamo è un deposito formato dall'accumulo di piante e di abbondante materia vegetale in un ambiente povero di ossigeno,di solito nei pressi vi era un lago che si è trasformato in palude. Gli organismi dopo il seppellimento da parte dei materiali inglobanti, grazie al peso degli stessi,che provocano una progressiva espulsione dell'acqua, si compattano notevolmente e così si conservano. Bibliografia essenziale: E.Pozzi CAPIRE I FOSSILI Masson Editore Milano 1993 G.Teruzzi FOSSILI Guide Compact De Agostini 2004/2005 |
2°Articolo: Sedimenti e ambienti di sedimentazione:
SEDIMENTI:
La grande varietà di roccie presenti sulla crosta terrestre, viene classificata in base alla loro origine, oltre che al loro contenuto mineralogico. Facendo riferimento alla loro origine, le roccie vengono suddivise in tre grandi gruppi. ROCCIE IGNEE o VULCANICHE: Sono quelle roccie che si formano per raffreddamento e solidificazione del magma, possono essere intrusive: quando il magma rimane intrappolato nella crosta terrestre, oppure effusive quando il magma fuoriesce dalla crosta terrestre attraverso i condotti vulcanici, e si espande in colate che si raffreddano abbastanza rapidamente. ROCCIE METAMORFICHE: Sono quelle roccie che per azione di fattori e agenti fisici, quali la temperatura e la pressione, si trasformano sia nella loro struttura cristallina sia nella composizione mineralogica. ROCCIE SEDIMENTARIE: Sono quelle roccie che derivano dalla sedimentazione di materiali di varia natura. Una buona parte della superficie terrestre è ricoperta da questo tipo di roccia, in base all'origine del sedimento che le hanno generate, possono essere classificate in quattro gruppi ben distinti: Roccie clastiche, Roccie Chimiche, Roccie Organogene e Roccie Piroclastiche. I Sedimenti sono essenzialmente dei corpuscoli di varie dimensioni, che possono essere costituiti da frammenti di roccie presistenti disgregate dall'erosione meccanica degli agenti atmosferici, oppure da materiali derivanti dall'alterazione chimica di altre roccie oppure ancora da gusci microscopici di foraminiferi, o parti di organismi viventi e fossili. Lo studio delle roccie sedimentarie, detto Sedimentologia è assai complesso, perché molteplici sono le modalità di deposizione e di formazione delle roccie. Dopo la deposizione, quando lo spessore dei sedimenti accumulati diventa notevole, inizia il processo di diagenesi, cioè un insieme di fenomeni dovuti sia alla pressione causata dal peso stesso del sedimento, sia alla presenza in questi, di acque circolanti, il risultato finale è una compattazione e cementazione dei sedimenti stessi originariamente sciolti, che così diventeranno una vera e propria massa rocciosa più o meno compatta. A questo proposito voglio ricordare che la compattazione, consiste in una diminuzione del volume occupata dai sedimenti stessi, dovuta alla pressione esercitata dagli strati soprastanti, mentre la cementazione consiste nell'introduzione nei pori tra i sedimenti di nuovo materiale, costituito in prevalenza da sali minerali (Es: Carbonato di Calcio), che si formano grazie alla precipitazione delle acque circolanti, che legando i sedimenti fino ad allora incoerenti li trasforma in sedimenti coerenti. *Rocce sedimentarie Clastiche, (dal greco Klazo,=rompo), sono dette anche detritiche,si formano per accumolo di frammenti di varia grandezza che derivano dalla disgregazione meteorica di presistenti rocce affioranti sulla superficie terrestre. In base alla dimensione dei singoli granuli si possono ulteriormente suddividere: -Diametro dei granuli superiori ai 2 mm = Ghiaia, in base alla forma si possono osservare Conglomerati con ciotoli arrotondati, oppure Brecce con ciotoli spigolosi. -Diametro dei granuli compresi tra 0,0625 e 2 mm = Sabbie,(Es:Arenaria,Sedimenti sia marini che continentali. -Diametro dei granuli compresi tra 0,0040 e 0,0625 mm= Siltiti. -Diametro dei granuli inferiori a 0,0040 mm= Argilliti. Queste roccie sedimentano in mare aperto, sul fondo dei laghi, negli ambienti paludosi e lagunari. Una curiosità, le Siltiti e le Argilliti sono largamente utilizzati nell'industria dei laterizi, delle terrecotte e nell'industria chimica. -Rocce Chimiche: derivano dalla sedimentazione di sostanze presenti in soluzione nelle acque marine o lacustri. Un tipico esempio di roccia chimica è il Travertino, formata da carbonato di calcio precipitato per saturazione di acque sorgive, anche le Evaporiti rientrano nella categoria delle roccie chimiche, infatti esse derivano dalla precipitazione di sali contenuti in acque marine rese sature per l'intensa evaporazione. (Queste roccie sono presenti anche nel fondo del nostro mare Mediterraneo, memoria storica della chiusura dello stretto di Gibilterra avvenuto in periodo Miocenico, in cui il nostro mare si ridimensionò notevolmente, prosciugandosi quasi del tutto), Altri esempi di roccie chimiche sono anche il Gesso e il Salgemma. -Roccie Piroclastiche: (dal greco Piros = fuoco), sono roccie detritiche formate dalla sedimentazione di materiali solidi,proiettati nell'atmosfera dai vulcani (piroclastico), a secondo della loro dimensione via via decrescenti, si suddividono in Blocchi, Lapilli, Sabbie e ceneri. Un esempio di roccia piroclastica è il Tufo, la cui composizione è data da cenere e lapilli mischiti assieme. -Rocce Organogene: sono originate dalla sedimentazione di resti di organismi viventi e fossili che soprattutto in ambienti marini estraggono le sostanze disciolte nell'acqua (in genere Carbonato di calcio,o Silice). Gli organismi che formano questi depositi sono perlopiù molluschi, spugne, coralli, alghe unicellulari, i cui resti dopo la loro morte danno origine ai Calcari, alle Dolomie e alle Selci. Una curiosità le Selci sono composte da gusci di Diatomee (alghe unicellulari) e da Radiolari (Protozoi) o ancora da spicole silicee presenti in alcune spugne. AMBIENTI DI SEDIMENTAZIONE: Ambienti continentali, si suddividono in lacustri, alluvionali o fluviali, e glaciali. Ambienti lacustri: Sono composti da argille, sabbie, ghiaie,torba, quest'ultima è formata da materiali carbonizzi, come muschi, sfagni, etc, questi ambienti rappresentano le fasi finali della vita di un lago, infatti esso si trasformerà in una palude per il fenomeno di graduale interramento. Ambienti alluvionali o fluviali: Caratterizzati da depositi di ghiaie sabbie e argille, le ghiaie sono più abbondanti lungo l'alto corso del fiume, mentre le sabbie e le argille son più frequenti lungo il medio e basso corso dello stesso. Ambienti glaciali: Sono caratterizzati dalle Morene, quest'ultime costituite da sedimenti molto eterogenei, quelli di dimensione maggiori sono chiamati Massi erratici trasportati anche a notevole distanza dal movimento continuo dei ghiacciai. Ambienti desertici: L'agente di trasporto che prevale in quest'ambiente è il vento, che solleva le particelle più fini e le trasporta finché a causa della propria velocità e intensità le lascia cadere in luoghi lontani dagli stessi. Ambienti di Transizione: Si suddividono in ambienti lagunari, e deltizi. Ambienti lagunari: La laguna è un corpo d'acqua in comunicazione con il mare aperto, i depositi tipici di quest'ambiente sono per lo più calcari, che si distinguono da quelli marini perché contengono resti di organismi adattati a sopportare sbalzi di salinità (organismi eurialini) che si verificano spesso nelle acque di laguna. Ambiente Deltizio: Si tratta di depositi composti da materiali fini ubicati alla foce dei fiumi il cui contenuto è caratterizzato dalla presenza di organismi sia fluviali che marini. Ambienti Marini: Sono gli ambienti più estesi e quelli che presentano una maggiore varietà in funzione della loro profondità. Si suddividono per questo in ambienti Litorali, Neritici, Batiali e Abissali. Ambiente Litorale: Comprende quella parte di fondale caratterizzato dalle escursioni delle maree, (alta e bassa), caratterizzata da sedimenti composti da calcare bioclastico che può essere di origine biologica o per processi di disgregazione fisica di altre roccie carbonatiche, quando è di origine biologica è formata da frammenti di gusci, teche di molluschi che sopportano periodi più o meno lunghi di emersione, caratteristici di questi ambienti particolari. Ambiente Neritico: Fascia di ambiente marino compreso tra la linea della bassa marea e i 200 metri circa di profondità, in questa zona i sedimenti possono essere di origine organogeno o clastica, i sedimenti clastici sono selezionati dalle onde e dall'azione delle correnti marine, (i sedimenti più grossolani si trovano vicino alla costa, i più fini si accumulano più lontani dalla costa). Ambiente Batiale: Si estende tra i 200 e i 4000 metri di profondità, vicino alla scarpata continentale, caratterizzata da forti pendenze in cui i sedimenti scivolano su di essa e si ridepositano alla base della stessa, sono formati per lo più da fanghi contenenti anche gusci di organismi planctonici. Ambiente Abissale: Si estende oltre i 4000 metri di profondità in corrispondenza della piana abissale, in cui si depositano sedimenti costituiti da resti organici vari, ma anche depositi di origine inorganica dalla granulometria molto fine. In questi ambienti infatti vi possiamo trovare con una certa frequenza dei noduli di Manganese, dalla forma di ciottoli appiattiti e dal diametro di circa 5 centimetri, come ho citato poco sopra sono molto ricchi di manganese ma anche di ferro, rame, nichel, ed altri metalli rari. Anche se attualmente il loro recupero è assai oneroso, questi noduli potranno divenire in futuro la principale fonte di approvigionamento di molti minerali metallici. |
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