Giornale di Geologia (2), XLII, fase. l, pp. 61-82, t. I Bologna, 1977 GIORGIO CREMONINI;: - ENZO FARABEGOLI * LITOSTRATIGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA (l) RIASSUNTO - Vengono qui presentate 13 sezioni strati grafiche misurate nelle successio ni messiniane della Romagna. La formazione a colombacci risulta costituita essenzialmene da peliti grigie e grigio-verdastre entro le quali si intercalano: - 6 orizzonti carbonatici (<< colombacci») la cui continuità supera i limiti del· l'area studiata; - 5 orizzonti di marne nere macrofossilifere, anch'essi continui su tutta l'area. Il piu alto di questi costituisce il tetto della formazione a colombacci. - corpi arenaceo-conglomeratici di spessore variabile, con continuità laterale in genere non superiore a qualche km, interpretati come depositi fluviali e/o deltizi. In base alle osservazioni sul terreno, viene inoltre prospettata l'ipotesi di una fase tettonica messiniana, che ha agito in Romagna a partire dalla fine della sedimenta zione della formazione gessoso-solfifera. ABSTRACT - Thirteen stratigraphic sections were measured in Messinian (Upper Mioce ne) sequences outcropping in Romagna Apennines. The Colombacci Formation, well represented in these sections, is made up primarily of gray ancl greenish gray silty-clay sediments in which are interbedded: - six carbonate horizons (<< colombacci») extending all over and beyond the studied area; - five horizons of black fossiliferous marls remarkllbly continuous through the whole area; the uppermost one represents the top of the Colombacci Forma tion. - pebbly-sandy bodies of variable thickness and lateral continuity probably not exceeding a few km, inteqireted as fluvial and/or deltaic deposits. A tectonic phase is postulated in Romagna after the deposition of evaporites (Gessoso-solfifera Forma tion). * Istituto di Geologia e Paleontologia, V. Zamboni 67, Bologna. (I) Ricerca condotta col contributo del CNR: contratto 74.01858.05 e 76.00086.05, a nome di G. CREMONINI. 62 GIORGIO CREMONINI - ENZO FARABEGOLI INTRODUZIONE La formazione a colombacci (SELLI 1954) si estende lungo il margi ne nord-orientale dell'Appennino romagnolo-marchigiano; la sua età è stata attribuita alla parte alta del Messiniano. Essa è limitata inferiormen te dalla formazione di tetto, cioè da quei sedimenti essenzialmente peli ti ci che sovrastano con diverso spessore la Formazione gessoso-solfifera; superiormente è seguita dalle argille grigio-azzurre del Pliocene. Allo stesso intervallo CAPELLINI 1879 ha dato il nome di strati a Congerie e RUGGIERI 1958 di strati a Melanopsis. Il su'o spessore varia in affioramen to da alcuni metri ad alcune centinaia di metri. Sebbene la formazione a colombacci sia costituita in prevalenza da sedimenti terrigeni, il suo nome deriva da alcuni caratteristici orizzonti di calcari micritici biancastri, più o meno argillosi (<< colombacci»), intercalati in numero variabile (da 2 a 5 per gli AA.) entro la successio ne; ogni orizzonte ha uno spessore variabile da alcuni decimetri ad alcuni metri. La loro origine è stata in passato interpretata come evaporiti ca (SELLI 1954 e 1973; RABBI & RICCI LUCCHI 1968; BORSETTI et al. 1971 e 1975; CARLONI, FRANCAVILLA et al. 1974; ecc.). Più recentemen te COLALONGa et al. 1976 non escludono che si tratti, almeno per quanto riguarda l'Appennino romagnolo, di calcari derivati da precipita zione chimica in acque alcaline lagunari. Nelle peliti sono frequenti faune ben conservate di Molluschi e Ostra codi, considerate da tempo tipiche di acque dolci o eurialine (CAPELLINI 1874 e 1879; GILLET 1957; RUGGIERI 1958, ecc.); sono presenti anche microfaune a Foraminiferi pIane tonici distrofici ritenute da alcuni AA. autoctone e tipiche di ambiente marino sovrassalato (SELLI 1954; BOR SETTI et al. 1971 e 1975; CARLONI, FRANCAVILLA et al. 1974; CARLO NI et al. 1974), mentre altri AA. le considerano rimaneggiate (RUGGIERI & SPROVIERI 1975; COLALONGa et al. 1976; ecc.). I depositi clastici grossolani hanno spessori che a volte superano i 200 m; sono stati interpretati localmente come facies Ettorali, fluviali o deltizie da PRINCIPI 1925, RABBI & RICCI LUCCHI 1968 e COLALONGa et al. 1976, o come facies di delta-conoide da FARABEGOLI & RICCI LUCCHI 1973 e RICCI LUCCHI 1975. Il presente lavoro fornisce una serie di dati di campagna sulla formazione a colombacci, da cui è possibile trarre una visione litostrati grafica complessiva valida per il margine interno dell'Appennino romagno I f l 63 LITOSTRATlGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA lo. Sono state misurate e analizzate 13 sezioni, la cui ubicazione è indicata in fig. 1; esse sono riportate schematicamente nella tav. L Per quanto riguarda la sezione 13 (Cella), essa è in realtà il compendio di 8 sezioni diverse ma vicine e facilmente correlabili (cfr. COLALONGO et al. 1976). Vengono qui inoltre rappresentate alcune sezioni di dettaglio (figg. 2 e 3) rispettivamente sul limite inferiore e superiore della forma zione a colombacci; i segni usati sono riportati nella leggenda della tav. L Teodorano o 7 * Formignano o N 080 o'.RA CES~·~W ./ Pieve O di Rivoschio. 2.5 5km I Fig. 1. - Ubicazione delle sezioni studiate. Il disegno delle figure qui presentate è stato affettuato da G. Sentiamo il d~vere il ringraziare il Prof. R. SELLI pet la lettura critica del manoscritto, e gli amici A. CASTELLARIN, F. RICci LuccHI e R. SARTORI per i preziosi contributi apportati alla stesura della presente nota. CAMARINOS. RILEVAMENTO DELLE SEZIONI E LORO RAPPRESENTAZIONE Le sezioni sono state in parte misurate utilizzando una «staffa di Jacob» e in parte attraverso misurazioni strato per strato. Sono state effettuate sul terreno analisi granulometriche speditive tramite un compa ratore visivo basato sulla scala di Wentworth, e inoltre sono stati studia 64 GIORGIO CREMONINI - ENZO FARABEGOLl ti il tipo e la geometria degli strati, le strutture sedimentarie e le paleocorrenti. La terminologia usata per la geometria degli strati è essen zialmente quella di CAMPBELL 1967 C); per lo spessore degli strati e delle lamine sono state usate le suddivisioni di INGRAM 1954 e CAMP BELL 1967, modifica te da REINECK & SINGH 1973. Nella rappresentazione generale (tav. I) e in quelle di dettaglio (figg. 2 e 3) non è stato sempre possibile riportare in scala singoli strati; si è preferito allora rappresentare i ritmi deposizionali molto sottili in manie ra schematica (litofacies E, I, L, M, ecc.): in questi casi gli strati non sono sporgenti rispetto alle colonne stratigrafiche. Alcune delle litofacies sono state raggruppate insieme nella tav. I per esigenze grafiche. LITOFACIES Nelle 13 sezioni studiate sono state riconosciute le seguenti 20 li tofacies, alla cui descrizione fa riferimen to la leggenda della tav. I: A) Argille e argille marnose grigio-azzurre, con stratificazione poco evidente; contengono abbondanti Foraminiferi ben visibili con l'aiuto di una lente o anche ad occhio nudo. Localmente si osservano piccoli fori di limivori (2-3 mm), riempiti da materiale siltoso. Questa litofacies è presente solo al tetto della successione studiata ed è la sola di età pliocenica. B) Marne e marne argillose, più o meno arenacee, da grigio-scure a nere, fortemente bioturbate, con abbondanti biosomi e bioclasti (Gaste ropodi e Lamellibranchi) color nocciola o rosati; passano talora (sezione 13) a biocalcareniti marnose con laminazione per lo più piano-paralle la. Sono in strati da 30 a 70 cm circa, a giunti paralleli, netti oppure sfumati. Questa litofacies compare in 5 orizzonti diversi entro la succes sione. (1) Intendiamo con lamina'l.ione e strati/ica'l.ione: piano-parallela: strati a giunti piani e paralleli; lamine piane parallele fra loro e ai giunti di stratificazione. Ondulata-paratrela: lamine e strati a giunti paralleli ma non piani. Ondulata non parallela = lenticolare: lamine e strati a giunti non piani e non paralJJeli (incrociati); possono essere continui o discontinui. Piano-concava: lamine e strati aventi la superficie superiore piana e quella inferiore concava verso l'alto. Cuneiforme = incrociata-piana: lamine e strati a giunti piani ma non paralleli. I ncrociato-concava: serie di pacchi di lamine o strati lenticolari discontinui, aventi la concavità rivolta verso l'alto. t' LITOSTRATIGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA 65 C) Marne e marne argillose grigie, grigio-verdastre o bruno chiare, a volte leggermente arenacee. Hanno stratificazione non sempre netta, in genere non oltre i 20 cm, e contengono rari e sottili strati lenticolari di arenaria fine; il rapporto arenaria/pelite varia da 1/10 a 1/30. A volte contengono rari gusci di Gasteropodi e Lamellibranchi di colore bianca stro e piccoli frustoli carboniosi. Quando aumenta il contenuto arenaceo si passa .alle litofacies D o E. D) Siltiti marnose e marne ~iltose, a volte arenacee, gt1g1e e grIgIO azzurre, in strati da medi a grossolani, a giunti non sempre evidenti. Contengono subordinati strati sottili lenticolari di arenaria a grana me dia o fine, a laminazione incrociata concava a piccola scala da corrente o da onda. Sono sempre presenti piccoli frustoli carboniosi fluitati, talora estremamente concentrati. Presenti a volte anche Gasteropodi e Lamelli branchi biancastri, talora abbondantissimi, concentrati in «nidi» nella parte inferiore della sezione 13, ove presentano il modello interno siliciz zato. E) Alternanza di: a) marne argillose grigie o grigio-verdastre, poco siltose, in strati da sottilissimi a sottili (1 mm-lO cm); b) arenarie finissime biancastre, in strati sottilissimi (l-2 mm), piano paralleli oppu . re ondulati, costituiti da piccoli ripples da corrente isolati o uniti, spesso deformati per carico. Il rapporto arenaria/pelite varia da 1/2 a 1/20; a volte si osservano ripetuti intervalli, spessi qualche centimetro, costituiti da ritmi arenaria/pelite in strati sottilissimi . (1-2 mm). La bioturbazione, non sempre presente, è di entità modesta con galle rie di piccolo diametro (2 mm) e vario orientamento; rari biosomi e blioclasti che diventano più frequenti al passaggio con altre litofa cies. Talora sono presenti piccoli frustoli carboniosi. F) Arenarie grigie a grana da media a fine, in strati di spessore variabile da 2 a 15 cm, piano-paralleli o piano-concavi, a prevalente lami nazione incrociata a piccola scala da corrente o da onda, oppure piano parallela o inclinata ad angoli bassi. G) Arenarie grigie a grana da media a grossolana, in strati di spesso re variabile da 10 a 50 cm, in genere piano-concavi e con continuità laterale da pochi metri a decÌ1le di metri. A volte mostrano gradazione diretta, laminazione piano-parallela o inclinata a piccoli angoli, incrocia ta da grande a piccola scala. Contengono a volte sparsi inclusi pelitici. H) Calcari e calcari marnosi biancastri in strati piano-paralleli di spessore variabile da 4 a 10 .cm, talora grossolanamente laminati per la presenza di veli marnosi. A volte si presentano associati in sequenze di 5 . 66 GIORGIO CREMONINI - ENZO FARABEGOLI 30-50 cm di spessore che costituiscono degli orizzonti ben individuabili sul terreno (dal 2° al 6° colombaccio). Al microscopio si presentano come micriti compatte o laminate contenenti a volte Ostracodi e rari Foraminiferi. I) Ritmiti costituite da strati sottili (al massimo 4 cm) di: a) calcari marnosi e marne calcaree biancastre; b) marne grigie, a volte leggermente siltose. Talora sono presenti rari strati sottilissimi di arena rie fini: quando queste si intercalano regolarmente si passa alla lito facies M. L) Alternanza di: a) marne e marne argillose grigie e grigio-verda stre, in strati da 1 mm a' 10 cm, a giunti piani e paralleli; b) calcari e calcari marriosi biancastri, in strati piano-paralleli di circa 1 mm di spessore ('). La continuità laterale di questi strati supera in genere i 10 m, cioè i limiti di osservazione in campagna. Il rapporto peliti/calcari varia dii 2/1 a 20/1; a volte si osservano ripetuti intervalli, spessi talora alcuni centimetri, costituiti da ritmiti peliti-calcari in strati di circa 1 mm, che impartiscono alla litofacies un tipico aspetto «varva to ». La bioturbazione, in genere molto scarsa, è rappresentata da galle rie a piccolo diametro (circa 2 mm), variamente orientate: Le arenarie sono normalmente del tutto subordinate (meno di 1/20 dell'insieme), e sono per lo più in strati ondulati dello spessore di pochi centimetri; quando diventano più frequenti (circa 1/10), al segno della litofacies è stato associato nella tav. I il simbolo della stratific~zione lenticolare discontinua. M) Ritmiti costituite da strati sottili di: a) arenarie a grana da media a fine, con laminazionepiano-parallela o incrociato-concava a picco la scala; b) marne argillose grigie o grigio-verdas tre; c) marne calcaree e calcari marnosibiancastri. La bioturbazione è per lo più assente o molto scarsa e limitata a gallerie di piccolo diametro. N) Alternanza arenaria-peli te in rapporto variabile da 1/20 a 3/1; data l'impossibilità di rappresentare in scala i singoli strati, nella tav. I si è preferito ricorrere ad una rappresentazione schematica sia del rapporto arenaria/peli te, che dello spessore degli strati (che varia da (1) Le lamine carbonatiche che caratterizzano questa litofacies sono costituite da calcite nella formazione a colombacci; le lamine carbonatiche presenti al tetto della Formazione gessoso-solfifera o entro la formazione di tetto sono costituite invece da dolomite o aragonite (cfr. R. SARTORI in COLALONGO et al. in corso di stampa). Una litofacies del tutto simile a questa è stata segnalata da OGNIBEN 1957 entro il Tripoli della Sicilia. L1TOSTRATIGRAFIA DE LLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN. ROMAGNA 67 pochi cm a 50 cm circa). I colori vanno dal grigio al grigio-azzurro, ma si osservano anche toni bruni o arrossati. Questa litofacies compren de strati arenacei a grana da medio-fine a grossolana, piano-paralleli, cunei formi o piano-concavi. La laminazione è piano-parallela, inclinata o incro ciato-concava a piccola e a grande scala da corrente, o a piccola scala da onda. O) Conglomerati e paraconglomerati poligenici a matrice arenacea medio-grossolana, a volte marnosa, da subordinata a prevalente. I ciottoli sono costituiti da calcari, arenarie e selci; panno dimensioni medie sui 3-5 cm e al massimo raggiungono i 30 cm. L'arrotondamento è elevato; le forme più rappresentate sono la sferica, sferico-appiattita, talora l'allunga ta e l'appiattita. Gli strati (lO cm-3 m) sono piano-concavi, spesso a base fortemente erosiva, o cuneiformi. Talora i ciottoli hanno una distri buzione caotica, a volte mostrano gradazione inversa nella porzione basale; spesso si osserva una· grossolana laminazione piano-parallela, inclinata a piccoli angoli o incrociato-concava a grande scala. P) Calcari marnosi grigi, biancastri ·se alterati, in strati sottili (0,2-2 cm), fittamente laminati, alternati a lamine o strati millimetrici (0,5-7 mm) di marne e marne calcaree grigio-verdastre o giallastre e): costituiscono ilIo orizzonte a colombacci . Q) Alternanza di: a) marne grigie, giallastre o color tabacco, per lo più bituminose, in lamine o strati da 1 mm a 1 cm piano~parallele. Spesso si osservano intervalli (fino a qualche decina di centimetri) costi tuiti da ritmiti marne-gessi in lamine millimetriche. R) Gesso mesocristallino grigio, biancastro o rosato, in strati da 5 a 60 cm, con fitta laminazione piano-parallela (gesso «balatino »). S) Alternanza di: a) dolomie e calcari dolomi tici grigi, cris tallini a grana fine, a volte marnosi, spesso a fitta laminazione parallela piana o ondulata (stromatoliti), talora con piccole e sparse cavità irregolari; b) marne grigie, grigio-nocciola o grigio-verdastre, a volte leggermente siI tose, spesso fittamente laminate per veli millimetrici di siIt. T) Dolomie grigie a grana fine, a volte marnose, da grossolanamente a fittamente laminate (con lamine piano-parallele -o ondulate), da poco ad abbondantemente vacuolari, talora oolitiche. Sono in strati da 2 a 80 cm. U) Marne e marne tripolacee grigie, biancastre quando sono asciut te, in strati e banchi fittamente laminati. (I) Le lamine carbonatiche sono di calcite (dr. nota 1 a pago 7). ... .:::: --~ 68 GIORGIO CREMONINI - ENZO FARABEGOLl V) Sequenze arenaria-marna siltosa, che costituiscono il tetto della Formazione marnoso-arenacea e la formazione di letto. Le arenarie sono in strati da 1,5 m a 5 cm; il rapporto arenaria-pelite varia da 3/1 a 1/3. LA SUCCESSIONE LITOSTRATIGRAFICA Nelle sezioni studiat~ sono state riconosciute dal basso all'alto le seguenti unità litostratigrafiche che sono state raggruppate o assimilate a 7 formazioni (vedi tav. I): a) Formazione marnoso-arenacea e formazione di letto (Tortoniano-Messi niano); b) tripolie marne tripolacee (Messiniano); c) Formazione gessoso-solfifera (Messiniano); d) formazione di tetto (Messiniano); e) formazione a colombacci (Messiniano): f) argille grigio-azzurre (Pliocene inferiore). Le 11 unità litostratigrafiche sono dal basso: 1. Sequenze torbiditiche arenaceo-marnose (litofacies V) che costitui scono la parte sommitale della Formazione marnoso-arenacea e la forma zione di letto. Questo intervallo compare solo nella sez. 6 della tav. I e non è stato studiato in dettaglio; non è stato 'possibile stabilire pertanto ave cade il limite fra le due unità. Dal basso verso l'alto si osserva comunque una brusca diminuzione sia dello spessore degli strati arenacei (da 1,5 m ~ 5 cm circa), sia del rapporto arenarie/peliti (da 3/1 a 1/3 circa). 2. Marne e marne tripolacee grigio-biancastre fittamente laminate, in strati e banchi (litofacies V.) Compaiono solo nella sez. 6 della tav. I con uno spessore di circa 7 m; corrispondono all'unità b). 3. Successione di vari termini che costituiscono la Formazione gesso so-soUifera. Nella sez. 6 (tav. I) si osserva la seguente successione dal basso: a) dolomie grigie, cristalline a grana fine, a volte marnose, ooliti che nella porzione basale, per lo più laminate e cariate; sono alternate a marne talora bituminose (litofacies S e T). In sezione sottile si presenta no come mosaici di microspato dolomitici, talora intraclastici (dolo LITOSTRATlGRAFlA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA 69 e intradolomicrospatiti .di FOLK), talora con lamine stromatolitiche e fratture attribuibili a prism- e sheet-cracks; alcune cavità sono riempite, in tutto o in parte, da quarzo autigeno anche microcristallino, oltre che da spatite. Le ooliti, da fini a grossolane, costituiscono a volte il 40% della sezione e sono ridotte a« fantasmi ». Sono presenti rari Ostracodi e alcune sferuliti di calcedonio forse formatesi su originari resti di Radiolari. Lo spessore è di circa 6 m; corrisponde al calcare di base degli AA. b) Alternanza di gesso «baiatino» e di marne per lo più fittamen te laminate e bituminose (litofacies C, E, Q e R) ; lo spessore è di circa 23 metri . c) Peli ti per .lo più fittamente laminate delle litofacies E e Le). Al tetto si è osservato uno straterello (2-10 cm) di calcari grigi (micriti e intramicriti più o meno marnose) contenente cristalli e noduli sparsi di celestina (R. SARTORI in COLALONGO et al. in corso di stampa). Questo strato presenta fessure penecontemporanee che sulla superficie superiore si intersecano secondo un reticolato romboidale di circa 2 cm di lato, riempite dal materiale sovrastante (mud cracks?). Lo spessore varia da pochi centimetri nella sez. 6 ad oltre 9 m nella sez. 5. Il limite inferiore della Formazione gessoso-sollilera corrisponde al primo strato di dolomie ; quello superiore viene fatto coincidere con lo strato calcareo con noduli di celestina presente al tetto dell'intervallo 3 c). Si fa notare tuttavia che, dato il ridotto spessore di questo, può essere più utile fare corrispondere il tetto di questa Formazione all'ulti mo strato di gesso. Gli intervalli 1 e 2 sono presenti solo nella sez. 6, il 3 compare in parte anche nella se~. 5 (tav. I) . 4 . Corrisponde alla formazione di tetto degli AA.; è compreso fra lo strato di calcari con noduli di celestina e il 10 colombaccio. È presen te con spessori e caratteristiche diversi nelle sezioni 5, 6,9, 11 e 12 di tav. 1. È costituito essenzialmente da peliti, per lo più del tipo L, subordinatamente dei tipi D e E. Nella porzione inferiore della sez. 11 si intercala un orizzonte di (1) La litofacies L caratterizza normalmente la formazione a colombacci; essa è presente anche in questo intervallo sottostante, ma le lamine carbonatiche sono di aragonite e dolomite anziché di calcite (dr. nota 1 a pago 7). 70. GIORGIO CREMONINI - ENZO FARABEGOLI tufiti dello spessore complessivo di 47 cm (tav. I); esso è costituito da 4 strati gradati con prevalenti frammenti di vetro vescicolare e lamellare (da 0,5 mm al limite inferiore del silt), immersi in matrice marnosa . Questo orizzonte era finora sconosciuto in Romagna; per la sua posizio ne stratigrafica potrebbe essere correlabile con i livelli cineritici presen ti nelle Marche presso Candelara (SELLI 1954), a S. Maria in Carpine to (FARABEGOLI & RICCI LUCCHI 1973), nella sezione Maccarone (CAR LONI, FRANCAVILLA et al. 1974), nella sezione Colle il Gallo (GIROTTI & PAROTTO 1969). Nella Parte alta di questo intervallo (sezioni 9, 11 e 12) compaiono arenarie torbiditiche grigio-chiare (litofacies F e G) che costituiscono un orizzonte guida (fig. 2). Le peliti della parte sommi tale dell'intervallo nella sez. 6 sono interessate da abbondanti microfaglie sinsedimentarie (fig. 2). Lo spessore dell'intervallo è estremamente variabile (da 3,5 m circa nella sez. 6 ad oltre 42 m nella sez. Il), a causa probabilmente di movimenti tettonici messiniani (v. punto 5 a pago 17). 5. È presente parzialmente nelle sezioni 5, 9, 12 e 13, per intero nella sez 6 (tav. I): rappresenta la base della formazione a colombacci, che prosegue a tutto l'intervallo lO. Prevalgono le litofacies N, F, G e O. L'intervallo comprende anche ilIo e il 2° colombaccio (rispettivamen te litofacies P e H) e). Lo spessore di questo intervallo è molto variabile: da 7 m nella sez. 6 ad oltre 62 m nella sez. 13; la correlazione del 2° colombaccio fra le sezioni 6 e 13 presenta comunque un certo margine di incertezza. 6. È presente in modo completo solo nelle sezioni 6 e 13, in parte nelle sezioni 3, 4, 8 e lO. Vi sono rappresentati quasi tutti i litotipi che occupato da alcuni cicli arenaceo-pelitici ciascuno a tendenza positiva; la (I) Il l° colombaccio è COStitUito da alternanze millimetriche e centimetriche di calcari marnosi e marne grigi ed ha una tessitura diversa da quella dei colombacci sovrastanti; l'analisi difrattometrica ha però rivelato che la composizione è analoga (R. SARTORI in COLALONGO et al. in corso di stampa). Orizzonti simili non erano mai stati s~gnalati in Romagna e nelle Marche; forse caratteristiche analoghe presenta un orizzonte osservato da E. FARABEGOLI circa 60 m sopra la Formazione gessoso-sollilera presso M. Aiate (PS). Analogie tessiturali e petrografiche sono state riscontrate dagli scriventi e da R. SARTORI anche con alcuni strati carbonatici fittamente lami,nati pre senti nella sezione Eraclea Minoa (Sicilia) alla base del più alto banco dei gessi superiori. 71 LITOSTRATIGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA 5 6 12 Fig. 2 - Sezioni di dettaglio comprendenti la base della formaZIone a colombacci; per la spiegazione dei simboli si veda la legenda della tav. 1. caratterizzano la formazione a- colombacci. Lo spessore massimo di oltre 121 m Sl raggiunge nella sez. 6, . mentre nella sez. 13 è di circa 52 m. Nella sezione 13 la parte inferiore dell'intervallo è troncata da una superficie erosiva a grande scala (circa 1 km), cui si associano fenomeni di «slump» che hanno coinvolto il 2° colombaccio; ad essa seguono conglomerati ed arenarie di deposito fluviale che costituiscono una sequenza a tendenza positiva. Nella sez. 6 lo stesso intervallo è correlazione proposta nella tav. I presenta comunque un certo margine di incertezza (1 ). (1) Questi depositi arenacei sono correlabili direttamente con il corpo arenaceo-con glomeratico che costituisce la parte più bassa dell'apparato di conoide deltizia descritto da RABBI & RICCI LuccHI 1968 per l'area di Cusercoli (cfr. unità 6 e 7, tav. LIII, Op. cit.). 72 GIORGIO CREMONINI - ENZO FARABEGOLI I conglomerati sono composti da ciottoli provenienti dalle unità autoctone ed alloctone che affiorano attualmente s~l margine interno dell'Appennino romagnolo (RABBI & RICCI LUCCHI 1968). La loro com posizione è quindi simile a quella dei conglomerati di Pietrarubbia (PS), quale descritta da PRINCIPI 1925, RUGGIERI 1958 e da FARA BEGOLI & RICCI LUCCHI 1973 . Nella parte alta dell'intervallo si intercala il 1° orizzonte di marne nere macrofossilifere (B). Il tetto dell'intervallo coincide con il 3° colom baccio che ha la particolarità di essere fittamente laminato (3-5 mm); esso è preceduto in genere dalla litofacies L con ampio sviluppo ver ticale. 7. È presente in modo completo nella sez. 13 , parzialmente nelle sezioni 3, 4, 6, 8 e 10 (tav . I). È costituito per lo più da litofacies pelitiche (C, D, E, I, L, M) ; anche qui è presente un orizzonte di ~arne nere macrofossilifere (B). L'intervallo termina con il 4° colombac cio. Il suo spessore tende ad aumentare dalla sez. 13 (6m) alla sez. 3 (31 m), cioè da ESE verso WNW. 8. È rappresentato nelle sezioni 6 e 13 e molto limitatamente nelle sezioni 2, 3, 7 e 8 (tav. I). Anche qui le litofacies sono per lo più pelitiche (C, D, E, I, L, M); nella sez. 13 è presente un livello di marne nere .(B) che giace a diretto contatto sul 4° colombaccio . Il tetto dell'intervallo è rappresentato dal Y colombaccio attorno al quale giaccio no strati arenacei torbiditici (F e G). A causa degli affioramenti limitati non è stato possibile seguire il Y colombaccio direttamente sul terreno e pertanto la correlazione presenta un certo margine di incertezza. Lo spessore si mantiene costante (circa 25 m) fra le sezioni 6 e 13; aumenta notevolmente (fino a circa 100 m) nell'area circa circostante la sez. 2, ove sono presenti alcuni corpi arenacei e/o conglomeratici che corrispondono alla parte più alta dell'apparato di conoide deltizia descrit to da RABBI & RICCI LUCCHI 1968 e alle arenarie messiniane più alte raffigurate da CASATI et al. 1976 e). (1) Entrambi questi lavori segnalano in quest'area la presenza di due orizzonti a colombacci; in realtà ne affiorano quattro, corrispondenti al 30, 40, 5° e 6°. Non sono segnalati inoltre i due orizzonti di marne nere qui riconosciuti all'interno degli intervalli 7 e 9. 73 LITOSTRATIGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA 1 2 13 /J/J I I J I I I I I J cm 200 -~ r 100 Fig. 3 - Sezioni di dettaglio comprendenti il tetto della formazione a colombacci e la base dei terreni pliocenici. Per la spiegazione dei simboli si veda la legenda della tav. I. I 73 LITOSTRATIGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA 1 2 13 .. ~ .:-.:. .. :......... ~ ~ l c9 $::sf .._.. _!.. =+I ,----F·=.:.:..:::~~~ I I I I I I I ~ """:.~ .:.:. :.:.:. :.:.:.: ........ :. ••• o ' • • .' " " " " " ~ " ,' ... "' - ' " I " ::: "' - ii I ," cm 200 _----1 I I I I I I :=-:'-=:=7-. , _ 100 ,_ . -0 I I " ' -"0 - ' ., Fig. 3 - Sezioni di dettaglio comprendenti il tetto della formazione a colombacci e la base dei terreni pliocenici . Per la spiegazione dei simboli si veda la legenda della tav. I. 74 GIORGIO CREMONINI - ENZO FARABEGOLI 9. Compare nelle sezioni 2 e 13 in maniera completa, parzialmente nelle sezioni 1, 6, 7 e 8 (tav. I). Le litofacies sono essenzialmente pelitiche nella sez. 2 (C, D, E) e nella parte basale della sez. 13 (L, M), mentre diventano via via più arenacee e grossolane verso l'alto di que st'ultima sezione (N, F, G). È senz'altro l'intervallo della formazione a colombacci a spessore più variabile: da 11 m nella sez . 2, a 110 m nella sez. 13; ciò è dovuto alla presenza di una sequenza arenacea a tendenza negativa in cui sono riconoscibili dal basso facies deltizie, di spiaggia e fluviali (COLALONGO et al. 1976). Verso il tetto dell'intervallo compare un livello di marne nere macrofossilifere (B), forse correlabile su tutta l'area. L'intervallo si chiude con il 6° colombaccio. lO . È presente in modo completo nelle sezioni 1 e 13 e), in patte nella sez. 2 (tav. I e fig. 3); ha spessori limitatissimi (0,5-6 m circa). Nella sez. 1 è rappresentato per lo più da peliti (C, D, E) e subordinata . mente da marne nere macrofossilifere (B); queste ultime costituiscono l'intero intervallo nella sez. 13. L'intervallo rappresenta il tetto della formazione a colombacci e si chiude alla base delle argille plioceniche. , ;1" I i Il I Il. Corrisponde alle argille e argille marnose grigio-azzurre del Pliocene inf. (sub zona a Sphaeroidinellopsis). È presente nelle sezioni 1, 2, 6 e 13 (tav. I e fig. 3). Nella sez. 13 la base dell'intervallo è costituita da 20 cm di argille siltose a stratificazione ondulata disconti nua per la presenza di ripples da corrente e leggermente bio turbate, rife ribili anch'esse al Pliocene (COLALONGO et al. 1976). CONCLUSIONI il 1 - Per le unità sottostanti alla formazione a colombacci m Roma gna 'si può ricostruire la seguente successione paleoambientale (per mag giori informazioni si veda anche COLALONGO et al. in corso di stampa). a) Formazione marnoso-arenacea e formazione di letto: secondo RIC CI LuccHI 1975 si passa da una sedimentazione torbiditica di conoide intermedia e superiore ad una sedimentazione di scarpata. La presenza di Foraminiferi distrofici nella formazione di letto in tutta la Romagna (2) La sez. 1 (podere Buttafuoco) ci è stata segnalata dal prof. G. stata studiata in dettaglio da RUGGIERI & SPROVIERI 1976. 1:1 il i' 1 ,l''il il " il RUGGIERI ed è LITOSTRATIGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA 75 indica l'inizio della crisi di salinità che caratterizza tutto ' il Messiniano. b) Tripoli e marne tfipolacee: non sono stati studiati in dettaglio e pertanto le notizie sono state ricavate dalla bibliografia. Per analogia con i vicini tripoli della Romagna e delle Marche (studiati da SCARABEL LI 1880; CECCONI 1892; BONOMI 1896; D'ERASMO 1929; ecc.), con i coevi Tripoli della Sicilia (DE STEFANO 1918; ARAMBOURG 1925; DI NAPOLI ALLIATA 1951; OGNIBEN 1957), e con le argille siltose laminate che costituiscono il corrispondente stratigrafico in Piemonte (STURANI 1973), potrebbero corrispondere ad una sedimentazione marina meso- o batipelagica caratterizzata da condizioni eusiniche intermittenti e da un alto contenuto in Si0 2 • c) Formazione gessoso-solfifera: si manifesta rapidamente con un ambiente di piana di marea carbonatica in cui si riconoscono depositi infra-, inter- e supratidalici e localmente depositi di barra oolitica (calca re di base). Si modifica successivamente in una ambiente laguna re in terno, spesso in condizioni evaporitiche (gesso « baIa tino »). Al tetto della Formazione si osservano strati carbonatici contenenti noduli di cele stina, depositati in condizioni evaporitiche, forse intertidaliche. d) Formazione di tetto: seguono depositi pelitici lagunari, forse a volte in condizioni intertidaliche; verso l'alto si instaurano già' condizio ni sottosalate. L'orizzonte cineritico può essere correlato con il principa le episodio vulcanico a carattere acido segnalato da tempo per le Marche (v. pago 11). Le variazioni di spessore di questa unità sono attribuite ad una fase tettonica messiniana (cfr. punto 5 a pago 17). 2 - Il limite inferiore della formazione a colombacci viene pOsto in corrispondenza della comparsa della litofacies P (10 colombaccio), anche se lamine e straterelli calcitici compaiono nei sedimenti sottostan ti. Il limite superiore della formazione a colombacci è dato dalla compar sa improvvisa delle marne argillose plioceniche ricchissime in Foraminife ri ben sviluppati. Al tetto della formazione è sempre presente un orizzon te di marne nere fortemente bioturbate contenenti abbondanti gusci di molluschi (litofacies B). 3 - Nel suo insieme la formazione a colombacci è composta dall'al ternanza, a volte ciclica, delle 12 litofacies B-P. Entro sedimenti prevalen temente pelitici (C, D, E) si interc-alano frequenti corpi arenacei (F, G), più raramente conglomeratici (O), di deposito fluviale, deltizio o di spiaggia, e 6 orizzonti carbonatici (colombacci: P e H) a volte preceduti , o' ._ . ..-. !.., -.:0 , l' , I I l 76 GIORGIO CREMONINI - ENZO FARABEGOLI e seguiti da peliti alternate a fitte lamine e straterelli carbonatici (L, I, M). Caratteristica è inoltre la presenza di 5 orizzonti di marne nere macrofossilifere (B), il più alto dei quali è posto in corrispondenza del tetto della formazione. Ciascun orizzonte a colombacci e a marne nere mostra variazioni anche cospicue sia di spessore che litostratigrafiche interne; è stato comunque possibile effettuare correlazioni sicure sia se guendo gli orizzonti direttamente sul terreno, sia confrontando sezioni anche lontane fra di loro in base' agli ordini dei cicli delle varie litofacies. Per alcuni orizzonti non sempre la correlazione è sicura. 4 - Lo spessore della formazione a colombc;cci in Romagna, ottenuto sommando le varie successioni misurate in tutta l'area, è di circa .320 m. Lo spessore dei singoli intervalli stratigrafici compresi fra due colombac ci successivi varia anche notevolmente da una sezione all'altra. Gli aumen ti di spessore coincidono con l'intercalarsi di corpi arenacei e/o conglome ratici. Le riduzioni sono talora legate alla presenza di superfici chiaramen te erosive interpretate come subaeree: per esempio nella sez. 13, malgra do la presenza di potenti corpi arenaceo-conglomeratici, lo spessore del l'intervallo compreso fra il 2° e il .30 colombaccio è molto. minore che nella sez. 6 ove non si sono individuate queste discontinuità. Ill''''· I '1Ijl: I Il 5 - L'ambiente complessivo di sedimentazione della forma zione a colombacci in Romagna è riferibile a prevalenti lagùne alcaline e a su bordinati ambienti fluviali. Si sono individuati alcuni cicli deposiziona li, già descritti in dettaglio da COLALONGO et al. 1976; ciascun ciclo può essere così schematizzato: a) Si individua una laguna ad acque alcaline sottosalate (meso-oligoali ne), con aperture intermittenti verso «mare ». b) In seguito probabilmente ad una chiusura delle comunicazioni verso « mare », si possono avere frequenti e rapide variazioni della salini tà e del pH (ambiente schizoalino), fino _a determinare le condizioni favorevoli alla precipitazione della calCite che costituirà il colombaccio (P e H). c) La laguna diviene più isolata, perde il carattere di alcalinità, e in acque essenzialmente oligoaline si depositano le marne nere (B). Gli episodi fluviali, di delta e di spiaggia si inseriscono in modo graduale o improvviso in questo schema e lo modificano variamente nei dettagli. LITOSTRATlGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA 77 6 - Si ritiene opportuno segnalare infine la presenza di . indizi attestanti movimenti tettonici, con evidenti forti componenti verticali di moto, sviluppatisi grosso modo al termine della sedimentazione della Formazione gessoso-solfifera (I); essi sono dati: a) dagli estesi franamenti a blocchi che hanno . coinvolto l'intera Formazione gessoso-sollilera sia lungo il margine appenninico interno (a Predappio: RABBI & RICCI LUCCHT 1968; a Pieve di Rivoschio: FAB BRI 1970; nella sezione Sapigno in BORSETTI et al. 1971 e 1975), sia più esternamente (presso Pian di Spino: FABBRI 1970; a Monte dell'Er ta, a Est di Borello: osservazioni degli scriventi); altri ancora ne com paiono al di fuori dell'area esaminata (zona di Peglio, nelle Marche: SELLI 1967; presso Acqui Terme, in Piemonte: osservazioni degli scri venti). b) dalla presenza di depositi fluviali fortemente incisi entro sedi menti di una certa profondità (COLALONGO et al. 1976); da ciò si deduce che non sempre si trattava di oscillazioni di natura au tociclica (controllate solo dal rapporto tra velocità di sedimentazione e velocità di subsidenza), ma a volte di cicli regolati da attività tettonica. c) dalla mancanza nella sez. 6 di almeno 4.3 m della successione rispetto alla sezione 11. Non avendo riscontrato sul terreno la presenza di una faglia cui imputare tale lacuna, si può ipotizzare che l'area corri spondente alle sezioni 5 e 6 si sia comportata da alto strutturale nel periodo compreso fra la deposizione delle ultime facies della Formazione gessoso-sallilera e il lO colombaccio; si possono cosi spiegare sia la mancanza dell'orizzonte di torbiditi che caratterizza le sezioni 9, lO e 12, sia la presenza di depositi in parte intertidalici (mud cracks e microfaglie). Non si può escludere inoltre che tale struttura si sia realizza ta mediante paleofaglie ad andamento appenninico, eventualmente interes sate sui loro lembi rialzati da nicchie di distacco o erosioni subaeree: per provare questa seconda ipotesi bisognerebbe però individuare le aree di accumulo gravitativo. 7 - Il passaggio dai terreni messiniani alle argille pliocenich~ avvie ne bruscamente: circa 20 cm di marne arenacee simili a quelle della litofacies D messiniana, ma contenenti una microfauna già pliocenica (1) Questa fase potrebbe essere sincrona . con quella riscontrata in Sicilia da DECIMA & WEZEL 1971. 78 (COLALONGO GIORGIO CREMONINI - ENZO FARA BEGOLI et al. 1976), testimoniano la prima fase di approfondimento delle acque. BIBLIOGRAFIA ARAMBOURG c., 1925 - Révision des poissons fossiles · de Licata (Sicile) . Ann. de Paléont., XIV, pp. 37-132, 12 H., 9 tt., Paris. BONOMI I., 1896 - Contributo alla conoscenza dell'Ittiofauna miocenica di Mondaìno. Riv. It. Pa!', II, p.199-239, 5 tt., Bologna. BORSETTI A. M., CARLONI G . c., CATI F., CERETTI E, CREMONlNI G ., ELMI. C. & RICCI LUCCHI F., 1974 - Paleogeography of the Messinian in the Periadriatic basin (ltaly). V Congr. Néog. Médit. Lyon 1971, Mém. B.R.G.M., 78, 1, pp . 359-376,5 H., 5 tt., Lyon. BORSETTI A. M., CARLONI G. c., CATI F., CERETTI E., CREMONINI G ., ELMI C. & RICCI LUCCHI F., 1975 - Paleogeografia del Messiniano nei bacini periadriatici dell'Italia settentrionale e centrale. Giorn. Geol., s. 2, XL, I, pp. 21-72, 3 tt., Bologna. CAMPBELL, 1967 - Lamina, laminaset, bed and bedset. Sedim., 8, 1, pp. 7-26, 4 H., 3 t.t., Amsterdam. CAPELLINI G ., 1874 - La formazione gessosa di Castellina Marittima e i suoi fossili. Mem. Ace. Se. 1st. Bologna, s. III, IV, pp. 1-83, 9 tt ., Bologna. CAPELLINI G ., 1879 - Gli strati a Congerie e le marne compatte dei dintorni di Ancona. Atti R. Ace. Lineei, s. 3, Mem. Cl. Se. Fis. Mat . Nat., pp. 1-26, 3 tt., Roma. CARLONI G. C, FRANCAVILLA F., BoRSETTI A. M., CATI F., D'ONOFRIO S., MEZZETTI R. & SAVELLI c., 1974 - Ricerche stratigrafiche sul limite Miocene-Pliocene nelle Marche centro-meridionali. Giorn. Geo!., s. 2, XXXIX, II, pp. 363-392, 2 H., 3 tt., Bologna. CARLONI G. c., CATI F., BORSETTI A. M., FRANCAVILLA F., MEZZETTI R. & SAVELLI c., 1974 - Il limite Miocene-Pliocene nelle Marche centro-meridionali. Boli. Soc. Geol. It., 93, pp. 823-836, 1 L, 1 t., Roma. CASATI P., BERTOZZI P., CITA M. B., LONGINELLI A. & D1\.MIANI V., 1976 Stratigraphy and paleoenvironment of Late Messinian «Colombacci» Formation in the Periadriatic trough. A pilot study. In corso di stampa. CECCONI G ., 1892 - S phodrus Capellinii, nuova specie di coleottero fossile del tripoli di Mondaino . 14 pp., 1 f., Bologna. COLALONGO M. 1., CREMONINI G., FARABEGOLI E., SARTORI R., TAMPIERI R. & TOMADIN 1., 1976 - Paleoenvironmental study of the « Col9mbacci » Formation in Romagna (Italy): the Cella Sections. Quaderni del CNR (in corso di stampa). COLALONGO M. · 1., CREMONINI G., FARABEGOLI E., SARTORI R., TAMPIERI R. & TOMADIN 1., 1977 - Studio paleoambientale della formazione a colombacci in Romagna: le sezioni Cella e Il Botteghino. Geologica Romana (in corso di stampa). DECIMA A. & WEZEL FORESE c., 1971 - Osservazioni sulle evaporiti messiniane della Sicilia centro-meridionale. Riv. Min. Sicil., XXII, 130-132, pp. 172-187, Palermo. D'ERASMO G., 1929 - Studi sui pesci neogenici d'Italia. II) L'ittiofauna fossile di Senigallia. Atti Ate. Se. Fis. Mat. Nat. Napoli s. 2, XVIII, I, 88 pp., 13 ff., 4 tt ., Napoli. " LITOSTRATIGRAFIA DELLA FORMAZIONE A COLOMBACCI IN ROMAGNA . 79 DI NAPOLI ALLIATA E., 1951 - Considerazioni sulle microlaune del Miocene Stiperiore italiano. Riv. It. Pa!' e Strat., LVII, 4, pp. 91-122, Milano. FABBRI c., 1970 - Il Messiniano tra le valli del Bidente e del Voltre. Tesi di laurea inedita, Bologna. FARABEGOLI E. & RICCI LuccHI F., 1973 - Studio sedimentologico di alcuni conglomera ti messiniani dell'avanlossa padano-appenninica (Appennino pesarese). Atti Soc. Nat. Mat. di Modena, 104, pp. 193-238, 24 H., Modena . GILLET S., 1957 - Contribution à l'histoire du bassin méditerranéen et euxinique au Néogène et au Quaternaire. Bul!. Servo Carte Géo!. AIs.-Lorr., lO, 2, pp. 49-59, Strasbourg. GIROTII O. & PAROTTO M., 1969 - Mio-Pliocene di Ascoli Piceno. Atti Ace. Gioenia Se. Nat. in Catania, S. 7, .1, pp. 127-174, 1 f., lO tt., Catania. INGRAM R. L., 1954 - Terminology lor the thickness 01 stratilication and parting units in sedimentary rocks. Geo!. Soc. Am. Bull., 65, pp. 937-938, New York. OGNIBEN L., 1957 - Petrogralia della serie sollilera siciliana e considerazioni geologiche relative. Mem. Deser. Carta Geo!. Ita!., XXXIII, 275 pp., 100 H., Roma . PRINCIPI P., 1925- I terreni miocenici della regione Urbinate . BolI. Soc. Geo!. It., XLIV, 1, pp. 28-32, Roma. RABBI E. & RICCI LUtCHI F., 1968 - Stratigralia e sedimentologia del Messiniano lorlivese (dintorni di Predappio). Giorn. Geo!., S. 2, XXXIV, II, pp. 593-638, 4 ff., 8 tt., Bologna. REINECK H. E. & SINGH L B., 1973 . Depositional sedimentary environments. Ed. Springer-Verlag, 439 pp., 579 ff., 23 tab., Berlin. RUGGIERI G., 1958· Gli esotici neogenici della colata gravitativa della Val Marecchia. Atti Ace. Se. Lett. Arti di Palermo, S. IV, XVII, I, 3 H., 8 tt., Palermo. RUGGIERI G. & SPROVIERI R., 1976 - Messinian salinity crisis and its paleogeographical implications. Palaeogeogr., Palaeoclim., Palaeoee., 20, pp. 13-21, 2 H., Amsterdam. SELLI R., 1954 - Il bacino del Metauro. Giorn. Geo!., S. 2, XXIV, pp. 1-214, 4 H., 13 tt., Bologna. SELLI R., 1973 - An outline 01 the Italian Messinian. In: DROGGER C. W (Ed .) 1973, Messinian events in the Mediterranean. Kon. Ned. Akad. Weten., pp. 150-171, lO H., Amsterdam. STURANI C., 1973 • A lossil eel (Anguilla sp.) Irom the Messinian 01 Alba (Tertiary Piedmontese Basin). Palaeoenvironmental and palaeogeographic implications. In: DROGGER C. W. (Ed.) 1973, Messinian events in the Mediterranean. Kon. Ned. Akad. Weten., pp. 243-255, 4 ff., Amsterdam. "., r-'::.. ..: . ;>;:-.: TAVOLA I I Spiegazione della T avola I , , , l):::':!: : :;::: ::::':1 B " " , , , " .' ...... F ,""., ..... ·"1 •.• " G il t I \1 5 F=-4 V 1=-=-_1 C IJ~i "III ',I Ii" 'li"1 ," , 'I I t,-:-:~:::I D It...:..-:- -=--:-1 E 1><'1 i i i i i i i il coperto l' " , Il j1~lli <Y A I v.:!.1 - v - v. I.: :v'" v":!' L frustoli Q N.B.-Nella Tav. fuori testo sono stati usati i segufH1ti simboli: ~B _C+O I carboniosi I F +G impronte problematiche (vegetali?) macrofossili bioturbazione Il:1' . laminazlone plano- parallela I lamlnazione Incrociata /7J>..-. stratlflcazione lenticolare discontinua gradazione r1pples da onda slump -v ~ i I:, .",' , I I microfaglle _ _ _ Inclusi pelitici +++ vetri b li mud cracks (?) livelli bituminosi 9V gesso 5 zolfo FeS pirite r vulcanici (cineriti) colorazione rossa Per la spiegazione dei simboli: ved i testo,
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