Siccar Point, il più famoso sito geologico al mondo, dove James Hutton gettò le basi della moderna Geologia Stratigrafica

La stratigrafia

Discordanze e lacune

Fenomeni come quelli sopra descritti lasciano tracce vistose nella successione delle rocce. Il primo a rendersene conto è stato, verso la fine del Settecento, il geologo James Hutton, l’iniziatore della Geologia moderna, che riuscì a interpretare correttamente la storia geologica di Siccar Point, una località lungo la costa scozzese del Mare del Nord (figura 1).

Figura 1 ingrandisci

Figura 1.  La discordanza angolare di Siccar Point, in Scozia. Strati di arenarie rosse del periodo Devoniano superiore (circa 370 milioni di anni fa), leggermente inclinate, giacciono in discordanza angolare sopra argilliti e arenarie del periodo Siluriano (tra 400 e 440 milioni di anni fa), molto inclinate. La serie di disegni sotto riportati riassume in modo schematico la successione di eventi che hanno dato origine alla discordanza. Si tenga presente che, nel caso generale, i sedimenti di ambiente continentale poggiati sulla superficie di erosione sono seguiti da sedimenti marini, a causa del ritorno del mare sulla terraferma (ingressione).

Hutton riconobbe che gli strati inferiori si erano formati in mare, dato che contenevano dei fossili caratteristici. In accordo con il principio di orizzontalità originaria, essi dovevano essersi formati come strati orizzontali. Infine, per il principio di sovrapposizione, Hutton concluse che quegli strati erano i più antichi della serie stratigrafica. Successivamente, gli stessi strati erano stati sollevati e deformati fino a emergere e assumere la giacitura quasi verticale che mostrano oggi. In seguito l’area era stata quasi del tutto spianata dagli agenti erosivi (fiumi), finché sulla superficie irregolare dovuta all’erosione si erano accumulati strati di nuove rocce sedimentarie. Queste nuove rocce appartenevano a una facies continentale: un ambiente arido costellato di lagune.
Nel caso descritto, la successione di eventi ha fatto sì che gli strati più antichi e quelli più recenti che li ricoprono mostrino giaciture diverse. Tale aspetto «geometrico» è descritto come discordanza angolare.
Una discordanza angolare è, in genere, facile da riconoscere e rappresenta un potente strumento di indagine. Nella storia geologica di qualunque regione, essa mette in luce che nel passato quella regione è stata sollevata e deformata fino a diventare una zona emersa, in genere sotto forma di catena montuosa; è stata poi erosa fino ad essere quasi spianata: infine, dopo che qua e là si sono formati nuovi depositi continentali, sull’antica superficie spianata è tornato il mare (ingressione) e si sono accumulati nuovi sedimenti: prima neritici, poi, con il tempo, pelagici. È possibile anche riscontrare una discordanza semplice, nella quale gli strati rimangono paralleli. Nel caso in cui i movimenti che interessano un’area avvengano secondo la verticale, gli strati già deposti si mantengono, infatti, orizzontali (figura 2).

Figura 2 ingrandisci

Figura 2.  Come si può formare una discordanza semplice. Le due fasi di sedimentazione marina (1 e 4) sono separate da una fase di deformazione che fa sollevare gli strati già formati mantenendoli quasi orizzontali (2), mentre l’erosione spiana le nuove terre emerse (3), per cui la giacitura della superficie sulla quale il mare può eventualmente tornare ad avanzare coincide in pratica con la giacitura degli strati (4).

In entrambi i casi di discordanza, per un certo intervallo di tempo si è avuta erosione e non si sono deposte nuove rocce: questi fenomeni danno luogo a una lacuna di sedimentazione.

(fonti: 1. Prof. Iain Stewart, youtube, 2. http://89-97-218-226.ip19.fastwebnet.it/web1/science/geo/strati_tetto2c_00.htm)