I principi della stratigrafia

La stratigrafia è una branca della geologia che studia la datazione delle rocce ed i rapporti reciproci fra unità rocciose distinte, sopratutto nell’ambito delle rocce sedimentarie. Alla base di questa disciplina ci sono dei principi molto semplici ed intuitivi ma nel frattempo molto importanti, tanto è vero che vengono insegnati ai futuri geologi già al primo anno di università.

In questo post vedremo quali sono questi importanti principi, detti principi della stratigrafia.

principi stratigrafia

Principio di orizzontalità originaria

I sedimenti si depositano, di regola, in strati pressoché orizzontali e, una volta divenuti rocce, dovrebbero continuare ad apparire come strati più o meno orizzontali. Questo concetto fu messo in luce da Niccolò Stenone, naturalista danese del XVII secolo che studiò a lungo, tra l’altro, la geologia della Toscana. L’applicazione di tale principio nell’osservazione di un affioramento di rocce sedimentarie è immediata: se gli strati che stiamo osservando ci appaiono inclinati o addirittura verticali o incurvati, si deve concludere che essi hanno assunto la giacitura attuale come conseguenza di movimenti della crosta avvenuti dopo la loro formazione. Abbiamo così trovato un primo modo per ordinare nel tempo le tracce di due eventi geologici diversi: la formazione di rocce in strati orizzontali deve precedere l’eventuale spostamento di tali strati dalla giacitura originale, cioè la loro deformazione.

principio orizzontalità
Sezione stratigrafica di roccia dell’Ordoviciano esposta nel Tennesee (USA). I sedimenti che compongono queste rocce si formarono su un fondale marino depositandosi in strati orizzontali. Immagine tratta da Wikipedia.

Principio di sovrapposizione stratigrafica

Se al di sopra di un certo spessore di strati si trovano altri strati, diversi da quelli sottostanti per natura, colore e fossili, essi si sono formati, evidentemente, in un ambiente diverso: per continuare l’esempio, immaginiamo che i nuovi strati si siano deposti lungo la linea di costa di un antico mare. In ogni caso, al momento della loro deposizione questi nuovi strati hanno ricoperto quelli depostisi in precedenza. Questa osservazione è alla base del principio di sovrapposizione stratigrafica, il quale afferma che in una successione di rocce sedimentarie ogni strato è più antico dello strato soprastante e più recente di quello sottostante.

principio sovrapposizione
Sezione stratigrafica di roccia del Giurassico esposta nel Makhtesh Gadol (Israele). Secondo il principio di sovrapposizione, la roccia in fondo è più vecchia della roccia in alto. Immagine tratta da Wikipedia.

Principio di originaria continuità laterale

Questo principio stabilisce che gli strati di sedimenti inizialmente si estendano lateralmente in tutte le direzioni; in altre parole, essi sono lateralmente continui. Di conseguenza, rocce che sono simili sotto altri aspetti, e che oggi sono separate da una valle o da altri fenomeni erosivi, possono essere considerate originariamente continue.

L’originaria continuità laterale degli strati è spesso persa per erosione e/o tettonica (faglie).

principio continuità laterale
Schema esplicativo del principio della continuità laterale. Immagine tratta da Wikipedia.

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Altri principi molto importanti sono:

  • Principio di inclusione: una roccia inclusa in un’altra (xenolite) è più antica della roccia includente.
  • Principio di intersezione: se entro una serie di strati si incontra un livello litologico che interseca gli altri, quest’ultimo è sicuramente più giovane della serie di strati attraversati (come ad esempio un dicco).
  • Principio della successione faunistica: generalmente gli strati di roccia sedimentaria possono contenere fossili che si succedono verticalmente l’un l’altro in uno specifico, affidabile ordine che può essere identificato e riconosciuto lungo vaste distanze orizzontali, talora a scala mondiale. I fossili che si succedono lungo le successioni, cioè lungo il tempo geologico, cambiando consistentemente di aspetto, sono conosciuti come fossili guida.
  • Principio dell’equivalenza cronologica: due strati che, pur essendo situati in località diverse, contengono gli stessi fossili guida, si sono formati nel medesimo intervallo di tempo, sono quindi cronologicamente equivalenti.
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