OROGENESI DELLE DOLOMITI

 

Le Dolomiti occupano il settore orientale dell’arco alpino italiano. I Ladini, le popolazioni locali con radici e tradizioni molto antiche, chiamavano le Dolomiti "monti pallidi" per il colore chiaro delle rocce che contrasta con i colori più cupi delle rocce dei monti circostanti. Secondo la leggenda ladina sarebbero stati i silvani, nani dei boschi e delle caverne, a rendere più chiare quelle vette, filando i raggi della luna per tessere poi intorno alle cime una rete sottile e luminosa. Il termine "Dolomiti" nasce circa duecento anni fa, ma diventò popolare soltanto all’inizio del nostro secolo. Nel 1789 il marchese Dieudonne de Gratet de Dolomieu, geologo francese, lungo la strada tra Trento e Bolzano, raccolse alcuni campioni di roccia di colore chiaro simile al calcare, ma, a differenza di quest’ultimo poco o per nulla reattiva quando bagnata con acido cloridrico. Fu però un chimico ad analizzare quei campioni di roccia e a scoprire che essi erano costituiti da un minerale non ancora identificato, che, in onore dell’amico geologo, chiamò "dolomite" ; mentre la roccia di colore chiaro che conteneva la dolomite fu in seguito chiamata dolomia. La storia geologica delle Dolomiti inizia ben 270 milioni di anni fa quando tutte le terre emerse sono unite in un unico e grande continente, chiamato Pangea. Nella Paleotetide si scatena una violenta attività vulcanica a più riprese. Le lave e le colate piroclastiche ricoprono un’area di duemila chilometri quadrati creando un piastrone porfirico, visibile oggi in alcune cave delle Dolomiti. Si forma quindi un paesaggio sassoso, desertico e arido che subisce una lenta erosione, che forma una vasta pianura coprendo il basamento porfirico con un grosso strato di arenarie. Duecentosessanta - duecentocinquantacinque  milioni di anni or sono, il mare comincia ad avanzare da est sommergendo l’ampia pianura. Si formano così lagune dai bassi fondali, in cui il clima semi arido provoca una forte evaporazione che fa depositare solfato di calcio e gesso che ricoprono le arenarie. Successivamente si accumula un altro strato formato da sedimenti di calcare di colore scuro per la presenza di abbondante sostanza organica (spugna, molluschi, coralli, echinidi, alghe calcaree....) testimoniata dai numerosissimi resti fossili. Per il lento sprofondamento del margine dell’antico continente, chiamato fenomeno di subsidenza, il mare avanza verso occidente, rimanendo però un mare costiero non molto profondo. Sul fondo si accumulano via via calcari, dolomie ed arenarie. Alla fine dell’era paleozoica, quando sono trascorsi ormai 30 milioni di anni, il basamento delle Dolomiti s’era formato, grazie ai diversi passaggi subiti dal territorio : da continente interno a pianura costiera fino a mare. Per un breve periodo la subsidenza si blocca, emergono alcune isole sottoposte così ad erosione, ma poi il mare torna a ricoprire il tutto. Il fondale marino diviene maggiormente articolato poiché a zone di mare basso si alternano zone più profonde. Nei fondali più prossimi alla superficie la temperatura è più alta (anche grazie al clima tropicale della zona), c’è maggior scambio d’ossigeno e una vita rigogliosa con organismi animali e vegetali capaci di fissare grandi quantità di carbonato di calcio. Con l'accentuarsi della subsidenza le irregolarità topografiche del fondale risultano determinanti e nelle regioni più prossime alla superficie si formano colonie organogene di coralli, spugne ed alghe calcaree. L’attività di questi organismi è così intensa che i loro depositi di calcare riescono a compensare il fenomeno di subsidenza, raggiungendo anche spessori fino a 2000m. Si formano così le piattaforme carbonatiche che quindi sono "edifici" costituiti fondamentalmente da resti di organismi a scheletro o guscio calcareo che vivono in mari caldi, poco profondi e acque limpide. Queste piattaforme riescono ad espandersi in altezza (accrescimento verticale o gradazione), ma anche in larghezza (accrescimento laterale o progradazione), mentre la subsidenza dei fondali circostanti in due o tre milioni di anni aveva raggiunto i mille metri. La progradazione è accompagnata dalla caduta di detriti e blocchi che ai lati della piattaforma cadono verso il mare profondo, formando una scarpata. Duecentotrenta milioni di anni fa, si verificò un’intensa e diffusissima attività vulcanica, forse generata dai movimenti crostali successivi alla divisione del Pangea. Le lave basaltiche riescono a farsi strada ed a raggiungere la superficie, attraverso numerosi dicchi che tagliano le piattaforme. Queste lave poi solidificano assumendo la struttura a cuscini. Nel giro di qualche milione di anni cessano le attività vulcaniche, i movimenti tettonici, il mare si abbassa e le terre emerse cominciano a subire i fenomeni d’erosione. Successivamente il mare si risolleva e l’ambiente torna ad essere quello di un mare tropicale. In questo periodo riprende la formazione della piattaforma carbonatica. Dopo 10 milioni di anni il mare si ritira lasciando una grande pianura costiera costellata di lagune e percorsa da numerosi fiumi che erosero le piattaforme formando grosse cenge (cornici orizzontali che attraversano una parete per tutta la sua estensione). Il mare torna poi a coprire nuovamente il continente con temporanei ritiri. Il risultato di quel periodo di lenta sedimentazione sono grossi spessori di dolomia. Da 210 milioni di anni fa, per ben 150 anni, le piattaforme furono sommerse dall’oceano Tetide. Sessantacinque milioni di anni fa, poi i movimenti crostali hanno fatto si che il continente Europeo ed un promontorio di quello Africano (microplacca di Adria) entrassero in collisione scatenando il fenomeno dell’orogenesi che ha fatto emergere dal mare tutta la catena alpina e quindi, con essa, anche le piattaforme dolomitiche. Le Dolomiti, come tutte le montagne, sono esposte ai processi d’alterazione della roccia che ne controllano la morfologia. L’alternanza di cicli climatici umidi e aridi modifica la forma della piattaforma emersa asportando più materiale laddove la roccia si presenta più fratturata ed erodibile. Si isolano così massicci rocciosi e torri separati da valli più o meno profonde. L’evoluzione delle pareti rocciose avviene anche per enormi crolli che si susseguono nel tempo e portano all’accumulo alla base della parete di detrito di falda (ghiaione).

 

FATTORI CHE CONTROLLANO LA MORFOLOGIA

I) Il clima (piogge, fiumi, presenza di neve/ghiaccio, vento....)

II) Il tipo di roccia (calcari, graniti, ....).

 

PROCESSI DI ALTERAZIONE DELLA ROCCIA : Sono ovviamente strettamente legati ai fattori che controllano la morfologia e si distinguono in :

FISICI : Portano alla formazione di frammenti più piccoli senza però variare la natura dei minerali presenti nella roccia. Si distinguono in :

crioclastismo (sforzi indotti da cicli gelo/disgelo)

termoclastismo (sforzi indotti da oscillazioni termiche)

aloclastismo (sforzi indotti dall’espansione di sali).

CHIMICI : Possono portare alla formazione di nuovi minerali (vedi ad esempio dissoluzione del carbonato di calcio : CaCO3 + H2O + CO2 « Ca2+ + 2HCO-3 ). 

BIOLOGICI : Sono una combinazione degli effetti dell’alterazione fisica e chimica e riguardano sia animali che piante.

 

LE ROCCE

 

PROCESSI DI FORMAZIONE DELLE ROCCE.

Ogni roccia è caratterizzata da una particolare aggregazione di minerali. La composizione mineralogica dipende dal processo che ha portato alla formazione della roccia. I processi di formazione delle rocce non portano alla completa separazione dei diversi minerali. Se così non fosse, dovremmo trovare prevalentemente rocce costituite da un unico minerale. Nella realtà constatiamo che la maggior parte delle rocce è formata da miscugli di minerali diversi. Il criterio fondamentale per la classificazione delle rocce si basa sul processo che ne ha determinato la formazione. La composizione mineralogica viene presa in considerazione solo in un secondo momento, per effettuare una classificazione più articolata. I processi di formazione delle rocce sono: il processo magmatico, il processo sedimentario e il processo metamorfico. Le tre categorie in cui suddividiamo le rocce dipendono da questi tre processi.

ROCCE MAGMATICHE.

Il pianeta Terra si formò circa 4,7 miliardi di anni fa. Nelle fasi iniziali della propria storia la Terra attraversò un periodo durante il quale era completamente allo stato fuso. Sottoposti alla forza di gravità i vari materiali si localizzarono a distanze diverse dal centro della Terra a seconda della loro densità. I materiali più leggeri si disposero in prossimità della superficie. I materiali più esterni raggiunsero in seguito una temperatura inferiore al punto di fusione. Da quel momento iniziarono a formarsi composti solidi. Il processo di solidificazione determinò l’associazione di minerali caratterizzati da punti di fusione vicini tra loro. Iniziarono a solidificare i minerali con punto di fusione più alto. Man mano che la temperatura diminuiva, cambiavano le associazioni di minerali che passavano allo stato solido. Ebbero così origine le più antiche rocce della Terra. La struttura stratificata della Terra si è mantenuta ancora oggi. Le informazioni di cui disponiamo indicano con chiarezza che l’interno del pianeta e costituito da tre strati concentrici principali. Questi tre gusci sono, a partire dall’esterno, una sottile crosta, un mantello che si estende fino a quasi metà del raggio terrestre e un nucleo che occupa la porzione più interna del pianeta. Una massa di minerali allo stato fuso, spesso contenente in soluzione anche sostanze allo stato aeriforme, prende il nome di magma. La composizione del magma, sempre silicatica, può avere una notevole variabilità. Risalire da una roccia magmatica alla composizione originaria del magma risulta difficile, sia a causa della perdita del gas, sia per il possibile allontanamento dalla massa fusa dei cristalli che solidificano per primi. La cristallizzazione di un magma, infatti, avviene gradualmente con l’abbassarsi della temperatura. I minerali con temperatura di solidificazione più alta solidificano per primi e solo successivamente diventano solidi i minerali con temperature di solidificazione più basse. All’analisi del magma si preferisce l’analisi della composizione mineralogica delle rocce, cioè dei materiali solidi derivati dalla solidificazione di una certa massa magmatica. La formazione di rocce a seguito della solidificazione del magma fluido è chiamata processo magmatico. Le rocce che hanno avuto questa origine sono dette rocce magmatiche o ignee (dal latino ignis, che significa fuoco). Il processo magmatico, che diede origine in tempi remoti alla crosta terrestre, avviene anche attualmente, per esempio nel corso delle eruzioni vulcaniche.

ROCCE SEDIMENTARIE.

Le condizioni ambientali in cui si originano le rocce magmatiche sono caratterizzate da una temperatura piuttosto elevata, di almeno 700 °C. I minerali che si formano nel corso del processo magmatico diventano generalmente instabili man mano che si raffreddano. Una sostanza instabile finisce con il trasformarsi in altre sostanze più stabili. Se non sono prodotte in continuazione, le sostanze instabili tendono inesorabilmente a scomparire. Il loro posto è preso dalle sostanze stabili che da esse derivano. La stabilità dipende dalle condizioni ambientali: al variare delle caratteristiche chimico-fisiche, sostanze precedentemente stabili possono diventare sostanze instabili. L’azione dell’aria e dell’acqua tende a trasformare e a demolire i minerali delle rocce magmatiche. Nelle condizioni fisiche di superficie, diverse da quelle in cui si sono formati, i nuovi minerali sono più stabili. Le rocce magmatiche subiscono un lento, ma continuo processo di disgregazione. La disgregazione delle rocce, magmatiche o di altra natura, produce frammenti. Anche altri processi, dovuti a fenomeni chimico-fisici o all’azione degli organismi, portano alla produzione di frammenti e detriti. Tutti questi materiali si accumulano e formano le rocce sedimentarie. Il processo sedimentario avviene in condizioni ben diverse dal processo magmatico. Minerali e rocce caratteristici di questo processo sono diversi da quelli propri del processo magmatico.

ROCCE METAMORFICHE.

Le rocce sedimentarie si formano in condizioni di bassa temperatura e bassa pressione. Le rocce magmatiche si formano, invece, in condizioni di temperatura alta e pressione relativamente bassa. Le rocce sedimentarie e magmatiche, a causa d'imponenti movimenti crostali, possono essere trasportate in profondità. Qui le rocce incontrano temperature e pressioni molto più elevate di quelle in cui si sono originate. Le rocce stabili in superficie diventano instabili al variare delle condizioni fisiche. Il processo metamorfico consiste nella trasformazione della struttura cristallina a causa dell’aumento della temperatura o della pressione, o di entrambe. Le rocce che subiscono il metamorfismo sono chiamate rocce metamorfiche. Il processo metamorfico determina nelle rocce cambiamenti anche profondi della struttura e della composizione mineralogica; le rocce rimangono comunque sempre allo stato solido. Se la temperatura raggiunge valori superiori al punto di fusione dei minerali, si forma di nuovo magma. Questo processo prende il nome di rifusione. Se il magma poi torna a solidificare, si originano rocce magmatiche.

IL CICLO LITOGENETICO.

I processi di formazione delle rocce indicano che i diversi gruppi di rocce possono trasformarsi gli uni negli altri. Le rocce magmatiche e quelle metamorfiche sono trasformate in rocce sedimentarie. Le rocce magmatiche e quelle sedimentarie possono subire metamorfismo. Le rocce di tutti e tre i tipi possono andare incontro a un processo di rifusione ed essere di nuovo trasformate in magma. L’insieme di tutte queste relazioni prende il nome di ciclo litogenetico o ciclo delle rocce. Il ciclo litogenetico è un processo che ha avuto inizio con la formazione della Terra solida ed è destinato a continuare finché il pianeta manterrà la propria struttura. Gli incessanti processi di trasformazione delle rocce indicano che la crosta terrestre è in continua evoluzione. I materiali che si formano sono prima o poi ricondotti a condizioni nelle quali non si trovano più in equilibrio e sono trasformati in rocce diverse. Il termine ciclo, usato per indicare l’insieme di queste trasformazioni, mette in evidenza che il processo passa ripetutamente per le medesime tappe. Il ciclo litogenetico mostra come le rocce superficiali possono venire sepolte in profondità e trasformarsi in rocce metamorfiche. Se subiscono forti aumenti di temperatura, queste rocce giungono al punto di fusione e si trasformano in magma. Dal magma possono riformarsi rocce magmatiche. Le rocce profonde possono poi essere portate in superficie dai movimenti che deformano in continuazione la parte più superficiale della Terra. Continua così l’incessante ciclo evolutivo delle rocce. Le rocce che troviamo oggi sono la testimonianza dell’ultima delle trasformazioni operate dal ciclo litogenetico. I materiali che formano le rocce odierne possono avere percorso il ciclo numerosissime volte e avere assunto nel passato caratteristiche anche molto diverse dalle attuali.

ROCCE CARBONATICHE

A differenza delle rocce magmatiche, interamente costituite da silicati, le rocce sedimentarie contengono altri minerali, oltre ai silicati. Tra i più importanti vi sono i minerali carbonatici. La primitiva crosta del pianeta era costituita da rocce magmatiche e perciò soltanto da silicati. Per quanto un silicato subisca alterazioni e trasformazioni non può dare luogo a minerali carbonatici, che hanno avuto un’origine del tutto differente, successiva alla formazione della crosta terrestre. I minerali carbonatici sono costituiti dallo ione carbonato CO2-3 , che si lega con ioni positivi, prevalentemente Ca2+ e Mg2+. Lo ione carbonato si forma a sua volta dalla reazione dell’anidride carbonica, C02, con l’acqua, H2O . La reazione è favorita da particolari condizioni fisiche, come ad esempio un innalzamento di temperatura. Rocce costituite da almeno il 50% di minerali carbonatici sono dette rocce carbonatiche. Dal punto di vista mineralogico le rocce carbonatiche presentano una grande varietà di composizione. I minerali carbonatici più diffusi sono la calcite, CaCO3, e la dolomite, CaMg(C03)2. Esempi di rocce carbonatiche molto comuni sono il calcare e la dolomia. Il primo è formato prevalentemente da calcite, il secondo da dolomite. I principali produttori di carbonati sono gli organismi che utilizzano gli ioni CO2-3 e Ca2+ presenti nel cibo o in soluzione nell’acqua per costruire il proprio scheletro. I gusci dei molluschi, gli scheletri esterni del coralli e quelli interni dei ricci di mare sono tutti formati da carbonato di calcio.

QUALE INTERESSE PUO’ AVERE UN ALPINISTA A CONOSCERE LE ROCCE SU CUI ANDRA’ AD ARRAMPICARE ?

La risposta, anche se può sembrare ovvia, risiede nel fatto che a seconda del tipo di roccia, cambia anche il tipo di arrampicata che su di essa si effettua. Una roccia di tipo magmatico, soggetta più a modificazioni di tipo fisico(es. erosione venti, ghiaccio e acqua) che non di tipo chimico, si presenta molto compatta e liscia, con presenza di grandi fessurazioni regolari e grandi strapiombi, spesso privi di appoggi o di appigli. L’arrampicata su questo tipo di roccia spazia dalla delicata placca di aderenza poco proteggibile (es. Val di Mello) alle spettacolari fessure affrontabili con gli incastri più strani, in cui trovano grande possibilità di utilizzo i dadi e i friends. A differenza delle rocce ignee, le rocce sedimentarie sono molto più attaccabili dal punto di vista chimico, si presentano quindi come rocce molto fratturate, ricche di erosioni di tipo carsico e di strutture quali camini e diedri. L’arrampicata su questo tipo di rocce, delle quali le maggiori rappresentanti sono i calcari e le dolomie, si presenta con placche ricche di grossi buchi, lame, diedri e camini. Spesso capita di trovare delle zone in cui la roccia si presenta molto friabile, specialmente sulle vie più facili; qui è necessario prestare sempre la massima attenzione per evitare di cadere perché rimangono in mano gli appigli oppure perché cede un appoggio. La terza categoria di rocce, le metamorfiche, abbastanza rare nelle zone di arrampicata italiane, sono per certi aspetti molto simili alle rocce ignee, anche se rispetto a queste ultime presentano un grado di compattezza decisamente minore. Anche qui l'arrampicata è caratterizzata da placche, fessure e diedri spesso molto divertenti che non hanno nulla da invidiare alle grandi pareti di granito o di tonalita. Anche le salite su rocce metamorfiche possono presentare, in placca, delle difficoltà di protezione, mentre nelle fessure e nei diedri abbiamo un ottimo terreno di applicazione per le protezioni costituite da dadi e friends.