Considerazioni sui criteri di correlazione tra unita’ stratigrafiche continentali quaternarie

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Collocazione:
Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences, 17(2/1), 2004, 293-300
Autore/i:
Francesco CARRARO & Marco GIARDINO
Abstract:

Nella letteratura geologica italiana sul Quaternario continentale vengono spesso proposte correlazioni tra unità stratigrafiche l.s. (intesecome corpi sedimentari o superfici di erosione) presenti in aree diverse, tra successioni di più unità stratigrafiche l.s. presenti in areediverse o, infine, tra unità stratigrafiche s.l. ed “episodi” (intesi come intervalli di tempo, di durata molto variabile, durante i quale si sonoinstaurate e sono persistite determinate condizioni) climatici o tettonici. Le correlazioni possono essere basate sulla litofacies, sullaposizione stratigrafica o su elementi cronologici di riferimento. Dall’analisi dello sviluppo logico dei lavori in cui vengono avanzate propostedi correlazione si può ricavare che queste sono spesso supportate da uno o più di uno assunti. Nel lavoro vengono analizzati criticamentetali assunti, giungendo alla seguente serie di considerazioni. Nella maggior parte dei casi le successioni continentali sono decisamentelacunose, nel senso che non vi sono rappresentati tutti gli episodi sedimentari o erosivi in cui è consistita l’evoluzione geologicadi cui rappresentano il riscontro; diverse unità di rango stratigrafico confrontabile possono corrispondere ad intervalli di tempoapprezzabilmente diversi. La durata dei diversi episodi climatici che controllano la sedimentazione o l’erosione può essere molto diversa.Gli studi sulla tettonica recente ed in atto stanno dimostrando che lo stesso vale per le deformazioni sinsedimentarie. In contestigeodinamici caratterizzati da mobilità fra i fattori che controllano il sistema sedimentario continentale, oltre al ruolo “dinamico” dei fattoriesogeni ed endogeni va aggiunto quello “statico” della diversa erodibilità delle formazioni rocciose via via esumate dall’erosione.Quest’ultimo è responsabile della forte inerzia con cui il sistema risponde ai primi due gruppi di fattori. Ne deriva la forte diacronicità chepuò caratterizzare nel loro sviluppo complessivo la base ed il tetto di un’unità sedimentaria o una superficie di erosione in tutta la suaestensione e la probabile confrontabilità di questa con la durata dei singoli episodi. Viene poi esaminato il reale significato delle datazioninumeriche: queste possono essere affette da tre tipi di condizionamenti, il più importante dei quali è quello della effettiva associazionedell’elemento che si data con l’episodio che si intende datare. Il secondo è rappresentato dalla possibile apertura del sistema chimico.Il terzo condizionamento è quello, inevitabile, del margine di errore delle misure di laboratorio. Da tutto quanto esposto sembradovrebbe risultare sufficientemente documentato che correlazioni basate su un basso numero di datazioni sono molto deboli e discutibili.Nel tentare delle correlazioni appare perciò opportuno spingersi, solo in presenza di un numero significativo di elementi di datazione,unicamente al livello o ai livelli che contengono gli elementi stessi e non all’intera unità sedimentaria, meno che meno alla successionein cui questa è compresa. Qualsiasi altro tentativo resterà tale e come tale è opportuno sia presentato in eventuali lavori di sintesi.

Starting from a general definition of the term “correlation” (“demonstration of the lithological or chronological equivalence of two or moregeological phenomena in different areas, by means of paleontological or physical evidence”) a discussion will be developed on the topicof stratigraphic correlations, which can be considered a “blind area” in the field of modern Quaternary Geology. In the Italian geologicalliterature concerning continental Quaternary, correlation are frequently presented between stratigraphic units l.s. (meant as sedimentarybodies or erosional surfaces) of different areas, or between stratigraphic units s.l. and climatic or tectonic “episodes” (events meant astime intervals of various length, during which certain conditions started and persisted). Correlations can in turn be based on lithofacies,stratigraphic position or chronological elements of reference. By analysing the logical development of scientific papers presenting correlationhypothesis, it can be drawn that correlations are often based on one or more than one of some arguments:

- a stratigraphic succession is an almost continuous record of geological evolution of an area, in the sense of a series of sedimentarybodies and erosional surfaces representing the whole group of sedimentary and erosional events taken place through time in that area;

- the time interval of formation of a stratigraphic unit can be compared by duration to the time interval of a climatic or tectonic event;

- the diacronicity (i.e. the difference between the minimum and maximum age) of the whole lenght of bottoms and tops of a stratigraphicunit s.l. is much shorter than time interval of a climatic or tectonic event;

- the stratigraphical units trace back to a single distinct climatic or tectonic event, in the sense of an event excluding the other;

- the available chronological elements are always characterized by absolute values and good resolution.

In this paper arguments are critically analysed, and some consideration are derived. In the majority of cases, continental successions arequite full of lacunae, in the sense they do not represent a complete collection of sedimentary or erosional events describing the wholegeological history of the area; stratigraphic units of different rank can correspond to quite different time intervals. Also the duration of differentclimatic events controlling depositional or erosional processes can be quite different. Up to date studies on recent and active tectonicsare now showing the validity of the above considerations also for interpreting syn-sedimentary deformations. In geodynamic environmentscharacterized by a mobility of factors controlling the continental sedimentary system, in addition to the dynamic role of exogeneticand endogenetic factors, a “static” control has to be considered, due to different erodibility of the through-time outcropping rockand sediment units. This latter is responsible for the strong inertia of the system response to the inputs from the first groups of conditioningfactors. It derives a strong diacronicity along the whole lenght of bottoms and tops of sedimentary units and erosional surfaces; italso derives that stratigraphic units of the same rank can correspond to very different time intervals. In the paper field data and interpretationsare presented and graphically illustrated to show how very different climatic or tectonic events can be testified by stratigraphicunits of the same rank.Then the real significance of numerical datings is analysed: these can be affected by three types of conditionings,the most important being the effective associations of dating elements to the events to be dated. The second is represented by the possibleopenings of the geochemical system. The third conditioning is the unavoidable errors of laboratory measures.From the above presented arguments it can be sufficiently documented that correlations based on a low number of dating elementsare weak and open to challenge. In the tentative correlations is therefore suitable to go further only to the correlation of single sedimentarybodies containing dating elements, not to the whole sedimentary units, less than ever to the whole succession that comprises it.Any other effort will remain an attempt and it is opportune to be presented as such in synthesis papers.

Abstract (PDF)