Vai al contenuto

Geology is the Way

Stratificazione incrociata

La stratificazione incrociata è una struttura sedimentaria primaria caratterizzata da strati che si intersecano ad un angolo gli uni con gli altri, tramite superfici erosionali planari che troncano strati o lamine inclinate. Questa struttura è il risultato della migrazione di forme di fondo, come dune, ripples e megaripples, prodotti da correnti spinte dall’acqua o dal vento in sedimenti ricchi in sabbia. La scala di queste strutture è variabile, ma il loro meccanismo di formazione è simile [vedi in dettaglio: forme di fondo]. I granuli di sabbia sospinti da una corrente si accumulano in piccole increspature di sabbia, note come ripples. La corrente spinge i ripples in avanti erodendo la sabbia dal lato sopravento (stoss side) e ridepositandola sul lato sottovento (lee side), più inclinato e immergente nella stessa direzione della corrente. L’accrescimento di sabbia sul lato sottovento forma delle lamine inclinate (foreset) in piccoli ripples fino a veri e propri strati inclinati in forme di fondo più grandi, come le dune. Queste lamine sono inclinate di circa 34° rispetto all’orizzontale (angolo di riposo della sabbia).

Formazione dei ripples asimmetrici

Le forme di fondo vengono continuamente prodotte e distrutte dalle correnti, evolvendo continuamente. Alla fine, quel che rimane di loro nelle rocce sedimentarie sono le lamine del foreset, che testimoniano la migrazione nel tempo della forma di fondo, e le superfici erosionali che separano diverse generazioni di ripples e dune. La preservazione dei foreset come strati o lamine inclinate nelle sequenze a stratificazione incrociata è, quindi, un indicatore di paleocorrente estremamente utile, dal momento che le lamine sono inclinate nella stessa direzione della corrente che le ha prodotte. Nell’esempio qui sopra, la corrente si muove da sinistra verso destra. Pertanto, nella sequenza a stratificazione incrociata qui sotto…

Stratificazione incrociata

Superfici orizzontali, erosionali, separano strati inclinati in questa sequenza di arenarie con stratificazione incrociata, prodotte da dune eoliche. Dry Fork of Coyote Gulch, Canyons of the Escalante, Utah. Foto di G. Thomas (wikimedia.org).

… la corrente pure si muoveva da sinistra verso destra. Tutti gli strati qui sopra sono inclinati nella stessa orientazione. Pertanto, possiamo affermare che i venti dominanti nell’area (queste sono dune eoliche fossili) soffiavano da sinistra a destra nel periodo di tempo in cui si sono depositati questi strati.


Sopra: stratificazione incrociata nella Coconino Sandstone (Walnut Canyon, Arizona). In che direzione soffiava il vento?


Sopra: stratificazione incrociata prodotta da canali fluviali nella Chester Formation di Nottingham.

Stratificazione incrociata e laminazione incrociata
Le forme di fondo si trovano di tutte le forme e dimensioni. C’è un’enorme differenza in dimensioni, per esempio, fra ripples di sabbia (alcuni centimetri) e dune eoliche (alte diversi metri). Entrambi possono preservarsi nel record geologico, ma la scala a cui si osserva la stratificazione incrociata è molto diversa. Le dune eoliche producono sequenze a stratificazione incrociata che si alternano a scala di diversi metri. Al contrario, i ripples producono laminazioni incrociate, che si intersecano alla scala di alcuni centimetri.

stratificazione incrociata tabulare

Stratificazione incrociata a scala metrica prodotta dalla migrazione di dune eoliche. Pleistocene. Spiaggia della Madonna, Isola d’Elba, Italia.

laminazione incrociata convoluta

Arenarie con laminazione incrociata prodotta dalla migrazione di ripples al tetto di una sequenza torbiditica. Queste laminazioni sono anche convolute (riprese da deformazione di sedimenti inconsolidati). Arenaria Macigno (Oligocene). Cala del Leone, Quercianella, Italia.

Stratificazione incrociata tabulare e incrociata concava
In natura, sia i ripples che le dune possono avere forme differenti, che dipendono dai parametri di flusso delle correnti che li generano (maggiori informazioni qui). In generale, correnti a bassa velocità (o profondità elevate) favoriscono la formazione di ripples con creste rettilinee. Al contrario, velocità della corrente più elevate (o profondità più basse) inducono la formazione di vari tipi di ripples irregolari con creste da sinuose a fortemente incurvate. Le stratificazioni incrociate prodotte da forme di fondo differenti mostrano diverse geometrie. I ripples con creste rettilinee producono stratificazioni incrociate planari o planari, caratterizzate da lamine inclinate separate da superfici erosionali piatte, che possono essere tabulari o a forma di cuneo.

Formation of planar cross bedding

Formazione di stratificazione incrociata planare per migrazione di ripples con creste rettilinee. Freccia = direzione della corrente. Modificato da Reineck & Singh, 1975.

I ripples con creste curvilinee (sinuosi, lunati, linguoidi ecc.) sono associati a depressioni irregolari a base concava in cui le lamine del foreset si accumulano durante la migrazione dei ripples. La stratificazione incrociata concava che ne risulta è caratterizzata da superfici di erosione curvilinee che separano diversi sistemi di lamine di foreset. In sezioni parallele alla corrente (vedi sotto) le lamine del foreset sono inclinate nella direzione della corrente. Al contrario, in sezioni perpendicolari alla corrente le lamine del foreset hanno una forma concava, che tende ad essere concordante con la superficie erosionale inferiore.

Formation of trough cross-bedding

Formazione di stratificazione incrociata concava per migrazione di ripples linguoidi. Freccia = direzione della corrente. Modificato da Reineck & Singh, 1975.

arenaria con stratificazione incrociata planare

Arenarie con stratificazione incrociata tabulare del Pleistocene. Le lamine del foreset immergono verso destra, indicando che i venti dominanti, durante la deposizione, soffiavano da sinistra verso destra. Spiaggia della Madonna, Elba, Italia.

stratificazione incrociata concava

Stratificazione incrociata concava, ben visibile in questo affioramento con due pareti verticali. Gli strati inclinati del foreset immergono verso l’uomo col cappello rosso sullo sfondo (direzione della paleocorrente), stando al di sopra di una superficie concava. Waddens Cove Formation (Pennsilvaniano), Sydney Basin, Nuova Scozia. Foto di Michael C. Rygel.

Laminazione incrociata da ripples da moto ondoso
La laminazione incrociata prodotta dai ripples da moto ondoso è essenzialmente diversa dalle laminazioni incrociate prodotte da correnti unidirezionali. Il moto ondoso produce lamine del foreset che immergono in direzioni opposte associate a ripples con forma simmetrica, visibili in sezione. Esistono sia situazioni in cui le lamine sono ondulate, con forme simmetriche che evidenziano l’andamento dei ripples, così come situazioni in cui lamine con inclinazione opposta si tagliano le une con gli altri. Esempi molto belli sono disponibili qui.

Formazione dei ripples da moto ondoso

Formazione di laminazione incrociata concava legata al moto ondoso e alla formazione di ripples simmetrici. Modificato da Reineck & Singh, 1975.

Pagine correlate

Ripples in sand

  • Forme di fondo: ripples e dune I ripples, le dune, le antidune sono tutte forme di fondo, strutture che si formano nella sabbia quando viene spostata dall’acqua o dal vento. Le forme di fondo si trovano pressoché ovunque sul nostro pianeta. È molto comune osservare delle increspature ondulate nella sabbia – dette ripples – in acque poco profonde vicino alle spiagge o sulle sponde di un… Leggi tutto »Forme di fondo: ripples e dune

Riferimenti bibliografici
Campbell, C. V. (1967). Lamina, laminaset, bed and bedset. Sedimentology8(1), 7-26.
Ingram, R. L. (1954). Terminology for the thickness of stratification and parting units in sedimentary rocks. Geological Society of America Bulletin65(9), 937-938.
Lyell, C., & Deshayes, G. P. (1830). Principles of geology: being an attempt to explain the former changes of the earth’s surface, by reference to causes now in operation (Vol. 1). J. Murray.
Mackenzie, F. T., & Garrels, R. M. (1971). Evolution of sedimentary rocks. New York: Norton.
McKee, E. D., & Weir, G. W. (1953). Terminology for stratification and cross-stratification in sedimentary rocks. Geological Society of America Bulletin64(4), 381-390.
Pettijohn, F. J. (1975). Sedimentary rocks (Vol. 3). New York: Harper & Row.
Schlager, W. (2004). Fractal nature of stratigraphic sequences. Geology32(3), 185-188.
Steno, N. (1669). De Solido Intra Solidium Naturaliter Contento Dissertationis Prodromus: Florence, Italy, Library of Grand Duke Ferdinand II, – V. iv, 131 p. English version: Stensen, Niels 1671, The prodromus to a dissertation concerning solids naturally contained within solids. J. Winter, London, 112 p.

        

Vedi anche
Features from the Field – bedding/stratification – EGU Tectonics & Structural Geology Blog.

Risorse in Italiano
Geologia del Sedimentario. Tucker, 1953.
Rocce Sedimentarie. Tucker, 2010.
Lezioni di Geologia Stratigrafica. Bruno Accordi, 1984.

en_US English
Minerali Detritici e Autigenici
Tessiture
Strutture Sedimentarie
Fossili
Rocce Sedimentarie
Ti piace questa pagina?