Si dà il nome di rosso ammonitico ad una litofacies diffusa in Italia nelle Alpi meridionali, nell'Appennino umbro-marchigiano e nell'Appennino meridionale fino alla Sicilia, di ambiente pelagico. Il termine rosso ammonitico è generalmente preferito dagli autori italiani, mentre il termine ammonitico rosso è caratteristico degli autori svizzeri e in generale di lingua tedesca, ed è il più usato nella letteratura geologica internazionale.
Descrizione
Si tratta di calcari e calcari marnosi mal stratificati, con tessitura nodulare, caratterizzati generalmente (anche se non necessariamente) da una notevole frequenza di ammoniti fossili, e dal colore rosso o rosato (ma sono frequenti anche toni violacei e verdi) a causa dell'ossidazione del ferro (Fe3+). I noduli formano allineamenti irregolari e sono sovente deformati e appiattiti nel senso della stratificazione. Possono essere molto addensati, fino a compenetrati, con superfici stilolitiche che si sviluppano sia internamente ai noduli sia tra i singoli noduli. I noduli hanno generalmente limiti netti, colore più chiaro e un elevato tenore in carbonato di calcio, sotto forma di calcite, e appaiono "fasciati" da una matrice marnoso-argillosa di colore più scuro.
I fossili (solitamente ammoniti, ma anche nautiloidi, rostri e fragmoconi di belemniti, bivalvi pelagici del genere Bositra, articoli e piastre di crinoidi) si presentano spesso deformati e corrosi. I cefalopodi (ammoniti, nautiloidi e belemniti) sono nella maggior parte dei casi allo stato di modelli interni, privi della parete della conchiglia aragonitica, dissolta in fase diagenetica post-deposizionale (vedi paragrafi relativi alla genesi dei questi sedimenti).
I livelli in facies di rosso ammonitico sono spesso interessati da superfici indurite con abbondanti strutture di bioturbazione e presenza di noduli e patine ferro-manganesifere e fosfatiche. Questi livelli, definiti hardgrounds nella letteratura geologica, costituiscono superfici di dissoluzione del carbonato e di mancata deposizione dei sedimenti segnando la presenza di lacune-tempo anche cospicue. Le facies di rosso ammonitico sono spesso un classico esempio di serie condensata, cioè una serie che in uno spessore ridotto di roccia esprime una sedimentazione di lunga durata. Talora per i fenomeni descritti fossili riferibili a periodi geologici differenti si trovano mescolati nel sedimento (es. Rosso Ammonitico veronese o veneto). Invece nel Rosso Ammonitico lombardo e umbro-marchigiano, risalente al Toarciano, malgrado l'esigua potenza dell'unità, nelle successioni di strati centimetrici marnosi e argillosi, interpretabili anche come sedimentazione rallentata, si possono distinguere bene le zone biostratigrafiche, correlabili con le coeve zone standard europee.
Genesi Per le sue peculiarità, la genesi delle facies di rosso ammonitico va considerata sia dal punto di vista deposizionale (cioè delle modalità di sedimentazione) che dal punto di vista diagenetico (cioè delle trasformazioni avvenute posteriormente alla sedimentazione, con il seppellimento dei depositi).
Modelli deposizionali
Questo tipo di sedimento si è deposto ad una profondità probabilmente superiore ai 200 metri, ma inferiore alla profondità di compensazione dei carbonati (CCD, dall'inglese: carbonate compensation depth), oltre la quale si realizzano condizioni di temperatura e pressione per le quali il carbonato di calcio passa in soluzione nelle acque e non si sedimenta.
Sono depositi tipici di altifondi pelagici, in condizioni di buona ossigenazione e quindi di ricambio delle acque, per le evidenze di ambiente ossidante fornite dalla presenza di ossidi di ferro e l'assenza di caratteri anossici. Si trovano di frequente in aree caratterizzate da tettonica distensiva, con alternanza di paleo-altiElementi strutturali caratteristici di aree con tettonica distensiva. Si tratta di blocchi rilevati rispetto alle aree circostanti, caratterizzati da basso tasso di subsidenza e delimitati da faglie normali.
Viceversa, le aree di bacino sono contraddistinte da elevata subsidenza. L'alternarsi di alti e bacini definisce uno stile strutturale tipo "horst e graben" (in tedesco, "alti e fosse"), tipico delle aree di rift oceanico. Nella terminologia anglosassone il termine più usato per questi elementi è seamount. relativamente stabili (sui quali si deponevano serie condensate, tra cui spiccano i depositi di rosso ammonitico) e bacini ad elevata subsidenza, nei quali si deponevano sedimenti torbiditici. I sedimenti originari erano fanghi calcarei con componente detritica di origine prevalentemente biologica, da resti di organismi. Questi ultimi sono di solito dispersi nel sedimento, anche se localmente possono raggiungere un notevole addensamento. Dal punto di vista petrografico abbiamo prevalenti mudstones e wackestones, meno frequentemente packstones bioclastici.
Ai depositi carbonatici in facies di rosso ammonitico possono talora essere intercalati livelli di areniti, conglomerati e brecce più o meno grossolani contenenti clasti extra e intra-formazionali (cioè provenienti da formazioni circostanti o dalla stessa formazione) rimaneggiati, legati alla presenza di faglie sin-deposizionali. Possono essere presenti anche strutture deposizionali interpretate come laminazioni da onda e da corrente, che rappresentano depositi torbiditici a granulometria fine, o depositi da tempesta.
La presenza di hardgrounds e le frequenti lacune stratigrafiche sono spiegabili con una posizione al limite della CCD e nella fascia di oscillazione relativa della superficie di compensazione dei carbonati: in queste condizioni l'aumento dell'attività sin-sedimentaria delle faglie di bordo dei paleo-alti poteva portare facilmente ad uno sprofondamento locale del piano di sedimentazione al di sotto della CCD, con dissoluzione e assenza di deposizione che si poteva protrarre per qualche tempo fino ad un nuovo mutamento del quadro strutturale e deposizionale. La CCD poteva probabilmente anche alzarsi o abbassarsi per cause connesse alla circolazione oceanica e atmosferica.
Secondo altri modelli, un abbassamento eustatico del livello marino (come ad esempio quello riscontrabile nel Toarciano superiore) poteva causare la diminuzione improvvisa del battente d'acqua, portando il sedimento entro il raggio di influenza delle onde di tempesta e delle correnti oceaniche superficiali, che potevano asportare in tutto o in parte il sedimento micritico e impedire la sedimentazione per un certo periodo di tempo.
I modelli deposizionali sono quindi tutt'altro che univoci e difficilmente generalizzabili, ma vanno considerati nell'ambito quadro stratigrafico e deposizionale locale cui si riferiscono.
Modelli diagenetici Analoga incertezza ha regnato a lungo per quanto riguarda l'origine diagenetica di queste facies, che verteva soprattutto sulla tempistica relativa degli eventi. Le ipotesi di letteratura sono riconducibili a due modelli fondamentali: dissoluzione sottomarina selettiva del sedimento non ancora seppellito, con concentrazione del residuo insolubile nella matrice; dissoluzione e riprecipitazione in fase diagenetica, dopo il seppellimento dei depositi.
Il secondo modello è quello attualmente più seguito dagli autori. Le facies in esame sembrano essere state prodotte da fenomeni di dissoluzione e riprecipitazione in fase di diagenesi precoce (cioè poco dopo la deposizione). Durante il seppellimento, il peso dei sedimenti avrebbe causato la dissoluzione parziale del carbonato. Il processo di dissoluzione era selettivo, poiché la componente aragonitica (legata ad esempio alla conchiglia delle ammoniti) passa in soluzione prima della calcite. Il carbonato riprecipitava negli interstizi del sedimento in forma di calcite e cresceva in maniera esclusiva, colmando i vuoti e formando i noduli, mentre i residui insolubili argillosi e metallici venivano "spinti" da parte e andavano a formare la matrice. L'accentuarsi del carico di sedimento deformava poi i noduli, mentre il processo di dissoluzione da pressione poteva arrestarsi oppure proseguire fino all'addensamento dei noduli e alla compenetrazione delle superfici nodulari, spesso con formazione di superfici stilolitiche.
Diffusione areale e stratigrafica
Nelle principali serie stratigrafiche alpine e appenniniche, il rosso ammonitico si è depositato durante un intervallo di tempo che va dal Triassico medio al Giurassico superiore. I momenti di massima diffusione di questo tipo di facies sono però di gran lunga la parte terminale del Giurassico inferiore e basale del Giurassico medio, corrispondente ai piani stratigrafici Toarciano e Aaleniano (l'orizzonte più caratteristico è il Rosso Ammonitico Lombardo), e il Giurassico medio-superiore (il tipico Rosso Ammonitico Veronese costituisce l'orizzonte più recente, con età che vanno dal Bajociano al Titoniano inferiore, pur con ampie lacune interne per assenza di sedimentazione).
Facies di rosso ammonitico tipico, pur essendo particolarmente diffuse in Italia, si trovano in tutta la parte sud-europea della "cintura alpina", ovvero la fascia di catene montuose, originate dalla collisione tra i margini delle masse continentali di Laurasia e Gondwana, che costituiscono la "linea di sutura" dell'antico oceano della Tetide, dalla Spagna meridionale alle catene dinarica e carpatica (Serbia e Bulgaria), alla Grecia e alla Turchia, fino alla catena himalayana. La diffusione di questi sedimenti appare legata a momenti di spiccata espansione degli oceani e a periodi di "stazionamento alto" (highstand) del livello marino, con scarsità di apporti terrigeni dalle aree continentali. Nel Triassico superiore e nel Giurassico, la presenza di queste facies è in stretta relazione con l'espansione del dominio oceanico della Neo-Tetide e con la conseguente frammentazione e scomposizione dei margini continentali europeo e africano. Di quest'ultimo faceva sostanzialmente parte la microplacca Adria, che costituiva il dominio sudalpino-appenninico ancestrale. Nel Giurassico medio e superiore, nei contesti strutturali a maggiore profondità (al di sotto della CCD) le facies di rosso ammonitico sono in tutto o in parte sostituite da termini litologici con prevalente o forte contenuto di silice di origine biogenica, da radiolari (radiolariti); ad esempio nel Bacino Lombardo abbiamo il Gruppo del Selcifero Lombardo (Radiolariti e Rosso ad Aptici), la cui sedimentazione va dal Bajociano al Titoniano.
Nell'area trentina, che nel Giurassico inferiore-Giurassico medio basale rimane in facies di piattaforma carbonatica con acque basse, facies di Rosso Ammonitico si instaurano a partire dal Bajociano superiore e perdurano almeno fino al Titoniano superiore (Rosso Ammonitico Veronese), suddivisibile in tre unità informali:..
Rosso Ammonitico Inferiore (Bajociano superiore - Calloviano inferiore; localmente fin dall'Aaleniano): calcari grigio-rosati da massivi a debolmente nodulari con ammoniti, belemniti e lamellibranchi pelagici. Rosso Ammonitico Medio (tardo Calloviano - Oxfordiano medio): calcari rosso-rosati sottilmente stratificati, nodulari verso l'alto, ricchi di noduli, lenti e liste di selce rossa, con radiolari; ammoniti sono presenti solo verso la sommità. Rosso Ammonitico Superiore (Oxfordiano medio - Titoniano superiore). Calcari nodulari, bioclastici, nella parte basale stromatolitici, spesso riccamente fossiliferi (aptici, ammoniti, belemniti, crinoidi, brachiopodi e lamellibranchi pelagici). Le ammoniti divengono alla sommità, verso la transizione con la Maiolica.