Imp.Spalluto_Moretti EVIDENZE DI NEOTETTONICA (PLIOCENE MEDIO - PLEISTOCENE SUPERIORE) NEL SETTORE OCCIDENTALE DEL PROMONTORIO DEL GARGANO (ITALIA MERIDIONALE) Luigi Spalluto 1 & Massimo Moretti 1-2 1 Dipartimento di Geologia e Geofisica. 2 Centro Interdipartimentale di Ricerca per la Valutazione e Mitigazione del Rischio Sismico e Vulcanico. Università degli Studi di Bari, via E. Orabona 4, 70125 Bari (Italy) l.spalluto@geo.uniba.it - m.moretti@geo.uniba.it RIASSUNTO: L. Spalluto & M. Moretti: Evidenze di neotettonica (Pliocene medio - Pleistocene superiore) nel settore occidentale del Promontorio del Gargano (Italia meridionale). (IT ISSN 0394-3356, 2005). Il settore di studio è localizzato lungo il bordo occidentale del Promontorio del Gargano, in un’area compresa fra San Severo e Apricena (Foggia). Esso comprende quindi parte del dominio geodinamico-strutturale dell’Avampaese apulo e parte del dominio dell’Avanfossa bradanica. In particolare, il primo comprende un tratto del margine occidentale del Promontorio del Gargano costituito in prevalenza da rocce carbonatiche autoctone mesozoiche e cenozoiche interessate da strutture tettoniche legate a deformazione di natura fragile prodottesi in prevalenza durante le fasi orogenetiche appenniniche; il secondo corrisponde ad un tratto dell’adiacente depressione tettonica del Tavoliere delle Puglie coperta da depositi silicoclastici marini e continentali e costituente parte del settore nord-orientale dell’Avanfossa bradanica. L’area in esame è considerata, sulla base dei dati di letteratura, un’importante zona sismica: la maggior parte delle faglie è stata attiva probabilmente già dalla fine del Cretaceo. Sulla base di dati strutturali e stratigrafici alcuni autori riconoscono infatti due fasi tettoniche distinte nel Cretaceo e nel Miocene, menzionando la tettonica plio-pleistocenica come un’unica fase geodinamica successiva. Nell’intero Avampaese apulo però, il Plio-Pleistocene è caratterizzato da due distinte fasi di evoluzione geodinamica: una marcata subsidenza (circa 2 mm/anno nel Pliocene - Pleistocene inferiore) connessa alla subduzione appenninica ed una successiva fase di moderato uplift (circa 0,5 mm/anno nel Pleistocene medio-superiore). Il sollevamento dell'Avampaese apulo è tuttora attivo e gran parte delle strutture tettoniche ad attività recente si inserisce in questo quadro geodina- mico. L’obiettivo di questo lavoro è quello di evidenziare i dati stratigrafici utili a differenziare le strutture ad attività Pliocene - Pleistocene inferiore da quelle con attività più recente. Gran parte dei dati stratigrafici e tettonici è stata raccolta nell'ambito dei nuovi fogli della Carta Geologica d'Italia (scala 1:50.000) durante il rilevamento geologico del Foglio n° 396 "San Severo". La fase di subsidenza (Pliocene – Pleistocene inferiore) connessa alla subduzione appenninica è registrata nell’area di studio dalla tet- tonica distensiva che interessa la Calcarenite di Gravina (localmente attribuita al Pliocene medio-superiore). Le evidenze di tettonica sinsedimentaria sono rappresentate essenzialmente da faglie di crescita e dicchi nettuniani. La fase di sollevamento pleistocenica è segnata dalla presenza di depositi marini e continentali terrazzati del Supersintema del Tavoliere delle Puglie che marcano la graduale riemersione di questo settore dalla fine del Pleistocene inferiore fino all'Attuale. Il pro- gressivo sollevamento dell'area in esame può essere desunto dallo studio dei caratteri evolutivi delle unità marine e continentali ter- razzate. Le unità terrazzate più antiche sono interessate da faglie prevalentemente distensive e datano quindi l’attività di queste strut- ture al post-Pleistocene medio. ABSTRACT: L. Spalluto & M. Moretti: Neotectonics of the western sector of the Gargano Promontory (Plio-Pleistocene, southern Italy). (IT ISSN 0394-3356, 2005). The analysed area is located in the western part of the Gargano Promontory (northern emerged sector of the Apulian foreland, southern Italy): this area comprises the Mesozoic and Cenozoic carbonate units of the Apulian foreland and the northern sector of the Plio-Pleistocene Bradanic Trough. Many Authors mention the western portion of the Gargano area as an important seismogenic zone, which have suffered some medium- to high-magnitude historical and instrumentally-recorded earthquakes. In this area, some of the faults with a suggested recent to present-day activity have probably been active since Mesozoic time and it is often very hard to establish the age of the obser- ved displacements. On the basis of the available stratigraphic and structural data, some Authors have distinguished at least two diffe- rent tectonic phases in late Cretaceous and Miocene times. Moreover, they mentioned a Plio-Pleistocene tectonic activity as a succes- sive single tectonic phase. According to the regional data, during the Plio-Pleistocene, this area (and the entire Apulian foreland) was subject to two different tectonic phases: the first one (Pliocene to lower Pleistocene in age) was related with the active subduction of the Apulian foreland beneath the southern Apenninic Chain; during this phase, the Apulian foreland recorded an high subsidence rate (about 2 mm/yr); from the Sicilian to present-day, the entire Apulian foreland was subject to a moderate uplift (less than 0,5 mm/yr). It is very important to distinguish the structural elements of the subsidence stage from them associated with the uplift since only the last ones are directly related with the present-day active tectonics. During the geologic survey for the CARG project (San Severo 1:50.000 sheet) we have found much evidence of Neotectonics in this area and the aim of this work is to show the stratigraphically–recorded tectonic activity during the Plio-Pleistocene. In the Apricena area (Masseria Zingari locality), some extensional features have been observed: they are represented by narrow grabens (few tens of meters in length) which cut Miocene limestones and are transferred to the overlying Calcarenite di Gravina Formation (late Pliocene in age). The synsedimentary activity of these grabens is documented by the presence of narrow folds and by the variations in thickness of the Calcarenite di Gravina Formation. The maximum displacement is always less than 5 m and it decreases upwards. Along the cuts of the older and inactive railway in the same area, a complex distensive fault occurs in the Calcarenite di Gravina Formation (and in its Miocene substrate): folds and growth structures involve the overlying calcarenites along the primary and secondary fault planes. The last evidence of the subsidence phase is given by large-scale neptunian dykes (up to 5 m in height): they are restricted at the contact between Miocene limestones and the overlying Calcarenite di Gravina Formation and are represented by large conical fractures in the Miocene substratum which are filled by the overlying Pliocene calcarenites; that is a record of synsedimentary extensional tectonic activity since the overlying unit suffers soft-sediment deformation and many decimetric beds are downward-projected and/or irregu- larly folded during the extensional brittle deformation of the substratum. The middle- to upper-Pleistocene uplift of this area is chiefly documented by the presence of marine and continental terraced deposits Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 19(1), 2006 - 143-154 144 L. Spalluto & M. Moretti 1. INTRODUZIONE L’area di interesse ricade nel Foglio n° 396 “San Severo” (scala 1:50.000) e comprende ad est il settore nord-occidentale del Gargano e ad ovest un ampio set- tore del Tavoliere delle Puglie (fig. 1). Quest’area rap- presenta un’importante zona sismogenetica in cui sono stati registrati strumentalmente e su base storica terre- moti di Magnitudo moderato-alta (TINTI et al., 1995; PICCARDI, 1998; BORRE et al., 2003; PATACCA & SCANDONE, 2004; PICCARDI, 2005). In questo lavoro vengono analizzati i dati strati- grafici inediti emersi nel corso del rilevamento geologi- co per la realizzazione del Foglio 396 “San Severo” alla scala 1:50.000 e relativi alle unità plio-pleistoceniche affioranti nell’area, che rappresentano: - records stratigrafici delle differenti fasi geodinamiche cui è stata soggetta l’area d’interesse; - vincoli stratigrafici per datare direttamente le faglie certamente attive durante il Plio-Pleistocene. È opportuno evidenziare che nella recente lettera- tura in questo stesso settore di indagine sono stati rico- nosciuti gli effetti di una sola fase tettonica attiva durante il Plio-Pleistocene, che avrebbe principalmente riattivato strutture formatesi durante le fasi tettoniche precedenti (CHILOVI et al., 2000). Queste evidenze non collimano con i dati regionali noti per l’Avampaese apulo e la Fossa Bradanica, che, in questo stesso inter- vallo di tempo, indicano la presenza sia di effetti con- nessi alla fase tettonica distensiva che si estende dal Pliocene fino al Pleistocene inferiore interessando l'in- tero Avampaese apulo coinvolto nella subduzione verso ovest al di sotto dell'Appennino meridionale, sia di una successiva fase di sollevamento attiva a partire dal Pleistocene medio (CI A R A N F I et al., 1979; 1983; 1988; P I E R I , 1980; RICCHETTI et al., 1988). Scopo di questo lavoro è quello di evidenziare, attraverso i nuovi vincoli stratigrafici, le strutture tettoniche ad attività Pliocene medio - Pleistocene inferiore da quelle con attività più recente connesse alla fase di uplift del Pleistocene medio- superiore; queste ultime sono le uniche che hanno anche un'im- portanza ai fini degli studi di tet- tonica attiva. Effetti di tettonica sinsedi- mentaria connessi alla fase di subsidenza, molto simili a quelli descritti in questo lavo- ro lungo il settore occidentale del Promontorio del Gargano, sono stati segnalati anche lungo il bordo bra- danico delle Murge, nelle profonde incisioni del F. Bradano e dei suoi affluenti (TROPEANO et al., 1994). I dati stratigrafici e tettonici sono stati raccolti nel- l'ambito della realizzazione dei nuovi fogli della Carta Geologica d'Italia (scala 1:50.000 – Progetto C.A.R.G.) durante il rilevamento geologico del Foglio n° 396 "San Severo" di cui G. Ricchetti è stato responsabile scienti- fico e P. Pieri direttore dei rilevamenti. 2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO L’area di studio (fig. 1) ricade nel settore occiden- tale del Promontorio del Gargano nel settore di transi- zione tra i domini di avampaese (“Avampaese apulo” in D’ARGENIO et al., 1973; RICCHETTI, 1980) e di avanfossa (“Fossa bradanica” in Selli, 1962; D’ARGENIO et al., 1973) dell’Appennino meridionale. La porzione di avam- paese affiorante è costituita da calcari meso-cenozoici di piattaforma carbonatica (“Piattaforma apula” in D’ARGENIO, 1974) interessati prevalentemente da una deformazione tettonica disgiuntiva (FUNICIELLO et al., 1988; BE R T O T T I et al., 1999; CH I L O V I et al., 2000). Secondo studi strutturali e stratigrafici recenti, nell’area di studio sono state differenziate una fase tettonica supracretacica (CHILOVI et al., 2000; MORSILLI et al., 2002; SPALLUTO, 2004), una fase tettonica del Miocene- Pliocene inferiore coeva con le fasi più importanti del- l’orogenesi appenninica (CHILOVI et al., 2000) ed una tet- tonica plio-pleistocenica. Quest’ultima viene spesso that crop out from 140 m a.s.l. to 20 m a. s. l. The documentation of the discrete faults associated with this uplift phase is often very difficult because there are not extensive and continuous outcrops of the middle-upper Pleistocene units. Nevertheless, in a quarry located to the NW of Apricena Town we have found an extensional fault that cuts the entire thickness of a marine terraced unit (Colle degli Ulivi Subsynthem). The fault is subvertical, E-W oriented and the maximum vertical displacement is up to 20 m in height. Similar tectonic features have been reported in the younger San Severo Subsynthem. Parole chiave: Neotettonica, Calcarenite di Gravina, Argille subappennine, Supersintema del Tavoliere delle Puglie, Pliocene medio- Pleistocene superiore, Promontorio del Gargano, Italia meridionale. Keywords: Neotectonics, Calcarenite di Gravina, Argille subappennine, Tavoliere delle Puglie Supersynthem, middle Pliocene-upper Pleistocene, Gargano Promontory, southern Italy. Fig. 1 - Schema geologico del settore settentrionale della Regione Puglia ed ubicazione del Foglio 396 "San Severo". Geologic sketch of the northern sector of the Apulia Region. The location of the sheet 396 "San Severo"is shown. identificata come una singola fase che avrebbe riattiva- to strutture più antiche (CHILOVI et al., 2000; TONDI et al., 2005). Nell’Avampaese apulo e nella Fossa bradanica, il Plio-Pleistocene è segnato da due distinte fasi geodina- miche (RICCHETTI et al., 1988; DOGLIONI et al., 1994; 1996). In particolare, durante il Pliocene medio- Pleistocene inferiore, i settori più occidentali dell’Avampaese apulo sono stati interessati da una marcata fase di subsidenza (circa 2 mm/anno in DOGLIONI et al., 1994) connessa alla subduzione appen- ninica. Durante questa fase, ampi settori di avampaese evolvono ad avanfossa. In tale contesto la sedimenta- zione nella Fossa bradanica è avvenuta dapprima con depositi carbonatici di mare basso ascritti alla Calcarenite di Gravina e successivamente con le emi- pelagiti siltoso-argillose delle Argille subappennine. La Calcarenite di Gravina (Pliocene medio-Pleistocene inferiore) poggia in discordanza con un contatto tra- sgressivo sui calcari ai bordi degli alti strutturali relativi dell’Avampaese apulo (TROPEANO & SABATO, 2000; POMAR & TROPEANO, 2001). Le Argille subappennine (Pliocene medio-Pleistocene inferiore) poggiano in con- tinuità di sedimentazione sulla Calcarenite di Gravina e marcano la fase di massimo approfondimento della Fossa bradanica (PIERI et al., 1996). Questa unità rap- presenta il substrato sedimentario su cui poggiano tutte le unità marine e continentali più recenti. I dati di lette- ratura indicano che, a partire dal Pleistocene medio, l'intero Avampaese apulo è stato invece soggetto ad un moderato sollevamento (CIARANFI et al., 1983; RICCHETTI et al., 1988; DOGLIONI et al., 1994; 1996; GAMBINI & TOZZI, 1996), testimoniato a livello regionale dai depositi regressivi della Fossa bradanica e dai depositi marini terrazzati che si rinvengono a quote decrescenti, dai più antichi ai più recenti (CIARANFI et al., 1988; TROPEANO et al., 2002). Nell’area di interesse tali depositi vengono riportati nella cartografia geologica ufficiale alla scala 1:100.000 (F°155 “S. Severo” - BONI et al., 1969; F°156 “S.Marco in Lamis” - CREMONINI et al., 1971; F°163 “Lucera” - JACOBACCI et al., 1967; F° 164 “Foggia” - MERLA et al., 1969) con denominazioni differenti; in alcu- ni casi vengono descritti in continuità sulle Argille subappennine (BONI et al., 1969; CREMONINI et al., 1971), in altri casi come depositi marini terrazzati post-cala- briani (JACOBACCI et al., 1967; MERLA et al., 1969). Nella Carta Geologica dell’Appennino meridionale (BONARDI et al., 1988) nel Tavoliere delle Puglie, viene distinta una zona, al di sopra dei 350 m di quota, nella quale sareb- bero presenti depositi correlabili con la successione bradanica (riconosciuti a sud dell’Ofanto da RICCHETTI, 1967 e VALDUGA, 1973) ed un settore meno elevato che si estende fino al Golfo di Manfredonia nel quale sareb- bero presenti depositi marini terrazzati. Nei lavori suc- cessivi sul Plio-Quaternario del Tavoliere delle Puglie (BOENZI et al., 1992; CALDARA & PENNETTA, 1989; 1993; CAPUANO et al., 1996; AUCELLI et al., 1997) sia le denomi- nazioni di tali depositi che le attribuzioni cronologiche si riferiscono ora allo schema proposto da BONARDI et al. (1988), ora a quello della cartografia ufficiale 1:100.000 (BONI et al., 1969). Più recentemente, Gallicchio et al. (2002) analizzando il settore pedemontano del Tavoliere (dall’Appennino fino all’area di Lucera, appena a sud dell’area qui analizzata) riconoscono unicamente depo- siti terrazzati continentali (Pleistocene medio-superiore) in erosione direttamente sulle Argille subappennine. 145Evidenze di neotettonica ... I rilevamenti condotti per la realizzazione del Foglio n° 396 "San Severo" (scala 1:50.000) hanno con- sentito sia di meglio definire le aree di affioramento delle unità basali della Fossa bradanica (Calcarenite di Gravina ed Argille subappennine), sia di proporre un nuovo schema stratigrafico per i depositi del Pleistocene medio-superiore. 3. LA FASE DI SUBSIDENZA DEL PLIOCENE MEDIO – PLEISTOCENE INFERIORE 3.1 Dati stratigrafici La Calcarenite di Gravina (Pliocene medio-superiore) La Calcarenite di Gravina rappresenta l’unità basale della successione plio-pleistocenica della Fossa bradanica (CIARANFI et al., 1988). È conservata in lembi nel settore nord-occidentale dell’area di studio, ad est dell’abitato di Apricena e nel settore nord-orientale del foglio San Severo in località Monte Granata (fig. 2). Il limite inferiore della Calcarenite di Gravina è inconfome; a seconda della locale strutturazione del substrato, tale formazione poggia in discordanza o in paraconcordan- za sia sui calcari mesozoici (Giurassico superiore- Cretaceo superiore) che sui calcari del Miocene (Serravalliano-Tortoniano). La base della Calcarenite di Gravina corrisponde ad una netta superficie di ravine- ment su cui poggia un deposito conglomeratico gros- solano spesso circa 40-50 cm, costituito da clasti car- bonatici derivanti dal substrato locale, profondamente bioerosi e di dimensioni variabili da pochi centimetri a qualche decimetro immersi in una matrice biocalcareni- tica con tessitura packstone/grainstone in cui si ricono- scono frammenti di bivalvi, echinidi, foraminiferi bento- nici ed alghe calcaree. Il deposito lito-bioclastico basale passa gradualmente verso l’alto a strati e banchi calca- renitici e calciruditici dal tipico colore giallo-ocra a luo- ghi clinostratificati e costituiti in prevalenza da un depo- sito bioclastico con tessitura grainstone/rudstone in cui si riconoscono frammenti di gusci, abrasi e in alcuni casi ben selezionati, di bivalvi, echinidi, gasteropodi, foraminiferi bentonici e rodoliti. La frazione terrigena, costituita da elementi litici millimetrici o centimetrici derivanti dall’erosione del substrato, è presente, ma tende gradualmente a diminuire verso l’alto. Le superfi- ci di strato sono poco evidenti e delimitano strati e ban- chi di spessore variabile da 30 cm a 2÷3 metri con gia- citura sub-orizzontale. La porzione superiore della Calcarenite di Gravina presenta caratteristiche di facies piuttosto omogenee. Infatti, si riconoscono biocalcare- niti e biocalciruditi intensamente bioturbate con tessitu- ra packstone e più raramente grainstone costituite da abbondanti macrofossili, a luoghi intensamente bioero- si, tra cui lamellibranchi, briozoi, balani, alghe calcaree coralline (Lithophyllum e Lithothamnium), foraminiferi bentonici (abbondanti Amphistegine ed Elphidium) e planctonici. La frazione terrigena di tale deposito è molto scarsa o del tutto assente. Nel complesso, le facies descritte indicano che questa formazione si è depositata in ambienti marini neritici che gradualmente evolvono verso l’alto dalla beachface alla shoreface in relazione ad una graduale tendenza all’approfondimen- to com’è evidenziato dalle strutture sedimentarie, dalla 146 Fig. 2 - Carta e sezione geologica dell’area di studio. E’ riportato anche lo schema stratigrafico dei depositi del Supersintema del Tavoliere delle Puglie (Pleistocene medio-superiore). Geologic map and section of the study area. The stratigraphic sketch of the Tavoliere delle Puglie Supersynthem (middle-upper Pleistocene) is shown. progressiva diminuzione della frazione terrigena deri- vante dall’erosione del substrato e dalla chiara tenden- za fining upward. L’analisi micropaleontologica ha permesso di riconoscere la seguente associazione fossilifera di fora- miniferi planctonici Globigerinoides quadrilobatus, Globigerina bulloides, Globigerinoides ruber e Neogloboquadrina acostaensis, attribuibile generica- mente al Pliocene medio-superiore (SPROVIERI, 1993). Questi dati collimano con quelli di D’ALESSANDRO et al. (1979) che, nelle stesse aree di studio ed anche in aree limitrofe, hanno attribuito la Calcarenite di Gravina al Pliocene medio-superiore sia per il contenuto macropa- leontologico che per quello micropaleontologico. Le Argille subappennine (Pliocene medio - Pleistocene inferiore) La Formazione delle Argille subappennine (AZZAROLI, 1968) è costituita da un complesso di deposi- ti argillosi, sabbiosi e siltosi depositatosi tra il Pliocene medio ed il Pleistocene inferiore nel bacino della Fossa L. Spalluto & M. Moretti 147 bradanica. Le Argille subappennine affiorano in un’area molto ristretta nel settore sud-occidentale del foglio 1:50.000 n° 396 San Severo (fig. 2) per uno spessore di circa 15- 20 m, ma, va sottolineato, costituiscono il substrato delle numerose unità pleistoceniche in tutto il settore di avanfossa (fig. 2), come si ricava dalle stratigrafie di numerosi pozzi per acqua perforati nell’area. I principali caratteri litologici e sedimentologici sono osservabili solo in aree limitrofe, ma esterne al Foglio stesso (aree poste a ovest, alto morfologico di Torre Fiorentina). In queste aree le Argille subappennine sono costituite da strati e banchi di silt argillosi con spessori variabili da qualche decina di centimetri ad oltre un metro. Litologicamente sono costituite da argil- le siltose fortemente bioturbate che si alternano ad argille marnose, silt e sabbie da fini a grossolane di colore grigio-scuro. Nell’area di interesse per meglio caratterizzare le unità plio-pleistoceniche sono stati perforati tre pozzi a carotaggio continuo. In carota, le Argille subappennine sono caratterizzate da alternanze centimetriche e deci- metriche tra argille siltose, silt e sabbie fini di colore gri- gio scuro. La laminazione è generalmente piano-paral- lela, incrociata solo negli intervalli sabbiosi; la bioturba- zione è molto diffusa e a luoghi oblitera completamente le strutture sedimentarie primarie. Si rinvengono nume- rosi resti di bivalvi e serpulidi sia in frammenti che interi. I dati di profondità disponibili in letteratura (Pozzo Agip San Severo 1 bis – AGIP, 1977; BALDUZZI et al., 1982; CASNEDI, 1982; SELLA et al., 1988) indicano che le Argille subappennine presentano spessori variabili da poche decine di metri nel setto- re di Tavoliere prossimo al Gargano, fino ad uno spessore massimo di circa 1000 metri nel settore sud-occidentale dell’a- rea di studio (fig. 2). Lo spesso- re è condizionato dall’assetto tettonico profondo del substrato Meso-Cenozoico. I dati provenienti dagli affioramenti ed i caratteri sedi- mentologici desunti dalle carote permettono di interpretare le Argille subappennine come il risultato della sedimentazione, essenzialmente silicoclastica, in ambienti marini di piattaforma esterna. Tale indicazione con- ferma quanto desumibile in let- teratura per aree limitrofe (G A L L I C C H I O et al ., 2002; D’A L E S S A N D R O & L A P E R N A , 2004). Sulla base delle associa- zioni a nannofossili calcarei l’u- nità è riferibile al Pleistocene inferiore, per la presenza di rare “medium” Gephyrocapsa (sensu RIO et al., 1990); l’associazione non consente una più precisa attribuzione biozonale ed è rap- presentata principalmente da Pseudoemiliania lacunosa (Kamptner), Calcidiscus leptoporus (M U R R A Y & BLACKMAN), “small” Gephyrocapsa (sensu RIO et al., 1990), Reticulofenestra spp., rare Helicosphaera sellii Bukry & Bramlette. 3.2 Evidenze di tettonica nell’intervallo Pliocene medio – Pleistocene inferiore Oltre che dall’evoluzione stratigrafica, la tettonica connessa a questa fase di subsidenza è ben registrata anche da numerose faglie distensive la cui attività è sin- sedimentaria rispetto alla deposizione della Calcarenite di Gravina (Pliocene medio-superiore); nell’area ad ovest di Apricena (località Masseria Zingari), la presen- za di numerose sezioni stratigrafiche lungo tagli varia- mente orientati della nuova linea ferroviaria e di quella dismessa consente di seguire e mappare accuratamen- te i principali elementi strutturali; inoltre la presenza di affioramenti di depositi di età variabile dal Miocene medio al Pleistocene medio consente di datare in modo preciso l’attività di tali faglie. Lungo i nuovi tagli della ferrovia è possibile osser- vare alcune faglie dirette ad attività sinsedimentaria in relazione alla deposizione della Calcarenite di Gravina (Pliocene medio-superiore). Si tratta di stretti semigra- ben (qualche decina di metri in ampiezza) che tagliano i calcari miocenici e presentano chiare strutture di “cre- scita” nella Calcarenite di Gravina (pieghe per propaga- zione di faglia). A luoghi, in corrispondenza di tali faglie, si osservano anche blocchi di calcari miocenici franati all'interno della Calcarenite di Gravina che probabil- mente indicano la presenza di falesie instabili proprio Fig. 3 - Esempio di tettonica distensiva connessa alla fase di subsidenza del Pliocene – Pleistocene inferiore. Le faglie dirette tagliano localmente la Calcarenite di Gravina (Pliocene medio-superiore), ma sono suturate dal Subsintema di Colle degli Ulivi (Pleistocene medio). Example of the Pliocene – lower Pleistocene subsidence phase. Extensional faults cut the Calcarenite di Gravina Fm. and are suturated by the Colle degli Ulivi Subsynthem. Evidenze di neotettonica ... 148 lungo tali strutture tettoniche. L'attività sinsedimentaria di tali semigraben è testimoniata dal brusco aumento di spessore delle calcareniti plioceniche in corrispondenza delle faglie stesse. Il rigetto imputabile all'attività plio- pleistocenica sembra diminuire verso l'alto ed è comunque al massimo di pochi metri (5÷6 m il rigetto massimo osservato). Le faglie descritte sono inoltre suturate dai depositi marini del Pleistocene medio che si rinvengono in pinch-out sia sulla Calcarenite di Gravina che sui calcari miocenici (fig. 3). In corrispondenza del taglio della ferrovia dismes- sa sono stati osservati altri effetti di tettonica plioceni- ca. L'attività sinsedimentaria è testimoniata da intensi piegamenti negli strati della Calcarenite di Gravina, sia lungo i piani di faglia principali che lungo piani secon- dari. Si osserva una faglia diretta principale (f1 in fig. 4) che mette in contatto tettonico i calcari del Miocene e la Calcarenite di Gravina: il movimento è suggerito chia- ramente dall’uncinatura verso l'alto degli strati di Calcarenite di Gravina; local- mente si osservano anche bru- schi aumenti di spessore degli strati della calcarenite plioceni- ca lungo tale faglia che testimo- niano un’attività anche sinsedi- mentaria della stessa. Alla faglia principale è però associata una faglia con chiari caratteri di rigetto inverso (si osservi l’unci- natura degli strati verso la faglia f2 in fig. 4). L'associazione di faglie dirette principali e faglie inverse “coniugate” viene spesso spie- gata in termini di effetti locali di transtensione o transpressione lungo elementi strutturali con movimento essenzialmente tra- scorrente (fiori negativi o positi- vi). Un’altra possibile interpreta- zione è legata all’osservazione che la tettonica distensiva su sistemi complessi formati da un substrato rigido sul quale è pre- sente una copertura sedimenta- ria poco diagenizzata (si vedano i modelli proposti da WITHJACK et al., 1990 e HARDY & MCCLAY, 1999) porta alla formazione di strutture tettoniche molto simili a quelle osservate in affiora- mento (f1 ed f2 in fig. 4). In entrambi i casi si tratta di una evidenza di tettonica sinsedi- mentaria nella Calcarenite di Gravina che mostra chiari effetti di deformazione tettonica in condizioni di soft-sediment. Infine un'ultima evidenza di tettonica sinsedimentaria è rappresentata dalla presenza di numerosi “filoni nettuniani” al contatto fra i calcari miocenici e la Calcarenite di Gravina (fig. 5). Si tratta di profonde fratture distensive nel substrato rigido dei calcari miocenici (lunghe fino a 6 m) all'interno delle quali viene “risuc- chiata” la Calcarenite di Gravina. La deformazione è sempre sinsedimentaria (rispetto alla deposizione della Calcarenite di Gravina) in quanto il termine superiore si deforma in condizioni non-consolidate (soft-sediment deformation) ed interi strati vengono “risucchiati” e/o piegati dalla deformazione distensiva fragile del sub- strato. Non sono invece state evidenziate strutture tetto- niche con attività infrapleistocenica. 4. LA FASE DI UPLIFT DEL PLEISTOCENE MEDIO SUPERIORE 4.1 Dati stratigrafici I depositi delle Argille subappenine sono delimitati al tetto da una serie di superfici erosive su cui poggiano Fig. 4 - A e B: Tettonica sinsedimentaria pliocenica lungo la ferrovia dismessa (Apricena). La faglia principale f1 è diretta (uncinatura verso l'alto degli strati di Calcarenite di Gravina) e pre- senta attività sinsedimentaria rispetto alla deposizione della Calcarenite di Gravina (piccole variazioni di spessore verso la faglia). Alla faglia f1 principale è associata una faglia f2 a rigetto inverso (si osservino le uncinature). C: modello analogico di deformazione di una copertura sedimentaria poco diagenizzata al di sopra di un substrato rigido soggetto a distensione (da Hardy & McClay, 1999 - modificato). Si noti la formazione di faglie inverse (*). A and B: Pliocene synsedimentary tectonics in the Apricena area. Master fault (f1) shows a nor- mal displacement. The f2 fault shows a clear compressional displacement. C: results of labora- tory experiments on extensional faults affecting a soft-sediment sedimentary cover (modified from Hardy & McClay, 1999). Note the presence of reverse faults (*). L. Spalluto & M. Moretti depositi litologicamente e tessituralmente eterogenei attribuibili sia ad ambienti marini costieri che ad ambienti alluvionali. Nel corso del rilevamento sono stati distinti sei differenti sintemi terrazzati distribuiti, dal più antico al più recente, a quote decrescenti (fig. 2): 6) Sintema di Masseria Finamondo (Pleistocene supe- riore); 5) Sintema di Motta del Lupo (Pleistocene superiore); 4) Sintema di Foggia (Pleistocene superiore); 3) Sintema di Masseria la Motticella (Pleistocene medio – superiore?); b) Subsintema di Masseria De Grossi; a) Subsintema de Il Casone; 2) Sintema di Vigna Bocola (Pleistocene medio); b) Subsintema di Masseria Pallante; a) Subsintema di San Severo; 1) Sintema di Cava Petrilli (Pleistocene medio); b) Subsintema di Masseria Casillo; a) Subsintema di Colle degli Ulivi. I tre sintemi più antichi (Sintema di Cava Petrilli, Sintema di Vigna Bocola e Sintema di Masseria la Motticella) sono stati suddivisi in due subsintemi sepa- rati da una superficie di erosione che mette a contatto depositi marini che mostrano un trend regressivo ed i sovrastanti depositi in facies continentale alluvionale. I tre sintemi più recenti (Sintema di Foggia, Sintema di Motta del Lupo e Sintema di Masseria Finamondo) sono costituiti essenzialmente da successioni continentali. I tre subsintemi marini (Subsintema di Colle degli Ulivi, Subsintema di San Severo e Subsintema de Il Casone) hanno uno spessore di circa 30-35 m, affiora- no in lembi nell’area di studio e, con la sola eccezione del Subsintema di Colle degli Ulivi ben visibile in alcune trincee ferroviarie, i caratteri di facies sono stati osser- vati prevalentemente attraverso l’esecuzione di apposi- te perforazioni a carotaggio continuo. Il Subsintema di Colle degli Ulivi è costituito dal basso verso l’alto, da: alternanze tra argille con lamina- zione piano-parallela e sabbie a laminazione incrociata con intercalazioni di livelli ghiaiosi formati alla base da letti di clay-chips provenienti dall’erosione del substrato argilloso; sabbie con stratificazione incrociata formanti foresets progradanti verso NE e strette forme erosive canalizzate riempite da sabbie a stratificazione incrocia- ta; alternanze fra conglomerati e sabbie con i conglo- merati che aumentano in spessore, dimensioni dei ciot- toli e frequenza verso l’alto dove mostrano forme cana- lizzate. L’insieme dei caratteri descritti indica che il Subsintema di Colle degli Ulivi si è depositato in un ambiente marino transizionale di delta passante lateral- mente ad ambienti di mare sottile. I corpi ghiaiosi carat- terizzavano i canali attivi del delta e sfumavano lateral- mente in corpi sabbiosi progradanti verso NE sui depo- siti prevalentemente argillosi di prodelta. La successio- ne verticale e laterale delle facies indica chiaramente che il Subsintema di Colle degli Ulivi mostra un trend regressivo. Il Subsintema di San Severo ed il Subsintema de Il Casone sono costituiti, dal basso verso l’alto, da: alternanze argilloso-sabbiose a luoghi con lamine piano-parallele, intensamente bioturbate e con abbon- dante contenuto in materia organica; sabbie giallastre ben selezionate e a luoghi bioturbati con interstrati sil- toso-argillosi che aumentano in spessore e frequenza verso l’alto; argille brune e verdi bioturbate con rare lamine siltoso-sabbiose; argille verdastre con abbon- dante presenza di concrezioni calcaree di origine diage- netica, sabbie da medie a fini ben selezionate e a lami- nazione incrociata passanti in alto ad argille brunastre a laminazione piano-parallela. Tutti i caratteri di facies indicano che tali subsintemi si sono depositati in ambienti marini costieri di baia più o meno protetta. Si 149 Fig. 5 - Dicchi nettuniani al contatto fra i calcari del Miocene e la sovrastante Calcarenite di Gravina. Sono rappresentati da fratture di forma conica impostate nel substrato miocenico riempite dalle sovrastanti calcareniti plioceniche. Si noti la deformazione tipo “soft-sediment” nella Calcarenite di Gravina e la deformazione fragile del substrato miocenico. Neptunian dykes at the contact between the Miocene limesto- nes Formation and the overlying Calcarenite di Gravina Formation. They are represented by large conical fractures in the Miocene substratum which are filled by the overlying Pliocene calcarenites; note the soft-sediment deformation in the Calcarenite di Gravina Fm. and the extensional brittle deformation of the substratum. Evidenze di neotettonica ... tratta di una successione marina e di transizione con un generale trend regressivo. La base trasgressiva è rap- presentata da alternanze argilloso-siltoso-sabbiose deposte in shoreface superiore in una baia molto pro- tetta e con scarsa circolazione costiera. La parte supe- riore è invece costituita da sabbie da grossolane a fini di ambienti relativamente più profondi (shoreface infe- riore) in un contesto di baia aperta. Verso l’alto si torna a condizioni di baia ristretta fino alle sabbie a laminazio- ne incrociata ed alle argille brunastre che probabilmen- te rappresentano già ambienti di transizione al conti- nentale. Il Subsintema di Masseria Casillo, il Subsintema di Masseria Pallante ed il Subsintema di Masseria De Grossi poggiano in erosione sui subsintemi marini sot- tostanti e presentano caratteri litologici molto simili tra loro. In particolare, sono costituiti da conglomerati poli- genici con abbondante matrice sabbiosa rossastra. I ciottoli presentano una bassa selezione granulometrica ed il diametro massimo è prossimo a 30 cm. Si presen- tano mal stratificati e, solo a luoghi, è possibile ricono- scere superfici erosive canalizzate. L’ambiente di sedi- mentazione è riferibile in base ai dati sedimentologici ad una piana braided. Lo spessore massimo di questi subsintemi è nell’ordine dei 10-15 m. La base dei tre sintemi più recenti (Sintema di Foggia, Sintema di Motta del Lupo e Sintema di Masseria Finamondo non è mai visibile in affioramento, rappresentata, come si ricava dai dati di pozzo per i Sintemi di Motta del Lupo e Masseria Finimondo, da un paio di metri di depositi marini (sabbie fini ben selezio- nate con abbondante contenuto in microfossili). Verso l’alto, questi depositi sono costituiti da: alternanze tra ghiaie poligeniche con ciottoli di dimensioni centimetri- che e sabbie con associata terra rossa; argille brune con lamine piano-parallele e con intercalazioni siltoso- sabbiose a luoghi con ripples asimmetrici e laminazione incrociata a basso angolo ed abbondante contenuto in terra rossa; argille nerastre cementatissime prive di struttu- re sedimentarie e silt con abbondanti concrezioni calca- ree di origine diagenetica. I resi- dui di lavato contengono rari frammenti di macrofossili, ostra- codi, oogoni di alghe Carofite o rarissimi foraminiferi rotti ed abrasi ed in alcuni casi sono risultati sterili. Questi sintemi mostrano un trend chiaramente regressivo: su sabbie marine, si rinvengono sia argille, sabbie e ghiaie di ambiente alluvionale con condizioni idrodinamiche anche di moderata energia, che argille brune e verdi di palude e/o di laguna ristretta in cui si potevano depositare grandi quantità di materia organica. 4.2 Evidenze di tettonica nell’in- tervallo Pleistocene medio- superiore L’eventuale presenza di strutture tettoniche ad attività sinsedimentaria associa- te a questa fase sono meno documentabili a causa della mancanza di estesi affioramenti dei depositi medio e supra pleistocenici. Ciononostante, i subsinte- mi marini più antichi e meglio affioranti (Subsintema di Colle degli Ulivi e Subsintema di San Severo) mostrano chiari indizi di tettonica sinsedimentaria e sono dislocati nel settore nord-occidentale dell’area analizzata (area a N e NO di Apricena). In località Cava di Nunzio (fig. 6) è stata documentata la presenza di una faglia diretta sub- verticale che taglia per intero la successione marina di transizione dei depositi del Subsintema di Colle degli Ulivi con un rigetto di circa 20 m: la sua attività è chia- ramente successiva alla sedimentazione della stessa unità marina (Pleistocene medio). L’andamento è circa E-O e non sono stati osservati indicatori cinematici. Ad ovest dell’abitato di Apricena, lungo la nuova trincea ferroviaria, sono visibili due faglie subverticali a rigetto diretto (rigetto massimo misurato nell’ordine dei 6-7 m) che interessano il Subsintema di San Severo (Pleistocene medio). La faglia diretta più meridionale mette in contatto tettonico le facies sabbiose che carat- terizzano la porzione basale dell’unità con le argille brune e verdi che si rinvengono nella porzione centrale e superiore della successione (fig. 7). Anche in questo caso l’andamento delle faglie è E-O e l’attività è post- Pleistocene medio. 5. DEDUZIONI TETTONICHE E PALEOGEO- GRAFICHE I dati stratigrafici e tettonici esposti permettono di delineare i punti principali dell’evoluzione sedimentaria e strutturale plio-pleistocenica di questo settore del Tavoliere delle Puglie nel Plio-Pleistocene. Le evidenze della tettonica connessa alla fase di subsidenza dell’Avampaese apulo (Pliocene medio- 150 Fig. 6 - Evidenze di tettonica durante la fase di sollevamento del Pleistocene medio-superiore. Evidences of tectonics during the middle-upper Pleistocene uplift phase. L. Spalluto & M. Moretti Pleistocene inferiore) sono registrate dal punto di vista stratigrafico nell’area di interesse dal progressivo anne- gamento di vasti settori dell’Avampaese apulo. Il trend trasgressivo legato a questa fase è registrato nell’area di studio dalla sedimentazione della Calcarenite di Gravina che mostra una chiara evoluzione del tipo fining/deepening upward nella successione verticale delle facies. La fase di subsidenza continua anche nel Pleistocene inferiore ed è marcata dalla sedimentazione delle Argille subappennine che, nell’area di studio, è costituita da fanghi e silt emipelagici attribuibili ad ambienti di piattaforma esterna. Queste ultime raggiun- gono spessori notevoli (fino a 1000 m da dati di pozzo) al di sopra della monoclinale regionale che si immerge al di sotto dell'Appennino. Dal punto di vista strutturale, la subsidenza è documentata da faglie dirette orientate circa est-ovest con attività sinsedimentaria in relazione alla deposizione della Calcarenite di Gravina. Le struttu- re riconosciute interessano esclusivamente la Calcarenite di Gravina senza trasferirsi alle sovrastanti Argille subappennine: tale dato sembra indicare che gli effetti della tettonica distensiva nel settore in esame si risentano solo nella fase di incipiente passaggio da area di avampaese ad area di avanfossa subsidente. L'insieme dei caratteri stratigrafici e strutturali esposti per il Supersintema del Tavoliere delle Puglie mostra che esso costituisce un insieme complesso di depositi marini e continentali che segnano l’evoluzione stratigrafico-strutturale di questo settore del Tavoliere a partire dal Pleistocene medio fino all’Attuale. In partico- lare, nell'area di studio la fase di sollevamento è segna- ta dalla presenza di sintemi e subsintemi terrazzati in facies marina costiera e continentale che marcano la graduale riemersione di questo settore di transizione fra l'Avampaese apulo e l’avanfossa. Il progressivo solleva- mento dell'area in esame può essere desunto oltre che dalla distribuzione altimetrica dei depositi, anche dallo studio dei caratteri evolutivi dei singoli sintemi o subsin- temi che costituiscono il Supersintema del Tavoliere delle Puglie. Il Subsintema di Colle degli Ulivi è rappresentato da corpi deltizi progradanti verso NE, mentre i Subsintemi di San Severo e del Casone si sviluppano in ambienti di bassa energia tipo baia. Tale dato indica la presenza di una paleolinea di costa orientata approssi- mativamente NO-SE nel caso del Subsintema di Colle degli Ulivi. Viceversa, i depositi marini dei subsintemi più recenti (Subsintema di San Severo e Subsintema de Il Casone) si depositavano in un’area protetta tipo baia che, dal punto di vista paleogeografi- co, era rappresentata da linee di costa parallele all’attuale Golfo di Manfredonia distribuite via via a quote decrescenti. Inoltre ana- lizzando e confrontando i carat- teri litologici dei depositi marini e continentali è possibile affer- mare che i corpi deltizi progra- danti del Subsintema di Colle degli degli Ulivi erano associati ad un corso d’acqua (il paleo- Fortore secondo AUCELLI et al., 1997) che aveva un reticolo idrografico ed un’area di alimentazione che si estende- vano in aree interne del Subappennino dauno. I clasti del Subsintema di Colle degli Ulivi sono infatti poligenici e sono rappresentati da una gran varietà di litologie (rocce intrusive, arenarie, calcari, selci, ecc.) alcune delle quali sono presenti unicamente nel Flysch di San Bartolomeo (che non affiora nel settore esterno del Subappennino dauno). Viceversa tutti i depositi alluvio- nali terrazzati dei sintemi o subsintemi più recenti con- tengono unicamente clasti che provengono dal settore esterno dell’Appennino (con area di alimentazione coin- cidente con quella degli attuali corsi d’acqua) nel quale affiorano prevalentemente unità calcaree (Flysch di Faeto e Flysch Rosso). L’insieme di questi dati mostra che nel Pleistocene medio vi è stato un intenso solleva- mento dell’area posta a nord del settore analizzato. Al sollevamento di quest’area sono probabilmente asso- ciate le faglie che sono state descritte precedentemen- te nei depositi del Pleistocene medio-superiore. Tale sollevamento, che coincide parzialmente con quello descritto da AUCELLI et al. (1997) in settori limitrofi all’a- rea qui analizzata, deve essere avvenuto infatti lungo strutture tettoniche orientate circa E-O ed in grado di isolare un settore settentrionale direttamente connesso all’Adriatico (l’attuale valle del Fortore), da uno meridio- nale tipo baia sviluppatosi parallelamente all’attuale Golfo di Manfredonia. La distribuzione altimetrica dei sintemi apparte- nenti al Supersintema del Tavoliere delle Puglie mostra che il sollevamento caratterizza tutti i depositi dal Pleistocene medio all’Attuale. Tale considerazione rical- ca quanto ricavato, in un settore del tavoliere a SO del- l’area qui considerata, da GALLICCHIO et al. (2002). Nel settore pedemontano del Tavoliere infatti, il Supersintema del Tavoliere delle Puglie è caratterizzato solo da depositi continentali (attribuibili a sistemi allu- vionali di conoide e braided): i depositi di conoide più antichi sembrano svilupparsi su ampie superfici che si estendono ininterrottamente, da O verso E, dalla catena fino all’area di Lucera; nel tempo ciascun alveo si è approfondito confinando via via sistemi di conoide pas- santi distalmente a sistemi di tipo braided in valli allun- gate all’incirca E-O. Nell’area rappresentata nel Foglio San Severo affiorano i sintemi meno elevati e più recenti apparte- nenti a questo supersintema. La differenza sostanziale rispetto al settore pedemontano descritto precedente- 151 Fig. 7 - Faglie connesse al sollevamento. Faglia diretta che taglia il Subsintema di San Severo (Pleistocene medio). Faults related with the uplift phase. Extensional fault that cuts the San Severo Subsynthem (middle-Pleistocene). Evidenze di neotettonica ... mente risiede nella presenza (nei sintemi più antichi affioranti) dei depositi marini. Nel settore pedemontano del Tavoliere i depositi marini sono stati erosi (se ne ritrovano tracce nei clasti dei depositi continentali dei Sintemi più antichi). Nel settore orientale del Tavoliere delle Puglie (ricadente nell’area qui analizzata) i depositi marini sono stati invece localmente preservati dall’ero- sione. Tale differenza potrebbe essere connessa sia al maggiore spessore che i depositi marini potevano avere in questo settore sia al presumibile maggior grado di erosione che essi dovevano subire nel settore pedemontano (a parità di tassi di sollevamento e di sedimentazione). Inoltre, la presenza di sintemi conti- nentali più antichi ed a quote maggiori ed il fatto che alcuni subsintemi continentali poggino sia sulle Argille subappennine che sui subsintemi marini porta a ritene- re che questi ultimi probabilmente si depositavano all’interno di valli incise, durante periodi di ingressione marina in un trend generale regressivo indotto dal solle- vamento. 6. CONCLUSIONI Nel corso dei rilevamenti per la nuova Carta Geologica d'Italia (scala 1:50.000), foglio n° 396 "San Severo", sono stati riconosciuti numerosi elementi strutturali con evidenze di attività neotettonica (Pliocene medio - Pleistocene superiore). I caratteri della defor- mazione tettonica ed i vincoli stratigrafici hanno per- messo di riconoscere due distinte fasi di tettonica distensiva: una relativa al Pliocene medio – Pleistocene inferiore, l'altra attiva a partire dal Pleistocene medio. Le strutture tettoniche connesse alla subsidenza del Pliocene medio – Pleistocene inferiore confermano quanto noto in letteratura per l’area di avanfossa a sud dell’Ofanto. In particolare gli effetti di tettonica sinsedi- mentaria nella Calcarenite di Gravina presentano carat- teri molto simili a quelli descritti da TROPEANO et al. (1994) lungo il margine sud-occidentale delle Murge (area a SO di Matera). Il sollevamento, in atto a partire Pleistocene medio, è registrato dai depositi marini e continentali appartenenti al Supersintema del Tavoliere delle Puglie che si rinvengono, dal più antico al più recente, a quote via via decrescenti sul livello del mare. Il sollevamento è accompagnato dall'attività di faglie dirette, documenta- ta nel settore nord-occidentale dell'area investigata. Lo studio di dettaglio della stratigrafia dei depositi del Pleistocene medio-superiore ha consentito di eviden- ziare non solo la presenza di faglie con attività succes- siva al Pleistocene medio, ma anche di valutare con buona approssimazione i relativi rigetti. RINGRAZIAMENTI Si ringraziano: Piero Pieri e Giustino Ricchetti per il coordinamento e per la direzione scientifica dei lavori di rilevamento geologico del Foglio 396 “San Severo” (Progetto C.A.R.G. Puglia); Patrizia Maiorano e Fabrizio Lirer per le analisi biostratigrafiche delle unità plio-plei- stoceniche; Marcello Tropeano e Vincenzo Festa per le proficue discussioni sul tema della tettonica plio-plei- stocenica; i due referees per gli utili suggerimenti. Lavoro pubblicato con fondi di ateneo MIUR ex 60% 2003-2004 (Resp. L. Sabato). BIBLIOGRAFIA CITATA AUCELLI P.P.C., CINQUE A. & ROBUSTELLI G. (1997) - Evoluzione quaternaria del tratto di avanfossa appenninica compreso tra Larino (Campobasso) e Apricena (Foggia). 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