Crisi e ripresa di sistemi carbonatici e potenziale per la formazione di reservoir: i ruoli di clima, tettonica e magmatismo
Progetto Architettura deposizionale e crisi di piattaforme high relief: casi greenhouse (Triassico) e icehouse (Carbonifero). Controlli paleoambientali e implicazioni per la generazione di sistemi petroliferi
I sistemi deposizionali carbonatici, strettamente legati a processi biogenici, rappresentano ottimi archivi in grado di documentare modalità, tempi e conseguenze sedimentologiche di cambiamenti ambientali comparabili per rapidità ed entità con quelli che stanno caratterizzando il momento attuale. Particolarmente significative sono le fasi di crisi dei sistemi carbonatici, che spesso “congelano” le loro geometrie.
Modalità e cause della crisi sono state ricostruite in tre casi, dove contesto geodinamico e condizioni climatiche globali al momento della deposizione sono noti:
1) Carbonifero Superiore, Spagna Settentrionale(Fig. 1): piattaforme carbonatiche tropicali in un contesto convergente (Orogenesi Varisica, Zona Cantabrica). Geometrie da high-relief (rilievo di centinaia di metri, pendii inclinati circa 30°) a rampe carbonatiche alternate a depositi silicoclastici (riempimento dell'avanfossa). Produttività carbonatica dominata da boundstone microbiali (margine-pendio superiore delle piattaforme di alto rilievo) e mounds microbiali ad alghe e coralli (successioni di rampa a sedimentazione mista; Della Porta et al., 2003, 2004; Bahamonde et al. 1997, 2004, 2007). Contesto climatico di icehouse (come l'attuale). Lo studio mira a stabilire relazioni tra tassi di sedimentazione, produttività carbonatica e geometrie deposizionali, sotto l'effetto di glacioeustatismo, e variazioni dei tassi di subsidenza e input silicoclastico a causa di fenomeni orogenetici.
2) Ladinico-Carnico, Alpi Meridionali centrali (Fig. 2): analisi della crisi della piattaforma del Calcare di Esino (high-relief platform, greenhouse; Jadoul et al., 1992; Berra, 2007; Berra et al., 2011), con particolare attenzione all'emersione al tetto della piattaforma ed al passaggio a sedimentazione argillosa nei settori bacinali. Il controllo climatico su questo limite netto tra sistemi deposizionali è documentato (Berra, 2012) e lo studio si prefigge di definire i tempi e modi del cambiamento tramite studi sedimentologici integrati.
3) Norico-Retico, Alpi Meridionali centrali (Fig. 3): crisi del sistema della Dolomia Principale (high relief, greenhouse), interessato da tettonica distensiva (Jadoul, 1985; Jadoul et al., 1992), con passaggio da sedimentazione esclusivamente carbonatica (anche nei settori bacinali) ad una sedimentazione argillosa (Argillite di Riva di Solto). Il controllo climatico (Berra et al., 2010; Berra, 2012) consente di focalizzare lo studio sull'analisi della risposta del sistema carbonatico in termini di facies, microfacies e diagenesi precoce.
Le fasi di crisi dei tre sistemi carbonatici saranno dettagliate nei diversi sub ambienti tramite l'uso di metodologie integrate al fine di 1) definire modi e tempi della crisi di questi sistemi con analisi sedimentologiche, petrografiche, geochimiche (isotopi stabili, elementi in traccia), mineralogiche (argille) e diagenetiche (catodoluminescenza, inclusioni fluide); 2) ricostruire l'architettura deposizionale al momento della crisi della produttività carbonatica tramite realizzazione di modelli digitali 3D con software specialistici: 3) verificare tramite forward modelling valori di produttività carbonatica compatibili con la distribuzione delle facies osservate.
Lo studio di eventi in grado di cambiare in tempi rapidi processi deposizionali e ambienti può aiutare a comprendere la portata ed entità di cambiamenti ambientali comparabili a quelli attualmente in atto sul nostro pianeta. Inoltre, la ricostruzione degli effetti di fenomeni di crisi sulla geometria finale, sulla distribuzione delle facies nei sistemi carbonatici e l'impatto della diagenesi sulla distribuzione delle proprietà dei reservoir, punta
I sistemi deposizionali carbonatici, strettamente legati a processi biogenici, rappresentano ottimi archivi in grado di documentare modalità, tempi e conseguenze sedimentologiche di cambiamenti ambientali comparabili per rapidità ed entità con quelli che stanno caratterizzando il momento attuale. Particolarmente significative sono le fasi di crisi dei sistemi carbonatici, che spesso “congelano” le loro geometrie.
Modalità e cause della crisi sono state ricostruite in tre casi, dove contesto geodinamico e condizioni climatiche globali al momento della deposizione sono noti:
1) Carbonifero Superiore, Spagna Settentrionale(Fig. 1): piattaforme carbonatiche tropicali in un contesto convergente (Orogenesi Varisica, Zona Cantabrica). Geometrie da high-relief (rilievo di centinaia di metri, pendii inclinati circa 30°) a rampe carbonatiche alternate a depositi silicoclastici (riempimento dell'avanfossa). Produttività carbonatica dominata da boundstone microbiali (margine-pendio superiore delle piattaforme di alto rilievo) e mounds microbiali ad alghe e coralli (successioni di rampa a sedimentazione mista; Della Porta et al., 2003, 2004; Bahamonde et al. 1997, 2004, 2007). Contesto climatico di icehouse (come l'attuale). Lo studio mira a stabilire relazioni tra tassi di sedimentazione, produttività carbonatica e geometrie deposizionali, sotto l'effetto di glacioeustatismo, e variazioni dei tassi di subsidenza e input silicoclastico a causa di fenomeni orogenetici.
2) Ladinico-Carnico, Alpi Meridionali centrali (Fig. 2): analisi della crisi della piattaforma del Calcare di Esino (high-relief platform, greenhouse; Jadoul et al., 1992; Berra, 2007; Berra et al., 2011), con particolare attenzione all'emersione al tetto della piattaforma ed al passaggio a sedimentazione argillosa nei settori bacinali. Il controllo climatico su questo limite netto tra sistemi deposizionali è documentato (Berra, 2012) e lo studio si prefigge di definire i tempi e modi del cambiamento tramite studi sedimentologici integrati.
3) Norico-Retico, Alpi Meridionali centrali (Fig. 3): crisi del sistema della Dolomia Principale (high relief, greenhouse), interessato da tettonica distensiva (Jadoul, 1985; Jadoul et al., 1992), con passaggio da sedimentazione esclusivamente carbonatica (anche nei settori bacinali) ad una sedimentazione argillosa (Argillite di Riva di Solto). Il controllo climatico (Berra et al., 2010; Berra, 2012) consente di focalizzare lo studio sull'analisi della risposta del sistema carbonatico in termini di facies, microfacies e diagenesi precoce.
Le fasi di crisi dei tre sistemi carbonatici saranno dettagliate nei diversi sub ambienti tramite l'uso di metodologie integrate al fine di 1) definire modi e tempi della crisi di questi sistemi con analisi sedimentologiche, petrografiche, geochimiche (isotopi stabili, elementi in traccia), mineralogiche (argille) e diagenetiche (catodoluminescenza, inclusioni fluide); 2) ricostruire l'architettura deposizionale al momento della crisi della produttività carbonatica tramite realizzazione di modelli digitali 3D con software specialistici: 3) verificare tramite forward modelling valori di produttività carbonatica compatibili con la distribuzione delle facies osservate.
Lo studio di eventi in grado di cambiare in tempi rapidi processi deposizionali e ambienti può aiutare a comprendere la portata ed entità di cambiamenti ambientali comparabili a quelli attualmente in atto sul nostro pianeta. Inoltre, la ricostruzione degli effetti di fenomeni di crisi sulla geometria finale, sulla distribuzione delle facies nei sistemi carbonatici e l'impatto della diagenesi sulla distribuzione delle proprietà dei reservoir, punta