01. La struttura delle Alpi, La zona Ivrea-Verbano e il supervulcano della Valsesia

BOX n.1

La struttura delle Alpi, la Zona Ivrea-Verbano e il supervulcano della Valsesia:

LA STRUTTURA DELLE ALPI

Le Alpi sono il risultato di un processo collisionale tra placche, iniziato nel Giurese (180 m.a. fa) con una fase di rifting (cioè di apertura di un oceano), e completato nell'Oligocene (30 m.a. fa) con la collisione e l'accavallamento dei due bordi continentali. Tale processo ha coinvolto da una parte il paleocontinente europeo e dall'altra il paleocontinente africano, o meglio un suo promontorio, chiamato dai geologi in tempi recenti Adria.

Nell'assetto strutturale delle Alpi (fig.1) questi paleocontinenti sono ben individuabili.

Ad Ovest e Nord (o come si dice esternamente rispetto all'arco della catena) abbiamo i terreni di pertinenza europea (D, J, M, colore verde in fig.1), a Est e Sud (internamente) abbiamo i terreni a pertinenza africana (SA, colore giallo in fig.1): questi terreni sono quelli che non furono coinvolti direttamente nell'orogenesi e mantengono (più o meno) ancora le condizioni originarie.

Nella parte assiale della catena troviamo invece i terreni di entrambi i paleocontinenti pesantemente coinvolti nell'orogenesi: da un lato i termini europei (P, colore celeste in fig.1), dall'altro quelli africani (EA, colore marrone in fig.1), che sviluppano deformazioni spinte, metamorfismo, accavallamenti in falde di ricoprimento; il tutto inframmezzato ai terreni oceanici prodotti della fase iniziale di rifting e lacerazione della crosta continentale (O, blu in fig.1).

Nella fig.1 è anche indicata, in rosso, la cosiddetta Linea Insubrica, importante sutura della collisione, che separa i terreni paleo africani, senza metamorfismo alpino, da quelli metamorfici coinvolti nelle falde di ricoprimento: tale linea tettonica si segue per tutta la catena alpina, immergendosi ad Ovest sotto i depositi quaternari della pianura padana (PA, colore grigio in fig.1) e ad Est negli analoghi del bacino pannonico (PB, colore giallo chiaro in fig.1).

In definitiva nella struttura delle Alpi individuiamo i seguenti domini dall'esterno all'interno:

Dominio Elvetico-Delfinese (D, M): terreni privi di metamorfismo alpino (solo quello di orogenesi precedenti), strutture alpine solo fragili;

Dominio Pennidico (P, O): terreni con metamorfismo alpino da debole ad intenso anche in più fasi, deformazioni spinte a carattere prevalentemente duttile, strutture a vergenza esterna (spinte verso Nord e Ovest);

Dominio Austroalpino (EA): metamorfismo alpino molto variabile, deformazioni a falde di ricoprimento, strutture a doppia vergenza (verso Nord e in misura minore verso Sud);

Dominio Sudalpino o delle Alpi Meridionali (SA): metamorfismo alpino assente, assenza di deformazioni duttili alpine ma presenza di quelle fragili a vergenza interna (verso Sud).

Nel complesso quindi la catena mostra la tipica struttura a doppia vergenza come si può ammirare per esempio dalla cima Camughera (vedi più specificatamente il Box 12. La zona Camughera-Moncucco in questa stessa pagina, da cui è tratta la fig.2).

LA ZONA IVREA-VERBANO E IL SUPERVULCANO DELLA VALSESIA

Veniamo ora all'oggetto del paragrafo e alla definizione dell'Unità Ivrea-Verbano. Come dice il nome si tratta di una unità che si estende da circa Ivrea ad oltre il Lago Maggiore che, facendo parte del Sudalpino, è stata coinvolta nell'orogenesi alpina solamente con deformazioni fragili (raddrizzamento delle strutture sud-vergenti e faglie) e i cui terreni risalgono almeno al Permiano (250 m.a.).

In fig.3 viene illustrata la sua porzione meridionale, la più interessante, tra Biella e la Val d'Ossola, che si estende internamente (Sud-Est) rispetto alla Linea Insubrica (linea rossa) immergendosi sul lato opposto sotto i depositi quaternari della Pianura Padana (lungo l'allineamento Gattinara-Borgomanero-Arona circa).

Ognuno di questi litotipi ha grande interesse. Tra i graniti troviamo quelli famosi di Baveno, Montorfano e Alzo, tutti sfruttati economicamente e noti in tutto il mondo. Tra i marmi è celebre quello di Candoglia, la cui cava è sfruttata unicamente per la manutenzione del Duomo di Milano. Nelle kinzigiti troviamo le "stronaliti", rocce molto rare in Italia (begli affioramenti in vetta al Limidario) ma diffuse negli scudi antichi, bellissime nel loro aspetto di colore chiaro e ricche di granati. Ma sicuramente le rocce più interessanti sono i gabbri e dioriti del "Complesso Basico di Ivrea", uno dei rari casi di "underplating magmatico" e quindi studiato dai geologi di tutto il mondo. In sostanza si tratta di un magma basico, primario, che, a causa della sua densità, si è consolidato molto in profondità, nel mantello superiore; la sua peculiarità sta nel fatto che può essere un magma primario, cioè genitore di molti tipi di magmi più leggeri (per esempio granitici); inoltre al suo interno sono presenti scaglie di peridotiti, che sono considerate il materiale costituente il mantello e quindi la roccia madre che ha prodotto, per sua parziale fusione, il magma basico. Il colore cupo, nerastro, di queste rocce, dà alle montagne che lo costituiscono un aspetto terreo, quasi infernale, anche perchè la loro durezza produce pareti verticali dove la vegetazione fa fatica ad attecchire: così in Valsesia a monte di Varallo, in Val Mastellone, in Val Grande, al Monte Barone. Scaglie di peridotite le troviamo presso Balmuccia in Valsesia, a Premosello in Val d'Ossola e a Finero in Val Cannobina.

Per quanto sopra detto è evidente che una qualche relazione tra il complesso basico di Ivrea e i graniti ci deve essere, se non addirittura che le due unità siano geneticamente correlate, così come le limitrofe rioliti, che altro non sono che graniti venuti a giorno sotto forma di lave, e le ignimbriti, che sono invece il prodotto della consolidazione di nubi ardenti, pomici e lapilli.

Si è sempre parlato in sostanza, tra gli addetti ai lavori, di una sezione di crosta profonda esposta a partire dal mantello superiore, in Valsesia.

Ma nel 2009 James E. Quick e collaboratori hanno scoperto ben altro: quanto visibile in Valsesia da NW a SE, non è soltanto uno spaccato di crosta continentale esposto fino al mantello superiore, ma la sezione vera e propria dell'apparato vulcanico di un enorme vulcano attivo 250 milioni di anni fa nel Permiano!

Ruotiamo infatti in senso antiorario la geologia di circa 120°: questa ci appare come in fig.4.

Ora, con riferimento alla fig.5, dalla geologia attuale (A) eliminiamo il dislocamento delle faglie U-D (B), poi quello della cosiddetta Linea della Cremosina e delle faglie minori associate (C), e infine teniamo conto del fatto che le strutture sono quasi verticali ma sud-vergenti ed eliminiamo anche questo effetto (D).

Ci appare proprio la sezione di un vulcano, dove Kinzigiti e Scisti dei Laghi sono le rocce incassanti, il complesso basico di Ivrea rappresenta la camera magmatica profonda di alimentazione, i graniti sono il prodotto della solidificazione dei magmi verso la superficie, rioliti e ignimbriti rappresentano i prodotti superficiali dell'attività vulcanica, con la caldera sprofondata del vecchio vulcano.

Ovviamente una tale intuizione doveva essere suffragata da osservazioni più specifiche, in modo particolare sulle correlazioni delle età, la composizione degli elementi anche minori e in tracce, i condotti di alimentazione dei magmi granitici dalla camera magmatica attraverso le rocce incassanti. Ma tali dati non hanno tardato ad arrivare e a confermare la prima ipotesi.

Ora la Valsesia è diventata un laboratorio geologico a cielo aperto; la possibilità di esaminare una sezione completa di un apparato vulcanico antico offre infatti alla ricerca una opportunità unica, anche in campo applicativo, per meglio definire i processi vulcanici attuali e il relativo rischio per la popolazione esposta.

In definitiva percorrendo verso monte la Valsesia, da Gattinara ad oltre Varallo e fino a Balmuccia, entriamo progressivamente all'interno dell'apparato vulcanico, lungo una sezione complessivamente esposta per 25 km di profondità; mentre fino a Borgosesia siamo all'interno della caldera sprofondata, di larghezza circa 13 km, oltre Varallo entriamo nella camera magmatica di alimentazione! Quando percorriamo la Val Mastellone (gite alla Cima del Pizzo per esempio), pensiamo a ciò, al fatto che stiamo effettuando un viaggio verso il centro della Terra, nel cuore di un vecchio enorme vulcano: ancora una volta la realtà supera la fantasia!

Letture consigliate:

Sul vulcano della Valsesia esiste un sito dedicato (www.supervulcano.it) ma, a parte una dettagliata carta geologica, mancano approfondimenti scientifici.

Questi si trovano in Quick J.E. et al (2009) "Magmatic plumbing of a large Permian caldera exposed to a depth of 25 km" Geology 37, 7 e nella tesi di dottorato di Sbisà A (2011) "Structure and eruptive history of the Sesia Caldera" Università di Trieste, entrambi reperibili e scaricabili da internet.

Per un inquadramento generale delle Alpi, molto ben fatto, conciso e di facile lettura, nonostante il rigore scientifico, è l'articolo di Dal Piaz GV et al (2003) "Geological outline of the Alps" Episodes 26, 3, anch'esso reperibile liberamente in rete.