Marna da cemento nelle Marche

Geologia e giacimentologia

Bacini di estrazione anni '30÷'70

L’attività di estrazione delle Marne da cemento nelle Marche si è impostata, dagli anni ’30 agli anni ‘70 del secolo scorso, su formazioni calcaree-marnose appartenenti a formazioni al passaggio tra Tortoniano e Messiniano, in particolare “Schlier” e “Bisciaro”.

• Lo Schlier (dal Burdigaliano al Tortoniano Superiore/Messiniano Inferiore, Miocene medio-superiore, 17÷7 Ma), che deriva il proprio nome dall’analogia litologica con i depositi argillosi del bacino di Vienna, è una delle formazioni arealmente più estese dell’Appennino umbro-marchigiano e romagnolo, depositatasi inizialmente in ambiente emipelagico.

Successivamente, con l’avanzare del sistema catena-avanfossa, il bacino umbro-marchigiano perde la sua uniformità e si piega, formando due dorsali allungate in direzione circa NW-SE (la catena Umbro-Marchigiana a W e quella Marchigiana a E) separate a N da una stretta depressione (Bacino Marchigiano interno) e raggruppate verso S a formare il massiccio dei Sibillini.

Inizialmente la sedimentazione terrigena a carattere torbiditico interessa il bacino marchigiano interno che si presenta frammentato in una serie di “bacini minori” separati da selle trasversali, mentre nelle aree orientali continua la sedimentazione emipelagica di avampaese.

Infine, nel Messiniano, mentre i bacini vengono progressivamente riempiti, l’avampaese si sposta a E della catena marchigiana dove, nella porzione meridionale, si delinea il bacino della Laga.

La formazione dello Schlier è costituita da alternanze di marne, marne calcaree, marne argillose grigie e, subordinatamente, di calcari marnosi biancastri, talora finemente detritici.

La bioturbazione è molto frequente e spesso intensa, gli strati sono in genere medio sottili e spesso obliterati da una diffusa presenza di piani frattura paralleli.

Lo Schlier umbro-marchigiano è caratterizzato da una forte variabilità per quel che riguarda gli spessori, le litofacies e l’età.

In particolare si individuano le seguenti litofacies:

• A: caratterizzata da marne e marne argillose grigio-azzurre (verde bluastre sul taglio fresco), con spessore variabile da 20 cm a 4 m;

• B: marne e marne calcaree bianco-giallastre (verde-bluastre al taglio fresco) con spessore compreso tra 20 e 40 cm;

• C: marne calcaree e calcari marnosi bianco-giallastri (grigio-verdastri al taglio fresco);

• D: caratterizzata da argille bituminose grigio-nerastre;

• E: calcareniti torbiditiche;

• F: livelli brunastri bioturbati.

Gli spessori sono fortemente variabili (da alcune decine di metri a circa 400 metri) a causa della paleo-morfologia del bacino di sedimentazione, delle eteropie con altre formazioni mioceniche e dell’azione erosiva dei flussi gravitativi ad alta concentrazione.

Il limite inferiore, difficilmente riconoscibile, coincide con un cambiamento litologico da litotipi calcarei, grigi e grigio verdastri (Bisciaro) a litotipi più marnosi, grigio-azzurri (Schlier).

• Il Bisciaro (Aquitaniano-Burdigaliano, Miocene inferiore, 23÷17 Ma) è costituito da marne silicee e calcari marnosi, ben stratificati, grigi e grigio-verdastri (ocracei se alterati), con intercalazioni di vulcanoclastiti (cineriti e tufiti prevalenti) e di bentonite.

Nella parte inferiore e media della formazione sono generalmente diffusi liste e noduli di selce grigio-nerastra; inoltre, la parte inferiore può contenere facies glauconitiche. La frazione silicatica delle marne è dominata da minerali smectitici, quarzo, feldspati, e subordinatamente illite e clorite.

Il maggior contenuto in smectite differenzia la composizione della frazione argillosa del Bisciaro da quella della Scaglia Cinerea e dello Schlier.

I depositi cineritici sono composti da frammenti di vetro vulcanico e subordinatamente da cristalli di plagioclasio e raro pirosseno, anfibolo e biotite.

La formazione in esame è caratterizzata da variazioni di spessore (da 15 a 70-80 m fino a 150-200 m) e di facies (litofacies marnose e calcareo-marnose nelle aree rialzate e litofacies calcareo-silicee e detritiche nelle zone ribassate).

Sulla base dei caratteri litologici, nelle successioni riferibili alle aree più depresse, il Bisciaro è spesso suddivisibile in tre membri:

• membro marnoso inferiore, caratterizzato da marne con intercalazioni di sedimenti vulcanoclastici e livelli ricchi di glauconite;

• membro calcareo-siliceo-tufitico, costituito da marne altamente silicee con parecchi livelli vulcanoclastici;

• membro marnoso-superiore, rappresentato da marne con rari livelli vulcanoclastici.

Il limite inferiore del Bisciaro è posto in corrispondenza di un caratteristico livello vulcanoclastico, denominato “Livello Raffaello”, uno strato bentonitico di spessore compreso tra 3 e 30 cm, riconoscibile in tutto il Bacino umbro-marchigiano, che separa la formazione dalla sottostante scaglia cinerea.

In base alle associazioni a Foraminiferi bentonici, il Bisciaro è stato attribuito a un ambiente con profondità di deposizione compresa tra 400 e 700 m, dove una parte del materiale vulcanico si accumulava per sedimentazione diretta nel bacino e un’altra veniva risedimentata da correnti di torbida nelle aree di sedimentazione più profonda.

Le vulcanoclastiti del Bisciaro, ascrivibili a un vulcanismo di tipo riodacitico, rappresentano i prodotti esplosivi di un’attività vulcanica parossistica generata in corrispondenza di un margine attivo, posizionato ad arco nelle zone interne, distante dal bacino di sedimentazione alcune centinaia di chilometri.

Bacini di estrazione post anni '80

Più recentemente, invece, le coltivazioni sono impostate su formazioni più antiche, come la Formazione di “Monte Morello”, per la concessione “Monte della Valle”, su cui, peraltro, ci sono pochissime informazioni, al di là del DM di concessione per 20 anni, e la “scaglia cinerea” e “scaglia variegata” per la concessione di Castelraimondo (figg. 2, 4), concessionata fino al 2039.

• La Formazione di Monte Morello, nota anche come Alberese (Eocene inferiore-medio, 40÷35 Ma), appartenente alle Unità Liguri, è costituita da alternanze di calcari e calcari marnosi, calcareniti torbiditiche e marne.

I calcari hanno colore grigio chiaro e strati medi o spessi, mentre le calcareniti presentano talvolta una base ruditica con nummuliti, stratificazione sottile e bioturbazione.

Le marne e marne calcaree hanno una stratificazione sottile e colori che variano dal nocciola al grigio.

Le intercalazioni pelitiche sono rappresentate da siltiti e argilliti siltose di colore grigio scuro, piuttosto fogliettate.

La formazione, depositatasi in ambiente bacinale, alimentato da un sistema torbiditico con apporto dai quadranti NW, può arrivare a spessori di 700 m.

• La Scaglia cinerea (Bartoniano-Aquitaniano, 38÷20 Ma), è costituita da calcari marnosi e marne di colore grigio, con calcari prevalenti alla base, in strati da sottili a medi, e marne, sempre più argillose, superiormente.

Il limite inferiore con la Scaglia Variegata è definito dalla sparizione della colorazione rossastra, poco al di sopra della scomparsa di particolari specie di foraminiferi (Globigerinatheka index) e alghe marine (Discoaster barbadiensis e D. saipanensis).

Il limite superiore con il Bisciaro è, invece, marcato dalla comparsa di strati calcarei con selce nera, coincidente con la base del “Livello Raffaello” sopra citato.

La formazione, il cui spessore varia tra 100 e 250 m, si è depositata in un ambiente bacinale pelagico, riferibile al dominio paleogeografico umbro-marchigiano e sabino.

• La Scaglia variegata (Luteziano-Bartoniano, 48÷38 Ma), dello spessore variabile da 20 a 50 m, è costituita da calcari, calcari marnosi e marne calcaree in strati sottili e medi, di colore variabile da rosa a verdino; piuttosto frequente è anche la presenza di selce rossa (a volte nera o rosso-nera), in liste e grossi noduli, nei livelli basali, più raramente in quelli sommitali.

L’ambiente deposizionale è di tipo pelagico.