Sulla formazione terziaria nella zona solfifera della Sicilia/Capitolo I

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Sebastiano Mottura - Sulla formazione terziaria nella zona solfifera della Sicilia (1878)

Sezione teorica dei terreni terziari nella zona solfifera della Sicilia

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Capitolo II

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Capitolo I.

SEZIONE TEORICA DEI TERRENI TERZIARII NELLA ZONA SOLFIFERA DELLA SICILIA.

La serie teorica dei terreni terziarii nella zona solfifera della Sicilia indicata nella Memoria, è la seguente:

Pliocene.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \ \end{matrix}}\right.}$	1.		Arenarie, Conglomerati, Sabbie e Marne.
		2.		Calcare grossolano chiamato Tufo calcareo.
		3.		Marne azzurrastre.
Miocene superiore.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \\\ \\\ \\\ \\\ \\\ \ \end{matrix}}\right.}$	4.		Calcare marnoso a foraminiferi, chiamato Trubo.
		5.		Gessi saccaroidi, Gessi cristallini e Gessi fogliettati, superiori al minerale di zolfo.
		6.		Calcare solfifero, Tufi e Gessi.
		7.		Calcare compatto alquanto siliceo.
		8.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \\\ \ \end{matrix}}\right.}$	Tripoli con scheletri di pesci, diviso qualche volta da uno straticello di
		8.		Calcare marnoso e magnesiaco molto rassomigliante ai Trubi.
Miocene medio.		9.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \ \end{matrix}}\right.}$	Arenarie quarzose e micacee a polipai intercalate con Marne alquanto salate.
Miocene medio.		9.		Conglomerati.
Miocene inferiore.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \\\ \\\ \\\ \\\ \\\ \ \end{matrix}}\right.}$	10.		Depositi di Salgemma.
		11.		Marne salate e gessose, azzurre, contenenti petrolio e sostanze bituminose.
		12.		Riidda o Terra saponaria — Calcare concrezionato con Silice.
		13.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \ \end{matrix}}\right.}$	Argille ferruginose e gessose con Scisti bituminosi ed Arragonite.
		13.		Arene ed Arenarie ferruginose e silicee.
Eocene.		14.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \\\ \ \end{matrix}}\right.}$	Calcare a Nummuliti alternante coll’
				Alberese contenente fucoidi e diaspri alternante con
				Argille molto scagliose.

Questo quadro dovrebbe forse essere corretto nel modo seguente:

Miocene inferiore.		9.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \ \end{matrix}}\right.}$	Arenarie quarzose e micacee a polipai, intercalate con Marne alquanto salate.
				Conglomerati.
Eocene superiore.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \\\ \\\ \\\ \\\ \\\ \\\ \\\ \ \end{matrix}}\right.}$	10.		Depositi di Salgemma.
		11.		Marne salate e gessose, azzurre, contenenti petrolio e sostanze bituminose.
		12.		Riidda o Terra saponaria — Calcare concrezionato con Silice e con Nummulites perforata, alternante con
		13.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\\\ \\\ \ \end{matrix}}\right.}$	Argille ferruginose, gessose e scagliose, con Scisti bituminosi ed Arragonite, alternanti con
				Arene, Arenarie ferruginose e silicee, Arenarie e Calcare a fucoidi.
Eocene inferiore.		14.	$\scriptstyle {\left\{{\begin{matrix}\ \\\ \end{matrix}}\right.}$	Calcare a Nummuliti alternante coll’
				Alberese che contenente diaspri

Nota. — Le arenarie od argille ferruginose soprastanti all’alberese, essendo intercalate col calcare a Nummulites perforata, col calcare, colle arenarie ed argille a fucoidi, pare debbano essere riferite non al miocene ma all’eocene, affinchè la loro classificazione sia in armonia con quella che è adottata dalla massima parte dei geologi.

In tal caso i conglomerati, le arenarie e le marne con esse alternanti, classificate come miocene medio, pare che si debbano considerare come miocene inferiore, abbenchè alcuni geologi considerino le espressioni miocene inferiore ed eocene superiore come sinonime, non essendo ben definita la separazione delle formazioni miocenica ed eocenica.

Affinchè l’Appendice sia in relazione intima colla Memoria, continuerò a chiamare miocene inferiore e miocene medio i gruppi delle rocce considerati come tali nella Memoria suddetta, scrivendo qualche volta dopo miocene inferiore (eocene superiore) e dopo miocene medio (miocene inferiore), per ricordare al lettore che le espressioni fra parentesi dovrebbero probabilmente essere sostituite a quelle che le precedono, onde la classificazione delle rocce sia in armonia con quella che è adottata dalla maggior parte dei geologi. [p. 6 modifica]

Terreno eocenico. — Le argille scagliose furono considerate nella Memoria come inferiori al calcare alberese ed al calcare a nummuliti, e come la base del terreno eocenico.

A questa proposizione fui condotto dall’esame della regione compresa tra Nicosia e Leonforte. Ivi le argille scagliose e ferruginose alternano con arenarie ferruginose, e formano un deposito avente una potenza superiore a due chilometri. In queste argille, verso il loro limite superiore, trovansi intercalati alcuni strati di un calcare identico all’alberese con alcuni straticelli di arragonite fibrosa, dimodochè da questa regione pare che le argille suddette costituiscano la base dell’eocene. Dall’esame di molte altre località consta invece che le argille scagliose debbono essere considerate come un deposito corrispondente alla formazione delle argille ferruginose e gessose del miocene inferiore, e quindi come superiori all’alberese. Nel passaggio da una formazione ad un’altra le rocce onde esse sono costituite alternano generalmente più volte tra loro, e non è che dall’esame di molte località, e specialmente di quelle ove le formazioni sono distinte ed acquistano il loro massimo sviluppo, che si può determinare la serie dei terreni.

Nei dintorni di Raddusa, di Rammacca e di Catenanuova ed in genere verso la Piana di Catania, essendo stato il terreno pliocenico distrutto quasi completamente ed il terreno solfifero distrutto in gran parte, poichè esso non costituisce più se non il cocuzzolo di alcuni monti molto distanti fra loro, sia il miocene inferiore, che l’eocene possono, essere esaminati nelle varie loro fasi, e ciò specialmente per la potenza notevolissima che assumono in questa regione le due formazioni sopraccennate. Egli è principalmente convergendo verso i monti Judica, Stanganello e Scalpello che si può osservar la serie dei terreni. I monti suddetti sono costituiti da un calcare di colore bigio a strati dello spessore di 20 a 40 centimetri, contenenti diaspri e selci che vi formano qualche volta straterelli intercalati con uno spessore variabile da 10 a 20 centimetri. Questi diaspri sono associati a cristalli di calcare spatico, il quale si trova spesso sotto forma di vene nella roccia calcarea. Essa presenta i caratteri tutti di quella che ho nella Memoria chiamata alberese, e che ho considerata come eocenica. Abbenchè la formazione calcarea sia ivi potentissima ed al Monte Judica superi i 200 metri, la sua base tuttavia non comparisce in alcun punto, dimodochè dal grado di sviluppo che la roccia assume in questa regione, si può ritenere che essa occupi il posto che le compete nella serie dei terreni. Al calcare succedono in ordine ascendente arenarie ferruginose aventi una potenza superiore a 100 metri, e queste sono alla loro volta coperte dalle argille scagliose, ferruginose e gessose, il cui spessore è superiore ad 800 metri.

La serie che si osserva partendo dal Monte Judica, che è il monte più elevato di questa regione, si osserva altresì partendo dai monti Scalpello e Stanganello poco distanti. Essa si verifica inoltre nelle regioni Mandre Bianche, Albospino, Figuzza ed in vari altri punti dei dintorni di Raddusa.

La stessa serie, si può osservare sul versante Sud della catena delle Madonie, ed al Monte Cammarata, dove la formazione calcarea sopraindicata raggiunge una potenza superiore a 300 metri; dimodochè dall’esame di tutte queste località, che, oltre all’essere molto distanti tra loro, presentano il massimo sviluppo che si possa osservare in questa [p. 7 modifica]formazione, si deve conchiudere che il calcare chiamato alberese nella Memoria è inferiore alle arenarie ed argille ferruginose e scagliose.

Il calcare a nummuliti è sempre superiore all’alberese, tuttochè le due rocce siano insieme legate intimamente e, fatta eccezione dei fossili, abbiano comuni tutti i loro caratteri. La sovrapposizione del calcare a nummuliti all’alberese si può osservare sul Monte Fico d’India rappresentato in sezione nella Fig. 21 della Tav. IV della Memoria. Essa si osserva nel versante Sud della catena delle Madonie nei dintorni del Monte Marcassite presso Villarosa, nei citati dintorni di Raddusa ec. Il calcare a nummuliti presenta raramente una potenza superiore a 50 centimetri. In vari casi non si incontra che il calcare a Nummulites perforata, il quale alterna sempre colle argille ferruginose e gessose.

Tenendo conto di questa sovrapposizione del calcare a nummuliti alla roccia chiamata alberese, e della quantità considerevole di straterelli di quarzo-selce con questa roccia intercalati, pare che essa si debba riferire al terreno secondario e specialmente al terreno cretaceo. Osservando tuttavia che questi due calcari sono insieme legati intimamente in modo che il passaggio dall’uno all’altro non è distinto che dalla presenza od assenza dei nummuliti, che tutti gli straterelli onde sono formati, abbenchè siano tormentati in mille guise, sono fra loro in perfetta concordanza di stratificazione, che le vene di calcare spatico, i diaspri, le selci che formano un carattere litologico distintivo di questa formazione, si trovano tanto in un calcare che nell’altro, e che non di rado uno stesso straticello anche di piccolissimo spessore è formato per una metà di nummuliti e per l’altra metà del calcare sottostante, mi pareva, e mi pare che non si debbano separare geologicamente senza qualche argomento potente, ricavato o dalla stratigrafia o dalla paleontologia. In difetto di questi argomenti continuerò a chiamare alberese la roccia che come tale ho descritto nella Memoria, ed ho rappresentato nelle Fig. 21 e 22 della Tav. IV.

Già ho osservato che al Monte Cammarata, alle Madonie, al Monte Judica punti che, fatte poche eccezioni limitano unitamente al mare africano quasi tutta la zona solfifera, la potenza dell’alberese appare superiore a 300 metri. In queste località il suolo è stato sollevato ad una grande altezza, e per questa ragione appunto la formazione calcarea suddetta vi si mostra con una grande maestà ed un grande sviluppo. Essa spunta tuttavia nell’isola in moltissimi punti nella zona solfifera, sebbene in regola generale non sia scoperta per una grande estensione, e non faccia che capolino attraverso le arenarie ed argille ferruginose e gessose. Da questo fatto si può arguire che l’alberese tutto che mascherato dalle arenarie ed argille suddette, deve presentare nella zona solfifera una grande potenza ed una grande continuità.

Questo calcare è sempre più o meno argilloso e somministra nella cottura calci più o meno idrauliche, che si possono spesso impiegare con vantaggio nelle costruzioni. Le vene di calcare spatico, che attraversano questa roccia spesso in vari sensi, il difetto di uniformità nella sua struttura, fanno sì che nella cottura si riduca facilmente in frantumi che impediscono nei forni ordinarii la circolazione regolare dei gaz. Nei forni continui invece non troppo grandi, questo calcare, allorchè è scelto convenientemente [p. 8 modifica]senza quarzo e rotto (nella rottura esso si spacca secondo le vene di calcare spatico, quando queste esistono, in pezzi di un diametro di 7 ad 8 centimetri) fornisce calci buonissime che possono in molti casi essere impiegate nelle pubbliche costruzioni.

Argille scagliose, ferruginose e gessose. — Più potente della formazione dell’alberese è quella delle arenarie e delle argille scagliose, ferruginose e gessose. Già ho accennato che tra Nicosia e Leonforte, questa formazione ha uno spessore non inferiore a due chilometri. Le arenarie ferruginose alternano in questa località colle argille scagliose in straterelli di 8 a 20 centimetri di spessore. In tutta la zona solfifera e ne’ suoi dintorni, potentissimo è sempre questo deposito, specialmente quello delle argille e marne ferruginose e gessose. Esse si legano superiormente alle argille salifere e, sia le prime che le seconde, sono quasi ovunque ricchissime in sostanze organiche che colorano in nero od in azzurro queste formazioni, e che provengono dalle alghe marine e specialmente dalle fucoidi, come appare dalle numerose impronte che vi si incontrano.

Citerò a questo riguardo due sezioni, delle quali la prima è relativa al feudo Calaterj, tra Raddusa ed il Monte Judica (fig. 1ª).

a) rappresenta il calcare alberese;

b) sono argille scagliose, ferruginose e gessose, con impronte di fucoidi;

c) arenarie e calcari con impronte bellissime di fucoidi;

d) è calcare dell’epoca solfifera bituminoso e povero di zolfo;

e) sono gessi.

Le fucoidi (Fucus intricatus, Fucus Targionii) sono non solo nel feudo Calaterj, ma altresì nei feudi vicini, Figuzza ed Albospino nelle argille e nel calcare superiore a quello di Judica.

La fig. 4ª rappresenta una sezione presso il ponte sul fiume Morello tra Castrogiovanni e Villarosa:

aa) rappresenta il calcare alberese;

c) sono arenarie ed argille ferruginose, gessose e scagliose, con scisti bituminosi, arragonite e pirite di ferro;

b) sono argille ferruginose e gessose.

Il calcare alberese contiene ivi molte impronte di fucoidi. È probabile che gli scisti bituminosi rappresentino in questa località i residui di una quantità considerevole di fucoidi ivi accumulate e scomposte, come appare ancora da varie impronte che vi si possono osservare.

Da questa sezione appare che le argille scagliose, ferruginose e gessose, sono verso la loro base coll’ alberese intercalate. La loro massima potenza od il loro massimo sviluppo si mostra tuttavia superiormente al calcare suddetto, dimodochè dall’esame di questa località appare che la formazione principale argillosa è alla formazione dell’alberese posteriore.

Gessi del miocene inferiore. — Il solfato di calce associato colle argille ferruginose si presenta (Vedi la Parte Iª della Memoria) sotto forma di lenti di 1 ad 8 centimetri di diametro o sotto forma di prismi a base romboidale. La massa principale tuttavia di [p. 9 modifica]questo deposito è costituita da cristalli piccolissimi mascherati dalle argille e marne suddette.

Tutta la formazione delle argille ferruginose è ricchissima di solfato di calce; e quanto più il deposito di ferro è abbondante e puro, tanto maggiore è la quantità di gesso ad esso associato. Per potere determinare quanto grande sia la quantità di solfato di calce esistente nel miocene inferiore, bisognerebbe sottomettere all’analisi chimica molti saggi scelti convenientemente di queste argille e di queste marne, e quindi dalla media di queste analisi e dalla potenza della formazione argomentare alla massa di gesso in esso contenuta. Vi sono dei saggi in cui esso è mascherato dalle marne in modo che per distinguerlo bisogna osservarle da vicino ed attentamente, abbenchè dall’analisi consti che il solfato di calce vi è nella proporzione del 50 per cento. Si può avere un’idea della quantità di gesso racchiusa nelle marne stemprandole nell’acqua e lavando i cristalli rapidamente. Dall’esame che ho fatto, credo che si possa ammettere che la massa di gesso deposto dall’evaporazione delle acque del mare durante l’epoca del miocene inferiore in Sicilia, è capace di formare uno strato continuo per tutta la relativa zona avente uno spessore da 30 a 40 metri. Ciò nonostante questa formazione gessosa restò sempre nascosta a’ miei sguardi per la quantità enorme di marna o di argilla al solfato di calce associata, e non è che dopo 7 anni di soggiorno nell’isola, ed a priori, cioè per mezzo di induzioni ricavate dallo studio della genesi dello zolfo, che sospettai la formazione di questo deposito e ne verificai poscia l’esistenza in moltissimi punti della Sicilia.

In varie località questa formazione è tuttavia così chiara e definita che mi pare cosa impossibile il non averla prima osservata. Egli è principalmente verso la base di questo deposito chimico, specialmente dove l’ossido di ferro si trova in abbondanza, che si può esaminare la formazione gessosa ora cennata.

Nella località rappresentata colla Fig. 21ª della Tav. IV, si può vedere chiaramente sopra il calcare a nummuliti il deposito ferruginoso e gessoso del miocene inferiore. Questa associazione intima si può osservare in moltissime località: citerò a questo riguardo una sola sezione all’Ovest di Raddusa (fig. 5ª).

a) rappresenta il calcare alberese;

b) sono le argille ferruginose e gessose del miocene inferiore. Esse passano superiormente alle argille salate;

c) sono i gessi dell’epoca solfifera.

Anche in questa località le argille ferruginose e gessose sono immediatamente superiori all’alberese, e col ferro vi si può osservare una quantità enorme di cristallini microscopici di gesso.

Calcare concrezionato con silice. — Il calcare concrezionato, o cavernoso, brecciato del miocene inferiore contiene spesso molte concrezioni silicee interposte ed è sempre sovrapposto al deposito ferruginoso di quest’epoca, od almeno con questo intercalato in modo che la maggior parte della formazione ferruginosa sia ad esso sottostante.

Bischoff avendo analizzato le acque minerali delle valli che circondano il lago di [p. 10 modifica]Laach ed il loro deposito, trovò che dopo la deposizione del ferro ocraceo l’acqua trasporta ancora in soluzione 33 volte tanto carbonato di calce e 6 volte tanto acido silicico quanto ne depose. La silice (pag. 156, vol. 1, Chemical and Physical Geology) si separa nelle «geodi più presto che il carbonato di calce.» Se la temperatura delle acque è alquanto più elevata della temperatura ordinaria, il bicarbonato di calce si scompone facilmente e può precipitarsi prima della silice.

Le acque contenenti in soluzione carbonato di ferro, silice e carbonato di calce, lasciano prima depositare il perossido di ferro, indi la silice ed il calcare alla temperatura ordinaria. Questi chimici depositi in Sicilia nel miocene inferiore non sono separati completamente l’uno dall’altro. Essi sono anzi spesso intimamente associati tra loro, tuttochè la massima parte dei loro chimici precipitati, considerata in grande scala, la loro successione, conservi l’ordine che teoricamente deve conservare. Questo fatto dimostra che il ferro, il calcare e la silice erano in soluzione in seno alle stesse acque, e che queste non erano ad una temperatura più elevata che la temperatura ordinaria. Anche il calcare concrezionato con silice è quindi un precipitato delle acque marine, come il ferro, il solfato di calce, il cloruro di sodio, ec.

Le traccie e le impronte delle fucoidi sono in quantità considerevolissime in Sicilia nelle arenarie, e specialmente nei calcari intercalati colle argille.

Nelle argille ferruginose si possono ancora osservare le loro impronte. Spesso tuttavia esse sono confuse e rotte in modo che non se ne riconosce la presenza, se non da chi è abituato a tutte le gradazioni che queste presentano nei loro passaggi dal calcare, ove si osservan nette e distinte, alle argille salate, in cui non si vede più traccia alcuna delle impronte di queste erbe. Tutta la formazione delle argille scagliose e delle marne salate è tuttavia sempre ricchissima in sostanze organiche. Il colore nero od azzurro di questo colossale deposito è tutto dovuto alle sostanze suddette, delle quali sono impregnate tutte le argille e tutte le marne di questa epoca. Egli è in questa formazione e specialmente nelle argille salate che si presentano le Maccalube, le cui esalazioni secondo Saint-Claire-Deville sono le seguenti:

Analisi della Maccaluba di Aragona detta di Girgenti, li 18 agosto 1856. — Temperatura esterna 24.°5 a 26°, temperatura interna 20°.8 a 22°.2.

Orificio	N.1.	Id.N.2.	Id.N.3.	Id.N.4.	Id.N.5.	Id.N.6.
Acido carbonico	0,6	0,3	0,0	0,7	0,0	1,6
Ossigeno	2,5	2,2	1,0	0,0	0,8	0,0
Azoto ed Idrogeno carbonato	96,9	96,5	99,0	98,3	99,2	98,4

Analisi della Maccaluba di Terra Pelata, presso Caltanissetta.

Acido carbonico	0,0	0,4
Ossigeno	0,4	0,9
Azoto ed Idrogeno carbonato	99,6	98,7

Analisi della Maccaluba Xirbi, presso Caltanissetta.

Acido carbonico	0,8	1,8
Ossigeno	0,9	0,9
Azoto ed Idrogeno carbonato	98,4	97,3

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Sono in tutto otto analisi, delle quali tre, cioè quella relativa all’orificio N. 5 della Maccaluba di Aragona, quelle di Terra Pelata e di Xirbi, presso Caltanissetta, sono state ripetute due volte. Queste analisi furono fatte sul posto, e quindi il sig. Saint-Claire-Deville non potè separare l’idrogeno carbonato dall’azoto e dall’idrogeno libero.

Il sig. Fouqué nel 1865 pubblicò, negli Annali dell’Accademia delle Scienze di Parigi, tomo XLIII, il risultato di alcune analisi complete dei gaz delle Maccalube ed esalazioni seguenti di Sicilia.

Analisi dell’acqua di Santa Venera.

Acido carbonico	3,13
Ossigeno	1,18
Azoto	22,15
Gaz delle paludi	71,76
Idrogeno	3,70
Acido solfidrico	traccie

	101,92

Fouqué crede che questa sorgente contenga in soluzione solfuri alcalini ed alcalino-terrosi.

Analisi dello esalazioni di San Biagio e della Salinella di Paternò.

Acido carbonico	74,99	95,35
Ossigeno	2,78	0,58
Azoto	19,47	2,94
Gaz delle paludi	3,77	1,12
Idrogeno	0,99	0,50
Acido solfidrico	»	»

	102,00	100,49

Analisi del gaz del Lago dei Palici, presso Palagonia.

Acido carbonico	93,49
Ossigeno	0,68
Azoto	5,14
Gaz delle paludi	1,45
Idrogeno	0,43
Acido solfidrico	»

	101,19

Analisi del gaz della Maccaluba di Aragona.

Acido carbonico	1,65
Ossigeno	0,69
Azoto	3,74
Gaz delle paludi	87,23
Idrogeno	5,74
Acido solfidrico	»

	99,15