RENDICONTI Socfl!t<l lt"III"'" di Mll1er"togt" l! Pdrol0gi4, JI (:I): n. 1119-11:13ComunicazIone pruentata alla Riunione della 8U4P In Rende_cetraro (Coaenza) Il 2'I-IO-Ill82

LE ARGILLE DI PORTELLA COLLA E DELFLYSCH NUMIDICO AUCT. (M. MADONIE - SICILIA)

Aspetti deposizionali e diagenetici

GAETANO DONGARRÀ, PAOLO FERLAIstituto di Mineralogia, Petrognlìa c Geochimica dell'Università, via Archirafi 36, 90123 Palermo

RIASSUNTO. - Il F1)'sch Numidico, una delle for­muioni più diffuse della Sicilil sellentrionale, l: 08_gello di differend inlerpretnioni fr2 i vui lutorisii per la p«J'Venienza del materiale clastico che: peril significato deposiDonale. Questo f1.ysch (oligo.miocene) è costituito <b ahemame di arntarie qw.r­zose, con alti mlturiti. mincnlogica e scarsa matu­rili Icssilurale, e di Irgilliti. La ponione inferioredella successione è costituiti dalle Argille di Por·tella Colli e contiene livelli allribuiti lId una dayironSlone in facies carbonatica formatisi in ambientideposizionali non compatibili con le sequenze fty­scioidi {CALDERONE et al., 1980}. Sono stati presiin esame i livelli p'clitici dci due membri di questaformazione riscontrando uni notevole costanzi com·posizionale, con calcite SClIrsa o asseflle, con sche­letro quanoso non superiore al 15 96, e quindicon presenza di illite e strati misti ordinatiillite.monIlJlorillonite, cui si aggiungono caolinitespe$SO llSSOCiata a dickile di origine secondaria,e nelle Argille di Porlella Colla clorite lalOl"l conminori imerstntifieuioni con tennini espandibili.Lo stl'l.to misto ha una composizione costanle inIUlli e due i membri con Exp = 20 9&. La rompo.sizione penografiea è compllibile oon tn.sformazionidill8enetiche: non distinguibili fra i due membri ecomunque avvenute a temperature non inferiori ailOO-C. Il chimismo (e1. maggiori e II elementi inU-.et'l:) su una preliminare campionltura di unatremina di campioni, seguito da analisi fattoriale(R.moc:Ie), ha permesso di confermare una sostanoziale somiglianu fn le peiiti dei due membri di·stinguibili solo per un maggior contributo ferro­magnesiaco-manganesifero nelle Argille di POrlellaColla. In tutta la successione si avverte l'occasionalecontributo sedimentario proveniente dalle piallafor.me carbonatiche mesocenowiclle (Ca e Sr) o l'lp­POrlO arenaceo (SiG.), in sedimenli pelilici in cuisi hanno memorie predeposizionali di lipo conti­nentale e veroilinilmente di tipo lateritico (AlA eTiG.), I spese di un più antico materiale cristallino(21' e Y) nel quale potevano ascre presenti ancherocce basiche (Ni.cu-Zn-R~Kl. Nelle Argille diPorlella Colla si ha inoltre la sovrapposizione diuna mqgiore aratterizuzione geochimica in Fe-Mg­Mn che: trova conferma nelll presenza dei livellia siderite-clorite ddla day ironslone, accuratamenteevilata in questo studio. Si ronferma uheriormc:ntei'ipotesi che: l'apporto terrigeno nel Porlella Collatrovasse oondizioni deposizionali parlioolari carlt-

teri2:ute dalla abbondanle sostamll organica respon­sabile nella diagenesi precoce di modificare sensi­bilmente i npporti geochimici di elementi già inconcentruioni parlicolari ndIo slesso maleriale diprovenienu.

AasTUCT, - One of the IDl)St widespread for­mations of the: norlhern plrt of Sicily, the Nu·midian fl)'sch (oligocene.mi~nel, oonsiSlS of anIlternance of quart:zarenites, with high mineralogicalmaturity, and argillites. Thc: lower part of thisformation, namcd Portetla Colla, is characterized bybeds ascribed to a day ironstone, in earbonate facies,formed in a depositional environment incompatiblewith the Flysch sequence.

In Ihis study, tlle pelitic fnction of the !WOmembers has been studicd, carefully avoiding se­diments from the cby-ironstone formatton. Thestl'l.tigraphic scque:ncc: shows a renllrklble constancyin ils composition, with liule or no calcite, thesiiiceous skeleton being 1ess than U %. Illite.illite-montmorillonite mixed layen anel kaolinite.oflen associatoci with sccondary dickite, are presento

In tum, chlorite is found in clays (rom the Por­Idla Colla member. The mi",ed layen, sbownby both of the two memben, Ire characterUed byE",p = 20 q1b, From a petrogenetic poiOI of view,lhcir composition is consistent with lhe hypothcsisof diagenetic processes which took piace at tempe­rature nO( lower than 100" C.

Faclor anllyscs carried aut on both major andtrace e1emenu, confirmed thc similarity betweenthe two members, whose only difference is a markedcontribution of Fe and Mn to the Portella Collamember,

Thc: dayey scquence is chanClerned by an are­naceous conlribution and, occasionally, by I COD­

lribution of sedimentary c1astic materia! comingfrom lhe: mesocenowic carbonatic piatform (Ca-Sr).In addilion, the interpretation of principal faeton,suggestod • continentll conlribution of lalerilic-type(AIATiO.), at expense of an oJder cry5talline ma­terial (Zr-Y), wruch probably induded basie nxu(Ni-Cu·Zn·R~K).

Finally, il has been ...onfirmed lhat the: contri­bution of lerTigenous material IO the Portella Collamember took piace in I parlicuiar environment, inwhich the deeay of organic material was of impor-

1120 G. DONGARRÀ, P. FERLA

tll.nct' oolh during rhe sedimemll.tion proccss ll.ndduring etIr1y di.genC$is.

Introduzione

Esistono moheplici slUdi sul Flysch NUml­dico sia dal punto di vista geologico che ri·guardo la composizione dei livdli arenaceio delle formazioni ricche in ferro. ma si sapochissimo sulla natura delle argilliti «colortabacco» che in reahà costituiscono le por­zioni più abbondanti di queste formazio­ni sedimentarie. Non esistono studi siste­matici ed in letteratura talora si riporta lapresenza di caolinite. di iIIite e strari mistiiIIire-montmoriLionite. Recenti studi sulle ar­gille di Portella Colla e dd Flysch numidico(FERLA, 1982) hanno permesso di evidenziarein entrambe le formazioni la presenza didiekite. QuestO minerale, presenre anche nel·le argille varicolori. è stato dall'autore ricon­dotto ad una genesi essenzialmente seconda­ria.e tardiva ad .opera di acque meteoriche.ossIgenate ed aCide per processi di ossida­zi.one ~i sporadici solfuri presenti. su argilledlagentzzate ed « alterabili •. Le successioninumidiche mostrano di essere costituite sem­pre secondo FERLA (Le.) da strati misti ordi­nati ilIite-montmorillonite. da caolinite +diekite. da illite e nelle sequenze di PortellaColla anche da clorite più o meno alterata.. In questa sede pertanto vengono riportatiI dettagli composizionali sia mineralogici chechimici riassunti in FERLA (1982) e vengonoaffrontati problemi riguardanti lo stato dia­genetico di queste formazioni. Inoltre è stataeseguita un'analisi fattoriale (R-mode) appli­cat~ ai dati chimici dei costituenti maggiori~ d! a~cuni elementi in tracce. per verificareli slgmficato delle eventuali correlazioni tra idu~ livelli di età diversa della ipotizzata me­deSima formazione numidica. e per avere utiliindicazioni sulla natura degli originari apportisedimentati.

Inquadramento geopetrogralieo e 8tudiprecedenti

11 Flysch Numidico costituisce una dellef?~mazioni più estese e più potenti delJa Si·clha. setlentrionale e da tempo è oggetto dis~udl per le implicazioni che questi sedimentif1vestono nella ricostruzione di un momentoimportante della storia geologica di un vastosettore del Mediterraneo. La formazione è

nota con caratteristiche simili nell'Africa set­tentrionale fino al Marocco.

D'altra parte anche la provenienza del ma­teriale arenaceo ed argilloso costituisce unproblema diversamente interpretato dai moltiautori che si sono interessari all'argomento.La tipica composizione litologica è data daargille brune, talora rieche di ossidi di ferro.con intercalazioni arena~, quarzoarenitiche.

Nelle Madonie le pon.ioni più basse dellasuccessione, considerate preflyschioidi, sononote in letteratura col nome di Argille diPortella Colla (Membro di Portella Colla.OGNI BEN. 1960; Flysch Nebrodico. \'UEZEL.1970) di età oligocenico-aquitaniana, ed incontinuità di sedimenlazione sulle sequenzecalcaree cretaceo-oligoceniche di Caltavuturo.appartenenti al dominio imeresc. La succes­sione è interrotta verso l'alto dalla venutadelle unità tettoniche del dominio panormide(pianaforma); secondo GRASSO et al. (1978)le brecce calcaree presenti nelle argille di Por·tella dei Mandarini costituirebbero le traccemeridionali dell'arrivo delle falde panormidinel bacino di sedimentazione del Flvsch Nu­midico. In continuità srrarigrafica ~gue. se·condo gli autori accennati. la successione verae propria del Flysch Numidico (corrispon­dente al Membro di Geraci, secondo OGNI­BEN, I.e). Nella carra geologica di LENTtNIe VEZZANI (1974) questa formazione si esren­de per gran parte del terrirorio di Castel­buono (fig. l l. Secondo vedute più recenti(ABATE et aL, 1982) gli inclusi calcarei nelleargille numidiche avrebbero un significatodifferente, costituendo delle megabrecce dicrollo provenienti dal margine instabile dellavicina piattaforma. In questo caso il carreg­giamento si sarebbe verificato più tardi, dopol'aquitaniano e prima della fine della sedi­mentazione del Flysch Numidico del langhia­no e contemporaneamente ai grandi movi·menti registrati nella Sicilia Occidentale eSettentrionale. Si timanda tuttavia agli au­tori citati e alla vasta letteratura esistentel'analisi delle complesse ed articolare argo­mentazioni che hanno portato. spesso. a con­trastanti ricostruzioni e che hanno avuto co­me maggiori sostenitori OGNI BEN (1960),ScHMIDT DI FRIEDBERG (1960), WUEL connumerosi studi (1967, 1970a, t 970b, 1974),WEZEL e RYAN (1971), BROQUET (971),GRASSO et al. (1978), CATALANO e D'AR­GENIO (1982).

LE ARGILLE DI PORTELLA COLLA E DEL FLYSCH NUMIDICO ETC. 1121

U. Sic il id i

FlYSC:h Numldlc:o

U. Di pllo­-Mufara

Arll' Porte". COlla

U.M del Cervi

Fig. 1. - Schema geologico del settore delle Madonie con ubicazione dei campioni analiZUlti (daLENTINI e VEZZANl, 1974; e ABATE et al., 1982).

Tutti questi autori comunque concordano,anche se con differenti vedute, nel ritenere lesequenze di Castelbuono come stratigra6ca­mente facenti parte delle porzioni superioridel Flysch Numidico, mentre le argille diPorcella Colla risulterebbero le porzioni piùantiche.

Le Argille di Portella Colla sono costituite,secondo GRASSO et al. (1978) da peliti sca­gliettate di colore grigio-bruno con solfuridi ferro finemente diffusi, presentanti interocalazioni siltitiehe quarzose grigie a cementosi liceo, potenti mediamente una decina dicentimetri, subordinatamente sono presentianche intercalazioni di arenarie quarzose agrana Bne microstrati6cate.

In realtà vari lavori di grande dettagliodal punto di vista sedimentologico, minera­logico e geochimico hanno permesso di rico­noscere nella successione di Portella Collauna «day ironstone» in facies carbonatica(CALDERONE e LEONE, 1967; ALAIMO et al.,1970; CALDERONE et al., 1980; LEONE et aL,1981). Le sottili argomentazioni sui dati com­posizionali di questa formazione ricca in fer.ro, suffragate da dati isotopici sull'ossigenoed il carbonio, parlano gli autori accennati aconsiderare la successione ferrifera, caratte­rizzata dai cosiddetti livelli quarzosiltitici ein verità costituiti da siderite, chert, ripido­lite, come risultato di una diagenesi precoce.Questa avrebbe operato, in un bacino chiuso

ed evaporante, su sedimenti ricchi in ferroe manganese, di probabile origine continen­tale, durame la decomposizione batterica diabbondante sosranza organica, della qualeancora sono visibili tracce residuali. I rapportidi concentrazione siderite/pirite permetto­no di valutare valori di Eh compresi tra-0,30 e -0,20 V, una elevata Pro, legataalla decomposizione della sostanza organica,una bassa concentrazione di ioni HS-.

Per quanto riguarda i livelli quarzoareniticiessi presentano caratteristiche simili alle are­narie in grossi banchi del Flysch Numidico s.s.(CALDERONE e LEONE, 1966) con alta matu­rità mineralogica, cui si contrappone una basosa maturità tessiturale evidenziata da granulidi quarzo spigolosi o molto arrotondati e dagranuli di chert. I minerali pesanti sono datida zircone, tormalina, rutilo, leucoxeno. -

Il Flysch Numidico di Castelbuono è costi­tuito da peliti brune e da banchi quarzoareni­tici grigio-giallastri, talora gradati, potentida qualche decimetro a 4-+-5 metri, di formalenticolare. Nelle arenarie, come accennato, èparticolarmente abbondante H quarzo arro­tOndato di probabile origine eolica. Nelle se­quenze di Geraci i livelli concrezionali ferro­manganesiferi risultano discontinui tra le ar­gilliti e del tutto episodici; dal punto di vistacomposizionale sono costituiti da goethite,ematite, quarzo c per i composti del Mn, damanganite lO A, manganite 7 A e subordina-

1122 G. DONGARRÀ, P. FERLA

tamente litioforite (ALAIMO et aL, 1970).L'origine «africana» del quarzo del Flysch

Numidico, sostenuta da OGNIBEN (1960) eda WEZEL (1967), in contrapposizione allaorigine «verrucana» invocata dagli autori discuola francese (BENGUIES et al., 1969), trovaulteriori conferme dalle età assolute dei cri­stalli di zircone delle arenarie numidiche si­ciliane e dell'Africa settentrionale che sonorisultate estremamente antiche (circa 2 b. dianni, LANCELOT et aL, 1977). Rimane tut­tora non risolto il problema delle modalitàdi alimentazione del bacino numidico dallearee afric~ne più meridionali e forse occiden­tali. In tali ricostruzioni verosimilmente haun ruolo importante la posizione relativa diquesta porzione del margine africano primadella rotazione che portò dal miocene in poiall'atruale assetto della Sicilia.

Campionatura e melodi di L'ltudio

Data la non facile possibilità di ricostruirele successioni stratigrafiche a causa di unasituazione molto disturbata tettonicamentee nella quale secondo diversi autori sonoriconoscibili varie ripetizioni e scagliamentiche possono falsare le reali potenze originarie,i campioni per le analisi sono stati prelevatiseguendo un criterio quanto più possibilecasuale. In ogni caso si è cercato diassicurare almeno una tipologia di insiemetenendo conto degli spessori e delle eventualivariazioni laterali.

La campionatura delle Argille di PortellaColla è stata effettuata lungo il Vallone dellaMora, in prossimità dell'abitato di Collesano(COL lA - 1B), lungo la strada Collesano­Isnello (COL 5A - 5B - 5C) presso il bivioPiano Battaglia·Collesano·Isnello (COL 6A­6B - 6C), lungo la strada che collega Scillatoe Polizzi (COL lOlA· 10m· 102), lungola strada che da Polizzi porta al Bivio .!>crPiano Battaglia (COL 104) ed infine lungo lastrada Collesano-Piano Battaglia (COL 105).

Le argìlle del Flysch Numidico sono statecampionate lungo la strada Isnello·Castel­buono (COL 201A 20lB· 202A· 203C·204A - 2048 - 205A - 405A - 4058 - 406A ­406B) ed ancora lungo la strada che da Ca·stelbuono porta alla stazione ferroviaria delpaese (COL 401A - 401B· 402A· 402B·403 - 404A - 4048 - 412A - 4128 - 411 ­410 - 409 - 408).

TABELLA lLocalizzazione dei campioni analizzati

---mOler lOCAlllA' eOO~OIHA1[ UIII

COL IB n\\o.. d.ll. Mo.. IColl ....... ) 33S~8011!l63

COL >A eoll ....... ·I.".\lo ~. 17 08S~18

COL 58 eoll ...",,·I...llo ~. 11 085~18

COL 6A 8j,to P. 811"'gl1.-],o.II.-'.\I.""" 0~691i

COL !UlA 5e;11no-P.H.. t 1<.00.30 080091

ml 101 Sdl\U.·P.Hut ""'.H 110816

COl 103 Po l1ni -P.Bo t l.ogl t. rJII. 14 126918

COL 104 POlh.I·P.8.1"'9 It • KII. 13 1111918

,Ol 10S C.II ........P.BoU.gllo ~ , 103962

COL 10IA 1...II.·c.. l.lbu9"" ~. • 159001

COL 1018 1...llo·C"lelbuo.... ~. • 151g9'.l

COL 10lA 1...no·C.ste lbuo.... ~. " 151~9S

COL lO3e 1...llo·C..... \wo.... ~. 1'9 (V.I .C.io.o) 150991

COL lO4A 1...llo-C"lOlw..... ~. " 16{;998

COL 10SA 1...ll.·C.. t.ltMJ.... KII. 31-n 169998

COL 4058 h ..llo·e"I.lbuo.... ~. " 160991

COL 4060\ 1...llo-CUI.ltMJo.... 1:1I. 34 186992

COL 406B 1...llo-Co.I.lwo.... ~. 34.5 191991

COl "'lA Su.ion. C....lw."" (Goll ••h) 214081

COL loiA S.... lon. C.. t.lbu.""·C.... lbo.>."" 1<.00.2.5 --COl 403 Slitto.. C.. t.ltMJ....._C.... lbuo ... ~ , .ro~

COL 404A S"',io". e.. t.ltMJ.....-eulOlbo.>..... 1:1I.4.2 206046

COl 4121l Slitto... e"l.lbo..... ·C""lboo.... ~.4.5 -"COL 411 SU.;oo. Cut.lbo.",,·C..t.lwono ~. , 211039

COL 410 SUd ... e..I.I""O""-'''''I''''o.... 1<.00.6.8 21"'26

COL 409 SU';o" e..t.lbuO""·'''''l''''o"" 1:II.1.~ 211025

roc ~ su. ton.-,.. lOl bu.....·eulO lbo.>..... KII.10 .~,

La composizione mineralogica è stata affi·data all'analisi roentgenografica sia delle pol­veri (tout venant) sia degli aggregati orientatidelle frazioni < 2 IJ., separate dopo tratta­mento ultrasonico e centrifugazione, e doposaturazione con ioni Mg'+, K+, con glicoleetilenico ed infine dopo riscaldamento a3500 e 6000 C (l h). Sui tout venants sonostate eseguite delle stime" semiquantitativedel totale della frazione argillosa, del quarzoe dei' feldspati (la calcite è stata determinataper via chimica) sfruttando il metodo deipoteri riflettenti (GALAN HUERTOS e MARTINVIVALDI, 1973). Le determinazioni chimichesono state eseguite per mezzo della f1uore·scenza X, con correzione completa degli ef.fetti di matrice sia per i costituenti maggiorisia per gli elementi in tracce (Cu, Pb, Zn,Cr, Ni, Rb, Sr, Y, Zr, Nb) seguendo il metododi FRANZINI et al. (1975) e LEONI e SAITTA(1975). Nella tabella l sono riportate le ubi­cazioni dei campioni cosi analizzati.

LE ARGILLE DI PORTELLA COLLA E DEL FLYSCH NUMIDICO ETC. 1123

I calcoli sono staIi effetluati presso ilC.U.C. di Palermo con elaboratore IBM 380urilizzando programmi di calcolo opportuna­mente preparati dagli autori, sia procedurestandards dello SPSS.

CompOlJizione mineralogica

a) ATgill~ di Porlel/a Col/a

I dati diffraltometrici confermano la natu­ra essenzialmente argiJlosa dei campioni ana­lizzati. Si tratta di materiali in cui la compo­nente argillosa (dal punto di vista mineralo­gico) mediamente supera il 90 %, con la re­stante parte formata essenzialmente da quarzocon minori tracce di feldspati (plagioclasi)mentre la calcite risulta assente o limitata­mente a qualche sporadico livello con tenoridi poche unità per cento. Questo contrastacon i dati della letteratura geologica chetalora descrivono queste argille, spesso sca·gliose, come più o meno marnose. I risultatisemiquantilativi sono riportati nella tabel­la 2.

La componente argillosa è costituita dailIite, caolinite, dickite, strati misti iIIite­mommorillonile, e clorite spesso con cenni diinterlaminazioni con termini espandibili.

La caolinite, del tipo pM, è in diversi cam­pioni associata a dickite che talora può essereprevalente. Quest'ultimo minerale del restO,è visibile macroscopicl\mente sotto forma dispalmature o concentrazioni lungo disconti­nuità, anche trasversali alla stratificazioneoriginaria, che ne testimoniano la genesi se­condaria. Associati a dickite risultano anchegoethite, natrojarosite e solfati alcalini solu­bili (FERLA, 1981).

La illite, diouaedrica, è costituita da ter­mini con percenruale elevata IMd/2M, anchese in qualche livello si può riconoscere unlocale maggiore contributo clastico di tipomieaceo. L'indice di cristallinità, secondoKubler, non è facilmente valutabile a causadella presenza degli strati misti; varie mi­sure hanno dato valori intorno a 1,30 .12,}.

Lo strato misto iIIite-montmorillonite èriconoscibile per l'effelto moho intenso a11,5 A, nei campioni saturati con Mg (70 %di umidità relativa), che si sposta a circa12,7 A dopo trattamento con glicole etile­nico e si contrae a circa IO A con il riscal­damento. Inoltre ad angoli bassi, intorno ai

TABELLA 2

Composizione mineralogica semi-quantilativadei campioni di argilla di Porlella Col/o e

del Flysch Numidico_. _. ......,......, <AI(IlI- • I.'. - , .... ,_'" eo,.. .... .... ... " ".. •• • '.'".....- ..•. "., ••• " ... •• • '.'

__,.nt. ,....," '" .~. '"",...n

......," eo,,, ·. ... ·. . .~-,.. ·. ... ·. ,.,

3° 2~, talora è riconoscibile un effetto pocopronunciato da superindividuo (tab. 3,6g. 2). Queste sono caratteristiche fonda­mentali degli strati misti ordinati (SROOON,1980; REYNOLOS e HOWER, 1970); seguen·do le indicazioni degli autori accennati lostrato misto risulta avere mediamente il 20%di espandibilirà. Un problema di diluizionecon gli altri fillosilicati e la interferenza dellailIite ha reso meno precisa la determinazione,verosimilmente soggetta ad un errore legger­mente superiore a quanto proposto daSRODON (I.c.), ma probabilmente compresotra i valori estremi riscontrati senza modi­ficare sostanzialmente il dato medio ottenuto.

La clorite è evidenziabile dal picco a circa14 A e dallo sdoppiamento dell'effetto pros­simo a quello della caolinite a circa 3,.5 A.L'effetto basale inoltre aumenta di intensitàal riscaldamento e i dati chimici confermanotrattarsi di una clorite ferro·magnesiaca. Inalcuni casi nei diffrauogrammi dei campionisottoposti a riscaldamento compare un mo-

TABELLA 3

Va/ori medi dell'effetto basole (A) delloslrato mislo illile/ monlmorillonile ~ %

di espandibilità

..,1. (101 u.•. ) ..,1, . ".••. h •• I

" • . " • • • • "PwbU. Coli. " 11.U ••• '.' 111.10) " LO •••r1J"ctI_.,.. • Il.n 0.01 ••• Il.lO '.0 " ••• lO••

1124 G. DONGARRÀ, P. FERLA

Fig. 2. Analisi diffrauomctriche dei campionidi argilla « 2 (1. aggregati orientati) di PortellaColla (l B, 6 B) e del Flsch Numidico auct. (205 A).

l/M = illite/montmoriUonite, C = dorite, K =caolinite, D = dickite.

è stata trovata traccia di calcite, mentre nelresto dei campioni il carbonato è presente concontenuti compresi tra 2 e 8 %. Rari appaio­no contenuti più elevati.

Anche quarzo e plagioclasi acidi sembranoessere leggermente più abbondanti che neicampioni di Portella Colla, di conseguenzala frazione argillosa (sempre dal punto divista composizionale, non granulometrico) ri­sulta leggermente inferiore.

La componente argillosa del Flysch Numi­dico appare costituita, sempre con una not'e­vale costanza, da caolinite, talora associataa dickite, da mite e da strati misri ordinatiiUite-montmorillonite.

Appare chiaro che solo l'assenza della clo­rite, qualche volta riscontrata solo in tracce,permette di distinguere queste argille daquelle relativamente più antiche. Particolar­mente interessante appare la presenza anchein questo caso di strati misti illite-montmoril­lonite con composizioni e strati strutturalidel tutto analoghi a quanto descritto per leargille di Portella Colla. Campioni di argilledel f1ysch numidico provenienti da altrezone della Sicilia presentano sempre questotipico minerale argilloso (ALAIMO e FERLA,1981).

,,,

","

,..,..

<2,

205 A 600-C

6B 600'C

.. ~ 600'(

,

Mg1·glic.et. " l" l

'"

desto effetto tra 10 e 14 A, attribuibile apiccole interiaminazioni tra la clorite ed untermine illitico o un minerale espandibilecontratto. È possibile che si tratti di cloritein strati misti con vermiculite data l'assenzadi effetti ad angoli maggiori dei 14 A doposaturazione con glicole etilenico.

b) Argille del Flysch NumidicoQueste argille risultano molto simili Il

quelle di Portella Colla, almeno macroscopi.camente, talora di aspetto scaglioso nelle su­perfici esterne con un tipico color tabacco,Il luoghi macchiate di giallo o rosso bruno.Queste argille, molto più diffuse, sono spessoin letteratura riportate come marnose, tut­tavia il contenuto in calcite rimane sempremolto basso, spesso assente del tutto, o ecce­zionalmente in qualche livello può esseremaggiore per un particolare contributo dicarbonati clastici nel bacino di sedimenta­zione di questi materiali Ryscioidi. In ognicaso nella metà dei cam~io,:,i analizzati non

Chimillnlo ed allpelti petrogenetici

Le argille di Portella Colla e quelle appar~tenenti alle sequenze stratigraficamente supe­riori del Flysch Numidico presentano compo­sizioni chimiche molto simili in accordo conquanto riscontratO anche dal punto di vistamineralogico. Tuttavia nelle Argille di Por­tella Colla sembra di riconoscere lievi mag­giori contenuti in ferro e magnesio, ed infattiè presente la dori te, e queste argille appar­tengono ad una sequenza nella quale a luoghisi hanno vere « day ironstones », che nel casoin esame si è, con cura, cercato di evitare.In tutti i campioni analizzati lo zolfo, sottoqualsiasi forma, rimane a livelli di traccespettrografiche. In tutti i campioni inoltresono state rinvenute piccole quantità di so­stanza organica, rivelabile con attacco cromi­co (JACKSON, 1962). I risultati delle analisichimiche sono riportati nelle tab. 4 a, b. Ca­rne proposto da FERLA (1982) si è volutocontrollare se la composizione mineralogicafosse solo il ricordo di una deposizione essen­zialmente clastica, terrigena, e quindi eredi-

LE ARGILLE DI PORTELLA COLLA E DEL FLYSCH NUMIDICO ETC. 1125

TABELLA 4aAnalisi chimiche

510 2 Tl0 2 A1203 fe 203 "O "., "" '"o "O Na

20 P20 5 ",O H

2O·

",'" " S4.40 1.0~ 2c. l 3 1.81 5.57 C.24 1.41 1.01 , .. o.a 0.06 l.6C 8.n

'" .. 53.91 1. 24 21. 92 3.39 3.H O.Ol 1.~O C.38 ," 0.23 O.OS l.91 7.66

'" " H.ol 1. 14 18.42 1.18 2 . 51 O.ll 1.44 1.00 ," 0.15 0.08 3.H 1.82

'" .. 51.82 1.02 18. S9 S.6J 1.45 0.06 I.lC C.41 l.6J 0.22 O.OS l . 13 1. O~

'" 10lA 56.0l 1. 21 19.11 l.99 3.08 0.09 1. 56 0.30 2. 6~ o . 11 o .OS l.73 1.51

'" '" Sl.60 1. 09 19.08 4.03 3. Cl O. lO 1.33 l.99 Z.lO O.H O. lO 1.82 9.32

'" '" S9.H 1.05 18 .07 5.86 2.H O.OS I.lS 0.15 2. J< C.06 0.06 l.OO 6.35

'" '" 52.52 1.14 18.86 .. 11 l.SJ 0.20 1.64 2.13 2.19 C.l1 C.12 4.00 8.80

'" '" 50.59 1.07 11.16 5.32 I.l0 0.07 1.42 S.46 Z.6C C. \4 C. 11 4.46 10.29

'" ZOlA S8.H 1.14 18.26 6.66 1. C8 0.08 0.97 O. S8 l.lC C.19 0.08 l. JI 6.15

'" Z018 61. 7( 1.06 11.19 6.32 l. c9 0.c6 0.9l O. Sl l.04 O. Z5 0.01 2.7l 5.99

'" Z02A 42.09 1.04 1/.33 6.~l 1.09 0.11 1.08 l. l2 l. 15 . 0.15 0.11 3.64 1Z. 48

'" 20le 44.08 0.11 11.68 2.14 5. I ~ O. lO 1. 81 13.64 1.68 0.1 Z 0.18 1.19 16.46COL. 204A S2.96 1.28 ZO.06 2.41 ~. 71 O. C5 1. 46 2.20 1.18 0.11 0.08 2. 64 9.69

'" 20SA 54. lO 1.34 11.U 6.51 1.48 0.06 0.98 0.63 I.H 0.21 0.10 3.28 7.39

'" ~olA 52.45 1. 18 19.33 4.13 1 .46 C. oI 1. 2~ 1. 15 2.29 0.15 0.08 2.28 12.98

'" 401A 6C.08 1.02 15.95 ~ . l 5 1.H C. C6 1.17 ~ .09 1.58 0.37 0.13 2.26 6.6C

'" .., 59.69 1.11 n.H 4.22 \. 66 O.Ol C.9Z l.21 2.51 0.29 0.10 2. Z4 6.94

'" 404A 59. JI l. Il 18.06 5.40 1.65 0.03 0.99 1.05 2.48 0.l8 0.09 l.55 6.94

'" 4058 51 .95 1.09 11.41 6.03 I.H 0.05 0.99 5.11 2.08 0.22 0.10 l.l8 lO. I8

'" 40&A 56.7Z 1.34 19.56 I . lO l. 1o 0.03 1.0l 0.61 2.4l 0.10 0.01 3.31 6. l6

'" 4068 58.0l 1. 13 18.40 6.81 1.17 0.05 0.97 O. 4~ 2.21 0.28 0.1 Z 3.19 1.04

'" ... 55.19 1.24 19.66 1.01 1. 56 0.04 1. 01 0.68 2.28 O. l3 0.08 L 91 l. J7

'" .., 48.36 l. 20 18.69 6.72 1.37 O.Ol O. 9~ 5. IO 1.74 O.H 0.15 2.28 Il.H

'" ." U.l8 0.81 1t. 62 l.58 1.36 0.04 0.54 o .l4 1. 50 C.21 0.06 2.91 1.6~

'" .n 53.05 1.0~ 11.26 5.9l 0.91 0.05 0.81 5.44 l. 99 C. Zl O. H 3.19 9.92

'" 41U 51.~0 1. \4 19.44 5.H l. 55 0.05 0.18 \.09 2.30 0.35 O. \2 2.82 7.25

55. l\ 1.11 18.16 5.18 2.12 0.08 1.11 Z. 5l 2.29 C.H 0.09• 5.03 O.H l.31 l. 59 l. l2 0.06 0.30 l. O~ O. li O, c9 C.Ol

e. Y. 9.09 12.61 12.11 30.69 62.26 H.CO 25.64 120:16 13.54 ~O. 91 3l.ll

TABELLA 4bCostituenti minori (ppm)

.. .," " " "' .. ,. h

'" " '" '" " '" " HO .. " " '" ...'" .. '" '" " '" " '" " " " '" '"'" " ,.. '" " '" " '" " " " '" "'" .. '" n, " '" " '" " " " '" "'" 10lA HO ". " '" " '" .. " " n, m

'" '" .. '" " ,.. " '" " " " ". "'" '" .. .. " '" " no " " " '" '"'" ,.. ". '" " '" " '" " " " '" '"'" '" '" '" " '" " ,.. " " " HO ."'" ZOlA '" '" " '" " '" " " " '" ."'" 2018 " ,.. " '" " '" .. " " '" ."'" 201A '" '" " '" " '" " " " ". "'" 203e " '" " '" " DO " " " 100 3510

'" 10~A " '" " '" " '" " • " .. 1008

'" Ze5A '" m " '" " '" .. " " '" ."'" 4ClA '" '" " '" " '" " " " '" ."'" 401A .. '" " '" " '" " " " " "'" .., " '" " '" " ,.. " " " '" ."'" 40'A '" '" " '" " '" .. " " '" ."'" 4058 '" '" " m " '" " " " ". "'" 40U '" no " '" " '" " " " '" ."'" 4068 .. '" "

,,," '" " " " n, <o.

'" ... '" n, " '" " ". " " ",,, ."

'" .., .. ,.. " '" " '" " " " '" '"'" ." " '" " ". " ". " " " '" ."'" •n ,.. ,..

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" " '" ."'" 41ZA '" no " '" " '" .. " " '" ."

'" '" " '" " '" .. " " '"• " " • " • ", , ,

"c. Y. " " " " " " " " " "

1126 G. DONGARRÀ, P. FERLA

T> 100"C

Ma,

EXFl) ChI

2R' - 3R'

Fig. J. - Diagramma 2R"· JR' _M+R" secondoVELDE (1977) per T > 100" C (v. testo).• Kil = kll()­linite, dickite etc.; F = feldspati; 1= illite;MLm = stfliti misti ordinali ilIitc:/monlmorillonitc:;Ma. = smcctiti triouaedriche; cbi. = cloriti;ExPo =stuli misti di minerali trionac:drici; Qua­drali = argille di Portc:Ua Colla. Tondi = argilledd Aysch Numidico auci. Ntl urchio = 15 cam­pioni dci A}'$cil Numidico.

lata dalle aree sottoposte ad erosione, o vifossero segni delle trasformazioni diagene­liche avvenute «in loca)t. D'altra parte lapresenza di uno stralo misto regolare ingenerale garantisce la genesi postdeposizio­naie del minerale, secondo varie possibilitàdi attuazione; è estremamente poco proba­bile la deposizione clastica di minerali astrati misti a composizione e stato struttu­rale costante. La possibilità di controllare lostato di equilibrio delle paragenesi riscon·trate viene offerta dalle rappresentazioni dia·grammatiche di VELDE (1977) che, malgradotalune limitazioni di vario ordine dettatedallo stesso autore e generalmente riferentesialla scarsa definizione dei campi di stabilitàdei vari minerali argillosi alle basse tempera­ture, rimangono allo stato attuale gli uniciapprocci validi alla petrologia delle roctt

sedimentarie argillose. Inoltre le argille ana­lizzate si prestano a questo tipo di rappresen,.tazione per lo scarso contenulo in calciteche, forse, sembra avere un ruolo inibitoreo ritardante nei processi di ricristallizzazioneo di genesi di nuovi minerali argillosi durantela diagenesi. In ogni caso il carbonato, nonpartecipando alla genesi di nuove fasi, almenoalle temperature considerate, viene nel cal.colo trascurato.

I vari campioni anali:wlti mostrano neidiagrammi di VELDE (fig. 3) un notevole ad.densamento a causa della relativa omogeneitàcomposizionale; in particolllre: quasi tutti ipunti ricadono nel campo degli strati mistiillite-montmorillonite o al limite di questocampo. Lo stato ordinlltO delle interstratifi­cazioiti denuncereb1x una genesi a tempera­ture non inferiori li 100" C. Inoltre li questetemperature risuhllno stllbili le llssociaziooicaolinite-illite-strati misti l/M, che costitui·scono appunto le paragenesi fondamentali diqueste argille.

Le piccole differenze mineralogiche riscon·trate tra le varie argille e legate alle tracce diclorite nei termini di Portella Colla, sono su­bito evidenziate dal leggero ma signi6clltivospostamento dei re:lativi punti verso il campodelle interlaminaziooi triottaedriche, mentrelo stesso VELDE definisce nei dettllgli i li­miti della coesistenza della clorite con le pa­ragenesi osservate, non ricavabile dal dia·gramma. Questa clorite dovrebbe infatti ave·re una composizione più ferriferll che magne·siaca. Questo fatto sembra ulteriormentecoincidere con i dati riscontrati nelle sequenzedi Portella Colla nelle quali, chiaramente,rimane a tutti i livelli il «ricordo)lo delleformazioni ricche in ferro.

L'allineamento dei punti nel diagrammadi VELDE verso il vertice 3R~' si ritiene siada attribuire ai vari stati di alterazione deicampioni prelevati in superficie e rilevabile,in termini chimici, dall'ossidazione del ferroferroso. Tuttavia, come sarà mostrato piùavanti, le relazioni tra ferro ferroso e ferroferrico sembrano più complesse, dato cheil primo chiaramente risulta derivare da ridu·zione nell'ambiente diagenetico di ossidi diferro trivalente di origine clasticll.

Elaborazione &talistiea dei dali

Nelle tabb. 4 a, b, vengono riportate le

LE ARGILLE DI PORTELLA COLLA E DEL FLYSCH NUMIOICO ETC. 1127

TABELLA 5MQ/ric~ di correlQzion~

ftOl --~ à ~ ~ .. ~ ~ "Al,O) -.H .81"'

F'lO) _'" .•1' _" -, )5' '.25 -.15 _.1' -.25 --"" -.)1 ,,.. -.)S' _. l' _'" -.19"'

..,.. .46' .7)" _'" .li· -.n ".. -.11 -.16 _" -.'4 .s-•• ." .1." ." .~.. -.lS ~

"'" -.57" -. lO o'" -.Sl·· ./ti" .ss·· ." _" -.~ -.'" ~

~o -.10"' -.54" -.55" -.'4 _'" .'" •52" -.4S· ...~ -~

~o ." ••7' .59" _" _" ." .~' -.41' ." _" ".'" ~.,0 ." .'" .M _" --'" -.ll -.%' -.11 -."PlOS -.54" -.27 -.40' _" .., -." .M .7S·· -.11 ."• -. '" .U· .so·· _" ." ." ." _.45' .10" -.16 -.U··

" -.68" -.H· -.43' -.)1 ." ." .31' .91" -.26 -." •71" -.29

." ." _" .19' -.11 -.25 -. 31 -.29 ." ." -.11 ." -.20

" ..' . 14' ." ." -.11 -.23 -.10 -.27 .w ... .00 -. lO -.27 .69".. -. '" . 59" .5S·· ." .00 .'" .'" -.43' ..' -.01 -.23 .S2·· -.}6' _"" .41' ... .33' _" _M ." ." -.SI" .~. -. l l -.49" ." -.55" _".. -. 35' ." .36' -.10 ." .tl· . tl' -.Ol .," -. 13 -. n .14" ." -.36'

~ -.19 ." ." ." -." ." ." -." ." -.11 -.M ." _. '4 -.~

~ _. n ." .4" -_" _" .ss·· .~. -.U .s-•• -. '0 -.21 .68" _.23 -.27

"_.n ." _'" .31' -.24 .". _'" -.13 .w -.'" -.07 .51" -." -.16, -.48" -.SO·· -.41' -.58" .n·· ." .62" .65" -. )l' _.U .H· -.." .M·· -.'8

SIOl no, AllOl F',Ol ,.. .. "'" '" ~o .,0 'f, • "

(.) Intervallo di confidenza > 90 9&. (") IntervalJo di confidenza > 99 9&.

analisi chimiche relative ai costituenti fonda­mentali ed elementi minori dei 27 campionianalizzati, insieme alle medie, deviazionistandard e coefficienti di variazione di tuttele variabili. I costituenti maggiori sono espres­si in %, mentre gli elementi minori sonoespressi in ppm.

In tab. 5 è mosttata la matrice dei coeffi­cienti di correlazione per tutte le possibilicombinazioni di variabili. Per ogni coefficien­te è riportato anche il relativo test di signi­6catività, basato sul t di Student per N-2gradi di libertà.

Dall'analisi dei dati si rileva subito unaforte e significativa (conf. > 99 %) correla­zione tra le coppie AbO,-Ti02, Fe20,-FeO,FeO-MgO, MgO-MnO, SiOrGO, Rb-K,CaO-Sr, eu-Zn e S con il ferro (II), calcioe magnesio. In queste argille ricordiamo chese lo S (totale) è contenuto in traett rile­vabili per via spettrografica, sono tuttavianote concentrazioni di pirite, specialmente

nelle argille di Portella Colla, presentanti varistati di alterazione con formazione di gesso,allorquando esistono le brecciole calcaree,o di altri solfati più o meno solubili (FERLA,1981)_

Molte delle associazioni di variabili e delloro significato, in verità non sempre decifra­bile in modo univoco con tale approccio,verranno evidenziate con maggiore chiarezzadall'analisi fattoriale; tuttavia la sola matricedi correlazione offre di già interessanti infor­mazioni. Il tenore in silice per esempio ècorrelato negativamente con quasi tutte lealtre variabili e dò ha un chiaro significatodi diluizione come quarzo clastico aggiuntoaUa sedimentazione pelitiea.

li calcio legato in massima parte alle acca·sionali inlercalazioni calcitiche, mostra unanetta e significativa correlazione con lo Sr(r = 0,91). Ciò signi6ca chiaramente chequesta correlazione perdura anche alle basseconcentrazioni di calcio, in molti dei campioni

1128 C. DONCARRÀ., P. FERLA

(0) Autovalori > l; faetor Ioadinp > 0,4.

(O) Autovalori> I; factor loading > 0,4. (00) Il so­dio presenta una rommunaliti bassissima.

TABELLA 6Matriu d~i fattori ruotati (VARlMAX),

relativa ad n = Il variabili

HARMAN, 1967; KLOVAN, 1975). I fattoriestratti, con autovalore ~ l, sono stati sotto­posti a rotazione VARIMAX sia ortogonaleche obliqua. Di quest'ultill\3 procedura nonessendo migliorata la struttura dei dati ri·spetto alla rotazione ortogonale, non vengonoriportati i risultati.

Nelle tabb. 6, 7, 8 è riportato uno schemadei fattori estratti su modelli epn Il o 8variabiJi (costituenti maggiori) e sul totaledelle 22 variabili. Di queste vengono ripor.tati i loadings, trascurando quelle variabilicon valoti inferiori a 0,4. Preliminarmentesono stati presi· in considerazione soltantoi costituenti maggiori e risultarono estratti4 fattori, che nel loro insieme sono respon­sabili dcII '84 % della varianza totale. Dallatab. 6 risulta evidente come il chimismo diquesti sedimenti venga controllato da unnumero piuttosto basso di fattoti. Si rico­nosce infatti un fattore F3 interpretato essen­zialmente come un {attore di diluizione in·tervenuta durante la sedimentazione argillosae costituita indipendentemente, dal quarzo odal carbonato.

Il secondo fattore (F::l responsabile del26 % della varianza totale, è legato ovvia­mente alla frazione argillosa (Al, Ti, K),nella quale è evidente un particolare contri·buto ferro-magnesiaco riconoscibile nel fat­tore F,. L'eliminazione dal calcolo, della si­Iice, della p~~ e del calcio non porta a s0­

stanziali modi6che nel raggruppamento dellevariabili (tab. 7), tranne che per un fattoreF3 , responsabile del 13 % della varianzatotale,la cui associazione di variabili (Mg-Mn)verosimilmente sembra essere in relazionecon la formazione di carbonati misti, pereffetto della diagenesi precoce (LEONE et aL,1979; CALDERONE et al., 1980).

Se vengono presi in considerazione anchegli elementi minori, che possono avere carat­teristiche di vicariabilità differente nei mine·rali formatisi nei vari ambienti petrogenetici,si estraggono n = 6 fattori (rab. 8), nel loroinsieme responsabili dell'83 % della varian­za totale. Apparentemente i dati sugli ele·menti minori hanno contribuito a generaredelle discriminazioni di non facile lettura,nell'ambito delle informazioni già acquisite.

Tentativamente possono tuttavia essere in­dividuate taIune interessanti relazioni: an­cora una volta, per esempio, viene confero

n.o10.1

21.'61.l

,,,,,,I UrlUOIi

Analilli fanoriale (H.mode)

Per l'approccio matemalico-statistico rela·tivo all'analisi fattotiale si rimanda alla vastaletteratura sull'argomento (DAVIS, 1973;

'Ilto., ,, ', ',A1 I OI (O.,,) 'o, (0.'01 '" (O.ll)

... tntl. HO I (0.11) ..' (O.HI '"' (0·&'1('DI.h.) <.' (IUO)

h.O.loO.UI

senza evidente calcite. 1.0 Sr inoltre è tipica­mente associato a carbonati deposti in am­biente di scogliera o di piattaforma.

Anche il calcio mostra un comportamentosimile a quello della silice, con correlazioninegative con quasi tutti gli altri elementilegati alla frazione argillosa, ed evidentementeattribuibile all'apporto clastico delle vicinepiattaforme panormidi.

Per quanto riguarda le altre variabili ap­paiono già evidenti le correlazioni legate allacomposizione mineralogica delle argille, cherisultano geochimicamente coerenti aIle para­genesi osservate.

TABELLA 7Matric~ dei fattori ruotati (VARIMAXl,

relativa a n = 8 variabili(costituenti maggiori meno CaO, SiO" P,Os)

' .....1 •• '. • .,.. tl,"1 ;:1:'::::;: '" tl.Ul ",I ti. '.1......". • Il.111 _,o, (I. "ltl·"'·t)

., t··., I ',' lI·nl

.,',"','11 ". tI·SlI tll, 1'.tll ... Il .''1

....h." Il.t 16.1 Il.l ............ ".. 1•• 0 10.1 l' .1

LE ARGILLE DI PORTELLA COLLA E DEL FL\'SCH NUMIDICO ETC.

TABELLA 8Matrice dei lanori ruolali (VARIMAX) relativa ad n = 22 variabili

1129

rHtorl " " " '. '. '." (0.86) C. (0.89) '" (0.94) " (0.88) TtOl (0.90) .. (0.16)c. (D.a.) s, (0.85) '.0 (O. aD) , (0.62) A1 2OJ (0.82)lo (0.19) p.Os (0.a2) s (0.11 ) ',0 (0 .•5) .. (0.56).. (0.13) • (0 .•5) '"' (O. n)

Ylrhblh ',0 (0.59)

(luclln9) "0 (0.52).. (O. H)

stol ( -0.11) h.OJ{.().IO)C, (-0.62)

, v.rhnu 21.1 U.6 10.9 '.0 .., ..,, Ylr.CU_. 28.1 SI.. 62.3 11. } 11.6 1Z.1

mato com~ lo Sr sia I~gato al carbonato da­stico prov~nient~ dalla piattaforma panormi­d~. II K, c~ nelle prettdenti analisi fattorialiera ~mp~ assodato aU'AI ed al Ti n~lIa fra­zione argillosa non f~rro-magnesiaca, costi­tuisce una delle variabili con più alto loadinginsieme al Rb nel primo fattore estratto (F1 l,ovviamente legato alla illit~ che costituisceil mineral~ argilloso più abbondant~. Nellostesso fatto~ la presenza di altre variabiliquali Ni, Zn, Cu può es~~ attribuita al con­trollo esercitato dall'antica componente da­stica di natura smectitica (?l.

Sempre il K, ch~ insiste anche sul fanoreF.. caratterizzato da Zr e Y, sembra essereil ricordo di antichi dmi micacei nei qualilo zircone poteva ~ssere contenuto come in­duso. Il fanore F3 mostra ancora una volta diesse~ controllato dana componente femicadel sedimento, con [o zolfo occasionaimentepresente come solfuro e con la evidente cor­relazione inversa tra ferro ferroso e ferroferrico. Da notare tuttavia l'essenziale co­stanza del ferro lotale in tutta la successione,ma rapporti Fe/Mg decrescenti dal PortellaColla al Flysch Numidico. t possibile per­tanto che la precedente correlazione negativasia legata alla riduzione del ferro di origineclastica nell'ambiente sedimentario, governa­to dall'attività riducent~ della sostanza orga­nica, nella parte bassa della sequenza.

La possibilità che nell'apporto terrigenoesistano tracce di ambientazioni continentalicome t~r~ rosse o in generale ambienti late-

rmC1, viene confermata oltre che dal ferro,dalla caratteristica presenza nel fattore F5

dell'Al ~ del Ti. Come ~ noto l'associazion~

Al:!Ù3·TiCh è tipica degli ambienti lateritki(VALETON, 1972) dove gli ossidi di titaniosono spesso associati a caolinite.

L'ultimo fattore estratto dipend~ dal Pb;ha una incidenza molto bassa sulla varianzatotale ~ verosimilmente risente della possibi­lità che il Pb possa es~re stato complessatodalla sostanza organica.

Se infine v~ngono p~se in considerazionele distribuzioni dei vari « factor scores ., mal­grado il numero limitato di campioni analiz­zati, allo stato attuale, si conferma la somi·glianza composizionale delle Argille di Por­tella Colla e di quelle del F/ysch Numidicoauct .. Comunque la parte re ativa alla com­ponente femica della day ironstone risultada sola appena sufficiente a discriminare idue membri della successione (fig. 4).

Considerazioni conclusive

Lo studio delle argille del Flysch Numidicoauct. e della porzione basale della stessa for­mazione, nota in letteratura con il nome di« Argille di Ponella Colla ., è stato affidatoalla caratterizzazione della composizion~ mi­neralogica, indispensabile per individuare ilsignificato pelrogenetico delle associazioni oparagenesi riscontrate. Tale approccio meto­dologico serve dunque anche a distinguere ~tali associazioni costituiscono un semplice

1130 G. DONGARRÀ, P. FERLA

ralogica, con iIIite, strati misti ordinati illite­montmorillonite (Exp = 20 %), caolinite. Loscheletro non argilloso risulta non superioread 1/'5 del totale, con quarzo e tracce diplagioclasio addo, ossidi di ferro e calcite, ingenere molto scarsa o addirittura assente. Inqualche caso tuttavia quest'ultimo mineralepuò diventare relativamente abbondante inrelazione ad occasionati livelli di brettiolecalcaree. Anche il quarzo può presentarsi inlivelli pelitico-arenacei.

Le Argille di Portella Colla presentanocomunque una differenza, rispetto al restodella sequenza, legata ad una maggiore quan­tità di clorite, talora assodata anche a minoriinterstratificazioni più o meno espandibili.Queste differenze, dal punto di vista geochi­mico, si traducono in una maggiore caratle·rizzazione di queste argille in termini di Fet +,Mg ed anche Mn. Infatti nell'ambito di que­sta successione esistono le intercalazioni dilivelli di «c1ay ironstone,. in facies carbo­natico-silicatica (LEONE et aL, 1979; CALDE­RONE et al.. 1980) con la costante presenzadi abbondante sostanza organica.

Questi livelli secondo gli autOri accennatidevono la loro formazione ad una diagenesiprecoce, governata dalla sostanza organica eda un ambiente deposizionale molto ristretto,sviluppata su sedimenti in ogni caso ricchiin faro.

La diagenesi sembra sia stata responsabileanche nel modificare sostanzialmente il chi­mismo del sedimento, all'interfaccia conun'acqua con concentrazioni saline atte alladeposizione chimica.

Queste fenomenologie non sembrano quin­di limitate ai soli livelli della day ironstone,dato che nella sequenza denunciano una localemaggiore diluizione provocata dall'apportoterrigeno. Di conseguenza la diagenesi pre·coce che si realizzava in particolari ambientideposizionali alla base del Numidico, dovevaavere la possibilità di intervenire, durante lasedimentazione, con una cinetica comparabilea quella dello stesso apporto clastico. Tunociò ovviamente non si concilia facilmente conun ambiente di sedimentazione flyscioide,quest'ultimo, d'altra parte, ribadito in alcunistudi. sulla base di mesostrutture, sulla pre­senza talora di brecce sinsedimentarie calcareeo di livelli « radiolaritici .. (spesso invett co­srituiti da chert), ed infine dalla scarsa quan-

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F'2• •

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risultato sedimentario o sono legati a pro­cessi di cristallizzazione postdeposizionale.L'indagine geochimica accompagnata daun'analisi statistica dei dati ottenuti, è statautilizzata nel tentativo di individuare. in­sieme ai dati mineralogici, la natuta dei varicontributi sedimentari all'ambiente deposi­zionale.

Le Argille di Portella Colla e quelle delFlysch Numidico auct. mostrano delle ana·logie composizionali tali da giustificare l'ipo­tesi di una essenziale comune origine dell'ap­porto sedimentario, e condizioni diagenetichealtrettanto peculiari e confrontabili. Eviden­temente, lungo la successione presa in esame,esistono tal une predse variazioni legate a par·ticolari modificazioni della natura di parte delcontributo clastico. Quando dò ha coincisocon altrettante particolari condizioni chimico­fisiche dell'ambiente deposizionale, ha dalaluogo a dei precisi caratteri distintivi deldeposito argilloso.

Pertanto le Argille di Portella Colla equelle del Flysch Numidico presentano unacomposizione che si potrebbe definire di« base .. , del tutto analoga sia dal punto divista geochimico, sia per la composizione mi·neralogica che infine dal punto di vista pttro­genetico. Ciò significa che nella sequenza to­tale si riscontra una notevole costanza mine-

Fig. 4. Faclor scores dci modello 8 n = 22variabili nei campioni analizzati. Tondi = PortcllaColla; Triangoli = F1ysch Numidico 8UC1.

LE ARGILLE DI PORTELLA COLLA E DEL FLYSCH NUMlDlCO ETC. 1131

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Fig. $. - lpotcsi di ricostruzione genetiCll delle argille di Portella Colla e del Flysch Numidioo auel.

tilà di calcite attribuita alJa profondità delbacino.

Nelle sequenze del Flysch Numidico s.s. siregistrano condizioni ambientali differenti.con un maggiore apporto detritico del quarzoo della calcite, e senza la possibilità che sisiano realizzate condizioni chimico-6siche diun ambiente diagenetico precoce, compara­bile a quello verificatosi nelle Argille di Por­tella Colla.

Rimangono da risolvere alcuni problemi,e tra questi appare di indubbio interesse laprovenienza del ferro. La probabile «me­moria )lo lateritica o pedologica riscontrata inquesti sedimenti si concilia abbastanza benecon l'apporto ferrifero. Tracce di paleosuoli,in cavità carsiche, a caolinite-illile-ematite econ moderate concentrazioni in Ni, Zn, Rbe Pb vengono segnalate nelle sequenze meso­zoiche della piattaforma panormide (BoMMA­alTO e FERLA. in preparazione).

Per questo tipo di materiale, inoltre, vieneconfermata, come per altre .. terre rosse II' dietà più recente (jACKSON et al.. 1982), uncontributo di origine eolica. D'altra parteè appena il caso di ricordare come nelle stessearenarie quarzose intercalate alle argille sia

presente quarzo arrotondato.Gli ambienti deposizionali in esame, molto

prossimi alle piattaforme carbonatiche o ad­dirittura sovrastanti le porzioni marginali dd­le stesse, risentono dì un apporto clasticocarbonatico occasionale. Tuttavia, special­mente nella porzione più bassa della sequen­za, si registrano veri e propri crolli nel bacinodi materiale calcareo e dolomitico, con la foromazione di brecce con scarsa o assente ma­trice argillosa, a testimonianza di un trasportomolto limitato del materiale (CATALANO eD'ARGENIO. 1982).

La maggior parte del deposito terrigeno,secondo vari autori, sembra provenire da ap·porti canalizzati lungo l'asse di questi bacinie da aree di alimentazione non ancora defi­nite con i dati attualmente disponibili e vero­similmente diversificate.

Ad un originale apporto di materiale consmectiti, illite, clorite, forse anche caolinite,e con c1asti di materiale cristallino come micaalterata, plagioclasio e forse ortoclasio, si sonoavuti contributi in quarzo (di provenienzaafricana, ?), in calcite (piattaforma panormi­de), in «terra rossa .. (piattaforma, ?). Qui èappena il caso di ricordare come vari autori

1132 G. DONGARRÀ, P. FERLA

di scuola francese, come accennato nella parteintrodutliva del presente studio, riconoscanoun Flysch Numidico esterno, uno intermedioed uno interno rispetto all'originaria areapanormide: questo ultimo in particolare co­stituirebbe l'evoluzione verso l'alto delle ar­gille varicolori. La somiglianza di mohi carat­teri composizionali e diagenetici tra le argilledel Flysch Numidico e le argille varicolori dietà più o meno antica, già evidenziata daFERLA (1982), merita quindi un'allenzioneben maggiore.

Per quanto riguarda infine lo stato diage­netico raggiunto da questa formazione, essoresterebbe definila dalla costanza composizio­naie e strutturale dello strato misto iIIite­montmoriUonile e dana stabilirà delle para·genesi osservate. Queste in base alle indica­zioni di VELDE (1976), PEIIRY e HOWER(1970), EBERL e HowEII (1976) si sarebberoformate a temperature non inferiori ai100· C. Interessante la coincidenza dei datiriscontrati da HOWEII et al. (1976) in son­daggi profondi nei quali si noIa una varia­zione sistematica della composizione ddlostrato misto verso termini sempre più illitici,che da circa 3 km di profondità in poi sistabilizza intorno al20 % di Exp. Queste pro­fondità critiche, in presenza di normali gra­dienti geotermici, sono accompagnate dallascomparsa del feldspato potassico secondovari autori legata alla reazione:

K-feldspalo + smectite = illite + quarzo

oppure, in base alle precedenti considera·

zioni, alla seguente che tiene conto di unostato diagenetico intermedio (fig. 5):

strati misti disord. smectite/iJJite ++ K-feldspato + mica - strati misti ordino

illite/smectite + quarzo.

Questa reazione nelle sequenze studiatepotrebbe anche spiegare la strana associazionedi elementi fortemente correlati nel fattoreestrano F. (Ni-Zn-Cu-Rb-K). Alle profonditàaccennate HOWER et al. (Le.) riscontranola scomparsa della calcite, ovviamente di­spersa, e anche questo ~ un dato abbastanzasimile a quanto evidenziato nelle argille ana­lizzate, dove il carbonato ~ spesso assente, male tracce di Ca mantengono un'elevatissimacorrelazione con lo Sr. In6ne lo stesso rap­portO caolinite/clorite sempre più basso conla profondità, nei sondaggi studiati dagli au­tori accennati, sicuramente controllato dallacomposizione del sedimento originario maanche dalla progressiva riduzione del ferro(v. 6g. 3), risulta un ulteriore dato riscon­Irato effettivamente tra le porzioni superioridel Flysch Numidico e quelle inferiori di Por­teUa Colla.

La mancanza di differenze sostanziali nelgrado diagenetico delle argille dei due mem­bri, a parte l'ultima osservazione, sarebbepertanto da attribuire alle profondità o tem­perature critiche già raggiunte nelle porzionipiù superficiali dell'intera sequenza, con p0­tenze totali verosimilmente minori rispettoa quanto riponato dalla letteratura.

Ricerca effettuata con fondi erogati dal Ministerodella Pubblica Istruzione (60 %).

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