di Simone Arragoni (geologo)

Percorrendo l’autostrada A12 tra Pisa e La Spezia non si può fare a meno di notare una serie di picchi brulli e scoscesi, dall’aspetto “alpino”, con le vette apparentemente bianche di neve anche in piena estate. Si tratta delle Alpi Apuane, che, nonostante il nome, rappresentano le falde occidentali dell’Appennino Settentrionale, a ridosso della costa tirrenica. Il perenne candore delle cime è dovuto alle cave di marmo e gli antichi “ravaneti” (discariche di detrito di marmo), elementi che caratterizzano questo importante gruppo montuoso. Ed è proprio “marmo” la parola chiave per comprendere la formazione e la storia di queste montagne, una risorsa preziosa che ha determinato l’instaurarsi di una fiorente attività estrattiva già dai tempi dei Romani.

Ma come si sono formate le Alpi Apuane? Da dove vengono i famosi marmi apprezzati in tutto il mondo?

Consideriamo innanzitutto la posizione geografica (fig. 1): le Apuane si estendono in direzione circa NO-SE, coprendo un’area di circa 400 km2 nella Toscana del Nord, tra le province di Massa-Carrara e Lucca, delimitate dalla pianura costiera della Versilia ad Ovest, dalla valle del Serchio verso Est (Garfagnana) e verso Sud e dal fiume Magra a Nord. In pochi chilometri, i pendii si elevano rapidamente fino a raggiungere 1946 m di quota con il Monte Pisanino (cima più alta), mentre numerose altre cime superano i 1500 m (es: Monte Cavallo, Monte Tambura, Pania della Croce, Monte Corchia, Monte Altissimo…). Un primo elemento interessante che salta all’occhio è il brusco dislivello esistente tra le vette e le valli circostanti e la morfologia piuttosto accidentata, tanto da meritarsi la denominazione di “alpi”. Un altro elemento fondamentale è il già citato marmo, affiorante in buona parte dell’area apuana e praticamente assente nel resto dell’Appennino (tranne piccole zone intorno alla Val d’Elsa e Siena). Possiamo quindi affermare che le Alpi Apuane rappresentano un’interessante singolarità geologica. Per comprenderne le origini, proviamo a compiere uno sforzo con l’immaginazione e torniamo indietro nel tempo a circa 220 milioni di anni fa (abbreviato in Ma: Milioni di anni), nel periodo di tempo che i geologi chiamano Triassico Superiore. La geografia del mondo era molto diversa dalla attuale e nella zona che sarebbe diventata poi l’odierna Liguria e Toscana c’era un vecchio continente (Pangea) con clima caldo ed arido, che iniziava a lacerarsi e dividersi, con formazione di una zona depressa allungata in direzione Est-Ovest (analoga all’attuale Rift Valley dell’Africa Orientale). L’allontanamento dei due margini determinava l’approfondirsi della depressione e l’instaurarsi di una zona inizialmente lacustre-paludosa, poi marina poco profonda, con deposizione di rocce di tipo dolomitico (indicanti bassa profondità e clima arido e caldo), infine un vero e proprio mare tropicale con formazione di una “piattaforma carbonatica” (circa 200 Ma, Giurassico Inferiore). In pratica si trattava di una zona marina poco profonda, con dominante sedimentazione calcarea, analoga alle attuali Bahamas; possiamo quindi immaginare scogliere coralline, calde lagune circondate da spiagge bianchissime, isolotti con vegetazione tropicale…La roccia risultante è un calcare bianco compatto e molto spesso (in Italia ha uno spessore medio di 700 m e viene chiamato Calcare Massiccio), che si ritrova in buona parte dei Paesi Mediterranei e forma le rupi più impressionanti dell’attuale Appennino (come la parete Est del Corno Grande, nel gruppo del Gran Sasso). Tutto ciò mentre in altre parti di questo antico mondo (ad esempio l’attuale America del Nord) i dinosauri dominavano le terre emerse e i mammiferi erano piccoli predatori che vivevano nascosti, rubando le uova dei grandi rettili. Ma il paradiso tropicale era destinato a morire: i due blocchi continentali continuavano ad allontanarsi, approfondendo questo mare che si era formato nel mezzo e frammentando in pezzi irregolari e sconnessi la vecchia piattaforma carbonatica (circa 180 Ma, Giurassico Inferiore – Medio). Ciò determinò la mancanza di luce per gli organismi come i coralli e le alghe (principali costituenti della piattaforma tropicale) e la morte progressiva del sistema. A questo punto iniziarono a differenziarsi diverse zone principali, secondo il grado di approfondimento del bacino (riconoscibili in base al tipo di rocce che si ritrovano oggi sull’Appennino); in particolare, andando da Ovest ad Est (secondo i riferimenti attuali) troviamo:

– zona Ligure: l’approfondimento e la lacerazione continentale furono tali da smembrare completamente la crosta (parte superficiale della Terra, spessa poche decine di km), determinando la fuoriuscita di magma dal sottostante mantello e la formazione di un oceano in espansione, la Tetide; le rocce tipiche di questa zona si chiamano “ofioliti” e sono di colore verde intenso, molto usate nell’architettura religiosa della Liguria e Toscana (ad esempio le fasce verde scuro del duomo di Genova e Siena);

– zona Subligure: transizione tra l’Oceano Tetide (zona Ligure) e il continente (zona Toscana e, più ad Est, zona Umbro-Marchigiana);

– zona Toscana: caratterizzata da un mare sempre più profondo, dove l’abbondante sedimentazione corallina e carbonatica fu sostituita da una più monotona e lenta, dominata dall’accumulo dei microscopici gusci di organismi planctonici (foraminiferi e radiolari, il cibo delle balene), alternata a fasi di deposizione di argille e sabbie. Queste rocce rappresenteranno la materia prima per la formazione dei marmi ed i “mattoni” di costruzione delle Alpi Apuane.

Questa situazione si mantenne fino al Cretaceo Superiore (circa 96 Ma), quando il movimento relativo dei continenti cambiò radicalmente: dall’iniziale allontanamento che determinò la formazione di un oceano, i due blocchi (che possiamo identificare come Europa a Nord ed Africa a Sud) iniziarono a riavvicinarsi, stringendo come una tenaglia la Tetide. Il fondale oceanico fu spinto sotto il continente europeo (processo di “subduzione”), restringendosi e deformandosi, mentre il continente africano si avvicinava nuovamente (fig. 2A). Nell’Oligocene (circa 34 Ma), l’oceano era stato completamente consumato e i due continenti erano in piena fase di collisione, con forti deformazioni compressive (pieghe) nella zona di “scontro” ed accavallamento di grosse porzioni rocciose. Alcuni frammenti del vecchio oceano Tetide (“unità Liguri”) sfuggirono al processo di subduzione e furono sovrapposti alle rocce della zona Toscana, che a loro volta si accavallarono sopra quelle della zona Umbro-Marchigiana (fig. 2B).

In questa fase di forte compressione e deformazione si realizzarono i processi di formazione dei marmi apuani: una grossa porzione di rocce della zona Toscana, costituita dall’iniziale vecchio continente Pangea + le dolomie del Triassico Superiore + il Calcare Massiccio del mare tropicale + la successione di calcari ed argille/arenarie di mare profondo, fu spinta a grande profondità dal carico delle rocce sovrastanti (vedi freccia in fig. 2B). Qui, a causa della enorme pressione e della temperatura (stimata tra 350 °C e 450 °C), le rocce subirono un lento processo di intenso piegamento e trasformazione allo stato solido (senza mai giungere alla fusione), ovvero il metamorfismo. I minerali costituenti si adattarono alla pressione, aumentando le dimensioni (“grana”) dei cristalli (come nel caso della calcite), o distruggendosi per ricomporsi in altri tipi di minerali, formati dagli stessi elementi ma più resistenti a quelle condizioni (come nel caso dei minerali delle argille). In questo modo il calcare si trasformò in marmo, le argille in filladi, le arenarie con molti granuli di quarzo in quarziti, ecc.

Siamo quindi all’ultima fase di formazione delle attuali Alpi Apuane (e della zona Mediterranea in generale); lo scontro Africa-Europa ha determinato la chiusura dell’Oceano Tetide, la deformazione e l’accavallamento delle varie unità (“Liguri” sopra “Toscane” sopra “Umbro-Marchigiane”), ma le rocce metamorfiche apuane giacciono ancora a vari km di profondità, inaccessibili ed invisibili. A partire dal Miocene (circa 23 Ma), a causa di complessi giochi di forze (tra le quali la forza di gravità) questa pila di rocce iniziò a smembrarsi e collassare, tagliata da una serie di faglie (zone di rottura della roccia, con spostamento relativo delle due parti) e fratture che determinarono la rimozione di ampi spessori di copertura e l’esumazione di rocce dalle parti profonde della crosta, in particolare i marmi apuani. Il processo fu accompagnato da un assottigliamento della crosta, specialmente nella zona ad Ovest dell’attuale Toscana, con formazione di un nuovo bacino marino, il Mar Tirreno – Mar Ligure (figg. 2C). Tutta la porzione occidentale dell’Appennino fu smembrata e ribassata da faglie, che determinarono la formazione di profonde ed ampie valli (come quelle del Magra, del Serchio o la Val Tiberina più a Sud) e la catena assunse la conformazione attuale (fig. 3). Nel caso delle Apuane, il movimento relativo (“rigetto” della faglia) è stato dell’ordine dei vari km: se volessimo ricollegare i marmi delle cime più alte con i corrispondenti marmi che si trovano sepolti sotto le aree adiacenti dovremmo sollevare queste ultime (o abbassare le Apuane, è un movimento relativo) di almeno 6-7 km!! Ciò spiega quella caratteristica che notavamo all’inizio di questa discussione, ovvero l’importante e brusco dislivello esistente tra le vette delle Alpi Apuane e le vallate circostanti. L’azione del vento, della pioggia, della neve e l’attività estrattiva (attiva da oltre 2000 anni) hanno modellato la dura roccia metamorfica, determinando le splendide ed aspre morfologie oggi osservabili (le rocce più resistenti all’erosione formano pendii molto più acclivi, pensiamo ai paesaggi delle Dolomiti).

Riassumendo, le vicende geologiche che hanno portato alla formazione delle Alpi Apuane sono:

1 – lacerazione del continente Pangea e formazione di un bacino in approfondimento (220 Ma);

2 – deposizione del Calcare Massiccio, corrispondente ad una zona tropicale poco profonda (200 Ma);

3 – rottura ed approfondimento della piattaforma tropicale, con nascita della Tetide nella zona Ligure e di un mare profondo nella zona Toscana (180 Ma);

4 – inversione del movimento di allontanamento dei continenti, con subduzione e chiusura della Tetide (96 Ma);

5 – collisione continentale tra Africa ed Europa; in questa fase le rocce che costituiranno le Alpi Apuane vengono spinte a grande profondità e soggette al metamorfismo (34 Ma);

6 – ulteriore cambiamento da compressione a distensione, con esumazione di porzioni profonde della crosta e dei marmi, apertura del Mar Tirreno e strutturazione dell’Appennino e delle Alpi Apuane come le osserviamo oggi (da 23 Ma ad oggi).

Concludiamo spendendo due parole sui marmi, elemento caratterizzante di quest’area. L’attività estrattiva attuale si concentra principalmente nella parte occidentale apuana (Carrara e Massa), a causa delle migliori caratteristiche dei materiali; i marmi di questa zona, infatti, sono stati sottoposti ad un processo di metamorfismo più intenso, essendo stati sepolti a maggiore profondità (quindi maggiore pressione e temperatura) e presentano una grana più grossa e maggiore grado di purezza. Per quanto riguarda le varietà estratte, si distinguono tre gruppi principali di marmi:

– marmi massivi di colore bianco/grigio chiaro (“bianco di Carrara”, “ordinario”, “statuario”, “venato”); tali marmi derivano principalmente dal metamorfismo del Calcare Massiccio, ovvero la roccia di età giurassica formatasi in un caldo mare tropicale “stile Bahamas”. La purezza del calcare iniziale ha determinato la purezza finale di questi marmi, composti quasi esclusivamente di calcite a grana medio/grossa di aspetto “zuccheroso” (saccaroide), usati principalmente per sculture (tra le quali la Pietà e il David di Michelangelo).

– metabrecce di vario tipo (“arabescato”, “fantastico”), derivanti da brecce di composizione mista. L’iniziale eterogeneità del materiale (formato da pezzi di rocce differenti) ha prodotto queste varietà dai colori e venature estremamente variabili, usati come lastre decorative in architettura (ad esempio in molte chiese barocche di Roma).

– marmi grigi (“nuvolato”, “bardiglio”), di aspetto compatto e colore di fondo grigio scuro, spesso caratterizzati da venature di colore più chiaro; vengono usati in forma di lastre per pareti e pavimenti in architettura.

Riferimenti bibliografici

Per chi volesse approfondire il tema della geologia delle Alpi Apuane e dei marmi, sono disponibili innumerevoli pubblicazioni; ne suggeriamo solo alcune dalle quali sono state tratte le informazioni fornite:

Articoli:

Carmignani L., Fantozzi P.L., Giglia G., Kligfield R., Meccheri M. (1994) – Tectonic inversion from compression to extension: the case of the metamorphic complex and Tuscan Nappe in the Apuane Alps (Northern Apennines, Italy), Memorie Società Geologica Italiana, 48.

Carmignani L., Decandia F.A., Disperati L., Fantozzi P.L., Kligfield R., Lazzaretto A., Liotta D., Meccheri M. (2001) – Inner Northern Apennines. In: Vai G.B., Martini I.P. (eds) – Anatomy of an orogen, the Apennines and adjacent Mediterranean basins. Kluver Academic Publishers, Dordrecht.

Carmignani L., Conti P., Meccheri M., Molli G. (2004) – Geology of the Alpi Apuane metamorphic complex, Field trip guide book P38, 32nd International Geological Congress, Florence, Italy.