Stratigrafia dell'Appennino Settentrionale (area toscana)

L'Appennino settentrionale è costituito da varie unità tettoniche, prevalentemente alloctone, che si sono messe in posto in un periodo compreso tra l'Eocene e Miocene (65-20 milioni di anni fa). Le falde che si sono formate hanno una direzione da Ovest verso Est.
Le varie unità strutturali sono impilate una sull'altra e dal basso verso l'alto si distinguono:

• Il Basamento
• La Falda Toscana
• Le Unità Liguridi

Il Basamento è una unità autoctona, la più antica mentre le altre sono più o meno tutte alloctone.
Al di sopra di queste unità si sono deposti una serie di terreni più recenti legati alle fasi di ingressione e regressione marina degli ultimi periodi dell'era quaternaria.

Basamento

E' costituto da rocce metamorfosate da processi deformativi che si ritrovano prevalentemente nelle alpi Apuane-Monte Pisano-Volterra-Montagnola Senese-Monticiano-Roccastrada, cioè la "Catena Metallifera Toscana". Tali rocce sono risalenti al Paleozoico ed in particolare al periodo dell'orogenesi Ercinica. Tra le rocce tipiche ritroviamo filladi arenacee e quarziti molto deformate nelle Alpi Apuane e nei monti Pisani, mentre nella Toscana meridionale sono piuttosto presenti scisti con resti di Crinoidi e scisti porfirici. Un particolare gruppo del basamento è il Verrucano che è costituito da conglomerati a ciottoli di quarzo e filladi quarzifere (sono anche presenti impronte di rettili tetrapodi nelle quarziti del monte Serra).

Falda Toscana

Nel mesozoico si vengono a formare i vari strati deposizionali della Falda Toscana.
Si possono distinguere una porzione basale costituita da rocce evaporitiche, una parte intermedia prevalentemente calcarea e un potente spessore terminale di depositi torbiditici.

Le varie unità sono:

Calcari cavernosi, gessi e anidriti
Costituiscono la parte basale della falda. L'ambiente deposizionale è costiero di mare basso in un periodo di circa 200 milioni di anni fa (fine triassico), lo spessore è esteso, anche di 1000 metri.

Calcari a Rhaetavicula Contorta
Sono calcari alternati a marne di colore grigio-nerastro. I fossili presenti sono tipici di un ambiente marino di bassa profondità (pesci, crostacei, ammoniti e foraminiferi). Il periodo è sempre la fine del Triassico.

Calcare Massiccio
E' un calcare bianco come quello tipico delle barriere coralline (piattaforma carbonatica). Lo spessore è di circa 100 metri.

Rosso Ammonitico
Questo è un calcare a struttura nodulare di colore rosso cupo - grigio chiaro contenente resti evidenti di Ammoniti. L'ambiente di formazione è un ambiente marino pelagico di una certa profondità in un periodo di circa 180 milioni di anni fa.

Calcari selciferi
Sono dei calcari grigi stratificati e intercalati da frammenti o filoni di selce nera di origine chimica. L'ambiente marino è sempre profondo.

Marne a Posidonia Alpina
Strati costituiti da marne e calcari marnosi grigi contenenti fossili di lamellibranchi (Posidonia Alpina), radiolari e spicole di spugne.

Calcari grigio-scuri con selci nere
Sono ben stratificati e caratterizzati da fossili come alghe calcaree e textularidi. L'ambiente è marino nefritico.

Diaspri
Sono sostanzialmente radiolariti di vario colore (rosso o verdastro) stratificate sottilmente. Si pensa che il processo di sedimentazione sia stato determinato da un accumulo nei fondali marini di tipo organico di silice e da un successivo arricchimento di tipo chimico. Siamo circa a 140 milioni di anni fa.

Maiolica
E' un calcare bianco, litografico, con noduli di selce grigia o rossa passante poi ad una tipologia grigia con selci nere. L'ambiente è sempre pelagico.

Scisti Policromi o Scaglia Toscana
La formazione è caratterizzata da una struttura moto disomogenea: una parte argillitica marnosa, variegata verdastra e rossa e un'altra di calcarenite con Nummuliti. Siamo tra il Cretaceo e l'Oligocene (tra i 60 e i 35 milioni di anni).

Macigno
La sedimentazione della Falda Toscana termina con una spessa sequenza torbiditica di arenarie. I banche sono di 15 metri di spessore e mostrano le caratteristiche delle correnti di torbida. Gli affioramenti nei dintorni di Firenze hanno consentito lo sfruttamento delle arenarie di varia tipologia.

Unità Liguridi

Sono unità alloctone costituite principalmente da frammenti di crosta oceanica (ofioliti) di età giurassica e da una notevole sedimentazione di tipo torbiditico. Si suddividono in:

• Supergruppo della Val di Vara
• Supergruppo della Calvana
• Complesso Caotico

Le ofioliti (tipica la "ranocchiaia" di Prato) sono spesso ricoperte da unità sedimentarie classiche (Pietraforte nella Calvana). Caratteristiche nel complesso caotico le microfaune presenti (resti di ittiosauri, denti di squali).
Successivamente alla formazione della catena appenninica si sono avute vari stadi di sedimentazione legati a regressioni marine (temporanea chiusura dello stretto di Gibilterra, forte evaporazione) o a depositi clastico argillosi negli ambienti lagunari o lacustri (paleolaghi del Pleistocene).