In Val d'Ossola si può osservare l'interno della Terra! Nelle Alpi Piemontesi si trova una peculiarità geologica quasi unica al mondo. Il corpo di Ivrea-Verbano è internazionalmente noto come una rarissima sezione esposta della crosta inferiore.
Nell'ambito del progetto internazionale DIVE (Drilling the Ivrea Verbano zonE), ricercatori del laboratorio di Paleomagnetismo dell'INGV di Roma2 hanno effettuato un campionamento paleomagnetico nel corpo di Ivrea-Verbano lungo la sezione della Val d'Ossola (Figura 1).
Figura 1: sezione crostale e sezione geologica schematica del corpo di Ivrea-Verbano. La sezione crostale mostra l’originale collocazione delle rocce oggi esposte nel corpo di Ivrea-Verbano. Si noti, nella sezione geologica schematica, la disposizione verticale delle maggiori unità che permette di osservare in superficie l’intera successione di crosta continentale profonda. I quadrati bianchi rappresentano i campioni prelevati dai ricercatori.
I campioni prelevati, che a breve verranno analizzati presso i laboratori INGV, serviranno a caratterizzare le proprietà magnetiche di queste rocce al fine di realizzare un modelling magnetico realistico dell'anomalia magnetica regionale molto evidente prodotta dal corpo di Ivrea-Verbano stesso. Il corpo di Ivrea-Verbano è una successione di circa 10 km che rappresenta rocce che si sono formate a 15-30 km di profondità (si veda la sezione crostale in Figura 1). Si tratta dunque di una spettacolare sezione geologica nella quale affiorano rocce di crosta profonda e perciò normalmente non visibili né raggiungibili tramite perforazioni (il pozzo più profondo mai realizzato raggiunge "solo" i 12 km di profondità). La successione è stata "tiltata" (cioè ruotata attorno ad assi orizzontali), verticalizzata (Figure 1 e 2) ed esposta in superficie durante l'orogenesi alpina.
Figura 2: affioramento di marmo con foliazione verticale presso Ornavasso (Santuario della Madonna del Boden)
Dunque procedendo verso NW lungo la Val D'Ossola equivale a procedere via via più in profondità all'interno della Terra (Figura 1). Le rocce esposte registrano perciò un aumento del grado metamorfico, ossia un aumento delle condizioni di pressione (P) e temperatura (T) alle quali sono state sottoposte prima di essere esumate. Si passa perciò dal grado (facies) anfibolitico a granulitico procedendo verso NW. Il grado metamorfico è riflesso nella mineralogia osservabile all'interno delle rocce. Ad esempio nella Figura 3a si osserva il dettaglio della foliazione all'interno di un affioramento di anfibolite mafica. I buchi circolari all'interno della roccia corrispondono ai campioni cilindrici prelevati dai ricercatori.Prima di essere prelevati i campioni vengono accuratamente orientati (freccia bianca su campioni in Figura 3b) in modo da poter adeguatamente riportare le direzioni paleomagnetiche misurate in laboratorio alla loro orientazione in-situ.
Figura 3a: affioramento di anfibolite mafica campionato (buchi circolari)
Figura 3b: campioni di anfibolite mafica estratti ed orientati.
Le anfiboliti e la relativa foliazione si formano in un range di P e T pari a 0.2-1 GigaPascal (circa 10-30 km di profondità) e 450-650° C. Il grado metamorfico granulitico rispecchia invece condizioni di maggiore P e T arrivando fino a massimi di 1.4 GigaPascal (30-50 km di profondità dipendendo dalla densità delle rocce sovrastanti) e 1000° C. Nella Figura 4a si nota la presenza di una granulite sialica sovrapposta lungo una zona di deformazione (shear zone) ad una granulite mafica. Lungo la shear zone sono presenti vene di "pseudotachiliti" (sia parallele che perpendicolari alla foliazione), che sono state analogamente campionate (Figura 4b).
Figura 4a: affioramento di granuliti sialiche e mafiche separate da vene di pseudotachilite presso Megolo
Figura 4b: campione di pseudotachilite (roccia nera) e granulite (resto del campione).
Le pseudotachiliti sono rocce che si formano dalla fusione e successivo rapido raffreddamento delle rocce lungo zone di faglia anidra normalmente a grandi profondità nella crosta o addirittura nel mantello ove la quantità di stress sia sufficiente a superare le condizioni di deformazione duttile. Nelle rocce di grado metamorfico granulitico è possibile rinvenire frequentemente i granati. Questi sono minerali che si formano in ambiente di alta P a seguito di riorganizzazione chimica e mineralogica della roccia sottoposta a tale regime di pressione e temperatura. Nelle Figure 5a, 5b e 5c si vedono granati di diverse dimensioni formatisi nella successione metamorfica del corpo di Ivrea-Verbano. I granati osservati sono tutti di colore rosso e perciò appartenenti alla serie Piropo-Almandino-Spessartina generalmente ricchi di Magnesio, Alluminio, Manganese e Ferro.
Figura 5a: Granati di piccole dimensioni in granulite sialica Figura 5b: Granato di grande dimensione in granulite maficaFigura 5c: Campione di granulite mafica con granati campionato presso Colloro.
