Evoluzione geodinamica

Il South Caspian Basin (SCB) è un bacino intermontano localizzato nella catena Alpino- Himalayana originatosi durante il Mesozoico in tre differenti fasi come bacino di retro-arco (Zonenshan e Le Pichon, 1986). Il bacino comprende l’area meridionale del Mar Caspio e le adiacenti zone costiere di Azerbaijan, Iran e Turkmenistan. A nord è confinato dall’Apsheron- Pribalkhan Ridge, che rappresenta il prolungamento verso sudest della catena orogenica del Gran Caucaso; a est dalla catena del Kopet-Dag; a ovest dalle montagne del Caucaso Minore, a sud-sudovest dal Talesh Range in Azerbaijan e a sud dalla catena dell’Elburz in Iran (Figura 5.1). Di seguito viene presentata una sintesi dei principali eventi geodinamici avvenuti durante l’evoluzione del SCB; per una trattazione più ampia e completa, che esula dal fine ultimo di questa tesi, si rimanda alla letteratura citata nel testo.

A partire dal Carbonifero inferiore uno stadio di rifting ha coinvolto il margine settentrionale di Gondwana, separando le zolle Cimmeriche dalla placca indiana e portando alla formazione, nel Permiano inferiore, dell’oceano della Paleo Tetide. Le zolle Cimmerriche nel loro spostamento verso nord dovuto alla subduzione che avveniva in questo oceano hanno colliso con la Placca del Turan generando la sutura di Aghdarband nel nordest dell’Iran (Alavi, 1991; Brunet et al., 2003; Ruttner, 1993), la sutura del Rasht nel nordovest dell’Elburz (Brunet et al., 2003; Davies et al., 1972; Sengor, 1984) e alcune altre strutture minori nell’area del SCB. In seguito all’accrezione delle zolle Cimmeriche la subduzione si è spostata lungo il loro bordo meridionale, diventando il margine attivo dell’oceano Neo Tetideo. Tale processo ha

portato alla formazione delle cinture vulcaniche calc-alcaline mesozoico-paleogeniche a nord (Smith-Rouch, 2006) e, come conseguenza delle varie fasi di estensione e parziale riaccorciamento che hanno avuto luogo a partire dal Giurassico inferiore sino al Cretaceo inferiore (Brunet et al., 2003; Smith-Rouch, 2006), e possibilmente anche durante l’Eocene nella regione del Caucaso Minore (Nikishin et al., 1998a; Nikishin et al., 1998b; Nikishin et al., 2001), all’apertura dei bacini di retro-arco del Mar Nero – Grande Caucaso – SCB (Brunet et al., 2003). Il tasso di spreading era maggiore nelle zone orientali, e ha portato alle formazione di una crosta oceanica di cui è ancora presente un lembo nel Mar Caspio meridionale. Zonenshan e Le Pichon (1986) hanno suggerito che tali bacini si siano formati durante tre fasi tettoniche distinte: nel Giurassico medio-inferiore, nel Giurassico superiore e nel Cretaceo superiore.

Figura 5.1 Localizzazione geografica del South Caspian Basin con indicate le principali catene lo delimitano e i bacini compresi all’interno dei suoi margini.

Durante il periodo Giurassico il SCB era in una fase di protobacino e la regione del Mar Caspio era coperta da un mare basso che si estendeva dal Caucaso all’attuale catena dell’Elburz, con solo alcune piccole aree emerse nella parte meridionale e nell’attuale catena del Kopet-Dag. Durante il periodo compreso tra il Cretaceo inferiore e tutto il Paleocene la piattaforma Scitico-Turan era caratterizzata da una tettonica relativamente stabile e non era influenzata a scala regionale da eventi compressivi o distensionali (Golonka, 2004). Tra il tardo Cretaceo e il Paleocene si verificarono delle fasi convergenti nelle regioni meridionali degli attuali Grande Caucaso e Mar Nero. L’Eocene ha visto lo spostamento della zona di

subduzione lungo il margine Scitico-Turan, differenziando il movimento di tutte le placche comprese tra il Mar Nero e l’Afghanistan (Golonka, 2004); questo evento e le differenze che ne sono derivate sono all’origine della formazione di importanti sistemi trascorrenti orientati secondo una direzione SO-NE, i più importanti dei quali sono la Araks Fault, che separa il Caucaso minore dalla placca del Talesh, e la Lahijan Fault all’interno della catena dell’Elburz e nella porzione centrale del bacino (Figura 5.2).

Figura 5.2 a) Mappa strutturale del South Caspian Basin. Sono indicati i maggiori lineamenti trascorrenti che caratterizzano il bacino. La distribuzione delle strutture anticlinaliche che deformano i sedimenti pliocenici delinea la presenza dei principali giacimenti di idrocarburi conosciuti e sfruttati (in rosso nella figura). L’Apsheron-Pribalkhan Fault Belt è una struttura transpressiva a flower posisitiva che connette la catena del Great Balkan a quella del Greater Caucasus, e genera numerose anticlinali dove si accumulano gli idrocarburi. Gli elementi tettonici sono stati ricavati da: Allen et al., 2003; Jackson et al., 2002. b) Sezione geologica attraverso il SCB (da: Brunet et al., 2003).

Una nuova fase di convergenza tra le placche euroasiatica, indiana e arabica durante l’Eocene-Oligocene ha causato il riaccorciamento del bacino e l’uplift della regione caucasica

e del Turan, con la progressiva separazione dei mari Nero e Caspio (Philip et al., 1989) e la formazione della Paratetide. La collisione continentale della placca iraniana ha generato le montagne dell’Elburz, e a partire dal Miocene medio un ulteriore innalzamento del Grande Caucaso, che ha raggiunto la sua massima intensità nel tardo Pliocene-Quaternario (Brunet et al., 2003; Nikishin et al., 1998a; Nikishin et al., 2001), ha definitivamente separato i due mari. Questo evento ha portato all’isolamento della Paratetide dall’oceano mondiale durante l’Oligocene-Miocene, generando le condizioni favorevoli per la deposizione in condizioni anossiche di importanti facies pelitiche ricche in materia organica. Tali successioni costituiscono attualmente la principale source rock per gli idrocarburi all’interno del SCB, la Maykop-Diatom Suite (Smith-Rouch, 2006). Nel periodo del Pliocene-Quaternario la collisione del continente indiano con l’Eurasia ha causato la deformazione della regione centro asiatica e lo sviluppo di un sistema di faglie trasformi con direzione NO-SE, che hanno ricoperto un ruolo predominante nelle dinamiche tettoniche delle placche (Golonka, 2004). La zona di subduzione divenne passiva probabilmente alla fine del Miocene, a causa del movimento SE-NO delle placche litosferiche. Durante il Pliocene, inoltre, si è avuta la massima subsidenza del SCB. Attualmente la regione orientale del Caucaso è ancora interessata dalle fasi iniziali di una collisione continentale, limitata a est dalla crosta oceanica del Mar Caspio (Philip et al., 1989).