Di seguito sono riportati i campi dei residui isostatici ottenuti sottraendo alla BA corretta per i sedimenti, l’effetto di gravità della Moho. Come si rileva dalle immagini, risultano diverse anomalie positive descritte nel prosieguo ed approfondite nei capitoli 3 e 7.
5.4.1 Residuo isostatico di EGM2008
Un indubbio vantaggio del campo di gravità residuo rispetto all’anomalia di Bouguer, è quello di evidenziare le anomalie generate dai depositi superficiali della CAMP. Per evidenziare maggiormente la relazione tra le province vulcaniche ed il segnale gravimetrico, è stato eliminato dalle anomalie di Bouguer il segnale generato dalle variazioni di spessore crostale, secondo il modello isostatico della flessura della litosfera.
Il residuo seguente è il risultato dell’elaborazione dei dati per il modello EGM2008 e va considerato solo per il Marocco e l’Algeria che sono trattati separatamente nei capitoli 3 e 7.
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Fig. 5.4.1 Residuo isostatico di EGM2008 corretto per i sedimenti. Il poligono nero in grassetto è
l’unione dei confini di Algeria e Marocco entro cui si trova l’anomalia del Grand Erg Occidental.
Nella fig. 5.4.1 si può apprezzare il segnale alla massima risoluzione di 10km, segnatamente per il Marocco e l’Algeria. I risultati fin qui riportati, se confermati, evidenzierebbero le seguenti anomalie. Il residuo è stato calcolato partendo dall’anomalia di gravità sviluppata impostando l’ordine e grado dello sviluppo in armoniche sferiche da 11 a 720. Pertanto le componenti a bassa frequenza legata agli ordini tra 2 e 10 sono stati sottratti dall’elaborazione, consentendo di concentrare l’indagine relativamente più in superficie. Nei capitoli 6 e 7 il segnale gravimetrico viene confrontato con la geologia e la tettonica per il Marocco e l’Algeria. Le anomalie (12) e (13) sembrerebbero relazionate ai dicchi doleritici ed agli affioramenti della CAMP. Di significativa importanza apparirebbe l’estesa anomalia da (14) a (15) che, se avvalorata, individuerebbe un possibile corpo di estensione ragguardevole, tra il Marocco e l’Algeria, in particolare dove non vi sarebbe alcuna evidenza superficiale al di sotto del Grand Erg Occidental. La regione (16) pare essere caratterizzata da un’anomalia positiva all’intersezione dei confini tra Marocco, Sahara Occidentale, Mauritania ed Algeria. Le aree indicate con i numeri 17-18-19 e 20 corrisponderebbero ad anomalie positive in
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Algeria. In ultimo, la debole anomalia positiva (21), sopra la (6), è collocata in corrispondenza del sill della CAMP studiato da Chabou (2010).
5.4.2 Residuo isostatico di GOCO
In questa sezione viene presentata la fase finale dell’elaborazione dei dati di GOCE che, nonostante l’accurata verifica dei passaggi intermedi durante il trattamento dei dati, si ritiene ancora preliminare. Nei capitoli 3 e 7 si propongono dei modelli interpretativi analizzati per regioni più piccole.
Fig. 5.4.2 Residuo isostatico di GOCO TIM R4 corretto per i sedimenti e la CAMP
Il residuo positivo potrebbe essere giustificato dalla presenza di corpi ad elevata densità (Gimenez et al., 2014). Molte regioni sono affette da diffuso magmatismo già dalla transizione Precambriano-Cambriano ed appare quindi difficile separare i corpi sorgente di età diverse. Il residuo isostatico correla molto bene con la CAMP in Marocco (1 e 2) ed Algeria. L’anomalia (3) che non trova evidenza nella topografia del Grand Erg Occidental appare interessante, se confermata. L’elaborazione mette in luce un’anomalia potenzialmente interessante al confine Marocco-Western Sahara-Mauritania-Algeria (4). In Mali, un test di validazione con il metodo DEXP che non viene trattato in questa tesi, cortesemente eseguito dall’Università di Napoli, suggerisce un’origine profonda delle presunte masse ad alta densità
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riscontrate nel bacino di Taoudeni in (6) e (7), come esposto nel capitolo 7. In Senegal e Gambia è presente l’anomalia positiva (10) in corrispondenza della copertura sedimentaria, in un’area pianeggiante e viene richiamata nei capitoli 3 e 7. Le anomalie positive correlano molto bene con le aree dove sono diffuse ampie zone vulcaniche. Dauteuil (2009) classifica come CAMP una parte delle Mauritanidi, perfettamente identificata dal satellite GOCE ma la presenza della provincia ignea sembra non essere confermata da altri autori. Nel Western-Sahara si rilevano anomalie positive che potrebbero essere ricollegate alla CAMP (e.g. 5) interpretando come tale i lineamenti di Neev (1982) che potrebbero rappresentare uno sciame di dicchi ma molte ricerche sono ancora da approfondire. Le aree 12,13,15 e 16 sembrano possibili candidate della CAMP, in quanto corrispondono con i relativi affioramenti, anche se le mobile belts paleozoiche rendono di fatto impossibile la separazione dei segnali. I residui in 8, 11 e 14 sembrerebbero indicare surplus di massa nei bacini marginali ovvero tendenza ad approfondirsi. Le anomalie 17 e 18 denotano rispettivamente la Cameroon Volcanic Line (CVL) ed il delta del Niger. L’area 19 andrebbe associata all’Hoggar e le deboli anomalie in Mali (20) nella zona del delta interno del Niger, potrebbero essere giustificate dal vulcanismo latente descritto e.g. da El Abbass (1993).
Le anomalie isostatiche positive indicano zone sotto-compensate isostaticamente con radici meno profonde rispetto a quello che dovrebbero essere in relazione alla topografia. Per contro, anomalie isostatiche negative indicno zone sovra-compensate isostaticamente con radici più profonde rispetto alla topografia. Tuttavia, le zone con anomalie gravimetriche positive non tendono tutte a sprofondare, come infatti avviene nell’isola di Cipro dove, a fronte di un’importante anomalia positiva (120mGal), non si riscontra alcun abbassamento dell’area (Garland, 1965 - p121). Presso i margini continentali si rivelano anomalie positive fino ad oltre cento mGal implicanti la presenza di aree che tendono ad abbassarsi, avendo un importante surplus di masssa come, ad esempio, la catena degli Atlas in Marocco, l’offshore del Senegal e nella Cameroon Volcanic Line. Significativa appare l’anomalia al centro del bacino sedimentario Taoudeni (oltre 60 mGal) in Mali. Nel residuo sembrerebbe confermata la corrispondenza tra il Pelusium Megashear System (PMS) e le anomalie gravimetriche positive. L’elenco sopra esposto non è esaustivo e sono state numerate solo le anomalie ritenute più rilevanti ma non è escluso che anche le anomalie non esplicitate siano da ascriversi come CAMP.
Dal confronto dei residui isostatici corretti per i sedimenti per EGM2008 (fig. 5.4.1) e per GOCO (fig. 5.4.2) si rileva la differenza di risoluzione. Mutuando un’espressione dalla sismica, si può osservare la differente profondità di penetrazione del segnale. Ad esempio, le Mauritanidi, corpi relativamente superficiali, si delineano bene con EGM2008 mentre sono meno marcate dal modello GOCO che investiga sorgenti più profonde.
91 CAPITOLO 6 Modelli sintetici di possibili depositi magmatici
In questo capitolo sono illustrati alcuni esempi di modellazione diretta, eseguiti prima di calcolare l’effetto di gravità e di gradiente di alcuni casi reali (Cap. 7), al fine di poter stimare i volumi di roccia vulcanica in esame. Questa fase propedeutica è utile per l’interpretazione dei campi di gravità ridotti, perché il confronto tra i dati osservati e quelli sintetici può aiutare l’operatore a limitare il numero di soluzioni relative alle dimensioni, forma, profondità e densità del materiale del corpo causativo. Prima di passare in rassegna alcuni dei test eseguiti, viene presentato l’effetto di gravità di un tesseroide e di un prisma che sono gli elementi fondamentali per il design di un modello rispettivamente a scala regionale o locale (Pivetta, 2013). Per eventuali approfondimenti in merito alla trattazione matematica della teoria del potenziale ed ai fondamenti fisici del metodo gravimetrico, si rimanda ai riferimenti indicati in bibliografia e, segnatamente, a Blakely, 1996,; Turcotte e Schubert, 2002.