Questa formazione prende il nome dalla cittadina austriaca di Werfen, nel Salisburghese, nelle cui vicinanze sono state descritte per la prima volta nel 1830 rocce dello stesso tipo e della stessa età di quelle che possiamo osservare nell'area delle Dolomiti. Si tratta infatti di un complesso roccioso presente con le medesime caratteristiche e in continuità stratigrafica in un ampio settore dell'Europa centrale. Tuttavia, sebbene possa essere considerato come un'unica formazione, viene spesso identificato con nomi diversi. E' costituito da litotipi terrigeni, carbonatici e misti, spesso fittamente stratificati, ricchi di fossili e strutture sedimentarie. Al colore grigio dominante si alternano frequentemente livelli e strati dai colori vivaci nelle tonalità del giallo e del rosso. Queste rocce sono diffuse in tutta la zona che va dall'Ungheria nord-orientale fino alla Lombardia (Formazione del Servino), passando dall'Austria (Salisburghese), dalla Slovenia (Karawanken) dalla penisola balcanica (Alpi dinariche) e dalle Dolomiti. Ciò dimostra che alla fine del Permiano il mare si era ormai esteso in modo significativo sulle antiche pianure e occupava un vasto territorio che costituiva un settore di piattaforma continentale ricoperta da un mare poco profondo. Su questo ripiano sommerso (shelf) si accumulavano gran parte dei sedimenti prodotti sulla terraferma e trasportati fino al mare dai fiumi, che si mescolavano a quelli prodotti sul posto per precipitazione diretta e ai resti scheletrici, macro e microscopici, degli organismi marini. Tali condizioni strutturali si mantennero stabili per tutto il Triassico iniziale (Induano e Olenechiano - nei testi meno recenti lo stesso intervallo viene chiamato Scitico). Una complessa combinazione di altri fattori (tra cui le oscillazioni eustatiche del livello marino, i movimenti tettonici, i cambiamenti del clima, le variazioni degli apporti sedimentari dal mare e dalla terraferma) determina la variabilità interna a questa formazione che viene perciò suddivisa in numerosi membri. Dalla prima suddivisione in due unità operata da Ferdinand Von Richthofen nel 1860 (Seiser Schichten e Campiler Schichten) si è passati agli attuali dieci membri che sono nell'ordine, dal basso verso l'alto:
Membro di Tesero (già Orizzonte di Tesero)
Membro di Mazzin
Membro di Andraz (già Orizzonte di Andraz)
Membro di Siusi
Membro dell'Oolite a Gasteropodi
Membro di Campil
Membro di Val Badia
Membro di Cencenighe
Membro di San Lucano
Membro di Terra Rossa (già siltiti di Terra Rossa)
Per riconoscere a vista i diversi litotipi presenti in questa variegata formazione può essere utile ripassare i criteri di classificazione delle rocce sedimentarie terrigene e carbonatiche.
La granulometria dei componenti più abbondanti permette di distinguere tra:
- ruditi (conglomerati e brecce - massi, ciottoli e ghiaia con grani più grandi di 2 mm);
- areniti (dimensione dei grani compresa tra 2 mm e 1/16 di mm - sabbia da grossolana a fine);
- peliti/lutiti (grani o particelle di dimensione minore non apprezzabili ad occhio nudo - limo/silt tra 1/16 e 1/256 di mm e fango/argilla minore di 3.9 millesimi di mm).
Macroscopicamente siltiti e argilliti non sono distinguibili; è vero che l'argillite bagnata emana un forte odore di fango, ma talvolta anche le areniti e le siltiti hanno una componente minoritaria argillosa. L'arenaria in senso stretto è un'arenite silicoclastica, a basso contenuto di carbonati.
La classificazione delle rocce carbonatiche (calcari e dolomie) è una materia molto complessa. Grossolanamente si può distinguere la micrite (fango carbonatico a granuli microscopici) dalla sparite (matrice/cemento con cristalli visibili a livello macroscopico) e secondo la granulometria tra calci/dolo-ruditi, calc/dolo-areniti, calci/dolo-lutiti (bioclastiche, oolitiche, ecc. in base all'origine dei grani).
Altre classificazioni tengono conto dei rapporti tra i singoli componenti (tessitura), come quella di Dhunam che distingue le seguenti tipologie:
- grani non a contatto (mud supported) - mudstone (p. grani < 10%) e wackestone (p. grani >10%);
- grani a contatto (grain supported) - packstone (matrice interstiziale) e grainstone (cemento interstiziale) - rudstone in entrambi i casi se i grani sono molto grandi;
- grani e incrostazioni legati insieme in fase di deposizione - boundstone (framestone, bindstone, bafflestone).
Le marne hanno composizione mista e lo stesso aspetto delle peliti terrigene, la presenza del calcare può essere rivelata dalla reazione con l'acido cloridrico diluito.
La formazione di Werfen registra tutte le fasi legate alla grande estinzione di massa del limite P-T (End Permian Mass Extinction - EPME) a partire dai primi eventi disastrosi avvenuti poco prima e contemporaneamente alla deposizione del Membro di Tesero fino alla graduale ripresa e al ripristino di un discreto livello di biodiversità che iniziò a manifestarsi solo più di un milione di anni dopo, durante la deposizione dei Membri di Val Badia e di Cencenighe.
3.2 - Il Membro di Tesero
Dove è presente, il Membro di Tesero ha un limite inferiore trasgressivo sui calcari neri del Bellerophon, i quali mostrano sacche di erosione dovute ad una breve emersione del substrato. Lo spessore è variabile da pochi cm a qualche decina di metri. La facies dominante è una calcarenite oolitica (packstone e grainstone). Le ooliti sono granuli sferici che rientrano nella classe granulometrica delle sabbie, si formano per la precipitazione di carbonato intorno a un nucleo centrale e si accrescono in modo concentrico per effetto del rotolamento. Il loro ambiente di formazione è quello costiero, dominato dal moto ondoso e dalle correnti che matengono i granuli in movimento. Meno frequenti sono i livelli microbialitici (wackestone e bindstone) caratterizzati da strutture deposizionali prodotte con la mediazione di microrganismi, oltre alle marne e alle siltiti. Nella parte più bassa si trovano microfossili permiani in genere rimaneggiati, cioè provenienti dall'erosione di rocce più antiche, ma anche individui di specie sopravvissute alle prime fasi dell'EPME.
3.3 - Il Membro di Mazzin
A seconda dei luoghi questa unità può sostituire lateralmente o ricoprire quella precedente, lo spessore medio e di circa 40 m. Il Membro di Mazzin è costituito prevalentemente da siltiti, marne e calcari micritici, in strati di colore grigio, ben amalgamati e quasi privi di fossili. Sono segnalate sottili intercalazioni di calcareniti bioclastiche tipiche di un ambiente di offshore-transition, tra la costa e il mare aperto, la cui relativa tranquillità era occasionalmente interrotta da episodi di tempesta. I fossili caratteristici di questa unità, con significato diagnostico, sono specie opportunistiche (disaster taxa) che normalmente proliferano anche in maniera consistente dopo ogni evento catastrofico capace di produrre una crisi biologica di grandi proporzioni e la scomparsa di molte specie viventi. Nel caso specifico si tratta del brachiopode Lingula sp. e dei bivalvi Claraia wangi e C. griesbachi.
il bachiopode Lingula
controimpronte di valve di molluschi del genere Claraia. Si tratta di forme concave anche se a volte l'immagine può dare l'impressione che i gusci siano rivolti verso l'alto. In tal caso basta osservare l'ombra della monetina che scende all'interno della cavità in basso alla sua sinistra per rendersi conto del contrario.
3.4 - Il Membro di Andraz
Non sempre presenti o di spessore limitato (max 30 m), sono rocce di ambiente peritidale/intertidale che segnalano un abbassamento del livello marino o l'innalzamento del substrato. Principalmente dolosiltiti e dolomie varicolori, laminate con strutture da disseccamento (mud-cracks e teepee) per esposizione subaerea durante le fasi di bassa marea.
3.5 - Il Membro di Siusi
In questa unità, la cui potenza può arrivare fino a 100 m, sono rappresentate un po' tutti i litotipi presenti negli altri membri. Si tratta infatti di una sequenza deposizionale completa che dopo la trasgressione iniziale, evidenzia nella parte superiore una chiara tendenza regressiva e vede via via sostituire le facies di offshore-transition con altre di mare più basso, da peritidali a intertidali. Nella parte inferiore prevalgono calcari, marne e siltiti grigi, amalgamati e bioturbati in strati centimetrici-decimetrici, mentre verso l'alto a questi si alternano calcareniti oolitiche e bioclastiche, siltiti e arenarie fini grigie e rosse e infine dolosiltiti varicolori simili a quelle presenti nel Membro di Andraz. Le arenarie hanno un aspetto brillante dato dalle abbondanti lamelle di mica provenienti dall'erosione del Basamento metamorfico i cui prodotti erano riversati in mare dai fiumi. In tutta la serie sono frequenti le superfici di strato marcate da strane strutture di dubbia interpretazione, probabili tracce da impatto e trascinamento che indicano come i fondali fossero periodicamente spazzati dalle correnti e/o dal moto ondoso. Sono comuni infatti anche ripple-marks, mud-cracks, burrows e soprattutto cospicui accumuli di valve disarticolate, isorientate verticalmente, a volte ben conservate ma più spesso indeterminabili. Gli abbondanti resti scheletrici di molluschi bivalvi, di cui alcuni sono importanti fossili guida, appartengono ancora a specie opportunistiche, i cosiddetti disaster-taxa, rappresentate dai generi: Claraia (C. clarai nella parte inferiore del Membro, C. aurita nella parte media), Eumorphotis (E. multiformis nella parte alta), Neoschizodus, Promyalina e Unionites. Il Conglomerato di Koken, indicato in passato come livello guida di separazione tra Seiser Schichten e Campiler Schichten, è una breccia intraclastica a elementi piatti prodottisi per la frammentazione di croste da disseccamento (v.si anche teepee structure). La sua posizione nella parte alta del membro o in quello successivo non è però univocamente determinata e perciò non è corretto considerarla come limite per la base dell'Oolite a gasteropodi.
accumulo di valve disarticolate di Claraia clarai
Unionites/Neoschizodus.
3.6 - Il Membro dell'Oolite a Gasteropodi
Per uno spessore di circa 20-30 m, questo membro ripropone facies subtidali caratterizzate da calcari arenacei e arenarie a cemento carbonatico con hummocky e ripples da onda, privi però delle strutture da esposizione subaerea. A questi si alternano frequentemente grainstone e packstone oolitici-bioclastici con microgasteropodi, bivalvi e granuli oolitici costruiti attorno a un nucleo di microgasteropodi da cui deriva il nome dell'unità, un litotipo che non è però suo esclusivo. Il fossile diagnostico è Eumorphotis hinnitidea.
3.7 - Il Membro di Campil
Unità di elevata potenza (100 - 130 m) è facilmente riconoscibile in quanto costituta quasi esclusivamente da peliti e arenarie fini dal tipico colore rosso mattone, con hummocky, ripples da onda, strutture da carico e nella parte alta anche mud-cracks e teepee. Gli strati al tetto chiudono infatti la terza sequenza deposizionale con le solite siltiti e dolosiltiti varicolori di ambiente intertidale. Il fossile più caratteristico ed esclusivo è Asteriacites, ovvero una traccia impressa nel sedimento molle da ofiuroidi (stelle marine). Presenti anche bivalvi tra cui Eumorphotis hinnitidea e nella parte medio-alta Costatoria subrotunda, Entolium spp. e Scythentolium spp.
3.8 - Il Membro di Val Badia
Il quarto episodio trasgressivo inizia con il Membro di Val Badia. Mediamente 60 m di prevalenti calcari marnosi, siltosi e arenacei grigi, alternati a calcareniti bioclastiche con bivalvi, microgasteropodi e resti di echinodermi che ricompaiono dopo l'EPME assieme ai cefalopodi. Nei livelli più fini, frequentemente bioturbati, sono presenti burrows di diametro centimetrico. Tra i fossili più rappresentativi l'ammonoide Tirolites cassianus, il bivalve Eumorphotis kittli, e i gasteropodi Natiria costata e Turbo rectecostatus.
3.9 - Il Membro di Cencenighe
Circa 70 m di calcari e dolomie oolitici e bioclastici gialli e rossi, con strutture prodotte da correnti di marea, alternati a marne e siltiti grigie bioturbate, subtidali e a siltiti, dolosiltiti e peliti rosse intertidali e supratidali. Il passaggio graduale al Membro di San Lucano vede il ridursi della componente carbonatica in favore di quella terrigena che diviene prevalente. Fossili diagnostici sono: l'ammonoide Dinarites dalmatinus, i bivalvi Eumorphotis telleri, Costatoria costata, Neoschizodus spp. e il gasteropode Natiria costata.
3.10 - Il Membro di San Lucano
Questa unità ha uno spessore medio di 50 m ed è costituita nella parte inferiore da arenarie rosse, siltiti, dolosiltiti varicolori con ripples, mud-cracks e piccoli teepee. Nella parte medio alta prevalgono dolomie grigio chiaro, bioturbate, alternate a dolosiltiti varicolori a teepee. Il fossile caratteristico è Costatoria costata.
3.11 - Il Membro di Terra Rossa
Sostituisce localmente il Membro di Val Badia e la parte inferiore del Membro di Cencenighe nell'area della Val d'Adige a sud di Salorno, in Val di Sella e Recoarese. Associa siltiti rosse ad argilliti e arenarie fini, molto bioturbate, con tracce fossili, ripples e mud-cracks. Rari i fossili presenti, tra cui bivalvi fossatori del genere Unionites e microgasteropodi di scarso valore stratigrafico.
3.12 - Il Conglomerato di Richthofen e il Calcare di Morbiac
A ovest dell'allineamento Val Badia - Val Cordevole e lungo queste due valli, tranne che nella zona di Agordo e delle Pale di San Martino dove è conservato anche il Membro di San Lucano e nell'area di Colfosco e Corvara, in Alta Badia, dove invece l'erosione ha asportato completamente il Werfen fino a intaccare la parte superiore del Bellerophon, la formazione è troncata superiormente da un limite erosivo ed è naturalmente priva dei membri che oltrepassano tale limite, la cui posizione varia da luogo a luogo. Su questa superficie erosiva (discordanza anisica), anche se in modo discontinuo, giace un conglomerato fluvio-torrentizio (Conglomerato di Richthofen) che consiste in depositi grossolani di alveo, varicolori, e altri più fini di piana alluvionale, perlopiù rossastri, con orme di tetrapodi. Esso è la prova inequivocabile di una temporanea emersione, nel Triassico medio (Anisico), di tutta quest'area definita 'Dorsale Badioto-Gardense' da Alfonso Bosellini nel 1968. Il graduale ritorno alle condizioni marine è marcato dal Calcare di Morbiac che può trovarsi indifferentemente sui depositi conglomeratici che direttamente sulla superficie erosa del Werfen. Esso si presenta, nella sua parte basale, con peliti e marne grigie stratificate o bioturbate di ambiente costiero che possono contenere piccoli resti vegetali carboniosi e orme di animali terrestri (Todesco R., Wachtler M., Dellantonio E., Avanzini M., 2008. First report on a new late Anisian (Illyrian) vertebrate tracksite from the Dolomites (Northern Italy). Studi Trentini di Scienze Naturali, Acta Geologica 83, 247-252), in transizione verso l'alto a strati calcarei micritici scuri di ambiente anossico.
Capitolo 4
Il mare aperto, la subsidenza e le prime piattaforme carbonatiche del Triassico medio