Lungo gli imponenti rilievi del parco, dove la folta copertura boschiva é interrotta, nei tratti piú ripidi, da rari affioramenti rocciosi, risaltano rocce di colore chiaro che osservate da vicino mostrano la struttura granulare tipica delle arenarie. Questi suggestivi scenari si alternano a dolci selle a tratti coltivate e a desertici versanti calanchivi, morfologie che evidenziano la presenza di rocce piú erodibili quali argille e marne. Queste rocce sedimentarie appartengono a una successione stratigrafica che affiora estesamente lungo la collina e la media montagna dell’Appennino emiliano.
La loro storia ha inizio nell’Eocene medio (circa 40 milioni di anni fa) in bacini marini profondi impostati al di sopra dell’embrionale corrugamento appenninico, sopra una coltre di rocce piú antiche già deformate, dette Unità Liguri (o Liguridi) poiché si erano originate nell’antico oceano chiamato Ligure, dalla cui chiusura é sorto l’Appennino. Orogenesi e sedimentazione procedettero assieme per molti milioni di anni: sotto la spinta delle forti compressioni orogenetiche, la coltre ligure e i sedimenti dei bacini sovrastanti subirono una traslazione di alcune decine di chilometri, muovendosi da sud-ovest verso nord-est.
In conseguenza di questo movimento, i bacini posti sopra alla coltre mutarono di profondità ed estensione. La profondità inizialmente elevata determinó la sedimentazione di argille associate a sabbie torbiditiche. In seguito, in relazione ai progressivi sollevamenti della catena, la profondità diminuí e si depositarono sabbie di mare basso. In base a differenze litologiche e strutturali, la successione viene suddivisa in diverse formazioni geologiche, chiamate epiliguri (che stanno sopra le Unità Liguri), che nel parco, in lembi piú e meno estesi, sono tutte rappresentate.
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