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Geologia, sismica e suoli

La Pianura Padana

geologia della Pianura Padana, Emilia-Romagna

Le pianure rappresentano gli ambienti fisici più fragili e nello stesso tempo più densamente popolati della terra e le attività umane hanno prodotto modificazioni intense e pervasive dei loro sistemi naturali. Questa trasformazione è stata particolarmente accentuata nella Pianura Padana, la più grande pianura d’Italia e fra le più grandi pianure alluvionali d’Europa, di cui l’Emilia-Romagna ne costituisce il settore meridionale.

La gran parte dei sedimenti che affiorano sulla superficie della pianura emiliano-romagnola sono recenti (età olocenica, meno di 10.000 anni), molti dei quali si sono depositati negli ultimi duemila anni (dopo la caduta dell’Impero Romano). Essi derivano dalla complessa relazione fra il fiume Po, a nord, i fiumi appenninici, a sud e il Mare Adriatico, a est. Per questo motivo la nostra pianura contiene una grande varietà di depositi comprendenti: le conoidi e le piane alluvionali dei fiumi appenninici, la piana a meandri del Po, la piana costiera, il delta e le fronti deltizie, ecc.Estratto della Carta geologica di pianura in scala 1:250.000: Sintesi dei sistemi deposizionali

 

 

 Figura 1. Estratto della Carta geologica di pianura in scala 1:250.000: Sintesi dei sistemi deposizionali

 

 

La sua configurazione attuale dipende anche dalla storia geologica dell’intera regione nord-italiana. Le catene montuose delle Alpi e degli Appennini, sollevandosi per le spinte tettoniche che le hanno generate, hanno progressivamente allontanato il mare dall’antico golfo padano. Questo braccio di mare, oggi scomparso, si è riempito di sedimenti portati dai fiumi (le “alluvioni”) a partire da circa 600.000 anni fa fino a formare la pianura alluvionale che oggi vediamo ed abitiamo.

 

Le principali strutture tettoniche (in rosso) che costituiscono il proseguimento della catena appenninica al di sotto dei sedimenti della Pianura Padana 

 

Figura 2. Le principali strutture tettoniche (in rosso) che costituiscono il proseguimento della catena appenninica al di sotto dei sedimenti della Pianura Padana

  

 

 

Anche il clima e le variazioni del livello del mare hanno avuto un ruolo determinante nella costruzione della Pianura Padana. L’alternanza di climi caldi e freddi, di stagioni piovose e aride, di innalzamenti ed abbassamenti del livello marino, che hanno caratterizzato tutto il periodo Quaternario, hanno condizionato la quantità di sedimento trasportato dai fiumi, lo sviluppo dei loro delta e delle coste. Il tipo di sedimenti che costituiscono la struttura del sottosuolo della pianura e la loro distribuzione in profondità, registra anche questo aspetto della storia geologica del nostro paesaggio. 

Metodi di studio

La geologia delle pianure alluvionali viene studiata con tecniche specifiche che solo in anni recenti sono state utilizzate in modo organico, sistematico e sono state integrate tra loro (sopratutto a fini cartografici). I depositi affioranti sulla superficie vengono esaminati tramite osservazioni dirette della litologia e dell’alterazione dei sedimenti (perforazioni superficiali con trivelle manuali, scavi per opere in costruzione o cave, ecc., Fig.3), tramite l’analisi di riprese dall’alto (foto aeree o immagini rilevate da satellite, Fig. 4), tramite informazioni archeologiche e storiche sull’età dei terreni affioranti.

 

 

 

I depositi di sottosuolo, invece, richiedono tecniche di studio più sofisticate e spesso molto costose, come le indagini sismiche (Fig. 5), le perforazioni tramite sondaggi (Fig. 6) o tramite la penetrazione nel terreno di sensori speciali (prove penetrometriche).

Per ottimizzare le conoscenze già acquisite e migliorare i propri studi il Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli si è dotato di una Banca Dati Geognostici che raccoglie le indagini di sottosuolo archiviate dai numerosi enti pubblici e privati operanti nel territorio (pagina interna "La banca dati geognostica"). Analisi puntuali sui campioni di sedimento, come quelle sul contenuto in microfossili, pollini , isotopi del carbonio , composizione mineralogica delle sabbie, ecc. consentono di approfondire e dettagliare le conoscenze sull’età, sull’evoluzione e sulla natura degli strati sepolti del territorio di pianura.

 

Analisi al 14C per la realizzazione della carta geologica di pianura

Quadro unione analisi 14C

 

Le analisi al 14C disponibili per il sottosuolo della pianura emiliano-romagnola alla data del giugno 2000 sono 223. Esse sono state effettuate su campioni prelevati in carotaggi eseguiti nell’ambito della realizzazione della Carta Geologica di Pianura, con lo scopo di operare delle correlazioni stratigrafiche e datare i corpi di sottosuolo individuati.
I materiali datati sono generalmente argille ricche in sostanza organica, ma sono pure presenti datazioni effettuate su legni, o frammenti di conchiglie marine; l’intervallo di età coperto da queste 223 datazioni va da 1.000 a 47.000 anni.

Il nuovo modello stratigrafico della pianura padana

Il progetto di cartografia geologica d’Italia in scala 1:50.000 (Progetto CARG) stabilisce che la classificazione stratigrafica dei depositi quaternari di pianura, a fini cartografici, debba rispondere ai più moderni concetti di stratigrafia utilizzati in campo internazionale. Essa si deve basare: a) sulla litologia relativa a ciascun ambiente deposizionale e b) sulla presenza di discontinuità o interruzioni della sedimentazione (limiti inconformi) che separano i corpi geologici di età diverse.
La Regione Emilia - Romagna ha adottato il criterio di classificazione delle litologie e degli ambienti deposizionali sintetizzato nella tabella seguente.

 

DEPOSITI ALLUVIONALI Terrazzo, conoide e pianura alluvionale - ghiaie e sabbie di riempimento di canale fluviale
- sabbie e limi di argine, canale e rotta fluviale
- argille e limi di piana inondabile
- argille, limi e sabbie di tracimazione fluviale indifferenziata
DEPOSITI DELTIZI E LITORALI Piana deltizia - sabbie e limi di canale distributore, argine e rotta
- argille e limi di area d'intercanale
- argille e limi con sostanza organica di area interdistributrice
Fronte deltizia e piana di sabbia - sabbie di cordone litorale e duna eolica
- argille e limi di retrocordone
DEPOSITI MARINI Depositi di prodelta e piattaforma - argille, limi e sabbie di prodelta e transizione alla piattaforma

 

 

Questo consente di caratterizzare i sedimenti di pianura sia sulla base della loro composizione litologica (ghiaie, sabbie, alternanza di sabbie e limi, ecc.) sia dell’ambiente in cui si sono deposte (alluvionale di canale, deltizio di area interdistributrice, ecc). Si possono così distinguere fra loro litologie in prima approssimazione simili, ma con geometrie e relazioni laterali e verticali dei corpi geologici molto diverse, in base al contesto sedimentario in cui si sono originati

 

I medesimi deposi sono anche oggetto della classificazione in base ai limiti stratigrafici inconformi che prevede la distinzione di unità stratigrafiche definite sintemi e subsintemi . Queste unità sono particolarmente efficaci per descrivere il territorio in base alla sua storia geologica, all’età dei suoi sedimenti e alla peculiare ciclicità degli eventi che l’hanno trasformato, tipici dell’epoca quaternaria. Lo schema più esaustivo per la rappresentazione di queste unità, sia per i depositi affioranti in superficie, che quelli sepolti nel sottosuolo, è quello di tipo cronostratigrafico che diagramma lungo l’ascissa la distribuzione geografica delle unità e lungo l’ordinata il tempo in cui tali unità si sono deposte. Nello schema cronostratigrafico di figura 8 si possono osservare le litologie e le età delle principali unità stratigrafiche utilizzate per i depositi quaternari di pianura dell’Emilia-Romagna affioranti e del sottosuolo (settore orientale e costiero). 

La carta geologica di pianura

Le conoscenze geologiche della pianura sono tipicamente raccolte e rappresentate nelle carte geologiche. Poichè il territorio pianeggiante di per se stesso non aiuta la comprensione della geometria tridimensionale dei corpi geologici, che invece è essenziale per la loro comprensione ed analisi, il Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli ha ritenuto fondamentale realizzare una cartografia che accoppiasse la descrizione della geologia di superficie con quella di sottosuolo e ne integrasse analisi e contenuti. I prodotti risultanti sono carte geologiche che descrivono età e litologia dei terreni affioranti (Fig. 1), carte che illustrano la distribuzione e la profondità dei corpi geologici sepolti (Fig. 2), sezioni geologiche che a diverse scale integrano questi dati e consentono di completarne la rappresentazione tridimensionale (Fig. 3). L’insieme di tutti questi dati, organizzati e relazionati fra loro, costituisce la banca dati cartografica del Servizio.

I progetti in pianura padana

Lo studio e la cartografia della geologia di pianura costituisce un asse portante delle attività del Servizio Geologico, Sismico e dei Suoli e quindi sono numerosi i progetti che confluiscono o dipartono da questo settore di ricerca.
I progetti più rappresentativi sono quelli di cartografia geologica di base ovvero:

 


A questi va aggiunto il Progetto sul modello stratigrafico regionale dell’Emilia-Romagna che è in corso di svolgimento e ha il compito di definire, omogeneizzare ed aggiornare il quadro stratigrafico del sottosuolo di pianura alla scala dell’intera Regione.


Un intero filone di progetti riunisce gli studi analitici e specialistici di supporto all’analisi geologica e stratigrafica di pianura, i principali dei quali sono: la micropaleontologia e distribuzione pollinica, la radiometria al Carbonio 14 e la petrografia delle sabbie.  Una menzione speciale richiedono i progetti che riuniscono l’insieme delle attività di indagini geognostiche del sottosuolo e di banca dati geognostica di pianura.
Infine vi è l’insieme dei progetti geotematici che utilizzano le conoscenze geologiche di pianura (con particolare riferimento al sottosuolo) per caratterizzarne le risorse geologiche ed individuarne la distribuzione territoriale. Il settore delle risorse idriche sotterranee comprende:

 

  1. il progetto di cartografia al 250.000 il cui primo prodotto è uscito nel 1998;
  2. i progetti di studio delle conoidi alluvionali che costituiscono la principale sede di approvvigionamento idropotabile di alcune province (Conoide Reno, Conoide Marecchia, Conoide Taro);
  3. i progetti finalizzati all’individuazione di risorse idriche alternative (bassa pianura reggiana);
  4. i progetti di studio delle risorse idriche di sottosuolo in condizioni critiche dal punto di vista qualitativo (la pianura ferrarese);
  5. i progetti volti ad esaminare la criticità dei prelievi idrici per il fenomeno della subsidenza (pianura costiera ravennate e, ancora, conoide Reno).

Un nuovo filone di attività riguarda le risorse per le attività estrattive in cui vengono individuati i corpi geologici con le caratteristiche più idonee per l’attività di estrazione a fini costruttivi, la loro distribuzione territoriale e gli aspetti peculiari per la pianificazione e regolamentazione di questa attività.

Link utili per approfondire:

 

 Documenti utili allo studio geologico della pianura

  •  Linee guida per il rilevamento e la cartografia, edizione novembre 1999
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    Pubblicato il 28/03/2014 — ultima modifica 21/05/2015
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