Modelli 3D

La rappresentazione del territorio e dell’assetto geologico riveste una importanza fondamentale per la definizione di un quadro conoscitivo a supporto della pianificazione territoriale e della progettazione di opere.

La modellazione tridimensionale offre oggi un nuovo approccio percorribile grazie ai computer ad alte prestazioni, nuovi software versatili ed economici e una grande quantità di dati disponibili.

I vantaggi dei modelli 3D

I modelli 3D hanno indubbiamente numerosi vantaggi:

• Sono più facilmente comprensibili rispetto ai prodotti cartografici tradizionali (mappe e sezioni). Le caratteristiche del sottosuolo vengono presentate attraverso modalità più intuitive ed accessibili non solo ai tecnici specializzati.
• Tutti i dati geologici e territoriali pregressi disponibili possono essere assimilati e integrati, avendo in tal modo la possibilità di valutare la coerenza tra di essi. Grazie a questa visione d’insieme i modelli aiutano e migliorano la comprensione dei rapporti tra le diverse informazioni, supportando nuove interpretazioni.
• Consentono di analizzare interi volumi di territorio (superficie e sottosuolo) a differenza di un approccio tradizionale che lascia ampi settori senza alcuna interpretazione. Il modello, se criticamente verificato, grazie al suo continuum di informazioni, consente di prevedere con buona affidabilità le caratteristiche anche di quei settori privi di dati.
• Si prestano a rapide analisi quantitative. Le diverse parti del modello sono visualizzabili separatamente ed è possibile ricavare informazioni sull’estensione delle superfici e sui volumi delle unità nonché della loro distribuzione spaziale.
• Il modello è fortemente dinamico ovvero, in tempi relativamente rapidi, può essere aggiornato con le informazioni che vengono man mano aggiunte. Con questo processo a regime, il modello acquisisce maggior robustezza nel tempo e di conseguenza ne viene rafforzata l’abilità previsionale.
• Il modello, come output digitale, può essere replicato e esportato in diversi formati utili per l’interscambiabilità ed analisi specifiche. Le superfici e i volumi del modello geologico, ad esempio, sono facilmente utilizzabili nella modellazione idrogeologica e in quella geotecnica tridimensionale.

I modelli 3D prodotti dal SGSS

I modelli pubblicati sono stati prodotti per studi specifici condotti da SGSS:

• Modelli della piana costiera che analizzano le caratteristiche della successione olocenica (profondità< 40m) distinguendo unità sulla base degli ambienti deposizionali principali, delle caratteristiche litologiche nonché di alcuni parametri dei terreni.
• Modelli della successione Plio-Pleistocenica della Pianura Padana (profondità < 500 m) che evidenziano l’andamento di superfici stratigrafiche di importanza regionale quali base del Sintema Emiliano-Romagnolo Superiore (AES) e i limiti dei suoi sub-sintemi.
• Modelli profondi della pianura Padana che evidenziano il rapporto tra le falde appenniniche sepolte e la copertura sedimentaria sovrastante (profondità >500 m).

I modelli

Di seguito vengono presentati diversi modelli geologici e tematici tridimensionali prodotti dal SGSS a supporto di studi specifici; la mappa sottostante mostra la localizzazione dei modellifinora pubblicati.

Ubicazione modelli 3d
Nella mappa è indicata con un box rosso l’ubicazione dei modelli 3d pubblicati. Il numero identifica i diversi modelli, elencati di seguito.

1 - Modello 3d dei depositi olocenici del margine meridionale del delta del Po
Con questo modello viene ricostruita la distribuzione degli ambienti deposizionali riconosciuti all’interno della successione olocenica nel settore terrestre e marino compreso tra la foce del Po di Goro e Porto Garibaldi. Le numerose indagini geognostiche disponibili hanno consentito anche una dettagliata modellazione delle variazioni latero-verticali delle litologie.

2 - Modello 3d del sottosuolo profondo nell’area di Ravenna
Il modello si spinge oltre il migliaio di metri in profondità e rappresenta l’assetto strutturale e l’andamento delle unità geologiche principali nel sottosuolo del Ravennate.

3 - Modello 3d della successione Quaternaria a nord di Ravenna
Questo modello rappresenta uno zoom sulla successione quaternaria più recente nei primi 400 metri del sottosuolo (unità AEI e AES) del settore a nord di Ravenna e ne mostra l’architettura stratigrafica nonchè la distribuzione delle litologie.

4 - Modello 3d dei depositi olocenici nel settore compreso tra foce Fiumi Uniti e foce Reno.

Con questo modello viene ricostruita la distribuzione degli ambienti deposizionali riconosciuti all’interno della successione olocenica nel settore terrestre compreso tra la foce del Reno e la foce di Fiumi Uniti. Le numerose indagini geognostiche disponibili mostrano anche la distribuzione verticale delle litologie.

5 – Variabilità 3D della conducibilità elettrica nell’acquifero freatico costiero presso Ravenna

Il modello rappresenta le variazione del parametro conducibilità elettrica nelle acque di falda dell’acquifero freatico costiero nei pressi di Ravenna (Italia). L’elaborazione si basa sui dati misurati in 10 piezometri della rete della Regione Emilia-Romagna in quattro campagne di monitoraggio: ottobre 2009, marzo 2010, settembre 2013 e ottobre 2019. Sono state scelte queste campagne per la completezza dei dati e la rappresentatività delle condizioni dell’acquifero in questa porzione della costa. I risultati mostrano una situazione piuttosto stabile con una debole variazione che riguarda la porzione di acqua dolce, il cui volume risulta essere suscettibile della piovosità. Il modello è stato realizzato nell’ambito delle attività per il progetto europeo TACTIC-GEOERA.

Il modello è consultabile attraverso delle view che mostrano:

• i dati originali delle 4 campagne di monitoraggio in ogni piezometro ovvero i valori di livello della falda e di EC e ad ogni metro sulla verticale;
• la variazione latero-verticale della EC all’interno della falda nelle 4 situazioni diverse ottenuta attraverso l’interpolazione tridimensionale dei dati originali;
• un dettaglio della falda di marzo 2010 che rappresenta i dati originali e in trasparenza i volumi derivati dall’interpolazione.

Altri modelli 3D - collaborazioni

6 - La struttura di Salsomaggiore in 3D - terminazione SE

Questo modello 3D è stato realizzato a seguito della collaborazione tra SGSS e Università di Parma nell’ambito di una tesi (Campana 2019) del corso di laurea triennale in Scienze Geologiche del Dipartimento di Scienze Chimiche, della Vita e della Sostenibilità Ambientale dell’Università di Parma e di un tirocinio presso la sede del Servizio Geologico Sismico e dei Suoli.

Tra novembre e dicembre 2018 il dott. Davide Campana ha effettuato un tirocinio presso la sede del Servizio Geologico Sismico e dei Suoli, occupandosi della modellazione geologica 3D e successivamente applicando l’esperienza maturata per produrre un modello geologico 3D di un settore dell’Appennino Parmense.

Il modello prodotto rappresenta in maniera tridimensionale il settore SE della ben nota struttura di Salsomaggiore affiorante in finestra tettonica al margine dell'Appennino Parmense nei pressi dell'omonima località.

Il modello geologico 3D mostra in maniera evidente i rapporti di sovrapposizione tettonica e/o stratigrafica tra le unità affioranti nell’area e appartenenti ai diversi domini paleogeografici: le unità del Dominio Ligure, con le unità di copertura della Successione Epiligure, in sovrascorrimento sulle unità del Dominio Umbro-Marchigiano-Romagnolo che formano l’anticlinale della Struttura di Salsomaggiore.

7 - Modello sismotettonico 3D dell'Appennino tosco-emiliano tra Parma e Bologna

Questo modello 3D è stato realizzato grazie alla collaborazione tra l'Area Geologia, Suoli e Sismica e il Dipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche ed Ambientali dell'Università di Bologna. Il modello è stato creato suddividendo l'edificio strutturale della catena in 8 unità geologiche principali fino alla profondità di circa 20 km. Sono stati integrati dati geologici e geofisici (sezioni geologiche, linee sismiche e sondaggi profondi) e sismologici. Sono state ricostruite le geometrie di 54 faglie considerate attive, fra le quali 12 ritenute sismogenetiche, che possono essere utilizzate per calcoli probabilistici di pericolosità sismica. Questo database sismotettonico 3D può essere utilizzato sia a scopo didattico che scientifico.

• Il modello interattivo può essere consultato nel sito di ISPRA dove il modello è stato pubblicato Mappa di dettaglio | ISPRA Geo-IT3D

• La banca dati può essere scaricata al link https://geo.regione.emilia-romagna.it/documenti/Spedizioni/Modello_Sismotettonico3D_materiale.zip

Autori: G. Carloni, L. Martelli, A. Martini, G. Vignaroli, G. Viola

Licenza: CC-BY-4.0