Dipartimento di Studi Geologici ed Ambientali - Università degli Studi del Sannio, Benevento 2

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Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 22(2), STRATIGRAFIA DEI DEPOSITI PLEISTOCENICO-OLOCENICI DELL AREA COSTIERA DI METAPONTO COMPRESA FRA MARINA DI GINOSA ED IL TORRENTE

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Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences 22(2), STRATIGRAFIA DEI DEPOSITI PLEISTOCENICO-OLOCENICI DELL AREA COSTIERA DI METAPONTO COMPRESA FRA MARINA DI GINOSA ED IL TORRENTE CAVONE (ITALIA MERIDIONALE): CARTA GEOLOGICA IN SCALA 1: Tullio Pescatore 1, Piero Pieri 2-3, Luisa Sabato 2, Maria Rosaria Senatore 1, Salvatore Gallicchio 2, Modestino Boscaino 1, Antonietta Cilumbriello 2, Roberto Quarantiello 1 & Giovanna Capretto 1 1 Dipartimento di Studi Geologici ed Ambientali - Università degli Studi del Sannio, Benevento 2 Dipartimento di Geologia e Geofisica - Università degli Studi di Bari, Bari 3 Via Pisana 313, Firenze Riassunto: Pescatore T. et al., Stratigrafia dei depositi pleistocenico-olocenici dell area costiera di Metaponto compresa fra Marina di Ginosa ed il Torrente Cavone (Italia meridionale): carta geologica in scala 1: (IT ISSN , 2009) Al fine di migliorare le conoscenze geologico-stratigrafiche dell area costiera metapontina, è stato svolto un rilevamento geologico di dettaglio nella zona compresa fra Marina di Ginosa (provincia di Taranto) ed il Torrente Cavone (provincia di Matera). Il rilevamento è stato corredato da osservazioni dei caratteri di facies effettuate sia lungo sezioni stratigrafiche esposte che su sondaggi ottenuti tramite cinque perforazioni a carotaggio continuo che hanno attraversato depositi dell Olocene e del Pleistocene medio - superiore fino ad una profondità di circa 120 m. I depositi affioranti sono stati distinti in due principali unità: depositi sabbioso-conglomeratici dei prismi costieri regressivi (Pleistocene superiore) e depositi della piana di Metaponto (Olocene). I primi depositi, sabbioso-conglomeratici, sono stati suddivisi in tre unità litostratigrafiche; le prime due, spesse al massimo 15 m, e rappresentate da prismi formatisi in seguito ad interazioni fra oscillazioni del livello del mare e sollevamento regionale, sono riferibili alle sabbie e conglomerati di Policoro e alle sabbie e conglomerati di Masseria Ricotta che, in base all osservazione dei caratteri di facies, sono state attribuite ad ambienti variabili dal marino poco profondo al continentale. La terza unità, in discordanza sulle precedenti, è formata da un prodotto eluviale discontinuo e di esiguo spessore. I depositi della piana di Metaponto, tutti di età olocenica e spessi in genere pochi metri, sono stati invece suddivisi in depositi continentali e depositi di transizione. I primi sono rappresentati da depositi da fini a grossolani, di origine eluvio-colluviale, fluviale, lacustre e palustre; i secondi invece, sono rappresentati da depositi sabbiosi e/o siltoso-argillosi di spiaggia-duna (attuali ed abbandonati) e deltizi (attuali ed abbandonati). I depositi sepolti sono stati distinti in tre unità grazie all individuazione di due nette superfici di discontinuità. L unità più bassa (denominata substrato ), attraversata per uno spessore massimo di 76 m e riscontrata a partire da profondità variabili da 13 m a 44 m spostandosi da terra verso mare, è costituita da depositi argilloso-siltosi, con intercalazioni di strati sabbiosi, che verso l alto passano a depositi sabbiosi e sabbioso-ghiaiosi. Tali depositi mostrano caratteri di facies riferibili ad ambienti variabili dalla piattaforma all avanspiaggia. L età di questi depositi è Pleistocene medio - superiore. In contatto erosivo sul substrato si rinviene un unità definita depositi della piana sepolta di Metaponto, con geometria cuneiforme, e con spessori perforati variabili da 0 a 7 m spostandosi da terra verso mare. Tale unità è formata da depositi sabbioso-ghiaiosi mostranti caratteri di facies variabili dal continentale al marino poco profondo. L età è riferibile al Pleistocene superiore. In erosione su tali depositi, o direttamente sul substrato, si rinviene infine un unità sabbiosa e sabbioso-ghiaiosa, corrispondente ai depositi della piana di Metaponto, con geometria cuneiforme, e con spessori che aumentano da terra verso mare, fino ad un massimo misurato di circa 48 m. L analisi di facies ha permesso di riferire tali depositi alla progradazione di un sistema di spiaggia, a luoghi associato lateralmente ad un sistema deltizio, passante distalmente ad un sistema di piattaforma. Grazie ad una datazione radiometrica effettuata su un guscio di lamellibranco rinvenuto in un sondaggio alla profondità di 35 m, è possibile riferire tali depositi all Olocene. L insieme dei dati raccolti ha permesso di realizzare una carta geologica in scala 1: nella quale sono state cartografate numerose unità litostratigrafiche che formano un quadro nuovo e maggiormente dettagliato rispetto a quello vigente nella letteratura ufficiale. Le sezioni geologiche a corredo, integrate anche con i dati dei sondaggi, consentono di ricostruire la geometria dei depositi sepolti, e di delineare la storia evolutiva del prisma olocenico nel tratto di costa considerato. Abstract: Pescatore T. et al., Stratigraphy of the Pleistocene-Holocene deposits of the coastal Metaponto area between Marina di Ginosa and Cavone River (southern Italy): geological map, 1: scale. (IT ISSN , 2009) In order to improve the geological and stratigraphic knowledge of the Metaponto coastal area a detailed geological survey has been performed between Marina di Ginosa (Taranto) and Cavone river (Matera). Furthermore, a facies analysis either along stratigraphic sections or on cores obtained from five continuously-cored boreholes, drilling in the Holocene and middle upper Pleistocene deposits up to 120 m of depth, has been carried out. The outcropping deposits have been distinguished in: upper Pleistocene sandy-conglomeratic deposits of the regressive coastal prisms and Holocene Metaponto plain deposits. The first deposits are subdivided into three lithostratigraphic units. The first two units have a thickness variable up to 15 m, and are represented by sandy-conglomeratic prisms resulting from the interplay between sea-level fluctuations and regional uplift; they are referred to sabbie e conglomerati di Policoro and sabbie e conglomerati di Masseria Ricotta, showing facies features of shoreface passing upward to continental environments. The third unit, up to 2 m thick, is an eluvial product, made up of reddish sands with gravelly layers unconformably and discontinuously overlaying the previous deposits. The Holocene Metaponto plain deposits have been distinguished in: continental deposits and transitional deposits. Continental deposits are represented by mainly some meters thick fine- to coarse-grained sediments of eluvial, fluvial, lacustrine and palustrine environments. Transitional deposits are represented by some meters thick sandy and silty Holocene beach-dune systems (modern and ancient) and sandy and clayey-silty deltaic systems (modern and ancient). The buried deposits of the Metaponto coastal area have been distinguished in three units thanks to the facies analysis and mainly to 308 T. Pescatore et al. the recognition of two important erosional surfaces. The lower unit (called substratum), found beginning from a depth variable from 13 m to 44 m moving seaward, is at least 76 m thick and made up of clayey-silty deposits, with interbedded sandy beds passing landward and upward to sandy and/or sandy-gravelly deposits. The lower boundary was not found, whilst the upper boundary is represented by an erosional surface (SE) highlighted by a lag deposit. The facies features of these deposits can be referred to offshore passing upward to shallow marine environments. The age is middle - late Pleistocene. The intermediate unit is bounded both on bottom and on top by erosional surfaces (SE and ST). This intermediate upper Pleistocene wedge-shaped unit, called Metaponto buried plain deposits, pinches out landward, passing from about 7 m to 0 m in thickness. It is made up of sandy-gravelly deposits of continental to shallow marine environments. The third upper unit erosionally overlies both the previous unit and the substratum by the ST surface. This unit is made up of sands and gravelly sands, and its thickness varies from 13 m to 48 moving seaward, and has been attributed to the progradation of a beach system, laterally linked to a deltaic system, and passing seaward to an offshore system. A lamellibranch shell yielded a not calibrated 14 C age of 7.572±50 yr BP for these deposits. The overall collected data allow us to draw a geological map on 1: scale that provides a new stratigraphic framework of the outcropping Metaponto plain deposits. Furthermore, the geological sections obtained also utilizing the boreholes allow us both to reconstruct the geometry of the buried deposits and to outline the evolutionary history of the Holocene transgressive prism along the coastal study area. Parole chiave: piana di Metaponto, Pleistocene superiore-olocene, caratteri stratigrafici, Italia meridionale. Keywords: Metaponto plain, Late Pleistocene-Holocene, stratigraphic features, Southern Italy. 1. PREMESSA Nell ambito del progetto di Ricerca PRIN-MIUR dal titolo: Storia geologica delle piane costiere di Metaponto e di Sibari durante il Pleistocene superiore- Olocene. Fattori climatici ed eventi catastrofici di cui è stato Coordinatore scientifico nazionale il Prof. Tullio Pescatore, le Unità di Ricerca delle Università di Bari e di Benevento hanno realizzato una carta geologica in scala 1: della parte di fascia costiera ionica metapontina ubicata tra l abitato di Marina di Ginosa (provincia di Taranto) ed il Torrente Cavone (provincia di Matera). L area rilevata ha un estensione totale di circa 125 Kmq, una lunghezza di circa 21 km (parallelamente alla linea di costa), ed un ampiezza di 6 km. Si tratta di un area morfologicamente piatta, dove le quote variano dal livello del mare (linea di costa) fino ad un massimo di circa 35 m. I depositi affioranti, di età Pleistocene superiore-olocene, sono essenzialmente rappresentati da depositi fini e solo in minore quantità da depositi sabbioso-conglomeratici. L interesse per quest area risiede in più di un motivo: presenta una notevole importanza archeologica, in quanto sede di insediamenti della Magna Grecia; è stata oggetto di complesse opere di bonifica, che hanno determinato la sua trasformazione in un area a vocazione agricola con colture di grande pregio; è oggetto di ampi interventi di pianificazione e trasformazione territoriale legati ad una significativa espansione dell offerta turistica con costruzione di villaggi a ridosso dell area costiera, oltre a porticcioli in corrispondenza delle principali foci fluviali. A tale proposito, qualsiasi intervento venga progettato non dovrebbe prescindere da una dettagliata conoscenza geologica dei depositi affioranti e di quelli dell immediato sottosuolo, in quanto un area costiera, come quella metapontina, risulta estremamente sensibile a fenomeni quali eustatismo e/o subsidenza, variazioni climatiche, processi marini estremi (mareggiate e tsunami) ed alluvioni, le cui registrazioni nella serie sedimentaria possono suggerire la naturale tendenza evolutiva del territorio e la potenziale attività di processi geologici non sempre riconoscibili solo da dati storici. Al fine quindi di fornire una corretta informazione di base, utile anche a scopi applicativi, e di dettagliare il quadro stratigrafico dei depositi della piana di Metaponto, è stato realizzato un rilevamento geologico utilizzando sia basi topografiche alla scala 1:2.000 del Consorzio della Bonifica di Metaponto (ente attualmente compreso nel Consorzio di Bonifica di Bradano e Metaponto) che ortofotocarte alla scala 1: della Regione Basilicata, riportando poi i dati su materiale cartografico dell IGM alla scala 1:25.000, così come qui presentato. Come detto, essendo tale area intensamente antropizzata, l individuazione di alcune morfologie costiere è stata possibile anche grazie all ausilio sia di una carta geomorfologica prodotta dalla Regione Basilicata (BOENZI et al., 2002), sia dell analisi di strisciate di foto aeree alla scala 1: di differenti annate, dal 1954 al 1998; a tal proposito, fra l altro, è stato possibile individuare antiche morfologie di alvei abbandonati e i più marcati fenomeni di arretramento costiero localizzati in corrispondenza delle foci dei fiumi Cavone, Basento e Bradano, elementi di analisi che trovano accordo con alcuni dati di letteratura (e.g. COCCO et al., 1975; CAPRETTO, 2003; SPILOTRO, 2004). L insieme delle informazioni raccolte ha permesso di realizzare una carta geologica dell area costiera di Metaponto nella quale sono rappresentati anche gli elementi morfologici che insieme a quelli deposizionali documentano la dinamica costiera recente ed attuale. Inoltre, al fine di meglio caratterizzare i depositi sepolti della porzione di piana costiera metapontina studiata, e che rappresentano anche i terreni di fondazione di numerose opere, nell ambito dello stesso progetto sono stati realizzati cinque sondaggi di cui qui si presentano i dati litostratigrafici. Lungo uno di questi sondaggi è stata effettuata anche una datazione con il metodo radiometrico 14 C al fine di definire l età dei depositi studiati. L integrazione dei dati di superficie con quelli di profondità ha permesso di fornire un quadro stratigrafico nuovo e dettagliato dell area metapontina, di definire i caratteri deposizionali ed evolutivi delle principali unità stratigrafiche individuate, e di contribuire alla conoscenza delle ultime fasi evolutive del bacino della Fossa Stratigrafia dei depositi pleistocenico-olocenici dell area costiera bradanica durante l intervallo temporale Pleistocene superiore-olocene in buon accordo con CILUMBRIELLO et al. (in stampa) e SABATO et al. (in prep.). Si fa presente che simili studi sono già stati condotti da alcuni autori di questa nota per l analisi di altre piane costiere (BARRA et al. 1999; PESCATORE et al., 2001; PESCATORE & SENATORE, 2003). 2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO L area in oggetto è ubicata nella piana metapontina, prospiciente il Golfo di Taranto, ed è compresa tra la foce del Torrente Cavone (in provincia di Matera) e l insediamento di Marina di Ginosa (in provincia di Taranto) (Fig. 1). Tale area ricade in parte nel F 201 Matera (BOENZI et al., 1971), ed in parte nel F 212 Montalbano Ionico (MOSTARDINI & PIERI, 1967) della Carta Geologica d Italia alla scala 1: Da un punto di vista geologico-strutturale l area suddetta corrisponde all estrema propaggine meridionale della Fossa bradanica (e.g. MIGLIORINI, 1937), dove affiorano i cosiddetti depositi marini terrazzati (sensu VEZZANI, 1967) localmente di età Pleistocene superiore, e depositi sabbiosi, sabbioso-ghiaiosi e sabbioso-limosi della piana costiera ionica di età olocenica. Depositi attribuibili al Pleistocene superiore-olocene sono stati individuati anche nella zona marina prospiciente l area in studio (DIPLOMATICO et al., 1985; SENATORE, 1987; SENATORE et al., 1988). I primi approfondimenti sui caratteri stratigrafici dei depositi marini terrazzati risalgono alla seconda metà degli anni 60 (COTECCHIA & MAGRI, 1967; VEZZANI, 1967). In particolare, VEZZANI (1967) individua 7 ordini di terrazzo, che abbracciano un intervallo di tempo compreso fra il Siciliano e il Tirreniano; il deposito marino terrazzato del 1 ordine che è il più alto ed il più antico, si ritrova ad una quota di circa 390 m, quello del 7 ordine è il più recente e si rinviene ad una quota di m s.l.m. Successivamente, per gli stessi depositi, altri autori individuano un numero di superfici e di ordini di terrazzi differente, da un minimo di 7 ad un massimo di 11 (NEBOIT, 1975; BOENZI et al, 1976; BRÜCKNER, 1980a, 1980b; AMATO, 2000). In particolare BRÜCKNER (1980a; 1980b; 1982) compie uno studio morfologico di dettaglio ed individua nell area metapontina 11 ordini di depositi identificati con la sigla da T1 a T11 a partire da quello più basso; inoltre BRÜCKNER (opp. cit.) effettua le prime datazioni dei depositi marini terrazzati, riconoscendo il limite paleomagnetico Brunhes/Matuyama tra i terrazzi T11 e T10, datando a Ka BP un livello vulcanoclastico nella parte alta del terrazzo T8, ed infine attribuendo un età di 63 Ka BP (± 3 Ka) al terrazzo marino più basso (T1) attraverso il metodo Th230/234U. Fatta eccezione per BENTIVENGA et al. (2004), che considerano i depositi marini terrazzati come formatisi per fagliamento di un unico ampio originale deposito costiero del Pleistocene medio, la maggior parte degli autori interpreta i depositi marini terrazzati, indipendentemente dal loro numero, come la conseguenza del sollevamento dell area del bacino di avanfossa a partire dal Pleistocene medio. Tale sollevamento avrebbe pro- Fig. 1- a) Carta strutturale schematica d Italia; b) carta geologica schematica della Fossa bradanica; c) carta geologica schematica dei depositi marini terrazzati e della piana costiera metapontina affioranti nella porzione meridionale della Fossa bradanica (da CILUMBRIEL- LO et al., 2008, leggermente modificata); d) carta schematica dell area studiata con ubicazione dei sondaggi e delle sezioni geologiche effettuate. a) Schematic structural map of Italy; b) schematic geological map of the Bradanic Trough; c) schematic geological map of the terraced marine deposits and the Metaponto coastal Plain deposits cropping out in the southern area of Bradanic Trough (from CILUMBRIELLO et al., 2008, slightly modified); d) schematic map of the study area with location of the core-drillings and the geological sections. 310 T. Pescatore et al. vocato l esposizione ed erosione della parte alta della serie di riempimento della Fossa bradanica e la formazione, in seguito alle variazioni cicliche quaternarie del livello del mare, di una serie di terrazzi marini in discordanza sulla successione della Fossa bradanica affiorante (argille subappennine) (SELLI, 1962, VEZZANI, 1967; BOENZI et al., 1971; PAREA, 1986). Più recentemente CILUMBRIELLO (2008) e CILUMBRIELLO et al. (2008) tramite studi stratigraficosedimentologici dettagliati su depositi affioranti in parte nell area in oggetto hanno evidenziato come ogni deposito marino terrazzato riconosciuto dagli autori precedenti non sia semplicemente relativo ad un unico ciclo trasgressivo-regressivo, come inteso classicamente, ma presenti una ciclicità interna di più alta frequenza. Nel complesso quindi, l intera successione riferita ad un deposito terrazzato non sarebbe geneticamente correlabile alla superficie terrazzata che la delimita superiormente (CILUMBRIELLO, 2008). Per tali motivi, nei lavori svolti per la realizzazione della nuova Carta Geologica d Italia alla scala 1: i depositi marini terrazzati sono stati denominati genericamente come prismi costieri regressivi (SABATO et al., in prep). Va infine ricordato che studi di carattere stratigrafico regionale (PIERI et al., 1994; 1996; TROPEANO et al., 2002a; 2002b) suggeriscono di non operare più distinzioni fra i depositi di colmamento della Fossa bradanica ed i depositi marini terrazzati, e li attribuiscono nel loro insieme ad un unica unità definita informalmente depositi costieri regressivi della Fossa bradanica (Fig. 1b, c). In questa ottica, i depositi marini terrazzati rappresenterebbero i termini più recenti di riempimento della Fossa bradanica. Per quanto riguarda l area di studio, i depositi marini terrazzati affioranti corrispondono a parte del deposito marino terrazzato di 7 ordine sensu VEZZANI (1967), o a parte del deposito marino terrazzato di I ordine sensu BRÜCKNER (1980a; 1980b). Nell ambito della realizzazione del Foglio Geologico n 508 Policoro alla scala 1: SABATO et al. (in prep.) attribuiscono gli stessi depositi in parte all unità delle sabbie e conglomerati di Policoro ed in parte all unità delle sabbie e conglomerati di Masseria Ricotta. Per quanto riguarda invece i depositi della piana costiera, una loro prima descrizione si deve a VEZZANI (1967), oltre che a MOSTARDINI & PIERI (1967) e a BOENZI et al. (1971), ed in tempi più recenti a CAPRETTO (2003). VEZZANI (op.
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