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Rend. Online Soc. Geol. It., Vol. 17 (2011) - (DOI 10.3301/ROL.2011.54)

Stratigraphy of the subsurface of the Metaponto Plain vs a geophysical 3D view of the late Pleistocene incised-valleys (Basilicata, Southern Italy)

M. Tropeano (*), A. Cilumbriello (*), A. Grippa (*), L. Sabato (*), M. Bianca (**), S. Gallicchio (*), M.R. Gallipoli (***) & M. Mucciarelli (**)


(*) Dipartimento di Scienze della Terra e GeoAmbientali, Università degli Studi di Bari “Aldo Moro”, 70125 Bari, Italy.
m.tropeano@geo.uniba.it
(*) Dipartimento di Strutture, Geotecnica, Geologia Applicata all’Ingegneria, Università degli Studi della Basilicata, Potenza, Italy
(***) IMAA-CNR, Tito Scalo, Potenza, Italy

 

Abstract 

The stratigraphical analysis of several boreholes drilled in the Metaponto coastal plain (Basilicata region, southern Italy) highlighted the occurrence of two irregular erosional surfaces bounding three main overlapping sedimentary units. The upper unit, which base has been detected by using a geophysical method for the H/V spectral ratio (HVSR) of microtremors, fills and covers some paleovalleys that were incised during the Last Glacial Maximum (LGM). A 3D view of a main geophysical unconformity shows a surface with the occurrence of some deeper, narrow, and sinuous zones running roughly perpendicular to the present-day coastline and at depths of up to 90 m below the present-day sea level. These narrows likely correspond to the paleovalleys that developed in the region during the LGM and are buried below the Metaponto coastal plain. Some discrepancies between the geophysical and the geological data may be explained either as induced by a not well constrained projections of boreholes (from which derive the lithostratigraphic interpretations) or considering that the sedimentary models of incised-valley fills suggest the presence of different coeval deposits along dip through paleovalleys, inducing a contrast of seismic impedance readable as paleotopography rises. 

 

KEY WORDS: Incised-valley fill, late Pleistocene-Holocene, Metaponto Plain subsurface, Basilicata, Southern Italy.


Riassunto

Stratigrafia del sottosuolo della Piana metapontina e confronto con un’immagine geofisica in 3D delle incised-valleys del Pleistocene superiore (Basilicata, Italia meridionale) .

L’analisi stratigrafica di diversi sondaggi effettuati nella piana costiera metapontina (Basilicata, Italia meridionale) ha evidenziato la presenza di due principali discontinuità tramite le quali si individuano tre principali unità stratigrafiche sovrapposte. L’unità più alta riempie alcune paleovalli sviluppatesi durante l’ultimo massimo glaciale (LGM) e ricopre per circa 30 m anche le zone interfl uviali. Al fine di rappresentare la superficie basale dell’unità che riempie e ricopre le paleovalli, è stato utilizzato un metodo geofi sico non invasivo basato sull’analisi dei microtremori tramite indagini sismiche passive (HVSR).
La principale discordanza evidenziata con questo metodo geofisico mostra in 3D una superficie interessata dalla presenza di zone di approfondimento nastriformi e sinuose che si spingono fino a circa 90 m al di sotto del livello del mare e si sviluppano approssimativamente in modo perpendicolare all’attuale linea di costa. Queste zone dovrebbero corrispondere alle paleovalli sviluppatesi durante l’ultimo massimo glaciale, la cui presenza al momento è stata dimostrata solo tramite l’analisi puntuale di carote di sondaggio. Alcune discrepanze fra i risultati geologici e quelli geofisici possono essere spiegate sia a causa di una errata proiezione dei dati litostratigrafici di sondaggio, sia considerando i modelli di riempimento sedimentario delle valli incise, lungo cui differenti tipi litologici adiacenti e coevi, se inducono un contrasto di impedenza sismica, possono essere letti geofisicamente come rialzi della paleotopografia.


PAROLE CHIAVE: Riempimento di valli incise, Pleistocene superiore-Olocene, sottosuolo della Piana Metapontina, Basilicata, Italia meridionale.


La successione sedimentaria miocenica affi orante nel settore
Nord-Orientale della Stretta di Catanzaro è costituita da depositi
terrigeni, evaporitici e carbonatici depositatesi all’interno di un
bacino sedimentario controllato da un complesso sistema di faglie
trascorrenti orientate NW-SE.
La sedimentazione ha inizio tra il Serravalliano e il Tortoniano
con i depositi di ambiente alluvionale-torrentizio del Conglomerato
del Corace seguite dalle arenarie e calcareniti di Tiriolo di ambiente
costiero che evolvono a facies schiettamente marine costituite dalle
argille marnose di Gagliano caratterizzate nella porzione superiore
da peliti euxiniche e diatomiti che segnano l’inizio della Crisi di
Salinità del Messiniano (CSM). In questa fase si depositano in
tutto il Mediterraneo, lungo i margini del bacino, facies selenitiche
e calcari micritici (Lower Evaporites). Nell’area di studio affi orano
esclusivamente le facies micritiche CdB-1 di probabile origine
batterica correlabili al CdB type 2 di MANZI et alii (2010) ed alle
facies di origine batterica di GUIDO et alii (2007), sviluppatesi durante
la prima fase della CSM tra 5,96 e 5,6 Ma. La fase successiva è
caratterizzata da una fase tettonica intra-messiniana e da un rapido
abbassamento del livello marino con lo sviluppo di un corpo caotico
costituito da slumps, blocchi di seleniti (sub-unità 1 del conglomerato
del Riato) e brecce carbonatiche (CdB-2) che evolvono verso l’alto con
trend fi ning e thinning-upward ad associazioni di facies con canali e
barre, con una drastica diminuzione dell’alimentazione intrabacinale
evaporitica e carbonatica a vantaggio di quella proveniente dalle unità
metamorfi che e plutoniche dell’Arco Calabro Peloritano.
La fase fi nale della CSM è registrata dallo sviluppo di un sistema
deposizionale fl uvio-deltizio che passa verso le aree bacinali a depositi
pelitici-sabbiosi, contenenti biofacies ad ostracodi (Lago Mare), e a
corpi selenitici in facies banded e massive di secondo ciclo.
La successione sedimentaria del settore NO della Stretta di
Catanzaro defi nisce un’architettura deposizionale riscontrabile nel
modello evolutivo proposto da ROVERI et alii (2008), caratterizzata da
corpi caotici (sub-unità 1 e 2 del conglomerato di Riato e CdB-2),
derivanti dalla cannibalizzazione dei depositi evaporitici e dei calcari
primari, e che registrano un graduale ritorno ad un’alimentazione
extra-bacinale derivante dall’erosione delle unità sedimentarie
serravallinae-tortoniane e metamorfi che-plutoniche dell’unità della
Sila.

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