EA 03 - Relazione geologica 2

1 PREMESSA ................................................................................................................. 3

2 LOCALIZZAZIONE GEOGRAFICA ..................................................................... 3

3 ASPETTI GEOMORFOLOGICI ............................................................................... 5

4 ASPETTI GEOLOGICI .............................................................................................. 7

4.1 Inquadramento di area vasta: la successione stratigrafica ........................... 7

4.2 L’area di Is Arenas: la successione stratigrafica .......................................... 11

5 ASPETTI IDROGEOLOGICI ................................................................................. 12

EA 03 - Relazione geologica 3

1 PREMESSA

La presente relazione costituisce la relazione geologica del “PROGETTO DI UNA

RETE DI PERCORSI CICLABILI NELL’AREA VASTA DI CAGLIARI” realizzato

dalla Provincia di Cagliari e studiato in accordo con la stessa Provincia, con i Comuni

di Cagliari e Quartu Sant’Elena, tutti enti facenti parte del Consorzio di Gestione del

Parco.

Il progetto prevede la realizzazione di una rete di percorsi ciclabili e di stazioni del

bike sharing all’interno del Parco naturale regionale Molentargius-Saline, un’area

particolarmente sensibile e suggestiva del nostro territorio, capace, grazie alla sua

posizione strategica, di creare una salda continuità tra due Comuni importanti, quali

Cagliari e Quartu Sant’Elena. E’ stato redatto con la finalità di incentivare la mobilità

sostenibile nel territorio, migliorare la viabilità ciclabile esistente, connettere la

viabilità ciclabile dei Comuni limitrofi di Cagliari e Quartu Sant’Elena e favorire la

fruizione dello stesso Parco.

2 LOCALIZZAZIONE GEOGRAFICA

Il Parco si colloca nell’estrema propaggine meridionale dell'unità strutturale della

Pianura del Campidano, costituita dal graben campidanese e dagli horst del Sulcis-

Iglesiente e del Sarrabus-Gerrei.

Il territorio, dominato da depositi quaternari e caratterizzato dalla presenza di

numerosi stagni e paludi, è circondato dalle colline di Cagliari - Sant’Elia e dell’area

Margine Rosso – Sant’Anastasia. Queste sono costituite da tre unità note come

"Argille di Fangario", "Arenarie di Pirri" e "Calcare di Cagliari", appartenenti alla

sequenza marina della successione vulcano-sedimentaria miocenica. Gli ampi stagni

costieri, connotano caratteristicamente il paesaggio, imponendo un'orientazione ben

definita allo sviluppo urbanistico dell'agglomerato urbano di Cagliari e del suo

hinterland, che circonda e delimita i corpi idrici del Bellarosa Maggiore (Stagno di

Molentargius) e le vasche del retrolitorale. Storicamente hanno inoltre dato grande

impulso all'economia del Cagliaritano, con l'impianto da parte dei Piemontesi di una

salina industriale dismessa dal 1985.

EA 03 - Relazione geologica 4

Figura 1: Inquadramento geografico

La rete di percorsi ciclabili nell’area vasta di Cagliari - 1° lotto funzionale prevede la

realizzazione di piste ciclabili che insisteranno nella porzione meridionale della piana

di Is Arenas, localizzata all'interno del territorio del Parco Naturale regionale

Molentargius - Saline.

Sulla successione miocenica poggiano i depositi quaternari dell’area continentale,

suddivisi in due principali unità deposizionali: i sedimenti Pleistocenici del Sintema

di Portovesme, di origine marina e continentale, messi in posto dopo la fine della

penultima fase fredda pleistocenica, e i depositi alluvionali e di cordone litorale

dell’Olocene. Attualmente, i depositi quaternari affioranti nella piana di Is Arenas

sono oggetto di ricerche e studi, essendo possibile una loro attribuzione all’Olocene o

al Tirreniano.

Prima dell’ultima glaciazione, nell’interglaciale Riss—Würm il mare lambiva le

colline mioceniche, formando un’insenatura marina interna. La trasgressione

tirreniana, avvenuta probabilmente con due pulsazioni, ha lasciato nel Golfo di

Cagliari, dei depositi marini ben sviluppati, formando un’ampia baia probabilmente

delimitata da un cordone litorale, i cui resti sono visibili a Is Mesas-Calamosca, al di

fuori del territorio del Parco. Durante la regressione würmiana, quando il mare ha

raggiunto una quota di circa - 130 m sotto il livello attuale, l’ampia baia venne

sovraescavata a opera delle acque dei fiumi sfocianti nell’attuale golfo di Cagliari,

che la hanno poi colmata di sedimenti alluvionali.

EA 03 - Relazione geologica 5

La formazione dello stagno di Quartu è legata all’emersione di una barra litorale

originatasi sui bassi fondali del golfo, tra il promontorio di Sant’Elia e il Margine

Rosso, in un momento in cui il livello del mare si era stabilizzato circa alla quota

attuale. Con la successiva regressione esso è rimasto come una depressione di

retrospiaggia, riempita di acque salate, che durante l'estate o in occasione delle alte

maree acquisiva una salinità maggiore per la forte evaporazione e grazie all’ingresso

di acque marine attraverso bocche di comunicazione o per via sotterranea sotto le

sabbie della spiaggia. Questo stagno, trasformato attualmente in vasche evaporanti e

salanti, rappresentava, fino al tempo in cui si iniziò a produrre sale, un bacino di

espandimento e di regolazione delle acque provenienti da Molentargius e destinate a

defluire in mare.

3 ASPETTI GEOMORFOLOGICI

Il territorio in cui si inserisce il Parco si presenta nel suo complesso pianeggiante,

ricco di stagni e di lagune, su cui spiccano le colline mioceniche, pur con la loro non

rilevante altitudine (circa 100-120 m).

Il basamento pre-quaternario è costituito essenzialmente da litologie mioceniche,

dovute a sedimentazione marina trasgressiva che costituiscono le colline di Cagliari,

il promontorio di Sant'Elia e le colline a est di Quartu Sant'Elena.

Il limite occidentale dell'area è costituito dall'insieme delle colline di Cagliari e dal

promontorio di S. Elia; si tratta di una successione di rilievi disposti secondo una

direzione circa NNW-SSE, con quote massime di circa 134 m s.l.m.

Le colline a est di Quartu Sant'Elena (S. Anastasia - Pitz'e Serra) limitano invece a

oriente la depressione di Molentargius. Di altezza limitata, inferiore a 80 m s.l.m.,

sono analogamente caratterizzate da un allungamento NNW-SSE.

Gli stagni salati dell'area non hanno immissari o emissari naturali: la loro

alimentazione è oggi assicurata da un'opera di presa a mare localizzata al largo del

Poetto, circa nella sua posizione mediana, collegata a un canale a cielo aperto.

Questo, dopo aver attraversato da sud a nord il retrolitorale e le vasche salanti, devia

inizialmente verso ovest costeggiando il margine meridionale di Is Arenas e poi

verso nord per immettersi nello stagno del Bellarosa Maggiore nella sua porzione più

meridionale. L'alimentazione delle vasche del retrolitorale, dove avvengono la

seconda e la terza evaporazione e la cristallizzazione del sale, è attualmente sempre

artificiale e assicurata dall'idrovora del Rollone che convoglia le acque in uscita dallo

stagno del Bellarosa Maggiore in un canale sempre artificiale e a cielo aperto che

costeggia il limite meridionale di Is Arenas e immette le acque nella porzione più

orientale dello stagno di Quartu.

EA 03 - Relazione geologica 6

Data la morfologia a conca del fondo, degradante dalla riva verso il centro, quando

vennero impiantate le Saline di Stato, lo stagno del Bellarosa Maggiore venne usato

come bacino evaporante. Per questo motivo venne messo in comunicazione diretta

col mare, mediante un canale che, partendo dalla Darsena del Sale, all'altezza del

Ponte Vittorio si univa al canale proveniente dal Lazzaretto; quest'ultimo è stato

successivamente colmato insieme alle vasche delle saline omonime, quando è stata

bonificata tutta la zona di S. Bartolomeo.

Poiché lo stagno di Molentargius rappresenta la parte più depressa del Campidano

di Cagliari-Quartu, in esso confluivano tutte le acque di ruscellamento e le acque dei

rii Mortu, Selargius e Is Cungiaus; per proteggere le acque salate dalle piene delle

acque dolci, venne costruito un argine di protezione che ha isolato la vasca di prima

evaporazione da una zona paludosa a est che periodicamente veniva inondata dalle

acque dolci piovane e poi anche dai reflui degli abitati di Selargius, Quartucciu e

Monserrato.

La presenza di questa diga di protezione ha protetto lo stagno del Bellarosa

Maggiore dal progressivo interramento e ha dato origine a uno stagno di acqua dolce

dapprima temporaneo e poi permanente, la cui alimentazione da agosto 2007 è

assicurata oltre che dagli apporti dei rii Mortu, Selargius e Is Cungiaus dalle acque

provenienti da un impianto di fitodepurazione realizzato durante il Programma di

salvaguardia.

Lo Stagno di Quartu-Poetto, originario bacino di retrospiaggia, venne modificato per

ospitare le vasche della seconda e terza evaporazione e le caselle salanti.

Probabilmente in origine la sua salinità era in stretta relazione con la penetrazione

delle acque del mare sia attraverso eventuali bocche di comunicazione, sia per via

sotterranea sotto le sabbie della spiaggia.

Attualmente non dovrebbero essere in atto nel Molentargius fenomeni di subsidenza,

mentre possono aversi in modo esteso e puntuale processi di costipazione sui

sedimenti fini inconsolidati ricchi in materia organica in decomposizione.

L'area di Is Arenas si presenta come un territorio prevalentemente pianeggiante con

moderate altezze comprese entro 5-6 m sul livello del mare disseminato, nella sua

porzione centrale, di depressioni artificiali dovute alla coltivazione di inerti, che

hanno lasciato numerose aree dal fondo piatto e delimitate da pareti alte fino ad

alcuni metri. La presenza di queste cave permette l'osservazione e l'approssimativa

delimitazione di un antico cordone litorale costituito da materiale piuttosto

grossolano più o meno sciolto, che testimonia un'antica linea di riva di circa 2

chilometri più interna di quella attuale.

Nella sua porzione più occidentale e nella porzione mediana il territorio è solcato in

direzione nord-sud da due canali che trasportano acqua da salata a metaalina,

rispettivamente il canale di alimentazione e il canale di deflusso dello stagno del

EA 03 - Relazione geologica 7

Bellarosa Maggiore. Il primo è probabilmente di origine antropica, mentre il secondo

per la presenza presso la linea di riva attuale di una struttura simile a un conoide

plausibilmente è stato impostato su un alveo naturale già esistente.

Sia a nord che a sud la piana è delimitata da canali artificiali: a nord dal canale di

deflusso dello stagno del Bellarosa Minore e a sud dal canale di deflusso dello stagno

del Perdalonga e, parzialmente, dal canale immissario del Bellarosa Maggiore.

Nella sua porzione più orientale ospita quattro laghetti artificiali disposti lungo un

asse nord sud, tra loro collegati da condotte sotterranee e da canali in terra, realizzati

con la funzione di dare origine a un corridoio umido di raccordo tra i due stagni

dulciacquicoli del Bellarosa Minore e del Perdalonga.

4 ASPETTI GEOLOGICI

4.1 Inquadramento di area vasta: la successione stratigrafica

La successione dei terreni miocenici, che costituiscono quasi un anfiteatro che borda

all’esterno il territorio del Parco, è la seguente (dal basso verso l'alto):

1. "Argille di Fangario"

2. "Arenarie di Pirri"

3. "Calcare di Cagliari"

Le "Argille di Fangario" sono costituite da argille e marne grigie più o meno scure e

argille sabbiose giallo-biancastre, con plaghe arenacee irregolari grigie. Il contatto

con le sovrastanti "Arenarie di Pirri" è di tipo discordante.

Si presentano ricche in fossili con un contenuto paleontologico dato da foraminiferi

planctonici e bentonici, nannoplancton calcareo, cefalopodi, brachiopodi, echinidi,

ostracodi e abbondanti coralli; esse testimoniano una deposizione in un mare

piuttosto profondo, evidenziando il massimo approfondimento raggiunto dal bacino

sedimentario terziario nella Sardegna meridionale durante il Langhiano medio-

Serravalliano inferiore. La parte alta della formazione è caratterizzata da una

graduale diminuzione della batimetria corrispondente a una fase regressiva nel

Miocene medio.

La formazione delle "Arenarie di Pirri" è caratterizzata da arenarie ben cementate e

sabbie quasi incoerenti grigio-giallastre mediogranulari, costituite da granuli di

quarzo (per più del 70%), feldspato e mica, a cemento carbonatico. La stratificazione,

in bancate sottili e regolari, è netta nelle arenarie, mentre non è evidente nelle sabbie.

Localmente sono presenti intercalazioni conglomeratiche paleozoiche, a prevalenti

ciottoli metamorfici, legate a facies fluvio-deltizie oppure ad occasionali trasporti in

massa. L’unità è ricca in fossili, rappresentati da abbondanti frammenti di molluschi,

bioturbazioni, macroforaminiferi, foraminiferi planctonici e nannoplancton calcareo,

solo localmente.

EA 03 - Relazione geologica 8

Il contatto con le marne langhiane sottostanti è netto, così come il cambiamento di

facies, che da pelagica diventa francamente litorale, marcando una fase regressiva

della sedimentazione, durante la quale l’attività tettonica ha avuto un ruolo

importante. Una breve lacuna di sedimentazione caratterizza questo cambiamento,

come testimoniato dalla mancanza di continuità nell’evoluzione delle forme

planctoniche e dalla presenza di clasti di "Argille di Fangario" rimaneggiati nelle

"Arenarie di Pirri". L’età della formazione è riferibile al Serravalliano.

Il "Calcare di Cagliari" è un complesso in prevalenza carbonatico che affiora solo

nelle colline di Cagliari, sopra le "Arenarie di Pirri", costituito alla base da calcari

marnosi, "Pietra Cantone", sormontati da biocalcareniti, "Tramezzario" e da calcari

biohermali, "Pietra Forte".

La "Pietra Cantone" è un calcare marnoso-arenaceo giallastro, tenero e mal

stratificato, che poggia mediante un contatto graduale sulle "Arenarie di Pirri" e

marca una nuova fase trasgressiva. Il ricco contenuto paleontologico è dato da

foraminiferi planctonici e bentonici, bivalvi, gasteropodi, echinidi, coralli isolati e

bioturbazioni. Sono noti inoltre resti di crostacei, pesci, rettili e cetacei.

L’ambiente deposizionale indica una profondità di circa 60-80 m, riferibile al piano

circalitorale. I foraminiferi planctonici datano la facies al Tortoniano.

Sulla "Pietra Cantone", tramite una netta superficie erosiva, poggia il "Tremezzario",

costituito da calcari argillosi di colore bianco e aspetto farinoso, calcari bioclastici e

biocalcareniti in banchi di spessore variabile. I caratteri litologici, sedimentologici e

paleontologici mostrano una certa instabilità del bacino di sedimentazione e

l’assenza di una graduale transizione con l’unità sottostante. La biocenosi indica per

il "Tramezzario" una paleobatimetria non superiore a circa 40 m, che tende

progressivamente a diminuire verso l’alto della successione, e un piano batimetrico

infralitorale-circalitorale.

La "Pietra Forte" chiude la successione miocenica ed è costituita da un calcare

organogeno compatto bianco-grigiastro, da biohermale a biostromale, ricco di alghe

calcaree (Litotamni), oltre che di molluschi e di foraminiferi. L’ambiente

deposizionale è litorale e infralitorale, con elevata energia e paleobatimetria inferiore

a 30 m. La presenza di superfici di discordanza e brecce miste testimonia l’instabilità

del bacino di sedimentazione.

L'età non è precisabile su dati micropaleontologici ma, sulla base della posizione

stratigrafica, delle faune osservate e delle analisi eseguite, è riferibile al Tortoniano,

anche se per affinità con formazioni analoghe affioranti nel Golfo di Oristano, non è

possibile escludere un riferimento al Messiniano.

La "Pietra Forte", essendo costituita da roccia rigida, è intensamente fratturata e

fagliata; la sua compattezza, inoltre, ha dato luogo, grazie anche all'erosione, ad una

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morfologia a creste con pareti subverticali, con rotture di pendio nette al contatto con

le formazioni più tenere.

Sulle successioni mioceniche poggiano i depositi quaternari, che costituiscono gran

parte degli affioramenti visibili all’interno del Parco, attribuiti all’Olocene o al

Pleistocene.

Nel settore di Quartu Sant’Elena, prima della formazione del cordone litorale del

Poetto, il mare si inoltrava nella parte settentrionale dello Stagno di Quartu e nella

parte interna dello stagno di Molentargius (Bellarosa Maggiore).

Il fondo dello stagno di Molentargius è costituito da argille limose grigio-verdastre

con abbondante frazione organica e frammenti conchigliari di molluschi marini e

lagunari, a testimonianza della continua interazione tra ambiente marino salmastro e

fluviale.

EA 03 - Relazione geologica 10

Figura 2: Estratto della carta geologica. Legenda: Olocene: sl, Is: depositi lagunari; sd, gs, gs1: depositi deltizi; sp, gp: depositi litorali; hs, ha, h1m, h1i, h1n, h1u, h1r: depositi antropici; ba, bb, bc: depositi alluvionali; e5: depositi palustri; g2: depositi di spiaggia attuali; b2: coltri eluvio-colluviali; a: depositi di versante; bna, bnb, bnc: depositi alluvionali terrazzati; g: depositi di spiaggia. Pleistocene: PVM2a: Subsintema di Portoscuso; PVM1: Subsintema di Calamosca. Oligocene - Miocene: CGIC, CGIb, CGIa: Calcari di Cagliari; ADP: Arenarie di Pirri; AFA: A rgille di Fangario; GST, GSTa: Marne di Gesturi; NLL2: Arenarie di Serralonga; USSd, USSc, USSb, USSa: Formazione di Ussana. Fonte: Note illustrative della carta geologica d'Italia alla scala 1:50.000

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4.2 L’area di Is Arenas: la successione stratigrafica

La fascia di Is Arenas, localizzata tra i due stagni del Bellarosa Maggiore e di Quartu

(vasche del retrolitorale) mantiene traccia di un antico cordone litorale costituito da

ghiaie sabbiose medio grossolane e sabbie a stratificazione incrociata planare e basso

angolo probabilmente orientato in in direzione sud/ovest - nord/est, grossomodo

parallelo all'attuale linea di spiaggia. Numerosi siti di cava, attualmente dismessi,

permettono l’osservazione di questi depositi costieri, che indicano una rapida

sedimentazione legata alla trasgressione marina e alla rielaborazione di sedimenti

provenienti dalle conoidi dei fiumi che sfociavano nel golfo di Cagliari. Le sezioni

sono costituite da banchi di ghiaie sabbiose medio grossolane e sabbie a

stratificazione incrociata che testimoniano i processi evolutivi della paleospiaggia,

alternati a livelli costituiti esclusivamente da frammenti conchigliari. Lo spessore in

affioramento è variabile tra 2÷5 m, ma il suo spessore complessivo è di circa 25÷30 m.

Nelle porzioni più settentrionali e meridionali prevalgono invece sedimenti fini

costituiti da sabbie fini ben classate e da limi argillosi tipici di sedimentazione di

mare più profondo e con minore energia. I depositi, caratterizzati da un grado di

cementazione variabile, contengono una ricca associazione fossilifera

I depositi presenti nella piana di Is Arenas sono attribuiti al Versiliano secondo

l’interpretazione riportata nel nuovo foglio geologico al 50.000 (557 Cagliari), mentre

sono attribuiti all’ultima fase del Tirreniano (Tirreniano II) dai sostenitori della teoria

della Panchina Tirreniana.

Entrando nel dettaglio del percorso della pista ciclabile in oggetto e degli interventi

che devono essere eseguiti nella porzione più occidentale della piana, in prossimità

del Canale Mortu, al di sotto di un certo spessore di materiale rimaneggiato, è

presente un deposito di sabbia sciolta poco addensato, formatisi per rapido

colmamento di un canale che permetteva l'ingresso del mare fino allo stagno del

Bellarosa Maggiore.

Nel tratto compreso tra il Canale Mortu e la C. Dol prevalgono nella porzione più

superficiale depositi fini costituiti da una successione di sabbie fini ben classate e

sabbie argillose con resti fossiliferi, sormontate da un livello di terreno vegetale e

suolo superiore al metro. Oltre la C. Dol, lungo la Via Don Giordi fino a C. Murgia e

tra C. Murgia e il laghetto 4, a nord della vasca più occidentale del Perdalonga, il

livello di terreno vegetale e suolo si assottiglia e poggia direttamente su un deposito

costituito da sabbie da medie a grossolane ghiaiose passanti a ghiaie sabbiose con

ciottoli e frammenti di fossili.

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5 ASPETTI IDROGEOLOGICI

La struttura idrogeologica dell’area urbana di Cagliari in cui è inserito il Parco è

costituita da un acquifero principale che interessa le litologie sabbioso-arenacee delle

“Arenarie di Pirri”, limitate a letto dalle litologie argilloso-limose delle “Argille di

Fangario”.

Figura 3: Schema idrogeologico del Foglio 557 - Cagliari. Fonte: Note illustrative della carta geologica d'Italia alla scala 1:50.000

In corrispondenza di Is Arenas i depositi litoranei quaternari ospitano, per porosità

primaria, un acquifero secondario costituito da sabbie e subordinatamente

conglomerati costieri, con limi e argille palustri e alluvionali.

Al suo interno la falda freatica superficiale, la cui ricarica avviene per apporti

meteorici, ha subito un forte degrado a partire dalla fine degli anni Novanta. Nel

1993 gli studi realizzati nell'ambito del Programma di salvaguardia evidenziavano,

infatti, la presenza di una falda freatica superficiale dolce in corrispondenza di tutta

la piana di Is Arenas e solo debolmente salmastra (fino a 8,25 psu) in corrispondenza

di un pozzo sovrasfruttato, nella porzione centro-orientale di Is Arenas.

Nel 1998 gli studi successivi mostrano la salinizzazione della falda in due punti ben

precisi del Parco: nell'estrema propaggine nord occidentale di Is Arenas, a est dello

stagno di Perdabianca, con oltre 50 g/l di sali disciolti e lungo un tratto di circa 1,5

EA 03 - Relazione geologica 13

chilometri della via Don Giordi che taglia da est a ovest la porzione orientale della

piana, con valori fino a 30 g/l.

Allo stato attuale la falda è superficialmente da oligoalina a debolmente salmastra,

solo nella propaggine più orientale di Is Arenas, a cavallo della fascia di terreno che

ospita i laghetti di nuova realizzazione e lungo una stratta fascia di terreno che si

estende tra lo stagno del Bellarosa Maggiore e le vasche del retrolitorale, a ovest del

depuratore. Nel resto del territorio la falda superficiale è da salmastra a metaalina. La

separazione verticale tra la porzione oligoalina e quella metaalina è dovuta o alla

presenza di lenti di materiale argilloso o alla semplice differenza di densità.

In generale il contenuto di sali è via via crescente spostandosi da est a ovest, con un

importante interessamento della porzione occidentale di Is Arenas, dove sono state

realizzate le "Aree verdi lato Cagliari" e in corrispondenza dell'"Area Sport". In

corrispondenza di tali aree la salinità della falda freatica è, attualmente, superiore a

quella del mare e solo durante il periodo piovoso autunnale e primaverile, per

differenza di densità, la parte superficiale della falda è oligoalina. In corrispondenza

delle aree verdi lato Quartu Sant'Elena, la falda freatica è da oligoalina a debolmente

salmastra.

L’andamento del deflusso è impostato da est/nord est verso sud/sud ovest. Poiché le

caratteristiche litologiche dell’acquifero sono simili in tutta l’area in esame, essendo

impostato su sabbie a variabile grado di addensamento, la localizzazione degli assi di

drenaggio preferenziali e delle aree di alimentazione è da porre in relazione con la

permeabilità locale.

Il contenuto salino nell’anno 2010 nei piezometri di controllo ubicati nelle aree verdi

di Cagliari è oscillato tra 40,4 e 52,8 psu, in quelli ubicati in corrispondenza dell'Area

Sport tra 9,8 e 34,3 psu e in corrispondenza delle aree verdi di Quartu Sant'Elena tra

0,9 e 2,7 psu.

EA 03 - Relazione geologica 14

Figura 4: Estratto della carta idrogeologica dell'area di Is Arenas