Grotte in evaporiti

AYUB S. 2002 - Studio idrologico ed edrogeologico di dettaglio dei sistemi carsici Pérolas-Santana, Grilo e Zezo, Iporanga, San Paolo, Brasile

Tesi dottorato 1

LE GROTTE

IN

EVAPORITI

Progetto Powerpoint 2007

a cura di Giuliana Madonia

& Paolo Forti

con la collaborazione di: Mauro ChiesiVincenza MessanaUgo SauroMarco Vattano


Tesi dottorato 2

INTRODUZIONE: LE EVAPORITILe evaporiti sono rocce sedimentarie costituite principalmente da carbonati, solfati e cloruri che si formano per precipitazione chimica da soluzioni ad elevata salinità, dette brine o salamoie.

I fenomeni carsici nelle evaporiti – Società Speleologica Italiana 2007

Mixed water

Stable water

I minerali più comuni che compongono le evaporiti sono:

•Carbonato di calcio (CaCO3)•Gesso (CaSO4 · 2H20)•Anidrite (CaSO4)•Halite (Salgemma - NaCl)


Tesi dottorato 3


LE PRICIPALI AREE CON CARSISMO IN SALEAree carsiche ben sviluppate si incontrano solo dove il clima è abbastanza arido da impedirne la completa demolizione in tempi brevi.

Cile

RomaniaItalia

Spagna

Siberia

Israele

Iran


Tesi dottorato 4


IL PIU’ GRANDE BACINO EVAPORITICONel messiniano in poco più di 300.000 anni il Bacino del Mediterraneo è stato caratterizzado dalla deposizione di enormi quantità di evaporiti

http://www.venadelgesso.org/geologia/geologia.htm


Tesi dottorato 5


LE FORME SUPERFICIALI

A grande scala gli affioramenti di sale sono caratterizzati dalla presenza di un elevato numero di piccole doline al cui fondo si aprono pozzi verticali


Tesi dottorato 6


IL CARSISMO PROFONDO

In generale sono grotte molto semplici, costituite da un pozzo di accesso verticale che raggiunge il livello piezometrico ove si sviluppa una galleria orizzontale che raggiunge direttamente che alla risorgente.

Le grotte in sale possono comunque raggiungere anche sviluppi chilometrici e svilupparsi su più livelli


Tesi dottorato 7


IL CONCREZIONAMENTOLe grotte in sale possono essere molto ricche di speleotemi di ogni tipo, che si sviluppano esclusivamente per evaporazione. Per questa loro genesi hanno in genere forme più contorte di quelle in gesso.


Tesi dottorato 8


Gli speleotemi delle grotte in sale sono in generale monotoni dal punto di vista mineralogico, essendo costituiti per oltre il 95% di cloruro di sodio.

Sono comunque a volte presenti cloruri di potassio e magnesio e solfati di calcio (anidrite essenzialmente).

Nelle grotte del deserto di Atacama sono anche presenti solfati di rame

LE MINERALIZZAZIONI


Tesi dottorato 9


LE FORME SU DEPOSITI ANTROPICILa velocità nell’evoluzione dei fenomeni carsici nel sale da un lato raramente permette una loro conservazione nel tempo e dall’altro ne consente lo sviluppo anche su depositi esposti da pochi anni, come nel caso delle discariche delle miniere di kainite e carnallite degli Urali, ove si sono formati sistemi carisci completi in meno di 20 anni


Tesi dottorato 10


L’EVOLUZIONE NEL TEMPOLe grotte in sale alternano periodi di quasi totale inattività (durante i periodi secchi) a momenti di rapidissimo sviluppo (durante le brevi precipitazioni)

Le grotte in sale possono essere pericolosissime durante gli eventi piovosi dato che l’acqua di ifitrazione può “fluidificare” i piani di discontinuità causando crolli anche di grandi masse di roccia


Tesi dottorato 11


LA CARSIFICAZIONE DELLE ANIDRITI

L’idratazione dell’anidrite a gesso causa un aumento notevole del volume della roccia con conseguente impossibilità per l’acqua di penetrare in profondità e quindi assenza di sviluppo delle grotte molto all’interno del massiccio roccioso


Tesi dottorato 12


I MECCANISMI DI CARSIFICAZIONEL’anidrite, sotto i 59°C è più solubile del gesso, ma è meno erodibile.

La velocità di carsificazione quindi può variare considerevolmente

In generale il processo sarà più lento in anidrite pura rispetto al

gesso puro.

Ma se l’anidrite è parzialmente

gessificata allora il processo sarà più

rapido per l’asportazione meccanica dei frammenti di

anidrite


Tesi dottorato 13


EROSIONE DIFFERENZIALE GESSO-ANIDRITE

Lame di anidrite esposte dalla Erosione differenziale


Tesi dottorato 14


I FENOMENI CARSICI IN ANIDRITE

L’alta Valle del Secchia è l’area carsica con fenomeni carsici in anidrite parzialmente gessificata più conosciuta e studiata al mondo


Tesi dottorato 15


LA PIU’ PROFONDA GROTTA IN ANIDRITE

Il record di profondità appartiene all’Italia

(-265 nella Grotta di Monte Caldina, Reggio

Emilia)


Tesi dottorato 16


UN TIPO PECULIARE DI GROTTE:LE ANSE IPOGEE

Sono la conseguenza diretta dell’impossibilità per l’acqua di entrare profondamente nel massiccio di anidrite.

Si sviluppano esclusivamente a livello di base, a pochissima distanza dai versanti e sempre congruenti con i principali lineamenti tettonici (incisioni fluviali)


Tesi dottorato 17


I DEPOSITI CHIMICILe grotte in anidrite sono poverissime di speleotemi di soffitto e di parete a causa dei frequentissimi distacchidi materiale conseguenti all’idratazione a gesso.

Le uniche concrezioni di una certa dimensione sono i letti fluviali ricoperti da crostoni carbonatici


Tesi dottorato 18


I MINERALI DI GROTTA

Le grotte nelle gesso-anidriti dell’alta Val di Secchia, pur essendo poverissime di speleotemi, ospitano alcune mineralizzazioni secondarie particolari di Devillina, brochantite e Penninite


Tesi dottorato 19

PRINCIPALI AREE CARSICHE GESSOSE NEL MONDO

Italia

Spagna

Ukraina

Pur se arealmente minoritari rispetto ai calcari i gessi sono diffusi in tutto il mondo.L’età delle formazioni affioranti, e quindi le loro caratteristiche litologiche e strutturali, sono molto varie. Esistono sia gessi sub-attuali sia gessi di oltre 500 Ma.

Argentina

Messico

Russia del Nord

Urali

Asia centrale

Stati Uniti

Africa Settentrionale

Siria



Tesi dottorato 20

I FENOMENI CARSICI GESSOSI

IN ITALIA

Fenomeni carsici nei gessi sono presenti in

tutte le Regioni d’Italia

(Zini, 2003)



Tesi dottorato 21

LE GROTTE NEI GESSI

Le grotte in gesso possono essere suddivise in base alla loro genesi ed evoluzione idrogeologica in:

• grotte di attraversamento (tipiche di un carso esposto)

• cavità isometriche isolate (tipiche di un carso profondo con acquiferi parzialmente o totalmente confinati)

• grotte labirintiche a 2 0 3 dimensioni (tipiche di un carso profondo con acquiferi parzialmente o totalmente confinati)

Le Grotte in Gesso – Società Speleologica Italiana 2007

Per il tipo di genesi le grotte del secondo e terzo gruppo sono “ipogeniche” per maggiori informazioni vedi ppt relativo


Tesi dottorato 22

LA CIRCOLAZIONE IDRICA NEI GESSI

La circolazione idrica nei gessi è condizionata da:

• permeabilità per porosità da bassa a molto bassa

• elevata solubilità

• sistemi dimensionati per il massimo flusso

• bassa capacità di immagazzinamento

• impossibilità di sviluppare condotte al di sotto del livello freatico



Tesi dottorato 23

GLI ACQUIFERI IN GESSO E IN CALCARE (carso esposto)

I movimenti dell’acqua e la carsificazione sono limitati alla zona areata e a quella epifreatica

Nella zona freatica si può avere la solo la riduzione dei solfati a solfuri.

Nella zona areata si ha carsificazione ad opera delle acque di percolazione

Nella zona freatica la carsificazione è garantita da vari meccanismi speleogenetici: Bogli, Picknett, acidi forti, materia organica, ecc.



Tesi dottorato 24

LE GROTTE IPOGENICHE DA INIEZIONE BASALE E/O LATERALE


L’iniezione basale e laterale tende a sviluppare flussi verticali fino al raggiungimento della superficie piezometrica lungo cui si svilupperanno cavità orizzontali


Tesi dottorato 25

Grotte labirintiche a 2 dimensioni possono formarsi solo in rari e particolari ambienti caratterizzati da:

• Acquiferi totalmente o parzialmente confinati

• Presenza di grandi quantità di acqua provenienti da iniezione laterale e basale

• Flussi acqua lenti

L’iniezione basale causa una risalita delle acque fino alla superficie freatica dove si sviluppa un pattern labirintico a due dimensioni di gallerie non gerarchizzate



Tesi dottorato 26

Le più grandi grotte del mondo


Le grotte ipogeniche ucraine sono di gran lunga le più grandi del mondo: l’Optimicheskaia raggiunge i 250 km di sviluppo, l’Ozerna e la Zoloushka oltre 100

Sono costituite da un intreccio di gallerie equidimensionali e i soffitti sono spesso cupoliformi


Tesi dottorato 27

Attualmente è l’unica grotta ipogenica in gesso che si conosce in Italia. E’ stata

scoperta nel 2005 all’interno di una miniera di gesso nei

pressi di Asti.


Presenta le pareti uniformemente corrose

al suo interno scorre un piccolo fiume di acqua solfurea

LA GROTTA DI MONCALVO


Tesi dottorato 28

Gli speleotemi delle grotte ipogenicheA causa del loro sviluppo in ambiente saturato, le concrezioni sono praticamente assenti.

Solo dopo la loro “emersione” la condensazione può portare allo sviluppo di grandi cristalli di gesso e l’ossidazione può sviluppare piccole concrezioni di ossidi di Ferro e Manganese


Cristalli di gesso secondario nella grotta optimichesskaia

Piccole stalattiti di romanechite nella grotta Zoolushka


Tesi dottorato 29

L’IDRODINAMICA DEI SISTEMI CARSICI IN GESSO QUALE FATTORE CONDIZIONANTE LA SPELOGENESI

Peculiarità Gessi Calcari

Solubilità Elevata (~ 2.5 g/l) Bassa (~ 100 mg/l)

Porosità primaria bassa o molto bassa Da bassa a media

Densità di fratture Bassa (metrica) Centimetrica

CONSEGUENZE

• percolazione dell’acqua solo nelle poche e rade fratture

• iniziale gerarchizzazione dei condotti drenanti

• ruscellamento superficiale con conseguente dissoluzione nelle zone prive di fratture beanti

• sigillo delle fratture minori a seguito di evaporazione e conseguente cristallizzazione



Tesi dottorato 30

IL Controllo Strutturale


Per quanto detto l’evoluzione carsica ipogea è rapidissima lungo le linee di deflusso e nulla in tutte

le altre porzioni

Per questo motivo il contollo strutturale sulle gallerie è

sempre evidente in modo molto più marcato che nelle grotte in

calcare


Tesi dottorato 31

LA STRUTTUTRA DI UN SISTEMA CARSICO IN GESSO (PRIMARIO DOMINANTE)

Poche e importanti vie di drenaggio

Gerarchizzazione del drenaggio

Pochi e brevi tratti di condotti sifonanti sempre in zona epifreatica

PERTANTO

LE GROTTE CONSISTONO DI LUNGHI TRATTI DI

GALLERIE SUB-ORIZZONTALI RACCORDATE

DA POZZI VERTICALI



Tesi dottorato 32

IL SISTEMA SPIPOLA - ACQUAFREDDA

Rappresenta il sistema più esteso di tutta l’Europa occidentale (sviluppo: 11 km; dislivello: 118 m).

Si imposta su 5 livelli sub-orizzontali caratterizzati da gallerie circa rettilinee

I vari livelli sono raccordati da pozzi sub-verticali

Il torrente sotterraneo ha un flusso di base di 5 l/s e portate di piena fino a 600 l/s



Tesi dottorato 33

VELOCITA’ DI EVOLUZIONE DELLE GROTTE IN GESSO

L’alta solubilità e la facile erodibilità del gesso fanno si che l’evoluzione carsica nei gessi sia rapidissima con formazione di grotte di grandi dimensioni in poche centinaia di anni.

La velocità di sviluppo delle condotte è di 1-2 ordini di grandezza superiore rispetto ai calcari.

L’elevata velocità di sviluppo delle condotte ha come conseguenze:

• il dimensionamento delle condotte per le massime portate possibili;

• la veloce creazione di gallerie su piani sovrapposti che si sviluppano in relazione alle variazioni del livello di base carsico



Tesi dottorato 34

EVOLUZIONE DELLA GROTTA DELLA SPIPOLAL’intercettazione da parte della Cava Ghelli (fine anni ’60) ha provocato un abbassamento del livello piezometrico di circa 10 m

CONSEGUENZE

Attivazione di un processo di erosione regressiva con conseguente:

• fossilizzazione di oltre 500 m della condotta principale;

• formazione di una nuova via drenaggio di oltre 1 km a quota inferiore, ad una velocità media di 50m/anno



Tesi dottorato 35

I MECCANISMI SPELEOGENETICII meccanismi che possono portare all’allargamento delle discontinuità primarie nei gessi sono, in ordine di importanza

crescente:

• Effetto impacchettamento

• Effetto diffusione da flusso

• Riduzione dei solfati a solfuri

• Dissoluzione per condensazione

• Dissoluzione incongruente

• Solubilizzazione

• Erosione meccanica



Tesi dottorato 36

La riduzione dei solfati a solfuri

Avviene a seguito dell’ossidazione delle sostanze organichepresenti nelle soluzioni sature di gesso intrappolate nelle

fratture al di sotto del livello piezometrico in condizioni anossiche

La riduzione dei solfati a solfuri si può mantenere attiva probabilmente fino a qualche diecina di metri al di sotto del

livello piezometrico

Produce solo un leggero allargamento delle fratture che è però fondamentale nel momento in cui il livello piezometrico si

abbassa



Tesi dottorato 37

I QUARZI DELLA ROMAGNA

Riduzione anaerobica dei solfati

Calo del pH

H2O+CaSO4+SiO2+materia organica

SO42-+2C+H2O

S2-+2HCO3-+2H+

Dissoluzione del gesso e concomitante deposizione di quarzo

La riduzione anaerobica dei solfati a solfuri, indotta dall’ossidazione di materiale organico a CO2, abbassa il pH, favorendo la precipitazione di silice, e produce una leggera sottosaturazione rispetto al gesso che pertanto si discioglie.



Tesi dottorato 38

La dissoluzione per condensazione

Attiva solo nelle zone areate delle grotte.

Si esplica:

• per la condensazione sulle pareti o sul soffitto della grotta di aria calda proveniente dall’esterno;

• per l’evaporazione dalla superficie di laghi e fiumi sotterranei

Peculiari di questo meccanismo sono le cupole di condensazione

Questo meccanismo è particolarmente efficiente nei gessi data la loro alta solubilità



Tesi dottorato 39

La dissoluzione incongruente

H20

meteorica

+ CO2

umica

+ CaSO4 · 2 H20

roccia

2H+ + CO3=

SO4= + Ca++

CaCO3Ca+++SO4=

+

La precipitazione di calcite permette la solubilizzazione aggiuntiva di gesso

La dissoluzione incongruente si può innescare anche quando l’acqua di infiltrazione meteorica si arricchisce di CO2

percolando attraverso il suolo



Tesi dottorato 40

Le forme conseguenti

La dissoluzione incongruente non è molto efficiente per l’ampliamento dei vuoti carsici, ma è importanteper lo sviluppo di grandi speleotemidi calcite all’interno delle grotte gessose.

Il processo di dissoluzione incongruente è attivo solo nelle parti prossime all’infiltrazione delle acque.

Fiumi sotterranei che trasportano materia organica possono mantenere attivo il processo anche nelle parti più interne della grotta dove l’ossidazione progressiva della materia organica rilascia progressivamente CO2 nelle acque.



Tesi dottorato 41

La solubilizzazioneLa solubilizzazione del gesso è un meccanismo speleogenetico che diviene molto efficiente non appena l’idrodinamica delle acque di infiltrazione permette il passaggio da condizioni di moto laminare a situazioni di moto turbolento.

Rappresenta il più importante effetto speleogenetico all’interno delle grotte in gesso. La sua efficacia è favorita da: scarsa tenacità della roccia gessosa, abbondante presenza nelle acque di particelle fini (sabbia, argilla..), regime idrico caratteristico dei sistemi carsici con bassa capacità di immagazzinamento che alternano lunghi periodi di magra a violente ed improvvise piene, ecc..

L‘erosione meccanica



Tesi dottorato 42

LE PRINCIPALI FORME SOTTERRANEE: LE GALLERIE EPIGENETICHE

Nei gessi sono molto comuni lunghi tratti di gallerie orizzontali legate a scorrimento d’acqua a pelo libero in equilibrio con le quote dei recapiti (livello di base carsico)



Tesi dottorato 43

LE PRINCIPALI FORME SOTTERRANEE: I CANYONS

Rappresentano l’evoluzione gravitativa delle gallerie orizzontali in equilibrio con il livello dei recapiti, mano a mano che questi si andavano approfondendo



Tesi dottorato 44

LE PRINCIPALI FORME SOTTERRANEE: LE GALLERIE PARAGENETICHE (Canali di Volta)

A seguito di cospicui riempimenti l’acqua può agire in maniera “antigravitativa” generando le gallerie paragenetiche



Tesi dottorato 45

I PENDENTI

L’intersezione di più canali di volta meandriformi può isolare porzioni di gesso simili a tozze stalattiti: i pendenti



Tesi dottorato 46

LE GALLERIE FREATICHE Si possono sviluppare solo quando:

• per particolari condizionamenti strutturali

• per motivi idrodinamici locali, dovuti a particolari eventi piovosi

in determinati momenti o anche per lunghi periodi le gallerie vengono completamente allagate

Esempio di galleria di interstrato che a causa di un disturbo tettonico permette l’evoluzione di una porzione di grotta allagata al di sopra del livello piezomentrico



Tesi dottorato 47

LE PRINCIPALI FORME SOTTERRANEE: LE GALLERIE TRIANGOLARI

Laddove il gesso è intercalato a depositi non carsificabili si possono sviluppare gallerie di interstrato a sezione triangolare


Sistema Covadura – Spagna (P. Forti)


Tesi dottorato 48

LE PRINCIPALI FORME SOTTERRANEE: I MAMMELLONI

Grotta Trivella – Serradifalco, CL. (M. Vattano)

L’erosione di un interstrato può produrre l’esposizione di un soffitto a mammelloni”, la cui genesi è sinsedimentaria: si sono formati infatti nel momento in cui aveva inizio la deposizione dello strato di gesso

L’evoluzione carsica ha il

ruolo di metterli in evidenza.



Tesi dottorato 49

LE PRINCIPALI FORME SOTTERRANEE: I SALONI DI CROLLO

In corrispondenza dell’intersezione di lineamenti strutturali processi graviclastici portano spesso all’evoluzione di grandi saloni di crollo



Tesi dottorato 50

LE PRINCIPALI FORME SOTTERRANEE: I POZZI CASCATA

Le gallerie poste su differenti livelli sono spesso collegate tra loro da pozzi cascata anche di imponenti dimensioni.



Tesi dottorato 51

I DEPOSITI FISICI

Corsi d’acqua sotterranei depositano accumuli detritici, dello spessore anche di decine di metri, con granulometria da fine a grossolana.

Testimoniano passati eventi di alluvionamento.



Tesi dottorato 52

LE CONCREZIONI E LE MINERALIZZAZIONI

Le grotte in gesso sono generalmente meno ricche di depositi chimici

(concrezioni o minerali secondari) rispetto ai calcari.

I depositi chimici possono essere suddivisi in 4 categorie:

• Speleotemi di carbonato di calcio

• Speleotemi di gesso

• Minerali generalmente solfatici (epsomite, mirabilite, ecc.)

geneticamente correlati all’ambiente gessoso

• Minerali non correlati all’ambiente gessoso (nitrati, fosfati, ecc.)


Per la trattazione generale si rimanda ai ppt sul concrezionamento


Tesi dottorato 53

L’ORIGINE DEL CARBONATO DI CALCIO Gli ioni CO3

-- nelle acque possono derivare da:


La velocità di crescita degli speleotemi di CaCO3 è generalmente

molto superiore a quella degli omologhi in grotte calcaree a causa dell’alta concentrazione di ioni Ca++

dovuti alla simultanea solubilizzazione del gesso

•Sovrastanti formazioni carbonatiche

•CO2 disciolta dalle acque di percolazione

•Ossidazione in grotta di sostanze organiche


Tesi dottorato 54

LE “LAME” DI CALCITE

B C D


E’ un particolare tipo di speleotema che si sviluppa sulle pareti subverticali su cui scorre un flusso laminare d’acqua: si formano così delle “croste” di calcite, che a seguito della simultanea dissoluzione del gesso tendono a risultare quasi completamente distaccate dal substrato gessoso

La “lama” di carbonato di calcio della Novella ha un’altezza di 14 metri.


Tesi dottorato 55

Gli estadi evolutivi delle “Lame di Calcite”B) la colata di calcite isola il sottostante supporto argilloso formando una lama con nucleo argilloso

C) il processo si ripete nel tempo

D) formazione di una serie di lame di calcite parallele alla parete della grotta

A) l’acqua di infiltrazione discioglie prima il gesso delle pareti ricoprendole di materiale fine insolubile su cui deposita una colate di calcite

A B C D



Tesi dottorato 56

Grave Grubbo, Verzino - KR (P. Forti)

LE MEZZE BOLLE DI GRAVE GRUBBOSingolari concrezioni di calcite flottante il cui sviluppo è dovuto al processo di dissoluzione incongruente.

La CO2 è fornita dall’ossidazione di materia organica presente in sospensione nelle acque sulfuree.



Tesi dottorato 57

LE STALATTITI DI GESSO Monocristalline, prive di canalicolo interno con crescita spesso non perfettamente verticale

Presentano la superficie esterna botroidale, spesso prive di canalicolo interno oppure, se presente, molto tortuoso e ostruito in più punti

OPPURE



Tesi dottorato 58

LE STALATTITI DI GESSO

Località (Nome fotografo)

L’accrescimento è pertanto dovuto al flusso d’acqua superficiale e solo in minima parte al gocciolamento apicale.

Questa differenza rispetto alle analoghe in calcare è dovuta al diverso meccanismo di deposizione:

Gessi: sovrassaturazione per evaporazione

Calcari: sovrassaturazione per diffusione

INOLTRE

Il diverso meccanismo di deposizione influenza il diverso comportamento nei confronti delle correnti d’aria

GESSI CALCARI



Tesi dottorato 59

LE TRAYS

Rocking Chair Cave, New Messico (P. Forti)

Presentano la parte apicale ingrossata e curvata controvento

Si originano per un processo simultaneo di dissoluzione da condensazione e deposizione per evaporazione



Tesi dottorato 60

LE ECCENTRICHE DI GESSO

Grotta delle Eccentriche- S.Ninfa – TP (P. Forti)

Rispetto alle analoghe calcitiche le eccentriche di gesso sono rare.

L’evaporazione e conseguente precipitazione tende facilmente ad ostruire il canalicolo interno.



Tesi dottorato 61

LE STALAGMITI CAVE DI GESSO (SORBAS)



Tesi dottorato 62

LE PALLE DI GESSO

Cueva dell’Agua, Sorbas (P. Forti)

Si formano su pareti verticali in corrispondenza di sottili intercalazioni argillose presenti nella roccia gessosa (Da Calaforra e Forti, 1991)



Tesi dottorato 63

I CRISTALLI DI GESSOI cristalli di gesso, da microscopici ad oltre un metro di lunghezza, sono senza dubbio i più comuni depositi secondari delle grotte in gesso.

Possono essere legati evaporazione di acqua di lenti flussi capillari

Cristalli isolati all’interno di depositi pelitici

Infiorescenze gessose intercristalline



Tesi dottorato 64

I CRISTALLI DI GESSO DEGLI INTERSTRATI

Si formano per lenta sovrasaturazione dovuta sia ad evaporazione che ad ossidazione dell’acido solfidrico.

Le loro dimensioni variano da pochi millimetri a avi metri



Tesi dottorato 65

I CRISTALLI DI GESSO SANTA NINFA

Grandi druse di cristalli di gesso tabulari si possono sviluppare ad opera dell’acido solforico liberato da acque solfuree presenti nelle grotte gessose

L’acido solforico, prodotto per ossidazione biologica e abiologica dell’acido solfidrico, causa per effetto dello ione comune, la precipitazione del gesso dalle acque di percolazione già sature rispetto a questo minerale.



Tesi dottorato 66

LE “POLVERI” DI GESSOAccumuli cristallini (10-100 µ) spesso aciculari

Quattro meccanismi genetici:

1) Evaporazione di acque di risalita capillare (New Messico)

2) Reidratazione della bassanite in ambienti tropicali (Cuba)

4) Mineralizzazione del guano di pipistrello. (S

Ninfa – Sicilia)

3) Segregazione per congelamento (Siberia del Nord)



Tesi dottorato 67

I MINERALI DI GROTTAI minerali secondari sono moltomolto menomeno comunicomuni rispetto alle grotte incalcare, ma sono comunque presenti.

Epsomite

1 µm.

Ad oggi sono conosciute ben 24specie mineralogiche differenti.

Quarzo

Zolfo



Tesi dottorato 68


GLI OSSIDI DELLA PELAGALLI

All’interno di questa grotta del bolognese, in una piccola sala non molto distante dall’esterno si sono sviluppate stalattiti, stalagmiti, e

colate totalmente formate di ossidi-idrossidi idrati di ferro e manganese a volte con piccole

quantità di gesso microcristallino

La formazione di questi minerali è dovuta all’esistenza di particolarissime condizioni

al contorno


Tesi dottorato 69

LA GENESI


L’elemento fondamentale è la presenza di un interstrato marnoso subverticale

L’erosione differenziale di questo ha permesso l’instaurarsi di una marcita in superficie

Le condizioni anossiche hanno permesso agli ioni Fe++ e Mn++

di migrare lungo l’interstrato

Affiorando in ambiente aeratole acque di percolazione hanno formato per ossidazione gli speleotemi


Tesi dottorato 70

LO ZOLFO E L’OPALE DI GRAVE GRUBBOIn corrispondenza di sorgenti solfuree l’ossidazione dell’acido sofidrico disciolto nelle acque ad opera di batteri solfo-ossidanti in condizioni di media ossigenazione, genera depositi flottanti opalescenti costituiti da materiale organico e zolfo.



Tesi dottorato 71

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

I fenomeni carisci nelle evaporiti sono diffusi in tutto il mondo

Danno luogo a grotte che non hanno nulla da invidiare a quelle in calcare

Le grotte in gesso, e ancora di più quelle in sale, si sviluppano molto velocemente ma “sopravvivono” molto meno degli analoghi fenomeni in calcare

Pur in presenza di un concrezionamento generalmente più scarso, presentano speleotemi assolutamente peculiari

Tali speleotemi sono fondamentali per la ricostruzione paleoclimatica e paleoambientale.



Tesi dottorato 72

PER SAPERNE DI PIU’

CALAFORRA JORDI J. M. (1998) –Karstologia de jesos, Universidad deAlmeria, 384 p.

KLIMCHOUK A., LOWE D., COOPERA., SAURO U. (eds.) (1996) –Gypsum Karst in the World. Int.Journ. Speleol., 25, (3-4), 307 p.

HILL C., FORTI P. (1997) - Caveminerals of the World. Nat. Spel.Soc., 464 p.

MADONIA G., FORTI P. (eds.) (2003)– Le aree carsiche gessose d’Italia.Mem. Ist. Spel., ser. 2, 14, 285 p.


Grotte in evaporiti

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