Università degli Studi di Bologna

FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE, FISICHE E NATURALI

CORSO DI LAUREA SPECIALISTICA

IN SCIENZE GEOLOGICHE

CURRICULUM IN RISCHIO IDROGEOLOGICO

RELAZIONE FINALE DEL CORSO DI

RILEVAMENTO II: relazione geologica

dell’area n. 1 e 2 (Punta due Frati – Punta

Mugnone) Escursione dal 18/05/2012 al 28/05/2012 presso Marettimo, arcipelago delle Egadi (TP)

Professori: Studente:

Prof. Enzo Farabegoli RICCARDO GIUSTI

Prof. Luigi Cantelli Matricola: 626149

Anno Accademico 2011/2012

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Sommario 1. Introduzione ................................................................................................................................ 4

1.1 Area di studio e obiettivi del lavoro ...................................................................................... 4

1.2 Clima, vegetazione e aspetti geografici ................................................................................. 5

2. Inquadramento geologico regionale ............................................................................................ 6

2.1 Inquadramento geologico dell’isola ...................................................................................... 9

3. Rilevamento sul campo ............................................................................................................. 12

Affioramento 1: calcari dolomitici grigio chiari (unità 13 carta ABATE et al., 1996; Fm.

Sciacca Carta CARG, D'ANGELO et al., 2005) .......................................................................... 13

Affioramento 2: calcari dolomitici con presenza di un sottile livello marnoso (unità 13 carta

ABATE et al., 1996; Fm. Sciacca Carta Carg, D'ANGELO et al.,2005). ...................................... 16

Affioramento 3: banchi calcarei presenti sulla costa ovest (unità 15 carta ABATE et al., 1996;

Fm. Sciacca Carta Carg, D'ANGELO et al.,2005). ..................................................................... 19

Descrizione depositi recenti ...................................................................................................... 21

Osservazioni su elementi tettonici all’interno dell’area di studio. ............................................ 26

3.1 Conclusioni .......................................................................................................................... 28

4. Elementi di geologia applicata .................................................................................................. 32

4.1 Caratteri geomorfologici generali dell’area di studio ......................................................... 32

4.2 Stabilità dei versanti ............................................................................................................ 35

4.3 Idrogeologia ........................................................................................................................ 36

Bibliografia .................................................................................................................................... 37

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1. Introduzione

1.1 Area di studio e obiettivi del lavoro Questa relazione è il risultato finale della campagna di rilevamento svoltasi dal 18 maggio 2012

al 28 maggio 2012 a Marettimo, isola più occidentale dell’arcipelago delle Egadi in Sicilia

(fig.1.1), con lo scopo di realizzare una carta geologica dell’area. L’isola di Marettimo si trova a

40 km a Ovest di Trapani e ricade amministrativamente nel Comune di Favignana, principale

isola delle Egadi. L’area di studio n.1 e 2 ricadono nella zona nord-occidentale dell’isola

(riquadro rosso fig.1.1), a circa 8 km dall’unico centro abitato dell’isola. L’accessibilità della

zona è garantita grazie a un solo sentiero che percorre parte della costa orientale dell’isola e tutta

la costa settentrionale per terminare nella zona denominata Punta Mugnone, estremo Nord-

occidentale dell’isola.

Fig. 1.1 Inquadramento geografico generale (nel riquadro in basso a sinistra) e di dettaglio con individuazione con

perimetro di colore rosso dell’area di studio.

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Gli obiettivi del lavoro hanno richiesto una serie di indagini che possiamo sintetizzare

principalmente come: identificazione delle formazioni litologiche affioranti; individuazione di

contatti tettonici e/o stratigrafici tra le varie unità; dati sull’orientazione di strutture geologiche

presenti (foliazioni, faglie, pieghe ecc); osservazione e interpretazione di foto aeree relative

all’area di studio; valutazione della distribuzione di depositi quaternari di natura continentale e

marina e di fenomeni franosi.

1.2 Clima, vegetazione e aspetti geografici Il clima dell’area di interesse è di tipo mediterraneo caratterizzato da inverni miti e lunghe estati

calde e soleggiate, le precipitazioni sono scarse e le medie annue sono pari a 446 mm (stazione

di Trapani) concentrate nei mesi invernali.

A causa della mancanza della serie dei dati climatici riguardanti Marettimo, la classificazione di

Koppen utilizzata per l’isola di Marettimo si riferisce alla stazione meteorologica di Trapani, la

quale ricade nel gruppo Csa ovvero un clima subtropicale con stagione estiva secca.

L’isola possiede caratteristiche geologiche, geomorfologiche e topografiche che unite alla

complessa storia paleogeografica porta Marettimo ad avere una vegetazione peculiare e

originale. Inoltre Marettimo non è stata interessata dai cambiamenti nella composizione floristica

che hanno affetto le altre isole durante le glaciazioni quaternarie, mantenendo alcune peculiarità

ora completamente assenti in Sicilia (Gianguzzi et al., 2011). La vegetazione caratteristica

dell’isola di Marettimo è la macchia mediterranea e sull’isola predominano le seguenti varietà:

lentisco, erica euforbia, rosmarino, cisto, mirto, issopo marittimo, ruta, biancospino, artemisia,

timo, tagliamani. Lungo i versanti predominano il rosmarino, euphorbia deindroides, cistus

incanus, Timo, Lentisco, Erica. Gli alberi predominanti nell’isola sono il Pinus halepensis e

salendo poco di quota il Leccio (Quercus ilex). A quote basse è presente anche l’Agave e il

Tamarice. Lungo costa sono presenti piante erbacee come il Cardo, l’Artemisia, Glucium

flavum, Convolvus althaeoides e chritmum maritimum (finocchietto di mare), quest’ultimo

cresceva abbondantemente sugli scogli.

Gli endemismi esclusivi dell’isola sono: timo di Marettimo, perpetuino di Marèttimo, senecione

costiero di Marettimo, scilla di Ugo, bupleuro di Marettimo, limonio flessuoso.

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Le condizioni climatiche e topografiche dell’isola non sono favorevoli allo sviluppo della

vegetazione poiché viste la pendenza dei versanti, le estati secche e la scarsa presenza di suolo la

ritenzione idrica è tutt’altro che facilitata. Le piante hanno dovuto sviluppare caratteristiche

particolari per trattenere e captare l’acqua. Alcune di queste caratteristiche adattative al clima

dell’isola hanno favorito la stabilizzazione del substrato limitando l’erosione dovuta alle piogge

battenti e aumentando la permeabilità del terreno grazie alle radici profonde degli arbusti

mediterranei.

2. Inquadramento geologico regionale La Sicilia occupa un settore del Mediterraneo centro-occidentale ed è un segmento del sistema

alpino che si sviluppa lungo il limite di placca Africa-Europa. Questo segmento di catena collega

la catena africana delle Maghrebidi con l’Appennino meridionale, attraverso il cuneo di

accrezione della Calabria.

Dopo la fase orogenica alpina paleogenica, i movimenti compressivi più importanti di questo

settore del Mediterraneo sono legati alla rotazione antioraria del blocco Sardo-Corso, considerato

da alcuni autori come un arco vulcanico. La rotazione, che si sviluppò dall'Oligocene superiore

al Miocene inferiore, ha portato alla collisione del blocco Sardo-Corso con il margine

continentale africano. La formazione della catena è dovuta alla subduzione verso Ovest della

litosfera adriatica e ionica sotto il blocco Sardo-Corso. (CATALANO et al.,1985). L’analisi di

facies regionale indica che le successioni che vanno dal Paleozoico-Mesozoico al Paleogene,

riconosciute in Sicilia, rappresentano la copertura sedimentaria di distinti domini paleogeografici

che si svilupparono nell’oceano della Tetide e sul margine continentale africano prima della

deformazione (fig. 2.1).

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Fig. 2.1 Evoluzione del sistema piattaforma bacino della Sicilia occidentale.

Marettimo ma più in generale l’arcipelago delle Egadi costituiscono la base dell’edificio

tettonico studiato nella Sicilia occidentale, costituito completamente da sedimenti di piattaforma

carbonatica del Trias superiore-Giura inferiore. L’estensione di queste piattaforme (fig. 2.2) era

notevole infatti sono stati individuati dai vari autori cinque domini: pre-Panormide, Panormide,

Trapanese, Saccense e Ibleo. Marettimo ricadeva nel dominio pre-Panormide che era adiacente

al dominio Panormide.

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Fig.2.2 mappa tettonica della Sicilia che rappresenta le principali unità paleogeografiche del sistema thrust belt

(CALDARELLI et al.2011).

La successione Pre-Panormide, affiorante nella Sicilia occidentale è costituita da calcari e

dolomie di piattaforma carbonatica del Trias-Lias inferiore passanti verso l’alto a depositi

giurassici di scarpata-bacino o di piattaforma pelagica.

Eventi di rifting coinvolsero localmente l’ampio dominio di mare basso a partire dal Trias

superiore. Le principali strutture distensive dovute alla subsidenza termica sembrano interessare

il tetto della piattaforma carbonatica Triassico-Liassica con la formazione di margini e bacini.

Durante il Giurassico l’area siciliana fu interessata da profonde modificazioni della

paleogeografia e variazioni laterali di facies in risposta alla tettonica distensiva, con direzione

nord, legata ai movimenti trascorrenti sinistri tra Africa ed Europa (Dewey et al., 1989).

In conclusione le isole Egadi rappresentano il lembo emerso della catena montuosa sottomarina

che collega la catena maghrebide-siciliana con quella tunisina. Le isole fanno parete del “thrust

belt delle Egadi” che risulta costituito da un sistema di unità strutturate secondo geometria “ramp

and flat” vergenti verso sud e sud-est (CATALANO et al., 1985). La strutturazione è avvenuta

dopo la rotazione del blocco sardo-corso che ha portato all’apertura del bacino tirrenico,

avvenuta nel Miocene medio-superiore. La successione dell’isola di Marettimo è costituita da

terreni carbonatici e terreni clastico-terrigeni appartenenti al dominio pre-Panormide di età

mesozoica su cui poggiano in discordanza angolare depositi Plio-Quaternari.

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2.1 Inquadramento geologico dell’isola La geologia dell’isola di Marettimo è descritta in dettaglio da due recenti cartografie. La più

recente è la carta del progetto CARG foglio 604 del 2005 a scala 1:50000 (D'ANGELO et al.,

2005). L’altra carta geologica è stata redatta nel 1996 (ABATE et al., 1996) a una scala più di

dettaglio ovvero 1:10000. Le due carte geologiche sono state redatte da distinti autori, i quali

hanno suddiviso l’isola in modo diverso, la cartografia CARG ha suddiviso la geologia dell’isola

in unità litostratigrafiche. Invece l’autore Abate ha suddiviso l’isola in quattro unità stratigrafico

strutturali: l’Unità di Punta Bassano (Trias. med. – Dogger), che costituisce la porzione

meridionale dell’isola, l’Unità di Monte Falcone (Trias sup. Cretaceo inf.) che affiora nella

porzione nord orientale dell’ isola (in corrispondenza, appunto, di M. Falcone) e nella porzione

sud – occidentale in corrispondenza di Pizzo Scaturro, l’Unità di Punta Troia - Marettimo (Trias

sup. – Cretaceo inf.), ubicata lungo la costa settentrionale, occidentale ed orientale dell’isola ed

infine l’ Unità di Punta Bombarda che affiora nell’area nord occidentale di Marettimo.

Di seguito sono riportate le unità litostratigrafiche affioranti sull’isola di Marettimo descritte

dalla legenda della cartografia CARG appartenenti al dominio pre-Panormide:

FORMAZIONE DI SCIACCA (SIA): è costituita da dolomie microcristalline, a volte

bituminose con intercalazioni di dolomie stromatolitiche e brecce loferitiche.

Lateralmente e verso l’alto avviene un passaggio da dolomie microcristalline a dolomie e

calcari dolomitici grigio biancastri, presenti in banchi pian-paralleli con spessori da 50 a

150 cm contententi molluschi, alghe e foraminiferi. Nella porzione superiore alternanza

di dolomie, dolomie stromatolitiche e marne dolomitizzate. A varie altezze sono presenti

intercalazioni di marne giallastre, indicate con SIAa. L’ambiente deposizionale va dalla

laguna di retroscogliera alla piana tidale.

Età: Triassico superiore.

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DOLOMIE ENTEROLITICHE E MARNE BITUMINOSE: dolomie calcaree grigio-

nere, bituminose, dolomie stromatolitiche e loferitiche con frequenti strutture da

dissecamento e sottili livelli evaporitici. Verso l’alto sono presenti intercalazioni di

argilliti policrome e marne giallastre dolomitizzate a volte bituminose riconosciute come

DEMa. Nella porzione mediana sono presenti intercalazioni di lave basaltiche fortemente

alterate (DEMb) L’ambiente deposizionale ricade nella fascia che va dalla laguna aperta

fino a sabka. Queste intercalazioni affiorano in maniera rappresentativa nella sella

presente nella parte SE dell’isola con un assetto medio di N45E- 30 S.

Spessore: 350-500 m. Età: Triassico superiore – Liassico inferiore.

FORMAZIONE DI MONTE FALCONE: è costituita da dolomie cristalline massive o

mal stratificate, a luoghi sono presenti sottili livelli di marne giallastre e calcari entrambi

fortemente dolomitizzati. L’ambiente deposizionale: scarpata superiore di piattaforma

carbonatica.

Spessore: 100 - 150 m

Età: Liassico inferiore.

FORMAZIONE DI PIZZO SCATURRO: Calcilutiti e calcisiltiti a liste e noduli di selce,

sottilmente stratificate, contengono radiolari, ammoniti, lamellibranchi. A varie altezze

sono presenti intercalazioni di torbiditi carbonatiche oolitico-bioclascitche con alghe.

Ambiente deposizionale di scarpata.

Spessore: 80 - 100 m.

Età: Lias superiore – Dogger inferiore.

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FORMAZIONE DI BUCCHERI: questa rappresenta l’unità litostratigrafica più recente

affiorante a Marettimo ed è costituita da marne, argilliti silicee e radiolariti policrome

contenenti intercalazioni di calcareniti e calciruditi torbiditiche. Infatti l’ambiente

deposizionale è di scarpata ed è simile alla Fm. di Pizzo Scaturro che si trova al di sotto e

in discordanza con la Fm. di Buccheri.

Spessore: 30 - 50 m. Età: Malm.

Su questi terreni mesozoici in discordanza angolare poggiano:

brecce, conglomerati e calcareniti (Pleistocene inferiore)

conglomerati con matrice sabbiosa, calcareniti e sabbie (Tirreniano)

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3. Rilevamento sul campo Il capitolo presenta le informazioni ottenute sul campo, dall’osservazione diretta di alcuni

affioramenti ben visibili, accessibili e più significativi.

L’attività di rilevamento si è concentrata prevalentemente in punti ove la conformazione

topografica ha permesso il rilevamento diretto con la roccia in posto affiorante.

L’isola presenta affioramenti molto estesi ma difficilmente osservabili, soprattutto lungo tutto il

loro spessore poiché formano principalmente pareti verticali alte oltre cento metri, in particolare

nella zona nord-occidentale dell’isola quale area di studio della presente relazione (fig 3.0)

Identificato il tipo di roccia affiorante, l’indagine proseguiva alla ricerca di un possibile contatto

con le formazioni adiacenti o al riconoscimento di modeste variazioni di facies all’interno della

stessa formazione.

Di seguito sono riportati la descrizione dei vari affioramenti rilevati nell’area di studio.

Figura 3.0 dettaglio dell’area di studio

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Affioramento 1: calcari dolomitici grigio chiari (unità 13 carta ABATE et al.,

1996; Fm. Sciacca Carta CARG, D'ANGELO et al., 2005) Seguendo il sentiero forestale che percorre la costa settentrionale dell’isola, circa all’altezza di

Punta Galera (fig.3.1) è possibile osservare un’estesa parete a picco sul sentiero costituita da

calcari dolomitici di colore grigio chiaro.

Figura 3.1 primo affioramento: banchi calcarei dolomitici molto spessi.

L’affioramento è caratterizzato da banchi piano paralleli di roccia calcareo dolomitica. La

stratificazione è tabulare e gli spessori dei singoli banchi può anche superare il metro. In fig. 3.2

si può osservare come all’interno dei singoli banchi non siano visibili strutture sedimentarie

rilevanti. Eventuali strutture potrebbero essere state obliterate dalla dolomitizzazione.

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Figura 3.2 dettaglio del primo affioramento.

Verticalmente si è osservato come tra i diversi banchi siano presenti livelli terrigeni marnosi di

medio spessore (< 1m) che formano piccole cenge visibili in lontananza sul sentiero (fig. 3.3).

L’ambiente di formazione dei banchi calcareo-dolomitici può essere attribuito a una facies di

laguna di retroscogliera come indicato anche dalla cartografia esistente CARG (D'ANGELO et al.,

2005). Grazie alla subsidenza della piattaforma carbonatica si sono formati questi potenti banchi.

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Figura 3.3 presenza di livelli marnosi di spessore medio, testimoniati dalla presenza di piccole cenge (freccia

arancione) lungo la parete.

Secondo la cartografia esistente, questo primo affioramento appartiene alla Formazione di

Sciacca secondo gli autori della carta del progetto CARG (D’Angelo et al.,2005). Invece

secondo Abate et al. (1996) appartiene all’unità numero 13 dell’unità monte Falcone.

Confrontando le due unità con il rilevamento e le osservazioni svolte, si ritiene che

l’affioramento sia descritto con più precisione dalla legenda CARG che descrivere parte della

Formazione Sciacca come: “...passanti lateralmente e verso l’alto a dolomie e calcari dolomitici

grigio biancastri, in banchi piano paralleli con spessore da 50 a 150 cm…” .

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Affioramento 2: calcari dolomitici con presenza di un sottile livello marnoso

(unità 13 carta ABATE et al., 1996; Fm. Sciacca Carta Carg, D'ANGELO et

al.,2005). Spostandosi verso ovest di circa 330 metri rispetto al primo affioramento sul sentiero

settentrionale è stato osservato la variazione laterale della formazione di Sciacca, individuata nel

primo affioramento. La particolarità individuata nel rilevamento è la comparsa di questo strato

marnoso di spessore variabile dal decimetro (fig.3.4) al mezzo metro (fig. 3.5) poiché

probabilmente la zona è stata colpita maggiormente dalle intense spinte tettoniche compressive

mioceniche.

Figura 3.4 particolare dell’affioramento numero 2, è ben visibile la struttura sigmoide dello strato marnoso.