Le eolianiti dell’isola d’Elba: i depositi del promontorio del M. Calamita e del Golfo di Viticcio

Nel presente lavoro vengono descritti alcuni depositi eolici affioranti nel tratto di costa occidentale del promontorio del M. Calamita (settore sud-orientale dell’Isola d’Elba) e nel Golfo di Viticcio (settore centro-settentrionale dell’isola). I depositi eolici poggiano in discordanza sulle antiche coste rocciose modellate nel substrato, rinvenendosi finanche all’interno delle preesistenti valli fluviali, a volte oltre i 100 m di quota s.l.m.
Le eolianiti sono costituite prevalentemente da sabbie medio-grossolane ed in misura minore da ghiaie minute. La tessitura è openwork; tuttavia la maggior parte dei vuoti intergranulari è riempita da due generazioni di cemento carbonatico, che in alcuni casi rendono la tessitura cemento-sostenuta. Al loro interno, le eolianiti sono caratterizzate da evidenti strutture sedimentarie, che consistono essenzialmente in stratificazione incrociata a grande scala, di tipo piana-tabulare. In essa prevalgono i set di strati frontali ad alto angolo, che hanno una forma tangenziale ed un’immersione generalmente verso terra. I singoli set di strati, interessati internamente da numerose superfici di riattivazione, sono troncati da superfici d’erosione, a basso angolo, immergenti verso mare. I depositi eolici, inoltre, sono contraddistinti da strutture sedimentarie secondarie, rappresentate da concrezioni intrasedimentarie verticali e sub-orizzontali.
Frequentemente i depositi eolici sono intercalati con paleosuoli rubefatti e con brecce di versante.
L’analisi petrografica ha consentito di classificare le eolianiti come quarzo-areniti bioclastiche. Esse, infatti, annoverano tra i costituenti principali bioclasti carbonatici, clasti silicatici e inclusi litici. I bioclasti derivano da frammenti di gusci di lamellibranchi, gasteropodi, echinodermi, briozoi, alghe rosse nodulari e foraminiferi bentonici. I clasti silicatici consistono principalmente in granuli di quarzo e feldspati: l’analisi morfometrica in due dimensioni dei granuli di quarzo suggerisce un certo grado di uniformità tra tutti gli affioramenti studiati, soprattutto per quanto riguarda i parametri di sfericità e d’arrotondamento. Gli inclusi litici sono costituiti prevalentemente da frammenti di quarzo-areniti, con subordinate quantità di graniti l.s. e quarziti. I rapporti quantitativi dei litici sono pressoché costanti da un affioramento all’altro e non trovano corrispondenza nella litologia dei rispettivi bacini idrografici di appartenenza.
La continuazione dei depositi eolici per diversi metri al di sotto del livello del mare attuale e la loro erosione ad opera dell’odierna dinamica marina, stanno a dimostrare che essi si sono formati nel corso di una fase di basso stazionamento del livello marino. Durante questo intervallo di tempo, emergeva progressivamente dal mare un fondo sabbioso, che ha agito come zona d’alimentazione per questi depositi. I risultati delle datazioni con il radiocarbonio sui paleosuoli intercalati ai depositi eolici ed i dati cronologici sui reperti archeologici in essi contenuti, riportati in letteratura, permettono di attribuire le eolianiti in esame ai due stadi freddi dell’ultimo glaciale (stadio isotopico 4 e 2). La loro età è quindi ascrivibile al Pleistocene superiore.

This paper is focused on some deposits of aeolian origin outcropping in the western coast of the Mt. Calamita promontory (southeastern sector of the Elba island) and in the Viticcio Gulf (central- northern sector of the Elba island). The aeolian deposits lie unconformably on the ancient, modeled rocky coasts of the substrate, and also occur inside the pre-existing river valleys, sometimes as far as 100 m a.s.l.
The aeolianites are built up mainly by coarse to medium-sized sands and to a lesser extent by fine gravel. They have an open-work fabric; nevertheless, most of intergranular pores are filled by two generations of carbonatic cements, which can make the rock cementsupported.
Inside the aeolianites, characteristic sedimentary structures are clearly recognizable: they consist essentially in a tabular-planar cross-stratification. High angle foresets dipping landward and tangent to the base level are prevailing. Each set is affected internally by several reactivation surfaces, and is truncated by low angle erosional surfaces dipping seaward. The aeolian deposits are also characterized by second-order sedimentary structures, which consist in vertical and sub-horizontal intra-sedimentary calcite-cemented concretions.
Along the coastline, particularly on the flat coasts, the upper surface of the aeolianites shows peculiar erosional micro-forms, consisting mainly in vertical tubules. Also erosional macro-forms are present, such as kamenitza and rock pools. Frequently, the aeolian deposits are interbedded with rubefied paleosols and with slope breccias, built up by polygenetic and heterometric angular clasts.
Petrographical analysis allowed us to classify the eolianites as bioclastic quartz-sandstones. In fact, their main components are carbonate bioclasts, silicate clasts, and lithic fragments. Bioclasts derive from shell fragments of lamellibranchs, gastropods, echinoderms, briozoans, nodular red algae, and benthonic foraminifera. These latter mostly account for species belonging to a temperate to warm, intertidal marine paleoenvironment. Silicate clasts consist mainly in quartz and feldspar grains, with minor amounts of micas, spinel, hematite, and clinopyroxene. The two-dimension morphometrical analysis performed on quartz grains suggests a certain degree of uniformity among the studied occurrences, in particular with the sphericity and roundness parameters. Lithic fragments mostly count quartz-sandstones, along with minor amounts of granitic l.s. and quartzitic rocks. The quantitative ratios of lithics are nearly constant from an outcrop to another, without any correspondence with the lithology of their respective hydrographical basin.
Dipping of the aeolian deposits under the current sea level, together with their erosion by the present marine dynamics, demonstrate that aeolianites originated during a low standing phase of the sea level. During this time span, a sandy bottom progressively emerged from the sea and acted as a feeding area for these deposits. Results of the radiocarbon age measurements performed on some palaeosoils interbedded between the aeolian deposits, along with chronological data on archaeological materials found inside these palaeosoils, as reported in literature, allow us to assign the studied aeolianites to the two cold stages of the last glacial (isotope stage 4 and 2). Thus, the age of these deposits can be attributed to the Upper Pleistocene.