La deformazione gravitativa profonda di Sauze D’Oux (Alpi occidentali): analisi dei meccanismi deformativi in relazione all’evoluzione tardo quaternaria dell’Alta Valle di Susa

L'alta Valle di Susa e l'alta Val Chisone si caratterizzano per la straordinaria concentrazione di deformazioni gravitative profonde diversante (DGPV) e grandi frane. In questo quadro deformativo la DGPV di Sauze d’Oulx rappresenta uno dei fenomeni di maggioridimensioni delle Alpi Occidentali. Il substrato roccioso è rappresentato da unità della Zona Piemontese Auct. costituite da calcescisticon intercalazioni di corpi ofiolitici. I caratteri morfologici, morfostrutturali e idrogeologici del fenomeno gravitativo di Sauze d'Oulxappaiono alquanto diversi rispetto a quelli che contraddistinguono le altre DGPV delle Alpi Occidentali. Nell'ambito della deformazionedi Sauze d'Oulx possono essere infatti distinti due settori con caratteri morfoevolutivi ben distinti:a) il settore di Jouvenceaux, esteso su un'area di 5,3 km2 e caratterizzato da una morfologia a cono. La deformazione coinvolge un'estesamassa di serpentiniti (circa 4 km2) costituita da volumi rocciosi relativamente poco fratturati alternati a zone di taglio di ampiezzametrica-pluridecametrica in cui le serpentiniti appaiono intensamente cataclasate; queste ultime sono attraversate da un fitto reticolodi vene costituite da un aggregato di calcite e tremolite fibrosa;b) il settore di Sportinia-Richardette, esteso su un'area di 14,9 km2, contraddistinto da una morfologia ad anfiteatro che circonda l'abitatodi Sauze d'Oulx. Nella parte medio-superiore del versante la deformazione è accompagnata da un corteo di elementi morfostrutturaliquali scarpate, contropendenze e depressioni chiuse. Il movimento gravitativo si sviluppa lungo superfici di scivolamento multiplea geometria listrica che derivano dalla riattivazione di almeno tre sistemi di faglie con direzione WSW-ENE, NW-SE e N-S.Al fine di comprendere l'evoluzione cinematica, lo stato di attività e lo stile deformativo della DGPV di Sauze d'Oulx, è stato adottatoun approccio multidisciplinare che ha previsto: realizzazione della cartografia geologica, geomorfologica e idrogeologica di dettaglio;indagini dirette di sottosuolo spinte fino a 200 m di profondità; raccolta di informazioni semiquantitative sui tassi di movimento del settoredi Jouvenceaux riguardanti la prima metà del secolo scorso; monitoraggio delle deformazioni profonde con l'ausilio di una rete diinclinometri e piezometri; monitoraggio delle deformazioni superficiali per mezzo di tecniche interferometriche da satellite (PSInSARTM,per il periodo 1992-2001) e da terra (LISA©, per il periodo 2002-2008) integrate con un sistema di rilevamento GPS.L'analisi integrata dei dati di terreno e dei dati ricavati dal monitoraggio strumentale ha messo in luce una duplice risposta del substratoroccioso allo stress gravitativo: il settore di Jouvenceaux può essere interpretato come un rock flow controllato da processi dicreep profondo diffusamente sviluppati a spese delle serpentiniti cataclastiche; per contro nel settore di Sportinia-Richardette il movimentosi è sviluppato con prevalenti meccanismi di creep concentrati lungo superfici di scivolamento multiple.L'evoluzione della DGPV di Sauze d'Oulx è da attribuire alle particolari condizioni dell'assetto litostrutturale del substrato roccioso e alforte approfondimento erosivo del fondovalle svolto dai ghiacciai della Dora di Cesana e di Bardonecchia nel corso del Pleistocenesuperiore.

The upper Susa and Chisone Valleys represent a peculiarity in the landscape of the Western Alps because of the extraordinary concentrationof deep-seated gravitational slope deformations (DSGSD) and large landslides, covering the whole 285 km2, equivalent to 38%of the mountain region. The Sauze d’Oulx DSGSD, extended over an area of 20 km2, representing one of the biggest gravitational collapsesof the western Alpine chain. Placed along the right slope of the Susa Valley near the confluence of Dora di Bardonecchia andDora di Cesana catchment basins, the Sauze d'Oulx phenomenon extends between the Susa-Chisone drainage divide and the valleybottom, filled with a thick (up to 125 m) fluvio-lacustrine post-glacial succession.Bedrock geology is characterized by a stack of tectono-stratigraphic units belonging to the Piemontese Zone and made up of monotonouscalcschistes with ophiolitic intercalations (mainly serpentinites and ophicalcites with minor metabasites). Morphological, morphostructuraland hydrogeological features characterizing the Sauze d'Oulx phenomenon are somewhat different in respect to the otherDSGSD of the Western Alps. Within the collapsed slope, two main morpho-evolutive domains are easily recognizable:a) the Jouvenceaux sector, covering an area of over 5.3 km2 and characterized by a spectacular and well definited fan shaped morphology.Slope deformation involves a huge serpentinitic mass (at least 4 km2) in which jointed rock masses alternate with wide metric topluridecametric cataclastic shear zones; these latter are crossed by a three-dimensional network of irregular closely spaced veinletscomposed of fibrous tremolite and calcite.b) the Sportinia-Richardette sector, involving an area of 14.9 km2, that presents a clear amphitheatre-shaped morphology surroundingthe Sauze d'Oulx village. In the middle and upper part of the deforming slope, displacement is accompanied by morpho-structural featuressuch as scarps and counterscarps hectometric to kilometric in extent, and wide collapse dolines. Movement of rock massestakes place along multiple listric sliding surfaces reactivating at least three pre-existing fault systems: i) WSW-ENE striking subverticaltranscurrent faults with pluri-kilometric extent influencing the trends of Susa and Chisone Valleys; ii) NW-SE oriented set of normalfaults; iii) N-S trending subordinate system of normal faults and fractures.To understand the kinematic evolution and the actual state and style of activity of the Sauze d'Oulx DSGSD, a multi-disciplinaryapproach was performed collecting over time a variety of data from field and remote sensing investigation, both inside and outside thecollapse perimeter: detailed geological, geomorphological and hydrogeological field mapping; subsurface exploration with boreholesup to 200 m deep; semi-quantitative information about the rate of movement of the Jouvenceaux sector recorded in the first half of thelast century; monitoring ground-displacement with inclinometric and piezometric systems; measurement of superficial deformation bymeans of Permanent Scatterer (PSInSARTM) technique (1992-2001) and ground-based SAR interferometry (LISA©) (2002-2008), with the aid of GPS surveying system.Integrated analysis of field data and instrumental monitoring suggest a dual response of the rock masses to the gravitational stress: theJouvenceaux sector, subjected to a rapid evolution, can be recognized as a rock flow controlled by a deep-seated continuous creepprocess, which involves as a whole the cataclastic serpentinites partially detached from the underling undeformed bedrock; instead,the Sportinia-Richardette sectors creep processes develops along multiple rupture sufaces with a prevailing retrogressive slidingmechanism similar to those observed in the other rock flow phenomena of the Susa and Chisone Valleys.On the whole the evolution of the Sauze d'Oulx DSGSD, controlled by the litostructural array of the bedrock, is due to the strongdowncutting of the Dora di Cesana and Dora di Bardoneccia glaciers and overdeepening of the valley bottoms during the last upperPleistocene glacial episode.