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HomeThe JournalIl Quaternario – 1988-2011 Stampa pdf email Titolo: Genesi e significato del riempimento della depressione carsica di Piano Locce sul Gran Sasso d’Italia (Abruzzo)

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Collocazione:
Il Quaternario Italian Journal of Quaternary Sciences, 22(2), 2009, 171-188
Autore/i:
Donatello MAGALDI, Alessandro LORÈ, Paolo LORENZONI, Roberto SULPIZIO, Giovanni ZANCHETTA, Giuseppina BENEDETTI & Fabiola FERRANTE
Abstract:

In una depressione carsica della catena del Gran Sasso (Piano Locce), nei pressi di S. Stefano di Sessanio in Provincia di L’Aquila, è stato effettuato un sondaggio profondo fino a 90 m circa, che ha permesso di campionare una alternanza di materiali finemente stratificati propri d’ambiente palustre e pedogenetico, costituiti questi ultimi quasi esclusivamente da piroclastiti a granulometria variabile tra media e moderatamente fine che riempiono questa ed altre valli carsiche dei dintorni. Sui campioni sono state eseguite analisi chimico-fisiche di routine, micromorfologiche al microscopio da petrografia, microchimiche tramite spettrometria SEM-EDS e infine analisi chimiche totali per spettrometria ad emissione di raggi X. Sulla base dei risultati analitici, si è suddiviso il riempimento in tre gruppi (a, b‚ g). Il Gruppo a rappresenta materiali sedimentari non pedogenizzati di ambiente palustre; il Gruppo b materiali variamente pedogenizzati identificabili forse con gli Udifluvents della Soil Taxonomy (Soil Survey Staff, USDA 1999), mentre il Gruppo g‚ rappresenterebbe, sia sedimenti palustri, che tufiti pedogenizzate con suoli decisamente idromorfi, quali gli Hydraquents suoli. In questi ultimi due gruppi, l’azione pedogenetica prendeva il sopravvento sulla sedimentazione, dando origine a microstrutture otticamente anisotrope e ad una certa orientazione dei domini argillosi. Le analisi al microscopio elettronico condotte sui campioni più ricchi di minerali vulcanici, hanno evidenziato come il vetro vulcanico della stragrande maggioranza dei livelli sia completamente alterato e quindi inutilizzabile per la classificazione chimico-petrografica dei livelli stessi. Due soli campioni provenienti dalla base (78-80 m) e dal tetto (5 m) della carota si presentavano meno alterati degli altri e sono stati classificati come una latite-trachite e una foidite, rispettivamente. Il campione con composizione latitico-trachitica potrebbe essere tentativamente attribuita alle eruzioni Pleistoceniche del Vulcano di Vico, caratterizzate da attività esplosiva di composizione trachitico-fonolitica (PECCERILLO, 2005), datate intorno a 170.000 anni fa. Il campione di composizione foiditica, anche basandosi sull'associazione delle fasi mineralogiche dominate da leucite e clinopirosseno (assente il plagioclasio), può essere correlata con l'attività del vulcano dei Colli Albani, e più precisamente con l'eruzione dei Peperini, le cui ultime fasi sono datate a circa 36.000 anni (FREDA et al., 2005). Gli altri campioni analizzati sono risultati troppo alterati per essere utilizzabili, ma i dati sulle associazioni mineralogiche e di microanalisi delle fasi minerali indicano per la maggioranza di essi una stretta affinità con la composizione delle eruzioni dei vulcani campani (PECCERILLO, 2005). Due soli campioni, sulla base della microanalisi dei pirosseni e dei plagioclasi e della paragenesi mineralogica, possono essere invece correlati con l’attività dei vulcani laziali (PECCERILLO, 2005). Successivamente è stato preso in considerazione il rapporto Limo/Argilla in funzione della profondità, peraltro con andamento approssimativamente inverso a quello della percentuale di sostanza organica, come un possibile indice paleo-climatico, dove i valori più bassi indicherebbero periodi più favorevoli alla pedogenesi e alla diffusione della vegetazione (e quindi più caldi e più umidi), al contrario dei valori più alti che potrebbero testimoniare periodi più freddi e probabilmente più aridi. Tutti i risultati testimoniano chiaramente che la valle carsica di Piano Locce (una vera e propria polje) è stata interessata in vari momenti del Quaternario antico da una sequenza di eventi sedimentari (palustri-lacustri ) e pedogenetici, che si sono impostati su materiali piroclastici provenienti dalle eruzioni della Provincia Comagmatica Romana e continuate fino ai giorni nostri a partire da tempi più antichi di 200 mila anni circa. Le caratteristiche pedogenetiche osservate in sezione sottile insieme all’andamento del rapporto limo/argilla suggeriscono variazioni climatiche a diverso regime di umidità in ambiente di alta montagna. Quando le condizioni climatico-vegetazionali consentirono l’instaurarsi di processi pedogenetici, si formarono suoli poco evoluti, fortemente condizionati da idromorfia. Apporti colluviali e/o eolici da suoli maggiormente evoluti e di ambiente climatico molto differente (“terre rosse” tipo Xeralfs o Ustalfs) presenti sui rilievi carbonatici circostanti hanno contribuito, sia pure in minima parte, al riempimento della depressione.

A deep test hole down to 90 m was carried out on the clastic filling of a karstic valley (polje) of the Gran Sasso (Piano Locce) range near S.Stefano di Sessanio (L’Aquila Province, Italy ). This allowed us to sample alternated lacustrine and pedogenetic materials almost exclusively formed on medium-fine textured pyroclastic deposits. On almost one hundred samples some routine chemical-physical, optical micro morphologic, SEM –EDS micro- chemical determination and spectrometric by X ray emission analysis were performed. After the results elaboration, the collected samples were grouped (a, b‚ g) as follows: a Group was related to not pedogenetic sedimentary material (lake and or marsh); b Group was identified as soil or soil derived material perhaps to be classified as Udifluvent according to USDA Soil Taxonomy; g Group was considered a mixture of the previous groups, except soils, which were classified as Hydraquents. The pedogenetic process was prevailing on the ripening, so originating anisotropic microstructures with some orientation of clay domains in thin sections of undisturbed samples. The SEM analysis indicated that most of volcanic glass was completely weathered: only the less weathered sample of the core bottom (78-80 m) was classified as related to latite-trachyte rock. Such a composition could be related with the Vico Pleistocene eruption, which is constituted by trachite-phonolitic lavas ((PECCERILLO, 2005). Consequently, this sample could be correlated to the pyroclastic deposit of the Adriatic Sea collected from a core 170,000 years before the present date (CALANCHI et al., 2008). Taking into consideration the low contents of Na2O and ClO , a correction (3 – 4 %) was made for the sum of alkaline oxides in order to classify the glass as a tephritic-phonolite and phonolite lavas which are assumed to be erupted by the Campania volcanism (PECCERILLO, 2005). Based on the composition of both pyroxene and plagioclase minerals and the paragenesis, 2 samples were attributed to the Latium volcanism. It was also considered that the silt/clay ratio vs. the core depth, which demonstrated an inverse trend with the percentage of organic matter, could be assumed as a paleo-climatic index. Low values of the index could indicate more favourable conditions for pedogenesis unlike higher values which could indicate colder and perhaps more arid periods. In conclusion, all results likely indicate that the Piano Locce depression during Quaternary age was subjected to various sedimentary and pedogenetic phases which occurred on pyroclastic deposits coming from the Co-magmatic Roman Province, starting from the present age to more than 200,000 years ago. Climatic variations in a high mountain environment are suggested by trends of both organic matter and silt/ clay ratio as well as micromorphological features, which in very few cases show periglacial aspects. Some scarcely developed hydromorphic soils only formed when the favourable climatic conditions occurred. A very limited colluvial and/ or eolian material from more developed soils of different climatic environments (red soils such as Xeralfs or Ustalfs) together with some occasional deposition of creeks from surrounding carbonate slopes contributed filling the Piano Locce and nearby karst valleys.

Abstract (PDF)

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