Carta geomorfologica dell'Arcipelago Toscano - Geomorphological Map of the Tuscan Archipelago - Ispra

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Carta geomorfologica dell'Arcipelago Toscano - Geomorphological Map of the Tuscan Archipelago - Ispra
Mem. Descr. Carta Geol.D’It.
                                                                                                                                 LXXXVI (2009), pp. 7-107
                                                                                                                                          82 figg., tabb. 12

Carta geomorfologica dell’Arcipelago Toscano
Geomorphological Map of the Tuscan Archipelago
                                         ARINGOLI D.(*), COLTORTI M.(****), D’OREFICE M.(***), DRAMIS F.(**),
                                       FEDERICI P.R.(*****), FORESI L.M.(****), GRACIOTTI R.(***), IOTTI A.(******),
                                     MOLIN P.(**), MORETTI S.(******), PAPPALARDO M.(*****), PIERANTONI P.P.(*),
                                                     PIERUCCINI P.(****), RIBOLINI A.(*****), TARCHIANI U.(******)

RIASSUNTO - Questo volume è il risultato di una ricerca svolta                    mente ridotte, e talora di dubbia attribuzione genetica, le
nell’ambito di una Convenzione stipulata tra l’ex APAT - Ser-                     spianate di abrasione marina inattive. I depositi dunari anti-
vizio Geologico d’Italia - Dipartimento Difesa del Suolo e il                     chi sono frequenti all’Elba e a Pianosa. Nell’entroterra, pre-
Dipartimento di Scienze Geologiche dell’Università degli                          valgono i processi fluvio-denudazionali, di alterazione
Studi “Roma Tre” con l’obiettivo della realizzazione di carte                     meteorica e, nel caso di Pianosa e Giannutri, anche i processi
geomorfologiche dell’Arcipelago Toscano a scale di diverso                        carsici. I morfotipi fluvio-denudazionali sono soprattutto
dettaglio. Tali documenti cartografici, accompagnati da un                        erosivi (valli fluviali, vallecole a “V” e a conca, solchi da ru-
data-base in formato digitale e dalle note illustrative in questo                 scellamento concentrato), mentre sono poco diffuse le forme
volume, rappresentano un evento di indubbia novità, in                            di accumulo (piane alluvionali e costiere). I processi dell’al-
quanto vanno a integrare le conoscenze geomorfologiche,                           terazione meteorica hanno originato cataste di blocchi (tor),
piuttosto scarse a confronto di quelle geologiche, che sono                       sculture alveolari, tafoni e spesse coltri d’alterazione. I feno-
al contrario particolarmente ricche e approfondite.                               meni gravitativi sono principalmente rappresentati da scar-
      Dopo un capitolo introduttivo sulla geologia e la clima-                    pate di degradazione, frane di crollo e scorrimento e rare
tologia dell’arcipelago, il volume tratta in dettaglio la geo-                    frane di colamento. Non vanno inoltre trascurati gli accumuli
morfologia delle singole isole, caratterizzate, ad esclusione di                  detritici presenti alla base dei versanti.
Pianosa e di Giannutri, da un’orografia abbastanza acciden-                             Le isole dell’Arcipelago Toscano sono state sede di in-
tata, dovuta essenzialmente all’erosione selettiva del substrato                  sediamenti antropici sin dai tempi preistorici. In tempi pro-
roccioso, costituito da un’estrema varietà di litotipi. In parti-                 tostorici e storici lo sfruttamento minerario, nel solo caso
colare, prevalgono le forme erosive rispetto a quelle deposi-                     dell’Isola d’Elba e dell’Isola del Giglio, congiuntamente con
zionali. Tra i morfotipi marini sono dominanti le falesie,                        lo sfruttamento insediativo (agricoltura e pastorizia), ha por-
talora ben sviluppate in altezza, mentre risultano numerica-                      tato a numerosi e importanti cambiamenti dell’ambiente fi-

(*) Università degli Studi di Camerino, Dipartimento di Scienze della Terra
(**) Università degli Studi “Roma Tre”, Dipartimento di Scienze Geologiche
(***) ISPRA - Servizio Geologico d’Italia
(****) Università degli Studi di Siena, Dipartimento di Scienze della Terra
(*****) Università degli Studi di Pisa, Dipartimento di Scienze della Terra

(******) Università degli Studi di Firenze, Dipartimento di Scienze della Terra
8                                                            ARINGOLI ET ALII

sico e del paesaggio. Negli ultimi secoli, alle forme e ai depo-        1. - INTRODUZIONE
siti dovuti all’attività estrattiva e al terrazzamento agricolo si
sono aggiunti e ampliati altri aspetti della morfogenesi an-                 Le isole dell’Arcipelago Toscano presentano
tropica (aree urbanizzate, strutture penitenziarie, interventi          caratteri geologici e geomorfologici di estremo in-
di sistemazione idraulica dei corsi d’acqua, infrastrutture por-        teresse, con una vasta eterogeneità di forme, risul-
tuali) che hanno ulteriormente modificato l’ambiente fisico             tanti dall’interazione tra l’ampia varietà litologica,
dell’Arcipelago Toscano.                                                tipica di alcune isole, e l’azione morfogenetica dei
                                                                        principali processi erosivi che modellano il paesag-
PAROLE CHIAVE: cartografia geomorfologica digitale, banca               gio. Il processo morfologico che si manifesta più
dati, Arcipelago Toscano, Italia.                                       intensamente, con una molteplicità di morfotipi, è
                                                                        sicuramente quello costiero ma, in virtù dell’ele-
                                                                        vata energia del rilievo che caratterizza la maggior
                                                                        parte delle isole, è ben sviluppata anche la dina-
ABSTRACT - This volume is the final issue of a research proj-           mica gravitativa di versante e quella fluvio-denu-
ect on geomorphological mapping at different scales, carried            dazionale. Alcune isole dell’arcipelago sono state,
out in the Tuscan Archipelago within an agreement between               e sono tuttora, sedi di strutture penitenziarie. Que-
ex APAT-Geological Survey of Italy-Department Soil De-                  sta particolare condizione è stata la causa di un loro
fense and the Department of Geological Sciences of “Roma                forzato isolamento, a volte quasi totale, che le ha
Tre” University. The resulting maps, digital data-base and ex-          preservate dall’attività antropica e ha permesso la
planatory notes (in this volume) represent, without any                 conservazione di peculiari ecosistemi, aumentando
doubt, an important event. In fact, it introduces geomorpho-            il loro valore ed interesse naturalistico e geoam-
logical information to the environmental knowledge of the               bientale.
archipelago, that has been deeply investigated just from the                 Il territorio dell’Arcipelago Toscano, e del-
geological and petrological points of view.                             l’Isola d’Elba in particolare, non è stato mai og-
      After an introductory chapter concerning the archipel-            getto di studi geomorfologici di dettaglio, sia
ago geology and climatology, the volume presents a detailed             perché gli aspetti geomorfologici sono stati in
description of the geomophological features of each island.             parte oscurati da quelli geologici, davvero rilevanti
Exception made for Pianosa and Giannutri, all islands are               come interesse scientifico ed applicativo, sia a
characterized by a rough topography, essentially resulting              causa della scarsità di depositi marini post-oroge-
from the selective erosion of the bedrock, made of a large              nici, che rendono problematica la ricostruzione
variety of rock-types. Erosional landforms are predominant              delle tappe evolutive più recenti. Eppure, se si con-
with respect to depositional landforms. Among coastal fea-              siderano la molteplicità e la peculiarità dei morfo-
tures, cliffs are frequent and well developed, whereas inactive         tipi presenti ci si rende conto che in un territorio
abrasion platforms are few and sometimes of uncertain in-               non molto esteso, costituito da rocce ignee, meta-
terpretation. Old dune deposits are relatively frequent along           morfiche e sedimentarie, agiscono diversi processi
the coast of the Elba and Pianosa islands. Fluvial-denuda-              morfogenetici dalle aree costiere, fino alla sommità
tional and weathering processes are dominant in the inner               dei rilievi maggiori, che si manifestano con carat-
sectors; karstic landforms are present in Pianosa and Gian-             teristiche forme di accumulo e di erosione. In par-
nutri. Fluvial-denudational landforms are mostly erosional              ticolare, sono molto interessanti i depositi eolici
(fluvial valleys, gullies, rills), whereas depositional landforms       che affiorano in alcune isole ed in modo specifico
(alluvial and coastal plains) are less frequent. The weathering         in diversi tratti della costa dell’Isola d’Elba.
processes originate tors, honeycomb sculptures, tafoni and                   Per la rappresentazione cartografica delle di-
thick weathering mantles. Gravitational processes include               verse isole sono state scelte, in funzione della loro
degradational escarpments, rockfalls, slides, and rare flows.           superficie, differenti scale di dettaglio: 1:25.000 per
Talus is widely developed at the foot of slopes.                        l’Elba, 1:5.000 per Gorgona e Giannutri, 1:10.000
      The islands of the Tuscan Archipelago are inhabited               per le restanti quattro isole.
since prehistoric times. In protohistoric and historic times,                Al fine di facilitare la lettura di questo volume,
mining in the Elba and Giglio islands, farming, and pastur-             verranno trattate singolarmente tutte le isole del-
ing induced strong environmental changes. In the last cen-              l’arcipelago e, per ognuna di esse, verrà fatta una
turies, new and more intensive man-made landforms (urban                breve introduzione sull’orografia e la geologia,
areas, penality buildings, hydraulic regulation of streams, por-        prima dell’esposizione dei caratteri geomorfologici
tual infrastructures) have increasingly modified the landscape          più salienti.
of the Tuscan Archipelago.                                                   In base all’esperienza maturata nell’ambito di
                                                                        questo progetto, alla fine del volume è stata effet-
KEYWORDS: digital geomorphologic mapping, data-base, Tu-                tuata un’analisi critica dei contenuti delle “Linee
scan Archipelago, Italy.                                                guida al rilevamento” (SERVIZIO GEOLOGICO NA-
CARTA GEOMORFOLOGICA DELL’ARCIPELAGO TOSCANO                                             9

ZIONALE, 1994), da cui sono scaturite delle propo-                       della Zanca, Cérboli e Palmaiola nei pressi del-
ste per un loro aggiornamento.                                           l’Elba, le Formiche di Grosseto, le Formiche di
     Considerato l’elevato numero di carte geo-                          Montecristo o Scoglio d’Affrica, e vari grossi sco-
morfologiche prodotte e le loro dimensioni, spesso                       gli. Nel complesso l’arcipelago si estende per circa
notevoli, si è preferito raccogliere in forma digitale                   300 km², dei quali ben 224 spettano all’Isola
tutta la cartografia prodotta in un unico CD-Rom                         d’Elba.
consultabile, situato in tasca di copertina.                                  Tutte le isole, tranne Pianosa e Giannutri,
                                                                         hanno un rilievo vivacissimo e solitamente diru-
                                                                         pato, sebbene raggiungano altezze modeste, a
2. - INQUADRAMENTO GEOGRAFICO,                                           parte l’eccezionale culminazione del plutone del
GEOLOGICO E GEOMORFOLOGICO                                               Monte Capanne, nell’Elba occidentale, che svetta a
GENERALE                                                                 1018 m.
                                                                              Probabili resti di una porzione emersa del
2.1. - INQUADRAMENTO GEOGRAFICO                                          Paleo-Appennino, la Tirrenide dei Vecchi Autori,
                                                                         le Isole dell’Arcipelago Toscano sono diverse una
     La costa toscana tra Livorno e il Promontorio                       dall’altra per costituzione, ma sono riunite in
dell’Argentario è fronteggiata dalle isole dell’Arci-                    un’unica storia geologica, essenzialmente legata al-
pelago Toscano, che formano una sorta di fascia                          l’evoluzione dell’orogeno appenninico, in una
arcuata con la convessità volta verso la Corsica (fig.                   omogenea provincia climatica dal clima subtropi-
1), dalla quale sono separate dal Bacino e dal Ca-                       cale dolce e moderato, e in un unico distretto flo-
nale che da essa prendono il nome. Mentre quasi                          ristico e vegetazionale con consorzi-climax di tipo
tutte le isole emergono da bassi fondali di piatta-                      macchia mediterranea, naturalmente confinata lad-
forma continentale, maggiori profondità (> 200                           dove l’uomo non è intervenuto con una azione, ta-
m) si registrano nel Canale di Corsica.                                  lora millenaria, di trasformazione territoriale,
     Le isole maggiori sono sette, da nord a sud:                        particolarmente evidente nelle isole d’Elba e del
Gorgona, Capraia, Elba, Pianosa, Montecristo, Gi-                        Giglio.
glio e Giannutri; ad esse si aggiungono alcuni iso-                           Le più recenti vicende politiche ambientali
lotti tra cui: le Formiche di Capraia, le Formiche                       hanno portato il 22 Luglio 1996 alla creazione con

                                  Fig. 1 - Locazione dell’area di studio. - Location of the study area.
10                                                 ARINGOLI ET ALII

D.P.R. del Parco Nazionale dell’Arcipelago To-                si eleva fino a 645 m con il M. della Fortezza; Gi-
scano, a significare la svolta verso un nuovo profilo         glio, estesa per 21,21 km², culmina con i 498 m del
socio-economico e una vocazione forse definitiva              Poggio della Pagana ed è in gran parte monzogra-
e l’abbandono completo delle attività minerarie,              nitica eccetto nel Promontorio del Franco dove af-
che pure tanto hanno dato alla sua storia.                    fiora il Verrucano; Giannutri, estesa per 2,62 km²
     Non va dimenticato, infatti, che le miniere di           è di natura carbonatica; infine, l’Elba, dalla geolo-
ferro dell’Elba orientale sono state sfruttate fin            gia e struttura estremamente complesse, costituita
dalla più remota antichità greco-etrusco-romana e             da un grande plutone granodioritico a ovest e da
fino quasi ai giorni nostri, lasciando visibili tracce        una ben nota sequenza di unità tettoniche con suc-
nel paesaggio. Queste miniere oggi rappresentano              cessioni sedimentarie di tipo Ligure e Toscano,
un importante patrimonio culturale e turistico. La            oltre che da altri prodotti del plutonismo quarzo-
vocazione naturale dell’Arcipelago è quella turi-             monzonitico a est.
stica, perciò la conservazione dell’ambiente do-                   Dal punto di vista strutturale, l’area
vrebbe essere il pensiero dominante del governo               Corsica–Arcipelago–Toscana è contraddistinta da
del territorio.                                               thrust est-vergenti interessanti il prisma sedimenta-
                                                              rio e metamorfico pre–neogenico, sviluppatisi in
2.2. - LINEAMENTI GEOLOGICI                                   tre principali fasi di subduzione e collisione (Cre-
                                                              tacico–Paleocene; Eocene superiore–Oligocene in-
     L’Arcipelago Toscano è parte integrante della            feriore; Cattiano) che hanno permesso la chiusura
catena dell’Appennino: appartiene alla sua Zona               dell’oceano ligure, la strutturazione della catena ap-
Interna e proprio ad ovest di esso va ricercato il li-        penninica e la sua esumazione. A partire dal Mio-
mite meridionale fra le strutture alpine, presenti in         cene la deformazione complessiva dell’orogeno si
Corsica, e quelle appenniniche. E’ verosimile, tut-           è propagata da occidente a oriente fino all’Adria-
tavia, che parte della Zona Interna sia scomparsa             tico, ma contemporaneamente, nella parte interna
con la tettogenesi e il margine orientale della Cor-          della catena le strutture compressive sono state in-
sica rappresenti di fatto il limite naturale fra Alpi e       teressate da una tettonica distensiva la cui intensità
Appennino.                                                    è aumentata da nord a sud. Alla latitudine dell’Ar-
     L’Appennino è una catena a falde di ricopri-             cipelago la deformazione distensiva più significa-
mento derivata dalla deformazione terziaria di una            tiva è del Miocene medio ed è contraddistinta da
porzione del margine continentale della micro-                faglie dirette a basso angolo che hanno permesso
placca Adria, prospiciente il dominio oceanico li-            la sovrapposizione delle unità tettoniche struttu-
gure. Infatti, la genesi dell’Appennino è                     ralmente più elevate (Liguridi) sui complessi anche
correntemente intesa come il prodotto della con-              metamorfici derivati dalla deformazione del mar-
vergenza e della collisione fra le placche Europea            gine continentale della placca Adria. Secondo al-
e Africana.                                                   cuni calcoli la distensione potrebbe aver raggiunto
     La più antica espressione della collisione del           valori elevati, fino al 57%.
microcontinente corso-sardo (Europa) con il mar-                   Dal Miocene superiore la distensione è conti-
gine continentale della microplacca Adria (Africa)            nuata con faglie dirette ad alto angolo che hanno
in seguito alla sua rotazione ovest-est è coincidente         segmentato il territorio emerso o in emersione
con la zona dell’Isola d’Elba e dell’Arcipelago.              (isostatica) in una serie di horst e graben, allineati
L’area, tuttavia, è anche il frutto di una evoluzione         NO-SE, associati a magmatismo intrusivo e vul-
legata all’insorgenza tardiva di un plutonismo di             canismo e che hanno tagliato tutte le precedenti
natura prevalentemente acida ed alla sua intera-              strutture compressive e distensive. Secondo alcuni
zione con le serie sedimentarie.                              autori durante la distensione pre-tortoniana le fa-
     L’Arcipelago presenta una grande varietà lito-           glie ad alto angolo hanno determinato un’ulteriore
logica con notevoli differenze da isola a isola. Così,        estensione del 6-7%.
Gorgona, estesa per 2,23 km², è costituita da cal-                 Dati geofisici acquisiti nell’ambito del Pro-
cescisti, serpentiniti e metabasiti; Capraia, estesa          getto Crop 3 hanno evidenziato, a 4,5 km di pro-
per 20 km² e culminante con i 447 m del M. Ca-                fondità, l’esistenza nell’area elbana di un riflettore
stello, è di origine interamente vulcanica, costituita        (denominato K) blandamente immergente a est e
da colate di andesite, con tufi e brecce, ed anche            proseguente sotto la penisola italiana fino a 10 km
da rocce basaltiche; Pianosa, completamente piatta            di profondità, messo in relazione alla dinamica
ed estesa per 10,25 km², è costituita quasi total-            estensionale.
mente da una biocalcarenite pliocenica discordante                 L’inizio della tettonica estensionale nell’arci-
su marne e argille di età miocenica; Montecristo,             pelago è considerata coeva a quella alto-miocenica
estesa per circa 10 km2, da una massa granitica che           dell’adiacente continente poiché la messa in posto
CARTA GEOMORFOLOGICA DELL’ARCIPELAGO TOSCANO                                11

dello stock granitico del M. Capanne, legata ap-            segue poi la piattaforma continentale toscana in
punto alla distensione crostale, ha un’età compresa         cui si distinguono i bacini di Pianosa, di Monte-
tra 5,8-6,8 Ma (secondo il metodo Rb/Sr, JATEAU             cristo, di Punta Ala, delle Formiche di Grosseto,
et alii, 1984) e 6,7-6,9 Ma (metodo Rb/Sr, FERRARA          separati da dorsali minori. L’Arcipelago Toscano,
& TONARINI, 1985; 1993) e quella del più piccolo            dunque, è il risultato di una complessa vicenda
stock monzogranitico di La Serra-Porto Azzurro è            geologica ed in questo quadro che va letta la sua
compresa tra 4,9-5,4 Ma (metodo Rb/Sr, SAUPÈ et             evoluzione morfologica.
alii, 1982) e 5,9 Ma (metodo Ar40/Ar39, MAINERI et
alii, 2003). Essa diviene progressivamente più gio-
vane da ovest verso est. E’ interessante ricordare          3. - LINEAMENTI CLIMATICI DELL’ARCI-
che in Corsica si segnala l’inizio della distensione        PELAGO TOSCANO (a cura di F. Rapetti)
crostale tirrenico-appenninica a 13,5-15,5 Ma
(Langhiano), età della lamproite di Sisco. Inoltre,         3.1. - INTRODUZIONE
non va dimenticato che la regione dell’arcipelago
doveva essere sicuramente emersa nel Miocene in-                 L’Arcipelago Toscano occupa un’area marina
feriore, poiché ciottoli arrotondati di genesi flu-         di forma sub-triangolare, con estremi compresi tra
viale costituiti da eurite (porfirite tormalinifera, un     42° 13’ 42’’ (Giannutri) e 43° 26’ 54’’ (Gorgona)
differenziato acido del plutone del M. Capanne e            di latitudine Nord e 9° 43’ 18’ (Capraia) e 11° 11’
solo lì presente), si trovano nei conglomerati della        00’’ (Giannutri) di longitudine Est.
“Successione gessifera del bacino di Volterra”. Il               Le condizioni meteorologiche che interessano
collasso parziale e la frammentazione in isole de-          l’arcipelago nel semestre freddo sono determinate
vono essere necessariamente posteriori alla messa           dalle perturbazioni occidentali in transito sulla To-
in posto dello stock granitico.                             scana centrale e dall’azione delle depressioni sotto-
      Una caratteristica peculiare dell’arcipelago e        vento alle Alpi che si generano sul Golfo di
della vicina Toscana è appunto la presenza di rocce         Genova. Tali stati atmosferici determinano tempo
magmatiche sia effusive sia intrusive. In partico-          instabile, accompagnato da precipitazioni diffuse
lare, l’Isola di Capraia è composta da rocce vulca-         e prolungate. Nei mesi estivi gli anticicloni delle
niche calcalcaline alte in K e shoshonitiche, l’Isola       Azzorre e del Sahara determinano nel Mediterra-
d’Elba, da un grande plutone granodioritico a oc-           neo occidentale un esteso campo di alte pressioni,
cidente e da una seconda intrusione quarzo-mon-             accompagnate da tempo stabile e soleggiato, con
zonitica a oriente, l’Isola del Giglio da due               lunghi periodi di siccità meteorologica.
intrusioni monzogranitiche, Montecristo da un ba-                I fattori geografici che condizionano il clima
tolite monzogranitico.                                      dell’Arcipelago Toscano sono riferibili alla posi-
      I vari centri magmatici hanno un’età di circa         zione delle isole rispetto alla Corsica e alla Toscana
7,6-4,7 Ma a Capraia, da 7 a 5 Ma all’Elba, di circa        continentale, alla loro dimensione, al profilo alti-
7 a Montecristo e di circa 5 al Giglio; le età conti-       metrico, all’esposizione ai venti, alle correnti ma-
nuano a decrescere nella Toscana continentale               rine e al regime termico della superficie del mare.
(fino a 0,2 Ma nel Monte Amiata).                                Tra le isole dell’arcipelago, l’Elba presenta una
      La genesi di queste rocce non è dovuta alla           interessante diversificazione climatica, legata sia
sola fusione di roccia continentale, ma ad una più          alla sua maggiore dimensione sia alla notevole ar-
complessa interazione di magma basico e di                  ticolazione morfologica, determinata in gran parte
magma sialico e una loro messa in posto in un am-           dalla presenza del M. Capanne, oltre che dai rilievi
biente di crosta assottigliata (non più di 25 km di         centrali e orientali. Le differenze tra i microclimi
spessore) con una fenomenologia di anatessi intra-          dei siti rivolti ai diversi quadranti sono particolar-
crostale indotta dall’innalzamento delle geoiso-            mente rilevanti soprattutto per l’aspetto pluviome-
terme durante la risalita del magma basico.                 trico: il lato occidentale, più esposto alle
      La tettonica neogenica e pleistocenica ha             perturbazioni atlantiche e influenzato dalla pre-
però prodotto un risultato fondamentale, al quale           senza del M. Capanne, e il lato orientale, dove il ri-
è dovuto l’aspetto attuale della Toscana occiden-           lievo supera di poco i 500 m, presentano afflussi
tale: la suddivisione in una serie di alti e bassi          meteorici significativamente diversi. Anche nelle
strutturali e morfologici. L’arcipelago è parte in-         altre isole i topoclimi sono nettamente influenzati
tegrante di questa megastruttura: infatti, più a oc-        dalla estensione delle superfici emerse e dall’espo-
cidente, il bacino della Corsica è un semi–graben,          sizione dei versanti.
separato dall’Arcipelago, che giace su una dorsale               Una descrizione esauriente delle condizioni
prevalentemente sommersa, allungata nord–sud                climatiche dell’arcipelago è resa difficile dallo
comprendente Capraia–Elba–Pianosa. Ad essa                  scarso numero di stazioni meteorologiche presenti
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