Evoluzione tettonica e morfologica del complesso carsico di Frasassi (AN)

Scritto da Fabio Portinari.

Gola

Area carsica di Frasassi

 In questo articolo voglio parlarvi in maniera più dettagliata dell’area di Frasassi, nella provincia di Ancona a pochi chilometri dal confine con l’Umbria. Questa area ha una grande importanza, sia dal punto di vista puramente strutturale, che per le sue caratteristiche geochimiche e lo sviluppato carsismo.

Questa serie di particolarità ha fatto si che quest’area potesse essere sfruttata anche a livello turistico, mettendo in mostra un complesso carsico tra i più affascinanti del mondo.

Diciamo subito che l’evoluzione speleogenetica di quest’area è legata ad una serie plurima di fattori ed ad una polifasicità che è condizionata dallo stato geologico-strutturale della massa rocciosa, dall’evoluzione recente dell’area interessata dal fenomeno carsico e dalla presenza di fattori “ipercarsici” legati al ciclo biologico dello zolfo.

L’inquadramento geografico colloca questo complesso carsico all’interno dell’anticlinale di Monte Vallemontagnana-Monte Frasassi, avente un’asse con direzione NW-SE, che è poi la caratteristica direzione tettonica appenninica, e presenta quindi strati inclinati in senso opposto rispetto all’asse.

Il nucleo è costituito dalla formazione del Calcare Massiccio, formato nel Giurassico inferiore (tra circa 200 e 196 milioni di anni fa) in un ambiente di mare molto basso. Questa formazione poggia sopra le Anidriti di Burano, del Triassico superiore, spessa fino a due km e costituita da un’alternanza di strati calcarei, marne, strati bituminosi ed anidriti, molto studiati in passato per possibili presenze di giacimenti petroliferi. Pur non essendo affioranti esse hanno avuto un ruolo determinante nel processo di carsificazione e nella conseguente formazione delle suddette Grotte di Frasassi.

Al Calcare Massiccio fa seguito una successione ben stratificata di formazioni policrome costituite da calcari più o meno puri, contenenti a volte noduli e strati di selce e marne.

Questa successione sedimentaria, che rappresenta un arco di tempo deposizionale che va dai 196 ai 40 milioni di anni fa circa, affiora in cima al Monte Vallemontegnana e al Monte Frasassi nonché sui fianchi dell’anticlinale.

L’evoluzione carsica è strettamente legata all’evoluzione tettonica e morfologica degli ultimi tre milioni di anni di storia geologica appenninica. In risposta ad un regime tettonico compressivo, circa cinque milioni di anni fa iniziò il processo di deformazione tettonica di questa successione sedimentaria, nel quale la parte superiore della crosta terrestre iniziò a fagliarsi, creando grandi pieghe anticlinaliche e sinclinaliche, accompagnato da un generale sollevamento tettonico regionale che condusse all’emersione dei sedimenti marini stratificati e compattati.

La successiva esposizione agli agenti erosivi ha portato la parte emersa alla formazione di valli fluviali ed ad una configurazione più attuale dei rilievi montuosi. Quando il processo erosivo nella zona di Frasassi è arrivato alla formazione del Calcare Massiccio, si vennero a formare le prime gole, strette e via via più profonde, data l’impossibilità dei fiumi di cambiare il loro corso.

Come noto, questa formazione è costituita da carbonato di calcio praticamente puro, ed è quindi soggetto a dissoluzione carsica ad opera di acque meteoriche, che arricchendosi nell’atmosfera e nel suolo di anidrite carbonica e formando quindi acido carbonico, percolano nella massa calcarea attraverso faglie e fratture, disciogliendola e creando cavità carsiche.

Questo processo è chiamato epigenico in quanto avviene da parte di acque aggressive provenienti dall’alto. Man mano che le fessurazioni si allargano, le acque si arricchiscono di carbonato di calcio disciolto e lo riprecipitano nelle cavità carsiche, precedentemente formate sotto forma di concrezioni calcaree (stalattiti e stalagmiti).

Con il progredire del sollevamento tettonico e del conseguente approfondimento della valle fluviale, iniziò il processo di dissoluzione ipogenico, che è poi il maggiore responsabile del carsismo della zona di Frasassi. Successe in pratica che la falda acquifera presente nella formazione delle Anidriti di Burano e contenente idrogeno solforato (H2S), fu raggiunta dalla falda acquifera carbonatica che nel frattempo si era abbassata a causa dell’approfondimento della gola e quindi la falda sulfidica aveva raggiunto ormai il livello piezometrico corrispondente alla quota di flusso del Fiume Sentino.

Il miscelamento di queste differenti acque (dal punto di vista geochimico) ed il contatto con l’ossigeno dell’atmosfera della grotta ha portato alla formazione di acido solforico (H2SO4), un agente molto aggressivo, molto più dell’acido carbonico (H2CO3) e quindi la dissoluzione del calcare in grotta ebbe una fortissima accelerazione.

Considerando una velocità media di sollevamento tettonico di circa 0,2 – 0,3 mm/anno, il carsismo sulfidico a Frasassi sarebbe iniziato tra i settecento mila e un milione di anni fa.

La presenza del carsimo sulfidico o ipogeo, ha influito in maniera determinante sia sullo sviluppo dell’intero complesso carsico, che sull’instaurazione di un complesso ecosistema biologico all’interno delle grotte di Frasassi. 

Referenze citate:

  1. Montanari, 2010. Stigobionti, vita acquatica nelle Grotte di Frasassi.
  2. Cucchi, P. Forti. Evoluzione speleogenetica del complesso carsico di Frasassi.

Centamore et al., 1979.

 

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VALMONTAGNANA 3

 

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