Omogeneizzazione dei Depositi Plio-Quaternari lungo il confine regionale Toscana/Umbria RELAZIONE FINALE

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1 Università degli Studi di Siena CGT Centro di GeoTecnologie Omogeneizzazione dei Depositi Plio-Quaternari lungo il confine regionale Toscana/Umbria RELAZIONE FINALE P. Conti G. Cornamusini L. Carmignani A. Pirro G. Verdiani Febbraio 0 Via Vetri Vecchi, San Giovanni Valdarno (AR)- Italy Tel Fax geotecnologie@unisi.it C.F.: P.iva: IT000

2 Indice Premessa Modalità con cui si è proceduto alla analisi delle diverse fonti 4. Valutazione del materiale cartografico Analisi delle fonti Progettazione Database Lavoro svolto

3 Premessa Le Regioni Emilia-Romagna, Marche, Toscana e Umbria stanno attualmente collaborando per la realizzazione di una carta geologica continua a scala :0.000 per il loro territorio al fine di consentire una più corretta gestione degli interventi in campo ambientale. Questo lavoro si inserisce nella realizzazione di tale progetto. La presente Relazione Finale descrive le attività svolte per l omogeneizzazione dei Depositi Plio-Quaternari lungo il confine regionale Toscana/Umbria. Allegati alla Relazione sono file in formato PDF della cartografia prodotta e relativa banca dati geologica, e più in dettaglio: file PDF della Carta Geologica con coperture quaternarie, a scala :.000; file PDF della Carta Geologica senza coperture quaternarie, a scala :.000; file PDF di una sezione a scala :0.000 della Carta Geologica, con base topografica CTR regionale; file PDF di una sezione a scala :0.000 della Carta Geologica senza coperture quaternarie, con base topografica CTR regionale; file PDF a della legenda. file PDF a della legenda a colori. banca dati geologica: ESRI shapefile (e file DBF collegati); banca dati geologica: formato DB SPATIALITE, corredati della metainformazione in formato xml redatta secondo gli standard regionali tramite il pacchetto SW MetaBeta; banca dati geologica: schede descrittive, in formato PDF; banca dati geologica: files di vestizione in formato SLD; banca dati geologica: librerie di simboli in formato SVG; banca dati geologica: legende in formato QLD di QGIS.

4 Modalità con cui si è proceduto alla analisi delle diverse fonti A seguito del conferimento dell incarico è stato svolto nella prima fase del progetto il lavoro di:. valutazione del materiale esistente;. definizione delle modalità con cui analizzare il materiale proveniente da diverse fonti. Questa analisi ha preso in considerazione materiale proveniente da vari uffici tecnicigeologici della Regione Toscana, della Regione Umbria e carte e pubblicazioni scientifiche. Per quanto riguarda le pubblicazioni scientifiche sono state consultate le principali banche dati bibliografiche geologiche italiane ed internazionali, quali: GEOREF, Centro di Documentazione della Società Geologica Italiana, Science Direct, Google Scholar, ecc.. Valutazione del materiale cartografico Il materiale cartografico disponibile ed esaminato riguarda: Cartografia geologica prodotta dal Progetto CARG del Servizio Geologico d Italia; Cartografia geologica dei progetti condotti dalla Regione Toscana e dalla Regione Umbria; Cartografia geologica della Carta Geologica d Italia in scala : prodotta dal Servizio Geologico d Italia; Carte geologiche a varie scale presenti in pubblicazioni scientifiche; Banche Dati geologiche regionali. I prodotti del Progetto CARG del Servizio Geologico d Italia risultano particolarmente utili per una visione regionale degli insiemi geologici e per correlazioni tra formazioni analoghe o simili affioranti in aree diverse (Fig. ). Purtroppo spesso i vari fogli CARG mostrano disomogeneità tra loro e soprattutto la copertura non è completa, specialmente per la Regione Toscana. La maggior parte dei Fogli realizzati nell area di confine sono stati infatti realizzati dalla Regione Umbria (Fig. ) I risultati dei progetti di Cartografia geologica delle due regioni sono stati acquisiti. Si è potuto constatare numerose disomogeneità tra i vari progetti sia a livello geologicointerpretativo che di banche dati. Il dettaglio dei dati geologici raccolti ne fanno comunque le fonti di informazioni più dettagliate ed aggiornate disponibili. Numerose sono le carte geologiche a varie scale allegate a pubblicazioni scientifiche che riguardano il territorio di studio. Per questo lavoro di ricerca bibliografica è stato inizialmente utilizzato il lavoro di Rallo (Rallo F., 00 - Cartografia geologica dell Italia pubblicata da scala :.000 a :0.000 nel periodo , vol. 9. Memorie Descrittive della Carta Geologica d Italia, Servizio Geologico d Italia, Roma, 60 pp.; vedi Fig. ) e varie banche dati on-line tra cui la banca dati geologica e-geo dell Università di Siena ( che per l area oggetto di studio riporta 00 carte geologiche a varie scale (Fig. 4).. Analisi delle fonti Contemporaneamente all acquisizione del materiale, si è proceduto alla definizione delle modalità con cui analizzare il materiale proveniente dalle diverse fonti, al fine di realizzare la Legenda geologica per l area lungo il confine regionale Toscana-Umbria. Si è operato secondo le seguenti fasi successive: 4

5 Figura. Stato di attuazione del Progetto CARG del Servizio Geologico d Italia per l Italia Centrale, da I riquadri colorati indicano i fogli geologici a scala :0.000 attualmente stampati, in corso di realizzazione o in fase di stampa. Si noti come solo una parte dell area al confine Toscana-Umbria è coperta da questa cartografia. Figura. Stato di attuazione del Progetto CARG del Servizio Geologico d Italia per il confine Toscana- Umbria.

6 Figura. Carte geologiche riportate nel lavoro di Rallo (00). 6

7 Figura 4. Archivio cartografico on-line e-geo (

8 . Definizione di uno Schema Tettonico di riferimento (Fig. ), in cui sono riportate: (a) Successioni sedimentarie e unità tettoniche (Falda Toscana, Successione Umbromarchigiana, Unità Subligure, Unità liguri esterne, Unità liguri interne, Successione epiligure, successioni mioceniche, plio-pleistoceniche, depositi recenti, ecc.; (b) Unità metamorfiche (Unità metamorfiche toscane, Unità con metamorfismo HP, ecc.); (c) Successioni vulcaniche e complessi intrusivi.. Compilazione di una Legenda Preliminare in cui per ogni successione sedimentaria, tettonica, metamorfica, successione vulcanica o complesso intrusivo, saranno riportate le unità litostratigrafiche presenti nei Fogli geologici editi dal Progetto CARG. Le unità litostratigrafiche saranno organizzate secondo l ordine cronologico.. Successivamente soso state prese in considerazione le unità litostratigrafiche che richiedono una conversione, al fine di realizzare una Legenda Geologica Interregionale Preliminare, in cui sono indicate sinonimie e correlazioni tra formazioni geologiche analoghe. Questa fase di omogeneizzazione si è basata sulle informazioni contenute nei Fogli CARG disponibili. Questa Legenda è organizzata in vari livelli gerarchici (domini paleogeografici, unità tettoniche, ecc.) che potranno permettere in futuro la realizzazione di cartografie a scala differente. 4. La Legenda Geologica Interregionale Preliminare così realizzata è stata diffusa ai servizi tecnici competenti delle regioni Toscana e Umbria, per una valutazione ed è stata in seguito modificata in base alle osservazioni ricevute.. Progettazione Database Il materiale acquisito dalle diverse fonti è stato raccolto in un Database che rispecchierà il più possibile la struttura dati della Banca Dati del Continuum Territoriale Geologico della Regione Toscana (BDG-RT). Questa Banca Dati infatti, avendo una struttura relazionale orientata agli oggetti finalizzata alla gestione ottimizzata di grandi moli di informazioni geologiche e geotematiche, permetterà di supportare al meglio anche tutti i dati geologici relativi alle altre tre Regioni in esame. Essendo inoltre state sviluppate nel progetto di realizzazione del Continuum Geologico molteplici procedure semi automatiche di migrazione dalla vecchia struttura dati ispirata al progetto CARG, con ovvie modifiche utili all acquisizione degli elementi geologici alla scala :0.000, verso la nuova struttura dati della BDG-RT, sarà di conseguenza facilitato e maggiormente garantito l immagazzinamento di tutti i dati delle quattro Regioni oggetto di studio, essendosi ispirate anche queste al progetto CARG per la produzione delle proprie banche dati geologiche. È stato quindi di fondamentale importanza un attenta analisi dei requisiti sui dati delle differenti banche dati, al fine di individuare in particolare le differenze con la vecchia struttura della Banca Dati Geologica della Regione Toscana simil CARG, in modo da poter effettuare le opportune scelte su come suddividere o accorpare i dati di classi di oggetti proprietarie di ogni Regione all interno delle classi della BDG-RT. Ovviamente da questa analisi è risultata necessaria e opportuna anche la realizzazione di nuove classi di oggetti specifiche all interno del modello dati della BDG-RT, comprensivo di relazioni logiche e topologiche con le classi già presenti e naturalmente dei relativi attributi. Quindi tale analisi ha reso necessaria una nuova progettazione concettuale che, a partire dal modello concettuale della BDG-RT, ha preso in considerazione i risultati dell analisi dei requisiti e porterà alla realizzazione di nuovo modello concettuale specifico 8

9 Unità liguri Unità subliguri, Unità Sestola-Vidiciatico, mélange tettonici Falda Toscana, Successione M. Modino, U. dello Pseudoverrucano Unità M. Cervarola, Unità M. Falterona, U. Acquerino Unità Rentella Unità toscane metamorfiche Unità carbonatiche abruzzesi Unità con metamorfismo HP Rocce magmatiche MS CA 0 6 LI PI 0 LU PT 6 8 GR PO 4 FI 0 SI AR 8 4 FO RA 8 VT 9 PG SM TN UR PS RI 0 4 AQ MC AN Luglio 0 AP Figura. Schema tettonico dell Appennino Settentrionale. La freccia indica l area oggetto di questo studio. Dominio Umbro-marchigiano-romagnolo: successione triassico-miocenica Dominio Umbro-marchigiano-romagnolo: successione silicoclastica dei bacini minori e dei bacini esterni Dominio Umbro-marchigiano-romagnolo: successione silicoclastica delle aree interne, U. Salsomaggiore Successione epiligure Successione mio-pleistocenica del margine tirrenico ( Neoautoctono ) e dei bacini umbri Depositi quaternari faglie, faglie dirette a basso angolo sovrascorrimenti minori, sovrascorrimenti fuori sequenza, sovrascorrimenti nel Dominio umbro-marchigiano-romagnolo Successione mio-pleistocenica del margine padano-adriatico (successione evaporitica, post-evaporitica e marina) SP sovrascorrimenti principali, sovrascorrimenti riattivati come faglie dirette a basso angolo in Toscana meridionale contatti stratigrafici limiti amministrativi regionali 4 TE 0 km P. Conti, G. Cornamusini, L. Carmignani 6 BO 4 MO RE FE PR 6 Schema tettonico dell Appennino Settentrionale 9 PC Università degli Studi di Siena - Centro di GeoTecnologie

10 per il Continuum dell Italia Centrale. Tale modello dovrà dare credito a tutte le tipologie di nuove informazioni che la banca dati dovrà immagazzinare, tenendo per altro in esame i nuovi differenti rapporti fra le formazioni geologiche anche alle scale di sintesi, quali : e :0.000, così come fatto per la BDG-RT, in virtù proprio di quanto verrà realizzato nella Legenda Geologica Interregionale Preliminare. Successivamente il nuovo modello concettuale sarà tradotto nel modello logico durante la fase di progettazione omonima, andando a esplicitare nel dettaglio le chiavi primarie delle classi di oggetti, le tipologie di dati degli attributi di queste, ivi incluse le primitive geometriche di immagazzinamento, oltre ai vincoli, siano essi di attributo, di tupla o ancor più di integrità referenziale. In tale fase progettuale della banca dati saranno inoltre descritti i vincoli topologici fra le classi di oggetti definite, in modo da esplicitare le eventuali relazioni spaziali fra gli oggetti immagazzinati nella banca dati. Infine il modello logico verrà tradotto nel relativo modello fisico che, in funzione del sistema software di gestione del dato scelto, sia proprietario, pubblico che open source, porterà all implementazione della versione prototipale della Banca Dati del Continuum dell Italia Centrale, la cui prima sperimentazione immagazzinerà i dati dell area oggetto del presente studio. Questa prima implementazione permetterà di valutare la corretta progettazione svolta ed eventualmente fornire indicazioni su possibili modifiche da effettuare sulla struttura dati, affinché sia ottimizzata per la corretta gestione delle informazioni, sia in fase di interrogazione, che di aggiornamento, come anche di elaborazione. 0

11 Lavoro svolto Conformemente con quanto precedentemente illustrato nel Capitolo. sono state svolte le seguenti attività. Inizialmente è stato raccolto tutto il materiale bibliografico disponibile per l area in esame. Si è provveduto a svolgere una ricerca bibliografica delle pubblicazioni scientifiche riguardanti l area e soprattutto una ricerca del materiale cartografico (carte geologiche e geomorfologiche) pubblicate. È stato raccolto tutto il materiale cartografico prodotto dalla Regione Toscana e dalla Regione Umbria in vari progetti di cartografia geologica da loro realizzati, si tratta di cartografia geologica a scala :0.000 disponibile in parte come banche dati geologiche che come immagini in formato raster. Tutto il materiale cartografico è stato gestito mediante software GIS ed è stata realizzata una banca dati geologica per l intera area di studio (area indicata in Fig. ). La valutazione del materiale cartografico disponibile, delle pubblicazioni scientifiche esistenti, della cartografia del Progetto CARG disponibile hanno portato alla realizzazione di una Legenda Geologica Preliminare per l area di interesse. L applicazione di questa Legenda alla banca dati geologica ha permesso di realizzare una Carta Geologica Preliminare. Nella carta geologica così realizzata sono risultate subito evidenti una serie di incongruenze e problemi (Fig. 6, Fig. ), quali: problemi di attacco di poligoni ed elementi lineari (faglie, ecc.) lungo il confine amministrativo Toscana-Umbria; lungo il confine amministrativo Toscana-Umbria solite unità litostratigrafiche vengono indicate con nomi formazionali differenti; differente suddivisione di alcune formazioni in membri e litofacies, cioè in una regione una formazione è suddivisa in molti membri e litofacies, mentre nell altra regione la formazione è indistinta senza alcuna suddivisione all interno. Successivamente si operato in modo da eliminare i problemi di attacco e il problema di unità litostratigrafiche con nomi differenti. Per quanto riguarda il primo problema generalmente si trattava di limitate modifiche geometriche che non implicavano alcuna sostanziale modifica della geologia dell area. Per quanto riguarda la denominazione delle unità litostratigrafiche si è trattato di intervenire soprattutto per quanto riguarda la denominazione dei depositi recenti, dei depositi organizzati in sintemi e la denominazione di alcune formazioni della successione pre-sintemi. Nella Tabella a pagina sono indicate le correlazioni tra le descrizioni dei depositi recenti attualmente presenti nelle banche dati geologiche della Regione Toscana e della Regione Umbria ( Vecchia descrizione ) e la nuova denominazione usata nella Carta Geologica Preliminare. Per quanto riguarda i depositi organizzati in sintemi nella banca dati geologica della Regione Umbria, nella Tabella sono riportati le correlazioni tra i sintemi della Regione Umbria e i corrispondenti depositi classificati su base litostratigrafica e genetica. Tabella. Correlazione dei depositi sintemici della Regione Umbria. Sintema Subsintema Litofacies Vecchia Sigla Sintema di Allerona Subsintema Fabro di Tabella : continua nella pagina seguente Nuova Sigla Età ALL FAAb Pliocene

12 Tabella : continua dalla pagina precedente. Sintema Subsintema Litofacies Vecchia Sigla Sintema di Allerona Sintema di Allerona Sintema di Allerona Sintema di Allerona Sintema di Citerna Sintema di Citerna Sintema di Citerna Sintema di Citerna Sintema di Fighille Subsintema Città della Pieve Subsintema Città della Pieve Subsintema Città della Pieve Subsintema Città della Pieve Subsintema Molin dell Olio Subsintema Monte Rotondo Subsintema Monte Rotondo Subsintema Monte Rotondo Nuova Sigla Età Litofacies di Madonna delle Grazie ALLa PLIa Pliocene Litofacies di ALLb PLIb Pliocene Madonna della Sanità Litofacies di ALLc PLId Pliocene Olevole Litofacies di ALLd FAAg Pliocene Panicale CTA VILb Pleistocene medio Litofacies a CTAa VILa Pleistocene medio Litofacies b CTAb VILa Pleistocene medio Litofacies c CTAc VILe Pleistocene medio FHL VILc Pleistocene Sintema di Frattaguida Sintema di Frattaguida Subsintema Pornello Subsintema Poggio Osso dei Morti FRA VILa Pleistocene basale FRA VILb Pleistocene basale Sintema di Monterchi Sintema di Monterchi Sintema di Monterchi Subsintema Mercatale Subsintema Anghiari Subsintema Nuvole MCT VILg Pleistocene MCT VILh Pleistocene MCT VILc Pleistocene Supersintema Tiberino Sintema del Nestore Sintema del Nestore Sintema del Nestore Subsintema Tavernelle Subsintema Tavernelle Subsintema Pietrafitta Unità Fosso Cigne Unità Fontignano NSEa VILe Pleistocene basale NSEb VILh Pleistocene basale NSE VILc Pleistocene Sintema di Perugia Subsintema Magione Litofacies Colle Perugia di PGUb VILc Pleistocene mediosup. Tabella : continua nella pagina seguente

13 Tabella : continua dalla pagina precedente. Sintema Subsintema Litofacies Vecchia Sigla Sintema di San Fatucchio Sintema di San Fatucchio Sintema di San Fatucchio Sintema di San Fatucchio Litofacies Moiano Unità Case Lunghe Litofacies Gioiella Litofacies Panicale Nuova Sigla Età SFAa VILe Pleistocene SFAb PLEb Pleistocene SFAc VILb Pleistocene SFAd VILe Pleistocene Sintema di Selci Lama Sintema del Trasimeno Sintema del Trasimeno Subsintema Macchie Subsintema S. Feliciano SLA bnb Pleistocene superiore TMO bnb Pleistocene superiore- Olocene TMO eb Pleistocene superiore- Olocene Per quanto riguarda la successione pre-depositi sintemici, le correlazioni adottate sono riportate nella Tabella a pagina. Le modifiche dei nomi formazionali sono state proposte per inserire le formazioni e le relative unità tettoniche in quadro geologico regionale omogeneo per l Appennino settentrionale e illustrato in Fig.. La legenda e la carta geologica così realizzata è stata sottoposta ed illustrata al personale tecnico dei servizi geologici delle regioni Toscana, Umbria, Marche ed Emilia-Romagna in un seminario che si è tenuto a Bologna. Successivamente sono stati effettuati sopralluoghi sul terreno e analisi di foto aeree ed immagini satellitari. Sono inoltre stati tracciati i contatti geologici anche al di sotto delle coperture quaternarie, in modo da poter estrarre dalla banca dati anche una carta geologica "scoperta" cioè con solo le rocce del substrato. La carta geologica modificata sulla base delle osservazioni fatte è stata successivamente discussa con il personale tecnico della Regione Umbria in un incontro che si è svolto a Perugia. Alla fine di questa procedura è stata prodotta la Carta Geologica finale che è illustrata in Fig. 8 e la Legenda Geologica finale allegata. Dalla banca dati geologica è stato possibile estrarre le informazioni che consentono di produrre una Carta Geologica del Substrato finale, riportata in Fig. 9. La cartografia prodotta è stata elaborata sulla base topografica delle carte tecniche regionali a scala :0.00 della Regione Toscana e della Regione Umbria. Un esempio di stampa di un elemento a scala :0.000 è riportato in Fig. 0 per quanto riguarda la carta geologica e in Fig. per quanto riguarda la carta geologica del substrato.

14 Università degli Studi di Siena - Centro di GeoTecnologie Figura 6. Carta geologica dell area Sansepolcro - Città di Castello. La linea blu indica il confine amministrativo tra la Regione Toscana e la Regione Umbria. Figura. Carta geologica dell area a ovest del Lago Trasimeno. La linea blu indica il confine amministrativo tra la Regione Toscana e la Regione Umbria. 4

15 Tabella. Classificazione dei depositi recenti. Vecchia descrizione Vecchia sigla Nuova sigla Nuova descrizione Deposito di versante a aa Deposito di versante Deposito di frana antica ab as Frana stabilizzata Depositi di frana in evoluzione aa aa Frana attiva Detriti di falda ac ac Detriti di falda Depositi alluvionali b b Depositi alluvionali attuali Coltre eluvio colluviale b ba Depositi eluvio colluviali Deposito debris flow b4 b4a Depositi da debris flow e mud flow Depositi alluvionali terrazzati bn, bn, bn bna Depositi alluvionali recenti terrazzati e non Depositi palustri e ea Depositi palustri Tabella. Correlazione tra i depositi della successione pre-sintemi. Formazione Membro Litofacies Vecchia Sigla Macigno Macigno Membro Molin Nuovo Macigno Membro Lippiano Litofacies pelitico arenacea Nuova Sigla Nome MAC FAL Ar. Falterona Membro Camaldoli MAC FAL Ar. Falterona Membro Montefalco MAC FAL Ar. Falterona Membro Montalto Macigno Membro Lippiano Litofacies a MACa FALa Litofacies argillitica Scaglia toscana STO4c MVVa Scaglia toscana Membro M. Filoncio STO6 MVVb Marne Varicolori di Villore Scaglia toscana Membro di Dudda Litofacies argilliti e calcareniti STO4b MVVb Marne Varicolori di Villore Scaglia toscana Membro Dudda Litofacies brecce e arenarie STO4a MVV Marne Varicolori di Villore Argille a palombini Brecce serpentinitiche APAa BROb Brecce ofiolitiche Formazione di FIA SIL Formazione di Santa Fiora Sillano Formazione Sillanco Litofacies peliti- SILa SIL Formazione di arenac Sillano Formazione Sillanreo Litofacies calca- SILb SIL marn Formazione Sillano Litofacies argillitica SILc SILb

16 Figura 8. Carta geologica dell area di studio. 6

17 Figura 9. Carta geologica del substrato dell area di studio. In questa carta geologica, rispetto alla carta geologica di Fig. 8, sono state eliminate le coperture quaternarie dei versanti.

18 Figura 0. Carta geologica su base topografica dell elemento 990. Università degli Studi di Siena - Centro di GeoTecnologie 8

19 Figura. Carta geologica del substrato su base topografica dell elemento 990. Università degli Studi di Siena - Centro di GeoTecnologie 9