Anna Gandin, Enrico Capezzuoli - Dipartimento di Scienze della ...

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Fig. 26 - Calcareous tufa nei pressi di Poggibonsi. Fitoclasti rappresentati dai manicotti di incrostazione di steli di piante acquatiche accumulati dal flusso della corrente. ti nel letto del fiume contribuendo a formare ostacoli al flusso dell’acqua (Fig. 23). La precipitazione del carbonato di calcio avviene nei punti in cui, a causa di un ostacolo o di un salto, l’acqua assume un moto turbolento e la vaporizzazione ed evaporazione dell’acqua favorisce la perdita di CO2. Si formano cosi, incrostazioni e “manicotti” micro e macrocristallini intorno agli steli dei vegetali acquatici (Fig. 5) finchè i cespugli di giunchi o i cuscini di muschi (Fig. 24) o di filamenti cianobatteriali (Fig. 25) sono totalmente incrostati e pietrificati dando origine a edifici fitoermali o stromatolitici (Fig. 8) massicci e rigidi. Frammenti degli steli incrostati (fitoclasti) accumulati (Fig. 26) da flussi di piena a maggiore energia, si trovano associati alle biocostruzio- Fig. 28 - Alta cascata del Fiume Meandro in Turchia, con “cuscini” di muschi in corso di incrostazione. 72 Fig. 27 - Parco del Diborrato: piccola diga individuante una vasca nel letto del Fiume Elsa. ni. Con il tempo le due facies, formano sbarramenti trasversali al flusso (dams) e delimitano verso monte vasche (Fig. 27) più o meno grandi in cui si sviluppa una regolare sedimentazione di fanghi e sabbie fitoclastiche. Depositi incrostanti a impalcatura fitoermale simili ma con differente distribuzione areale si formano lungo il fronte di cascate (Fig. 28) mentre in ambienti palustri dominano i sedimenti mobili, fanghi micritici e sabbie intraclastiche spesso ricche di resti di alghe caracee (Fig. 29) e diatomee. L’analisi dettagliata delle litofacies e dei dati geochimici relativi agli isotopi stabili del carbonio e dell’ossigeno dei calcareous tufa in formazione nell’Europa centro settentrionale (Fig. 22), mostra che il campo di distribuzione dei valori isotopici δ 18 O/ 16 O e δ 13 C/ 12 C è negativo. Questa distribuzione, caratteristica di acque contenenti CO2 “leggero” in parte di origine meteorica in parte derivato dai suoli attraversati dalle acque, registra i fattori del clima (piovosità/δ 13 C e temperatura/δ 18 O) al momento della deposizione dei carbonati (Gandin & Capezzuoli, 2008). Fig. 29 - Parco di Plitvice: accumulo di steli e oogoni di alghe characee sulle sponde delle anse riparate dei corsi d’acqua.
Conclusioni I sistemi deposizionali termali e carsico-fluvio/palustre si formano in ambienti geomorfologici diversi, alimentati da acque di falda per lo più di origine meteorica ma con una storia di circolazione e ricarica molto differente. Essi si differenziano tra loro essenzialmente per due fattori, il contenuto e la concentrazione dei sali in soluzione e la temperatura delle acque correnti, i quali dipendono dalla profondità del circuito sotterraneo e dalle interazioni dei fluidi circolanti Nei sistemi deposizionali termali la precipitazione avviene in prossimità di sorgenti con acque molto concentrate e ricche di CO2 che sgorgano dal sottosuolo a temperatura maggiore o uguale di quella ambiente. Le acque provenienti da circuiti ipogei a temperatura più o meno alta in funzione della profondità raggiunta, e/o della presenza di eventuali fonti di calore endogene, risalgono e scaturiscono attraverso faglie/fratture beanti strettamente controllate dalla tettonica di tipo estensionale. In questo caso la precipitazione della calcite avviene essenzialmente per evaporazione e raffreddamento dell’acqua che sgorga, e per la contemporanea degassazione della CO2. Il precipitato è essenzialmente cristallino ed abiotico. La temperatura e la composizione salina delle acque impediscono lo sviluppo della vegetazione. Solo i batteri termofili, i solfobatteri e i cianobatteri, le forme biologiche più primitive, sopravvivono in tali condizioni ambientali (Capezzuoli & Gandin, 2004; Gandin & Capezzuoli, 2008). Il paesaggio circostante la sorgente non condiziona né è direttamente influenzato dalla deposizione. Una faglia si può formare in qualsiasi paesaggio e con qualsiasi clima, dato che la provenienza dell’acqua prevalentemente endogena non è strettamente collegata alla piovosità locale. Nei sistemi carsico-fluvio/palustri, il carbonato di calcio, meno concentrato, precipita ad una temperatura uguale o minore di quella ambiente, essenzialmente nei punti in cui una forte turbolenza delle acque, induce vaporizzazione ed evaporazione e quindi perdita di CO2. Le condizioni ambientali e particolarmente l’abbondante disponibilità di acqua favoriscono lo sviluppo della vegetazione che contribuisce essenzialmente come supporto passivo alla deposizione del carbonato. La precipitazione della calcite incrosta la rigogliosa vegetazione solitamente presente che a sua volta è controllata dal clima locale o globale e/o 73 dall’eventuale intervento antropico (Cilla et al., 1994; Andrews et al., 1997, 2006; Dramis et al., 1999; Violante & D’Argenio, 2000). In questo caso la deposizione di carbonati implica una notevole disponibilità di acqua di origine meteorica che proveniente da un circuito carsico, va ad alimentare corsi d’acqua epigei e ad incrementare una rigogliosa vegetazione. Agli effetti dell’interpretazione paleoambientale e paleogeografica quindi, il riconoscimento di travertini antichi documenta l’esistenza di un’attività tettonica di tipo distensivo che favorisce la risalita di acque termali ovvero la storia neotettonica dell’area (Altunel & Hancock, 1993; Altunel, 2005; Brogi, & Capezzuoli, 2008; Brogi, 2005), mentre i calcareous tufa fossili forniscono indicazioni sulle caratteristiche paleoambientali e sulla disponibilità di acqua in rapporto alle condizioni climatiche globali o locali, esistenti durante la deposizione (Pedley 1990, 2009; Carrara et al., 1998). Questi risultanti sono anche sostenuti dalla distribuzione dei valori del rapporto degli isotopi stabili (δ 13 C - 13 C/ 12 C e δ 18 O – 18 O/ 16 O) che ricadono in campi di variabilità caratteristici che sono funzione dei fattori fisico-chimici e biologici delle acque durante la deposizione (Capezzuoli & Gandin, 2005; Gandin & Capezzuoli, 2008). I travertini e i calcareous tufa sono quindi calcari continentali con caratteri litogenetici e chimico-isotopici ben differenziati che applicati a sedimenti antichi non più connessi con le sorgenti generatrici, possono contribuire alla definizione delle condizioni originali di deposizione, prevalentemente controllate dal clima o dall’assetto geotettonico, e quindi a ricostruzioni paleoambientali e paleogeografiche sufficientemente attendibili del recente passato. Testi citati Andrews J.E. (2006) - Paleoclimatic records from stable isotopes in riverine tufas: synthesis and review. Earth-Science Reviews, 75: 85-104. Andrews J.E., Riding R. & Dennis P.F. (1997) – The stable isotope record of environmental and climatic signals in modern terrestrial microbial carbonates from Europe. Palaeogeogr. Palaeoclimatol. Palaeoecol., 129: 171–189. Altunel E. (2005) – Travertines: neotectonic indicators. In: Proceedings of 1st International
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