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Tesi etd-02092010-132602


Thesis type
Tesi di dottorato di ricerca
Author
MARRUCCI, MONICA
URN
etd-02092010-132602
Title
Analisi geomorfico-quantitativa di un settore periferico del Massiccio dell'Argentera (Valle Stura di Demonte, Alpi Marittime)
Settore scientifico disciplinare
GEO/04
Corso di studi
SCIENZE DELLA TERRA
Commissione
correlatore Dott. Ribolini, Adriano
tutor Prof. Federici, Paolo Roberto
Parole chiave
  • indici geomorfici
  • Argentera
  • geomorfologia quantitativa
  • Alpi Marittime
  • tettonica
Data inizio appello
02/03/2010;
Consultabilità
completa
Riassunto analitico
La presente ricerca ha come scopo principale quello di decifrare nelle forme del rilievo e nell’organizzazione della rete idrografica della Valle Stura di Demonte (Cuneo, Alpi Marittime), delle informazioni di carattere tettonico, tramite le tecniche della geomorfologia quantitativa, apportando un contributo alla conoscenza di un settore periferico del Massiccio cristallino dell’Argentera in relazione sia al sedimentario autoctono che alloctono. La Valle Stura di Demonte con il suo orientamento prevalentemente intra-orogenico consente infatti di osservare sia i terreni relativi al basamento cristallino dell’Argentera che interessa principalmente il versante destro del bacino idrografico, sia quelli appartenenti alle varie unità sedimentarie coinvolte, direttamente o indirettamente, nei movimenti di sovrascorrimento tettonico riferibili all’orogenesi alpina.<br>Con il seguente progetto si vuole anche contribuire a valutare come gli strumenti e gli indici della geomorfologia quantitativa siano efficaci in questi tipi di indagine e in contesti analoghi.<br>Le morfodinamica in atto è qui prevalentemente legata al sollevamento Terziario del Massiccio Cristallino dell’Argentera di cui però sono noti solo dati relativi ai tassi di esumazione (Bogdanoff et al, 1997), ma non sono disponibili valori di sollevamento. Vista questa carenza di informazioni e considerando anche le difficoltà di stimare la loro effettiva validità, l’Argentera può essere considerata una situazione tipo in cui valutare l’evoluzione geodinamica attraverso variabili geomorfometriche. <br>Dopo le analisi sul terreno e l’acquisizione dei dati, che hanno costituito una fase essenziale e sono state incentrate nella prima parte del seguente progetto, si è passati all’analisi geomorfica quantitativa vera e propria. Questa, condotta prevalentemente con l’ausilio di tecnologie GIS, è stata applicata sia allo studio del rilievo, con lo scopo di verificare la presenza di anomalie orografiche e di riferirle generalmente all’evoluzione geodinamica recente o ancora in atto, sia alla rete idrografica dell’area di studio, al fine di tradurre in grandezze numeriche le diverse caratteristiche geometriche, morfometriche ed orografiche dei bacini fluviali che possono fornire informazioni essenziali sull’evoluzione di un bacino idrografico.<br>Nell’analisi della morfometria del paesaggio è stata dapprima valutata la distribuzione delle quote e delle pendenze per avere un quadro generale dell’aspetto generale della topografia. Successivamente è stata effettuata l’analisi dell&#39;energia di rilievo. Questa, calcolata su aree di piccole dimensioni, ha consentito l’individuazione di zone caratterizzate da differente azione erosiva (Ciccacci et al., 1992).<br>La ricerca di eventuali fenomeni di basculamento generale, sia a scala regionale che locale, effettuata con la valutazione del fattore di asimmetria, calcolato a livello dei sottobacini della valle Stura, non ha prodotto risultati riferibili a questo tipo di deformazioni tettoniche. <br>Le curve e gli integrali ipsometrici calcolati per il bacino della Stura e dei suoi sottobacini hanno evidenziato varie famiglie di curve e di valori. Le curve più convesse, con i maggiori valori dell’integrale ipsometrico, tipiche dei bacini poco regolarizzati, si localizzano in alcuni settori definiti della valle Stura lasciando supporre un controllo comune di tipo strutturale e/o litologico nell’evoluzione di queste aree.<br>L’applicazione della topografia a piccola scala (wavelenght topography), che permette di valutare e quantificare alcune variabili geomorfometriche che generalmente sfuggono sia all’occhio del rilevatore sul terreno che a quello del foto interprete, è consistita nella derivazione della topografia residuale e degli swath profiles. La prima, che consiste in una sorta di energia di rilievo, ma ad una scala nettamente inferiore, ha mostrato chiaramente le zone in cui la morfologia dei versanti risulta più profondamente incisa. In regioni con tettonica attiva, le zone in cui la topografia residuale presenta elevate anomalie coincidono generalmente alle aree soggette a incisione fluviale attiva in risposta a sollevamento tettonico. <br>Gli swath profiles, una sorta di profili topografici, sono stati utilizzati per descrivere la morfometria del paesaggio in funzione dell’elevazione attraverso i valori minimo, medio e massimo della quota in un certo dominio spaziale (Emax, Emed, Emin) e del rilievo locale (r = Emax-Emin). Mentre i primi tre parametri possono indicare una distribuzione orograficamente anomala di aree elevate o depresse, la variabile r corrisponde alla massima profondità di incisione valliva e fornisce una valutazione della distribuzione altimetrica del territorio, mettendo in evidenza anomalie del rilievo (plateaux, ridge ecc.) o aree fortemente incise. <br>La sovrapposizione, con l’ausilio di un sistema informativo geografico, e l’interpretazione dei risultati ottenuti dalla varie analisi effettuate sul rilievo hanno consentito di individuare all’interno del bacino della Stura di Demonte anomalie orografiche e diverse entità dell’incisione fluviale in alcuni settori.<br>Si ritiene che queste possano essere riferibili all&#39;evoluzione geodinamica recente dell&#39;area di studio e che, a parità di altri fattori geologici come avviene nel basamento cristallino, possano indicare la presenza di movimenti tettonici verticali differenziali recenti o ancora in atto. <br>Per quanto riguarda l’analisi quantitativa applicata allo studio della rete idrografica, in primo luogo, al fine di evidenziare le possibili relazioni esistenti tra lo sviluppo del reticolo idrografico e le strutture fragili che interessano l&#39;area di studio, è stata effettuata l&#39;analisi azimutale dei corsi d&#39;acqua. Le direzioni più ricorrenti sono state poi confrontate con quelle dei lineamenti (lineamenti telerilevati e strutture note) che interessano la Valle Stura. Questa analisi preliminare ha consentito di riconoscere un maggior controllo strutturale sulla rete idrografica nel settore del basamento cristallino secondo alcune direttrici principali (in particolare N120-150 e N50-60), rispetto alle aste fluviali impostate sulla copertura sedimentaria, che sembrano risentire della tettonica solo per gli ordini maggiori (la direzione di gran lunga più importante è la N110-120).<br>Specifiche funzioni GIS sono state impiegate per definire i parametri morfometrici relativi al grado di gerarchizzazione del reticolo fluviale: rapporto di biforcazione (Strahler,1957), rapporto di biforcazione diretto, indice di biforcazione, numero di anomalia gerarchica, densità e l&#39;indice di anomalia gerarchica (Avena et al., 1967), utilizzati per individuare e quantificare eventuali anomalie nella gerarchizzazione del reticolo. Questa analisi, effettuata a livello dei sottobacini della Valle Stura, ha messo in luce quei bacini che presentano una maggiore disorganizzazione nella geometria del reticolo. <br>Per esprimere in termini quantitatativi il drenaggio superficiale nella valle Stura di Demonte è stata analizzata poi la distribuzione dei valori di densità e frequenza di drenaggio (Horton, 1945) individuando le zone maggiormente dissecate all’interno dell’area di studio. <br>Un’ulteriore analisi ha comportato lo studio dei profili longitudinali della Stura di Demonte e di tutti i suoi diretti affluenti fino al terzo ordine gerarchico. Poiché, dal punto di vista strutturale, un primo livello interpretativo di un profilo longitudinale di un corso d’acqua, si basa sulle irregolarità del profilo stesso (Gomez et al., 1996; Rhea, 1989), sono stati analizzati i knickpoints e la loro localizzazione all’interno del bacino idrografico della Stura di Demonte ed è stato calcolato, lungo i profili fluviali, l’indice stream-lenght di Hack (1973).<br>I valori dell’SL index ottenuti sono poi stati interpolati su tutta l’area del bacino al fine di mettere in luce eventuali anomalie nella distribuzione di questo indice.<br>La successiva analisi della localizzazione dei knickpoints e della distribuzione dell’SL index ha portato ad individuare alcune situazioni in cui l’origine dei knickpoints è chiaramente ricollegabile alle strutture che attraversano il settore di studio, avvalorando l’ipotesi di un forte controllo tettonico presente in settori ben definiti della Valle Stura.<br>Numerose irregolarità nei profili longitudinali analizzati non sono però potute essere collegate al fattore strutturale o al solo fattore strutturale. Andando a ricercare i motivi della genesi di queste anomalie si sono individuate cause diverse responsabili della genesi di alcuni knickpoints, come:<br>- l’abbassamento del livello di base causato della nota deviazione del fiume Tanaro e la conseguente erosione regressiva che ha investito la Stura di Demonte; <br>- la diversa resistenza delle litologie attraversate dal canale;<br>- le morfologie ereditate dalle glaciazioni pleistoceniche (alcuni knickpoints si trovano in corrispondenza di valli sospese formatesi a causa dell’erosione operata dai ghiacciai vallivi); <br>- i fenomeni di cattura fluviale e le confluenze di tributari;<br>- in alcuni casi infine non è stato possibile individuare la causa all’origine dei knickpoints. <br>Il confronto e l’integrazione dei risultati ottenuti dalle varie analisi effettuate sulla rete idrografica ha consentito di giungere ad alcune interessanti conclusioni e ad individuare i settori dove il reticolo risulta essere più fortemente controllato dalla tettonica all’interno dell’area di studio avvalorando anche quanto ottenuto dall’analisi del rilievo.<br>In definitiva l’analisi geomorfica quantitativa del rilievo e della rete idrografica ha contribuito alla conoscenza morfo-strutturale del bacino della Stura di Demonte, da un lato avvalorando i modelli già proposti per l’evoluzione del Massiccio dell’Argentera, dall’altro individuando nuove informazioni <br>Mentre le analisi generali sulla distribuzione dei parametri del rilievo e sulla distribuzione azimutale delle aste fluviali hanno messo in evidenza peculiarità importanti tra i due macrosettori del basamento cristallino e della copertura sedimentaria, l’analisi della distribuzione spaziale di specifici indici ha portato ad individuare una fascia principale all’interno del bacino della Stura di Demonte con caratteristiche orografiche distinte da quelle del resto dell’area di studio. Questa importante fascia, che attraversa la media Valle Stura in direzione NO-SE, è bordata da importanti strutture tettoniche e sembrerebbe soggetta a fenomeni di sollevamento maggiori rispetto al resto del bacino idrografico. Fasce minori che presentano la stessa distribuzione degli indici e che risultano ugualmente delimitate da strutture importanti, sono state evidenziate anche nella parte più interna del Massiccio dell’Argentera. <br>Quanto ottenuto risulta essere in accordo con i modelli più recenti proposti per il Massiccio dell’Argentera, interpretato come una struttura pop-up in un regime compressionale tardo Neogenico diretto NW-SE e, in un contesto generale di sollevamento del basamento ha consentito, tramite le analisi effettuate, di individuare quei settori del bacino della Stura di Demonte soggetti a tassi di sollevamento maggiori. <br>La geomorfologia quantitativa si è dimostrata in generale uno strumento efficace per questo genere di indagine, anche se alcuni tipi di analisi e di indici (in questo caso, in particolare, l’SL index e lo studio della localizzazione dei knickpoints), a questa scala, possono risentire di fattori diversi dalla tettonica. Per poter discernere quale sia il controllo principale alla base di alcune anomalie orografiche e/o idrografiche è importante dunque una conoscenza più vasta dell’area di studio, non solo da un punto di vista tettonico-strutturale, ma anche geomorfologico e paleo-climatico, al fine di escludere controlli di altro tipo sulla topografia.<br>
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