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• idrogeologia
• modello idrostratigrafico
• Scarlino (GR)

Questo studio mira all’approfondimento delle conoscenze idrogeologiche e stratigrafiche di una porzione di sottosuolo della pianura di Follonica (Toscana Meridionale, provincia di Grosseto). Questo obiettivo è stato raggiunto attraverso la costruzione di un solido tridimensionale idrostratigrafico, supportato dall’acquisizione e interpretazione di numerosi dati geologici, idrogeologici e geochimici. Per raggiungere una corretta correlazione stratigrafica, le descrizioni stratigrafiche di 29 sondaggi e pozzi idrici sono state usate per ipotizzare le locali ricostruzioni paleoambientali.
L’area di studio è ubicata all’interno di un bacino di origine tettonica ad asse appenninico, delimitato da faglie ad alto angolo. Le strutture geologiche principali all’interno dell’area esaminata sono legate alla tettonica neogenica che ha originato un graben (Carmignani et al., 2004).
I termini affioranti possono così essere suddivisi (Murratzu et al,2013):
-Unità del substrato pre-neogenico: Argille e Calacari a Palombini e Gabbri e Brecce ofiolitiche (Dominio Ligure). Unità di Canetolo (Dominio Subligure), formazione del Macigno (Dominio toscano) e successione carbonatica mesozoica;
-Successione neoautoctona: formazione di Montebamboli, sabbie rosso-arancio di Donoratico, sabbie rosse di Val di Gori, alluvioni antiche, conglomerato di Podere San Luigi, depositi lacustri, marini e di lago–mare;
-Depositi olocenici: sabbie e dune costiere, alluvioni recenti ed attuali, conoidi di deiezione, depositi palustri, terreni di bonifica e coperture detritiche.
Il sistema acquifero studiato è ospitato all’interno dei depositi olocenici e le formazioni del Pleistocene Medio-Superiore (Rapporto Interno N.10973 IGG-CNR).
Il modello idrostratigrafico 3D dell’area studiata è stato ottenuto attraverso differenti interpolazioni digitali con il GMS (Groundwater Modelling System).
Le ricostruzioni stratigrafiche hanno permesso di individuare 5 acquiferi, con differenti geometrie e spessori (da metrici a decametrici), principalmente caratterizzati da ghiaie, sabbie e limi mischiati fra loro in differenti proporzioni.
I livelli acquiferi sono limitati da livelli acquitardi e acquicludi.
I dati chimici usati per la classificazione dei campioni d’acqua derivano sia dal database GEOBASI (http://www506.regione.toscana.it/geobasi/index.html) sia da dati raccolti presso il comune di Scarlino sia da una campagna di campionamento condotta tra Aprile e Agosto 2014 nella piana di Follonica-Scarlino.
Il numero totale di dati è stato di 912 bibliografici e 90 raccolti nella campagna del 2014.
Per questi ultimi sono stati analizzate le concentrazioni delle specie ioniche maggiori (HCO3, SO4, Cl, Ca, Mg, Na, K) e degli elementi in tracce (Mn, Fe, Cu, Zn, V, Hg, As, Li, Mo, Al, Ni, Cr, Co, Cd, Pb, Mo, Ti).
Ogni gruppo di dati è stato selezionato utilizzando lo Sbilanciamento ionico percentuale (S%). Solo quei dati con S% minore del 20% sono stati tenuti. In questo modo il numero totale di dati utilizzati è stato di: 211 bibliografici e 40 della campagna del 2014.
Per entrambi i gruppi di dati si sono realizzati i seguenti grafici:
-2 grafici Langelier-Ludwig;
-2 grafici per la salinità SIT/TDS;
-2 grafici ternari.
L’analisi dei dati ha mostrato che la facies più diffusa nell’area osservata è la solfato-calcica. I solfati non prevalgono soltanto nella zona costiera, dove invece prevale la facies a cloruri.
Dal punto di vista idrogeologico, oltre alla ricostruzione delle geometrie degli orizzonti descritta in precedenza, ad Aprile 2014 è stata realizzata una campagna di misure piezometriche estesa su tutta la piana di Follonica, per un totale di 90 misure raccolte. I dati sono stati riferiti alla quota del livello medio marino rilevando i punti di misura tramite stazione GPS differenziale. I dati raccolti hanno evidenziato la presenza di interconnessioni tra i diversi livelli acquiferi individuati.
Tramite elaborazioni di tipo geostatistico, realizzate tramite il software Surfer e con il modulo Geostatistical Analyst del pacchetto ArcMap, è stata ricostruita la morfologia della superficie piezometrica.
Dopo esami dettagliati del modello idrostratigrafico e degli strumenti accessori utilizzati in questo lavoro, le conclusioni sono sinteticamente le seguenti:
1) Il modello idrostratigrafico prodotto mostra la presenza di una barriera che divide in due porzioni separate il primo acquifero superficiale. Nel modello concettuale usato dagli enti operanti nella pianura di Follonica tale barriera non viene riconosciuta;
2) Sono stati riconosciuti quattro orizzonti acquiferi, più un quinto di estensione incerta che, sulla base di quanto emerso, sembrano essere caratterizzati da interconnessioni che tendono ad omogeneizzare caratteristiche idrochimiche e livelli piezometrici;
3) L’elaborazione geochimica dei dati sembra supportare l’ipotesi di una connessione idraulica fra gli acquiferi.