Geomorfologia, morfologia carsica

Morfologia Carsica

Paesaggio carsico → rocce solubili + precipitazioni abbondanti ma idrografia superficiale scarsa/inerente, abbondante di cavità sotterranee.

Processi di soluzione interessano rocce:

• Carbonatiche → abbondanti origine biogena, CaCO₃ (pura = calcite e aragonite), calcari, MgCO₃ (pura = magnesite). CaMg(CO₃)₂ = dolomie che forma dolomè, rocce rese = calcari dolomitici dolomie cavernose, calcari marnosi (argilla) + varie impurità (insolubili).
• Evaporitiche → NaCl (salgemma), CaSO₄ (anidrite), CaSO₄2H₂O (gesso).

La corrosione (dissoluzione) dipende da CO₂ che conferisce acidità all'H₂O. Dalla pressione parziale di CO₂ nell'aria dipende la quantità nell'H₂O. CaCO₃ disciolto da H₂O in bicarbonato di calcio Ca(HCO₃)₂.

CO₂ + H₂O + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂.

CO₂ + solubile in H₂O fredda → aggressiva → CaCO₃ disciolto.

Se invece la soluzione è soprasatura (ex: H₂O calda) la CaCO₃ precipiterà sotto forma di incrostazioni di calcite (stala-ti(gmi-ti), travertino ...).

• Corrosione per miscela di acque = mescolamento di soluzioni sature (poco agg.).
• = soluzione sottosatura (aggressiva) → spiega perché si formano cavità/grotte anche ad elevate profondità in cui si possono incontrare soluzioni ormai sature, anche Mg aumenta aggressività se rapporto idrato (H²+/Ca²+) 0.1. Inoltre il suolo è ricco di CO₂ (≠ attività biogeniche) quindi le soluzioni naturali possano contenere quantità elevate di CaCO₃ disciolto.

MORFOLOGIA CARSICA

PAESAGGIO CARSICO → ROCCE SOLUBILI + PRECIPITAZIONI ABBONDANTI MA IDROGRAFIA SUPERFICIALE SCARSA/TENENTE, ABBONDANTE DI CAVITÀ SOTTERRANEE.

PROCESSI DI SOLUZIONE INTERESSANO ROCCE:

• CARBONATICHE → ABBONDANTI ORIGINE BIOGENA, CaCO₃ (PURA = CALCITE E ARAGONITE) - CALCARI, MgCO₃ (PURAM = MAGNESITE) - CaMg(CO₃)₂ = DOLOMITE CHE FORMA DOLOMIE ROCCE MISE = CALCARI DOLOMITICI DOLOMIE CALAMARE
• CALCARI MARNOSI (ARGILLA) + VARIE IMPURITA’ (INSOLUBILI).
• EVAPORITICHE → NaCl (SALGEMMA), CaSO₄ (ANIDRITE), CaSO₄·2H₂O (GESSO).

LA CORROSIONE (DISSOLUZIONE) DIPENDE DA CO₂ CHE CONFERISCE ACIDITÀ ALL’H₂O.DALLA PRESSIONE PARZIALE DI CO₂ NELL’ARIA DIPENDE LA QUANTITÀ NELL’H₂O.CaCO₃ DISCIOLTO DA H₂O IN BI-CARBONATO DI CALCIO Ca(HCO₃)₂.

CO₂ + H₂O + CaCO₃ → Ca(HCO₃)₂.

CO₂ + SOLUBILE IN H₂O FREDDA → AGGRESSIVA → CaCO₃ DISCIOLTO.SE INVECE LA SOLUZIONE È SOVRASSATURA (EX: H₂O CALDA) LA CaCO₃ PRECIPITERA’ SOTTO FORMA DI INCROSTAZIONI DI CALCITE (STALA-TI(GMI-TI), TRAVERTINO...).

CORROSIONE PER MISCELA DI ACQUE = MESCOLAMENTO DI SOLUZIONI SATURATE (POCO AGGESS.)= SOLUZIONE SOPERSATURATA (AGGRESSIVA) SPIEGA PERCHÈ SI FORMANO CAVITÀ/CAVIRÈ ANCHE AD ELEVATE PROFONDITÀ IN CUI SI POSSONO INCONTRARE SOLUZIONI ORTAN SATURE, ANCHE Mg AUMENTA AGGRESSIVITÀ SE RAPPORTO MOLARE H₂/Mg 0,1. INDUTRE IL SUOLO E’ RICCO DI CO₂ = QUINDI LE SOLUZIONI NATURALI POSSANO CONTENENTE QUANTITÀ ENORMI DI CaCO₃ DISCIOLTO.

Forme di Modellamento Carsiche di Superficie

Microforme (cm/m) = Karren (o Lapis)

• Liberi → Da soluzione su roccia nuda (no azione meccanica)
  • Scannellature = piccoli solchi sub. // retinule separati da piccole creste.
  • Solchi a doccia formata dall' H₂O proveniente da ⟶ (se traboccano)
• Semiliberi → Da soluzione sotto una copertura parziale con presenza temporanea di H₂O stagnante.
  • Vaschette di corrosione = cavità subcircolari a fondo piatto. Se non c'è H₂O → "Terra rossa" (residui di argilla).
• Coperti → Da soluzione sotto una copertura totale
  • Solchi sub. // a fondo arrotondato separati da creste arrotondate o forme poligeniche derivate da liberi e semiliberi.
• Fori = cavità subcircolari.
• Crepacci = fratture lunghe e profonde mm.

Macroforme (anche km)

• Doline → Conche chiuse con fondo permeabile, se impermeabile significa che è stato dissolto tutto calcare e i resti insolubili hanno reso -> laghetti.
  • Di soluzione normale: ruscellamento superficiale dell' H₂O con movimento centripeto verso un punto assorbente che diventa il centro e si approfondisce sempre di più e attraverso fessure tettoniche della roccia (si forma sottile strato di terra rossa ripostato su calcare).
  • Alluvionali → su alluvioni che ricoprono calcilari.
  • Di crollo → Sotto dolina c'era cavità ipogea/carsica o vuote (+ crollano).

● DI SUBSUDENZA IN ROCCIA: IN ROCCE COERENTI E PERMEABILI MA NON SOLUBILI(ARENARIE) CHE POGGIANO SU ROCCE SOLUBILI IN CUI SCAVO PINDOLA DELLE CAVITÀ => SUBSUDENZA.

● (REGIONI TROPICALI)CENOTES / COCKPIT = ENORMI POZZI DI CROLLO CON LAGHI SUL FONDO . (REGIONI TEMPERATE) E DEPRESSIONI A FORZA STELLATAUVALA = COALESCENZA DI DOLINE CHE INGRANDENDOSI SI SONO UNITE.

● POLJE ➔ "CAMPI PIANI" CHIUSI IN CUI È AVANZATA L’EVOLUZIONE DEL FENOMENO CARSICO. FONDO PIANO E ORIZZONTALE CON VERSANTI RIPIDI IN DEPRESSIONI TETTONICHE E SPESSO AL CONTATTO ROCCE SOLUBILI – INSOLUBILI. QUEST’ULTIME CONVOGLIANO H2O VERSO I CALCARI ➔ SPESSORE RESIDUALE NELLE AREE + DEPRESSE E ATTACCATE LE PARTI PIÙ EMERGENTI, IL FONDO SI PUÒ ALLAGARE. QUINDI CORROSIONE MARGINALE E SPIANAMENTO DA DISSOLUZIONE FORMANO PIANI DI CORROSIONE CARSICA (= FONDO ALLARGATO SU UN PIANO ORIZZONTALE).

● VALLI CARSICHE ➔ SIA ASCIUTTE (NO SCORRIMENTO SUPERF. PERCHÉ H2O PENETRA) SIA CORSI D’H2O (PRECIP. ABB.).

● GOLA / CANYON CARSICO : FORRE PROFONDE CON RIPIDI VERSANTI CON FONDO ASCIUTTO O CON FLUVI CHE PUÒ ARRIVARE DA TERRITORIO CON ROCCE INSOLUBILI (VALLE ALLOGENICA).

● VALLE MORTA : ASCIUTTA E FONDO COSPARSO DI PUNTI DI ASSORBIMENTO DOLINE E DEPOSITI ALLUVIONALI.

● VALLE CIECA : CORSO H2O NON ARRIVA A DEFLUIRE ALLA FOCE SUPERFICIALI. POICHÉ SUL FONDO SI APRE INGHIOTTITOIO CHE SI APPROFONDISCE SEMPRE PIÙ A MONTE, IL TRATTO SUPERFICIALE OLTRÉ L’INGHIOT. VERSO VALLE = VALLE SECCA / MORTA. ➔ RETROCESSIONE INGHOTTITOIO = TRATTO ATTIVO VALLE SI RIDUCE SEMPRE PIÙ VERSO MONTE E VALLE SECCA SI ALLUNGA.

● VICINO SORGENTI O SUL FONDO CANYON CARSICI ATTIVI SI FORMANO CONCREZIONI / LAGHI DI TRAVERTINO CHE FORMANO LAGHI DI SBARRAMENTO.

Forme di rimodellamento carsiche

Sotterranee

Cavità all'interno dei rilievi calcarei:

• Suborizzontali (gallerie).
• Ad asse di allungamento inclinato, piene/temporan. inondati-asciutti/sempre H₂O.
• Subverticali (pozzi e abissi).

Di solito dall'alto (cavità asciutte) verso il basso (ricche di H₂O).

Principali processi formazione grotte:

• Soluzioni H₂O → dissoluzione e rideposizione concrezioni.
• Gravità → crolli e ammassi di detriti.
• Erosione meccanica H₂O su letto ruscelli/fiumi + trasporto + deposito.

Per distinguere effetti meccanici della circolazione delle H₂O carsiche propongono 2 teorie: del flusso sotterraneo (E.A. Martel) → correnti idriche ben localizzate circolano secondo linee preferenziali che costituiscono il letto del flutto sotterr. Indipendenti anche se ramificati.

Questa circolazione avviene in condotte quasi indipendente, quando l'H₂O le scava lungo i piani di debolezza di una roccia ortogenea con poche e grandi fratture distanza note.

"Fattore geologico fondam." → livello fratturazione roccia.

• Diffusione H₂O di fondo (Grunon) → H₂O diffusa e normalmente persa tramite le sorgenti e ricevuta dall'alto da precipitazioni meteoriche; circolazione in rete diaclasica in cui l'H₂O allarga corrodendo numerose piccole fratture instaurando una circolazione lenta in una fitta rete di fissure carsiche diffuse in tutta la roccia.

Teorie troppo statiche e parziali → in un massiccio carsificato le cavità ipogee costituiscono un insieme non omogeneo di vuoti in cui si riconoscono zone preferenziali di sviluppo, tra cui tendono a stabilirsi delle relazioni funzionali.

Le H2O di deflusso in un massiccio carsificabile inizialm. favoriscono l'instaurarsi di un circolazione sotterranea lenta di porosità e fessurazione in cui il moto H2O è laminare. Poi quando le fessure si sono narragate abbastanza diventa turbolento e ciò eserciterà un richiamo idrico su tit. H2O presente nelle fessure circostanti individuando i primi vuoti carsici che col tempo si ingrandiscono fino a formare un reticolo comunicativo gerarchico. Ad una profondità l'H2O si concentra fin a riempire tutte le cavità della roccia (carsi sotterrso in zona satura). I punti di fuoriuscita dell'H2O sotterranea sono le sorgenti carsiche e sono localizzate dove la superficie topografica interessa cavità della zona vadosa (_☐ zona superficiale di percolazione dove l'H2O si trova durante/poco dopo precipitazioni) con corsa d'H2O sul fondo, oppure con cavità della zona satura (=> sorgenti perenni).

• Aspetti e forme tipici.
• Vani e pozzi fusiformi —> cavità a sviluppo verticale che si allarghano da superficie verso fondo. Formazione per erosione inversa (dal basso verso alto) _☐ altri vani _☑ spesso interessano superficie. Quelli posti a stessa profondità possono congiungersi orizzontalmente a formare pseudogallerie + fondo con detriti.
• Condotte in pressione (tubi freatici) —> cavità tubulari a sviluppo suborizzon. che si formano in condizioni ! (circolare in pressione) e spesso con "callops", piccole ondulazioni sulle pareti calcaree dalla turbolenza dell'H2O, spesso da questa condizione si passa a una vadose ed erosione sul fondo a causa sorgentina a pelo libero —> condotte suborizz. con solco di erosione sul fondo.
• Gallerie e condotte con canali di volta —> le prime hanno sezione circola nei formate da una passata circolazione in pressione (per tutta la cavità) e ora asciutte e la falda si è via via alzamentata, le seconde in gallerie in cui il carsismo e la falda si sono abbassate in profondità e l'H2O a pelo libero deposita materiale che innalza il letto fino a provocare un'inclusione del soffitto (volta).

- DEPOSITI DI CONCREZIONAMENTO :

• STALATTITI ➔ FORME CILINDRO-CONICHE PENDENTI DAL SOFFITTO . FORMAZIONE :
• H₂O FUORIESCE DA FESSURA COSTRUISCE UN TUBICINO DI CALCITE E VI SCORRE ALL'INTERNO POICHÉ MENTRE SI FORMA LA GOCCIA LA SOLUZIONE RISENTE DELLA BASSA PRESSIONE PARZIALE DELLA CO₂ NELLA GROTTA E LA LIBERA FACENDO PRECIPITARE LA CaCO₃ . POI IL TUBICINO SI OSTRUISCE E COL TEMPO SI DEPOSITANO VARI STRATI CONCENTRICI CHE INGRANDISCONO SEMPRE PIÙ IL TUBICINO INIZIALE .
• STALAGMITI ➔ FORME + TOZZE CHE SI ACCRESCONO DAL PAVIMENTO VERSO L'ALTO DOVE CADONO LE GOCCE . STRUTTURA A "CUPOLE SOVRAPPOSTE" SPESSE AL CENTRO E + SOTTILI AI MARGINI .

- PAESAGGI CARSICI

PROCESSO CARSICO INFLUENZATO ➔ DA T° E PRECIPITAZIONI ( ⧄ DISPONIBILITÀ H₂O )

• CLIMA TEMPERATO-FREDDI ➔ DISSOLUZIONE LENTA , SOLUZIONI POTENTI PER/GLACIALI E NIVEAZIONE .
• P < ⧄ ATTIVITÀ DI PIANTE / MICROORGANISMI ➔ _CO2 E ACIDI ORGANICI ➔ AGGRESSIVITÀ

- CLIMA TEMPERATO-CALDI ➔ VIE DI MEZZO TRA

• CLIMI CALDI-UMIDI ( TROPICALI) ➔ CORROSIONE VELOCE E RIPLUVIAZ. RAPIDA CICLO 3 ➔ CONCREZIONAMENTO
• < P ❯ PIANTE / MICROORGANISMI ➔ CO₂ E ACIDI ORGANICI ➔ AGGRESSIVITÀ . CARSO SVILUPPATO ➔ TULPE FORME :
• A COCKPIT ( POLIGONALI ) ➔ COLLINE EMISFERICHE CHE DELIMITANO DEPRESSIONI CHIUSE STEEPLE ( GINAVA GINA JAMAICA )