PARTE VI
IDROLOGIA SUPERFICIALE E SOTTERRANEA
CAPITOLO II
IDROLOGIA SOTTERRANEA
1. Permeabilità delle rocce
In precedenza (pag. 171) ho accennato alla questione da un altro punto di vista; qui è necessario riesaminarla più compiutamente per stabilire il comportamento idrologico delle varie rocce. Credo superfluo allegare anche una carta delle permeabilità, perchè dovendo limitarmi a distinguere semplicemente le formazioni, essa riuscirebbe una ripetizione di quelle geologica, alla quale quindi rimando (Tav. I). Passo qui sotto in rassegna i vari complessi stratigrafici secondo il loro ordine naturale.
- Calcare massiccio (v. pag. 5). Nella facies oolitica ha una porosità sua propria, che può raggiungere il 15%, nella facies compatta si presenta molto fessurato; in entrambi i casi la permeabilità è notevole. Tali caratteri hanno però un'importanza secondaria e locale in quanto la roccia possiede una permeabilità in grande ben più notevole con una libera canalizzazione interna e con lo sviluppo di tipiche forme carsiche superficiali e profonde.
Nel calcare massiccio il carsismo superficiale non ha generalmente un grande sviluppo, perchè mancano nella nostra regione estesi affioramenti pianeggianti capaci di dar ricetto a doline, campi solcati, ecc.; dipendono però dalla carsicità della roccia le pareti abrupte delle gole e dei fianchi montani, le quali si sono potute formare e conservare per l'assenza o quasi di azioni dilavanti superficiali. Molto sviluppato è invece il carsismo sotterraneo, dato il grande spessore della formazione. Inoltre, avendo le acque cominciato ad agire fin dal Tortoniano, notevole deve essere il numero delle caverne e dei pozzi e in più sistemi dato il variare dei livelli di base locali. Ben poco però si conosce e cioè le grotte dei Prosciutti, della Moneta, Del Tropello e delle Nottole illustrate da PRINCIPI (141); tutte di piccola entità (1). Sulle ripidissime pareti del massiccio si aprono di frequente ampie cavità, ora generalmente
(1) Solo da pochi anni per l'attività del Gruppo Grotte Marchigiano è stata rilevata l'esistenza di notevoli e complessi sistemi sotterranei al M. Nerone.
asciutte, che segnano lo sbocco di antichi livelli carsici. Ultimi resti di antiche caverne sono alcuni archi naturali del M. Nerone (Passo della Madonna e Fondarca) (141). Sono infine da ricordare i riempimenti stalattitici, stalagmitici e di crollo che si osservano nelle grotte citate.
Nel calcare massiccio la circolazione sotterranea è molto attiva. Infatti l'altezza e la particolare posizione dei rilievi consente, oltre che una alimentazione pluviale normalmente superiore ai 1.500 mm e talora (Catria) anche ai 2.000, una non indifferente condensazione dell'umidità atmosferica; bisogna poi anche tener conto che i complessi calcarei sovrastanti cedono al massiccio gran parte delle loro acque sotterranee. Alla nostra formazione sono connesse varie sorgenti carsiche; ma la maggior parte delle venute profonde è subalvea entro le gole, per cui si ha l'arricchimento diretto dei corsi d'acqua superficiali… - Corniola e marmarone (pag. 7). Queste rocce, frequentemente intersecate da diaclasi e con netti giunti di stratificazione, hanno una ottima permeabilità, per la loro compattezza mancano invece di porosità propria, hanno perciò la circolazione idrica tipica dei terreni fessurati. Nella parte inferiore della serie compaiono fenomeni di carsismo attenuato, che ha operato un modesto allargamento delle fessure preesistenti senza giungere neppure lontanamente alle notevoli canalizzazioni sotterranee viste per le rocce sottostanti; qualche accenno più cospicuo è in relazione con i sistemi di cavità carsiche del massiccio; ogni traccia di questi fenomeni manca invece nella parte più alta della formazione dove sono frequenti sottili intercalazioni marnose fra gli strati calcarei.
- Toarciano-Aaleniano (pag. 10). Il notevole contenuto argilloso dei calcari e le abbondanti intercalazioni marnose rendono difficile e talora impossibile la circolazione idrica attraverso questa serie. Il Toarciano-Aaleniano, non avendo caratteri costanti, in certi punti ha una certa permeabilità, in altri è del tutto impermeabile; in quest'ultimo caso può rappresentare un orizzonte sorgentifero locale.
- Strati ad aptici (pag. 12). Nella facies normale hanno caratteri simili ai terreni precedenti. Qui però la fittissima stratificazione e le numerosissime diaclasi offrono vie più facili e frequenti al passaggio dell'acqua; così, malgrado le molte sottili intercalazioni marnose e i molti residui di dissoluzione, resta sempre una certa permeabilità per fessurazione per quanto molto scarsa e irregolare; prova ne sia la mancanza di sorgenti apprezzabili e la presenza di semplici percolazioni di veli idrici. Quando l'orizzonte ad aptici assume un prevalente sviluppo calcareo (versante NE del Nerone, Gorgo a Cerbara) la circolazione dell'acqua è molto facile; lo stesso dicasi per i calcari bianchi mesogiurassici sottostanti.
- Calcare rupestre (pag. 15). Anche questo come il massiccio ha una circolazione prevalentemente carsica, cui si aggiunge un'altra pure facile attraverso le diaclasi e i giunti di stratificazione (naturalmente per quella che ho chiamato facies tipica). Solo il primo tipo di circolazione è invece presente nella facies non stratificata. Ne risulta così una formazione eminentemente idrovora che, nei massicci mesozoici interni, può assorbire una grande quantità d'acqua grazie all'estensione degli affioramenti e alle ampie esposizioni in dolce pendio o pianeggianti.
La morfologia carsica superficiale è ben sviluppata con doline, inghiottitoi, pozzi, aperture beanti, ecc.; lo scolpimento di dettaglio è per lo più mascherato dalla degradazione superficiale. Normali sono le pareti subverticali, dovute al carattere conservativo del fenomeno carsico, sia nelle gole sia nei profondi solchi torrentizi. I sistemi di cavità sotterranea sono invece ridotti; infatti la marcata stratificazione dà luogo a frequenti crolli che impediscono la conservazione di cavità accessibili, che invece si possono formare nella facies non stratificata del rupestre. Esempi di tali grotte si hanno a Gorgo a Cerbara (pag. 76), altre, ormai sventrate dall'erosione superficiale, nel Fosso dell'Eremita (a monte di Piobbico) e altrove.
Per l'assenza di rocce impermeabili continue alla base, per le frequenti fratture e per la marcata stratificazione non si riescono a stabilire entro il rupestre, o per lo meno a mantenere, condotti idrici a decorso prevalente orizzontale; ma l'acqua assorbita circola verticalmente attraverso questa e le formazioni sottostanti fino a raggiungere il calcare massiccio . Sono così scarsissime le sorgenti o risorgenti entro o all base del rupestre; se ne possono invece avere di sbarramento al tetto della formazione ad opera degli strati a Fucoidi sovrastanti. - Marne a Fucoidi (pag. 18). È questo il primo orizzonte veramente e costantemente impermeabile, l'unico della serie mesozoica, in quanto Toarciano-Aaleniano e Strati ad Aptici non costituiscono un serio e continuo ostacolo (salvo casi particolari) alla circolazione idrica. Anche se lo spessore può variare, l'importanza idrologica di queste marne è sempre notevole per la loro enorme continuità, salvo naturalmente in corrispondenza delle grandi faglie marginali dei rilievi mesozoici. La grande maggioranza delle sorgenti nei massicci calcarei è determinata dalle marne a Fucoidi che molto spesso provocano anche notevoli arricchimenti subalvei.
- Scaglia bianca e rossa (pag. 20). In questa formazione dobbiamo distinguere la parte cretacea calcarea da quella prevalentemente eocenica calcareo-marnosa; la seconda con crescente impermeabilità verso l'alto partecipa gradualmente dei caratteri della scaglia cinerea sovrastante. Il calcare bianco e rosato, come viene anche designata la porzione essenzialmente mesozoica, ha una ottima permeabilità per fessurazione attraverso diaclasi; i ravvicinatissimi giunti di stratificazione offrono invece, per le sottili spalmature argilloso-marnose, una maggior difficoltà al passaggio dell'acqua. Nelle zone di pieghettamento o di frizione tettonica aumenta la permeabilità. Una porosità della roccia è sempre presente e talora supera anche il 25%, ma, per la piccolezza dei meati non ha importanza per la circolazione idrica. Per quanto i fenomeni di dissoluzione di regola si limitino a un modesto allargamento delle fessure, in certi casi sono osservabili forme cospicue di morfologia carsica (doline, inghiottitoi) (141); ma deve trattarsi perlopiù di cavità ereditate dai sistemi sottostanti.
La scaglia bianca e rossa, per la sua notevole potenza e per essere racchiusa fra due complessi impermeabili (marne a Fucoidi e scaglia cinerea) è un serbatoio idrico di notevole importanza e sempre alla base o al tetto dà luogo a sorgenti numerose. Lo strato bituminoso (pag. 161), per la sua limitata permeabilità, può determinare qualche piccola venuta sotterranea; lo stesso si può verificare in corrispondenza di intercalazioni calcareo-marnose. - Scaglia cinerea (pag. 23). Questa, insieme alla porzione di scaglia rossa immediatamente sottostante, costituisce un potente complesso impermeabile.
L'impermeabilità è però dovuta essenzialmente al forte spessore della formazione, alla sottogliezza delle fessure e all'intasamento dei meati da parte di eventuali residui di dissoluzione, i quali tutti offrono un ostacolo insormontabile al passaggio dell'acqua. Anche le sorgenti determinate dalla scaglia cinerea sono numerose e analoghe a quelle provocate dalle marne a Fucoidi. - Formazione marnoso-arenacea (pag.24). Nel suo insieme, almeno rispetto alle altre formazioni, questa si può considerare impermeabile; però la varietà delle rocce che la costituiscono e il loro vario grado di cementazione determinano un comportamento idrologico complesso, che va dalla impermeabilità più tipica, alla permeabilità più facile, talora perfino per canalizzazioni interne.
Le marne e le argille marnose più o meno arenacee, che predominano in modo assoluto nella formazione, sono tipicamente impermeabili; quando le arenarie e le molasse contengono impurità marnose (ciò è frequentissimo) o sono fortemente cementate hanno una impermeabilità acquisita; nelle arenarie più fortemente cementate e con basso tenore marnoso si può avere addirittura permeabilità per fessurazione; le sabbie sciolte o le più frequenti molasse poco coerenti sono invece permeabili per porosità. I calcari marnosi intercalati alla formazione possono dar luogo in superficie a processi carsici attenuati e a una facilissima percolazione idrica in profondità.
Per la ripetutissima alternanza di questi tipi litologici, la presenza di tutti i possibili passaggi verticali e orizzontali e l'assenza di orizzonti permeabili costanti, ben definiti e continui, la circolazione idrica è quanto mai saltuaria e irregolare; piccole, anche se abbastanza numerose, sono così le sorgenti. Solo quando i complessi arenacei sono potenti e con estesi affioramenti, si possono avere sgorghi non trascurabili; tale è appunto il caso del complesso arenaceo-molassico tortoniano di M. Vicino. - Bisciaro e Schlier (pag. 27). Il Bisciaro e la porzione inferiore dello Schlier, dove la roccia è più calcarea e rotta, possono dar ricetto a una circolazione per fessurazione; il notevole contenuto argilloso tendendo ad ostruire i meati dà alla percolazione dell'acqua una distribuzione un po' irregolare. La porzione media e superiore dello Schlier e anche certe facies del Bisciaro sono praticamente impermeabili.
Non numerose e localizzate sono perciò le sorgenti connesse con questa formazione (per lo più col Bisciaro) e determinate o dalla sottostante scaglia cinerea o dalla porzione impermeabile dello Schlier a seconda dell'andamento strutturale. - Tortoniano, Messiniano e Pliocene inf. (pag.32). Anche questi terreni, che dal punto di vista idrologico hanno somiglianze con la formazione marnoso-arenacea umbra, sono per buona parte impermeabili. Però le molasse del Tortoniano medio-sup. e quelle del Pliocene inf., come pure in grado molto minore, le varie intercalazioni molassiche della serie rimanente, possono avere una buona porosità e offrire quindi in certi casi una discreta circolazione idrica. La continuità e l'importanza di questa dipendono non solo dalla permeabilità; ma soprattutto dalla esposizione, ampiezza d'affioramento e potenza della roccia, in modo da essere assicurata una buona alimentazione. Ciò si verifica in modo particolare per i complessi molassici vicini alla costa (fra Arzilla e Metauro, dintorni di S. Costanzo).
La maggioranza delle sorgenti che si trovano nelle colline esterne ai rilievi mesozoici è legata a queste formazioni molassiche; per quanto gli sgorghi siano di importanza molto modesta, rappresentano spesso l'unica risorsa idrica locale. - Pliocene medio (pag. 33). Per il caratteristico sviluppo argilloso sono insieme ai potenti complessi pure argillosi della serie precedente i terreni più tipicamente impermeabili della regione. Anche le intercalazioni sabbiose spesso presenti nelle diverse zone sono praticamente impermeabili per la grana fine e le forti impurità argillose.
- Alluvioni attuali e quaternarie (pag. 203). Sono depositi di regola ampiamente permeabili per porosità, che possono contenere in certi casi riserve idriche rilevanti. Le alluvioni terrazzate e pensili non hanno importanza pratica quando sono in lembi limitati ed isolati; quando invece hanno una notevole estensione possono contenere una falda freatica cui si può attingere con profitto. Di importanza assai maggiore sono i riempimenti continui di fondovalle e in modo particolare quello assai esteso che occupa la bassa valle del Metauro, dove l'alimentazione è assicurata dalle portate perenni del fiume. Il grande riempimento alluvionale fra Calcinelli e il mare, oltre alla normale falda freatica, contiene in prossimità della costa, per il suo notevole ispessimento e per le intercalazioni argillose, anche una falda artesiana.
- Depositi detritici vari. Le conoidi detritico-torrentizie, i detriti di falda e i materiali morenico-detritici delle cime più alte (M. Nerone), hanno un'ottima permeabilità; assai minore è invece quella degli accumuli di frana nella formazione marnoso-arenacea. Tutti, quando poggiano su un substrato impermeabile, possono contenere modestissime falde idriche. La scarsa importanza di questi depositi non dà normalmente luogo a sorgenti di un certo interesse ma a piccole vene d'acqua.