Canyon di Catania
5.2 ANALISI SISMO-STRATIGRAFICA DEL SETTORE PROFONDO
I numerosi profili di sismica a riflessione monocanale acquisiti nel corso delle campagne oceanografiche hanno permesso di investigare la sequenza litostratigrafica presente nel fondale marino. In questa tesi è stata condotta un’indagine sismo-stratigrafica dell’offshore etneo allo scopo di caratterizzarne acusticamente i sedimenti presenti.
Il dataset è costituito da numerose linee Sub Bottom Prolfile acquisite con un dispositivo
eventuali depositi associati a landslide; i settori costieri verranno analizzati nei paragrafi successivi anche sulla base di profili sismici Sparker ad alta risoluzione, sfortunatamente poco idonei ad investigare i settori più profondi.
In questa analisi si è seguito un modello, sviluppato da Damuth (1980a, 1994) e poi modificato da Loncke et al. (2002), la cui realizzazione ha previsto quattro diverse fasi. 1. Estrapolazione della navigazione e processing delle linee sismiche
2. Individuazione e classificazione delle eco-facies presenti nei profili sismici (fig. 5.7) 3. Mappatura delle singole eco-facies lungo le tracce di navigazione (fig. 5.8)
4. Interpolazione dei vari spezzoni delle linee sismiche ed individuazione delle aree con caratteristiche sismo-stratigrafiche simili: carta delle eco-facies (fig. 5.9)
La classificazione delle diverse eco-facies presenti all’interno delle linee sismiche è stata realizzata sulla base della presenza ed eventuale continuità dei riflettori acustici osservata nei profili sismici confrontata con la batimetria di dettaglio a disposizione.
Modificando il modello di Damuth (1980°) sono state individuate 6 diverse facies acustiche, ognuna delle quali connessa ad una diversa tipologia sedimentaria e quindi ad un diverso specifico processo deposizionale.
A. Facies uniformemente stratificata con riflettori paralleli e continui attribuita a torbiditi oppure a pelagiti ed emipelagiti con sedimentazione detritica e alternanza di sabbia e silt prodotta da correnti di torbida
B. Facies stratificata con riflettori discontinui e/o ondulati che caratterizza i depositi torbiditici grossolani prodotta da correnti di torbida e conturiti
C. Facies ad iperboli ampie ed irregolari associata scarpate e settori acclivi ed accidentati D. Facies ad iperboli piccole e regolari connessa a deposti di landslide
E. Facies trasparente che può essere legata a deposti di landslide e facies sorda (senza riflettori) dovuta a depositi grossolani o alla presenza di un basamento acustico; entrambe possono essere ricondotte ad una cattiva penetrazione del segnale.
F. Facies caotica e Facies indefinita
Di seguito si riporta una tabella con la classificazione delle eco-facies, modificata da Loncke et al. (2002), con un esempio di facies sismica.
riflettori paralleli e continui (alternanza di sabbia e silt) B - f. stratificata con riflettori discontinui e/o ondulati Torbiditi grossolane – Argini di canali Correnti di torbida e conturiti C - f. ad iperboli ampie ed irregolari Scarpate e settori molto acclivi Tettonica D - f. ad iperboli piccole e regolari
Debris flows Landslide
E - f. trasparente E - f. sorda Debris flows depositi grossolani - basamento acustico Landslide Correnti di torbida – Poca penetrazione F - f. caotica e indefinita ? ?
ed E caratterizzano entrambe depositi di landslide); inoltre alcune eco-facies sono correlate a diversi tipi di depositi (come ad esempio la facies A). Pertanto, ogni eco-facies è stata esaminata all’interno di un preciso contesto geologico, prima di essere interpretata ed associata ad uno specifico processo deposizionale.
La risoluzione, spesso di cattiva qualità, dei profili sismici non permette sempre una facile discriminazione tra la facies trasparente e quella sorda, per cui entrambe sono state inserite nella stessa categoria, nonostante abbiano un significato sismo-stratigrafico diverso.
Purtroppo la non totale copertura dell’area da parte delle linee sismiche dovuta a guasti in fase di acquisizione e la mediocre penetrazione del segnale, associata ad una bassa risoluzione dei profili sismici limitano di molto questa analisi, pur fornendo importanti informazioni per la caratterizzazione sismo-stratigrafica del fondale a largo dell’Etna.
Similmente a quanto affermato nel paragrafo 5.1 occorre precisare che tale analisi e i dati da essa estrapolata, sono il risultato delle interpretazioni soggettive dell’operatore.
Fig.5.7 Esempio di interpretazione sismo stratigrafica di una linea Sub Bottom Profile. L’ubicazione della linea è contrassegnata da un asterisco nero in fig. 5.8.
Fig. 5.8 Linee Sub Bottom Profile interpretate sulla base delle eco-facies della tab. 5.5
1
3
4
5
7
6
1
2
3
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Profile e dalla carta delle eco-facies (fig. 5.9) sono i seguenti:
- la piattaforma a largo di Catania, come era ragionevole aspettarsi, è costituita da una stratificazione uniforme, costituita da sedimenti terrigeni, con riflettori continui e paralleli (profilo 7 di fig. 5.8); ciò è confermato anche dai dati Sparker osservati nei paragrafi 3.1 e 5.3
- il Plateau delle Timpe è stato caratterizzato sismicamente solo nella sua porzione meridionale, dove si è osservata la presenza di una vasta area acusticamente impedente (probabilmente legata alla presenza di un basamento duro) e di una zona caratterizzata da riflettori discontinui ed ondulati (facies B) da ricondurre a depositi di conturiti e/o di torbiditi accumulatesi alla base delle numerose scarpate di faglia che contraddistinguono questo settore del plateau; marginalmente a queste aree si osservano dei modesti bacini di
-le propagini più profonde del fan sommerso del Chiancone appaiono sismicamente sorde dovuto alla presenza di sedimenti grossolani (sabbie e ciottoli), come si osserva nel profilo 1 di fig. 5.7; l’analisi sarà meglio approfondita nei paragrafi successivi grazie ai profili Sparker
-la porzione costituita dalle dorsali strette ed arcuate situata all’interno della struttura ad anfiteatro (profilo 2 di fig. 5.8) risulta caratterizzata da una facies piuttosto caotica, al cui interno è però possibile osservare delle sequenze discontinue di riflettori ondulati (facies B) da ricollegare a fenomenologie d’instabilità gravitativa
-un ampio bacino di sedimentazione (esteso più di 12 km2) si ritrova alla base dell’ampia
nicchia di distacco alla base della struttura ad anfiteatro soggetto ad instabilità gravitativa (fig.5.9); sulla base dei profili Sparker si è visto che all’interno di questo bacino, di forma cuneiforme, si ritrova una sequenza deposizionale di circa 100 m, da attribuire, molto probabilmente, all’accumulo alla base della scarpata della nicchia di sedimenti trasportati lungo la scarpata continentale da correnti di torbida.
- un deposito ricollegabile a landslide (facies D), oggetto principale di questa analisi sismo- stratigrafica, è stato osservato alla base del basso versante meridionale del Ridge di Riposto (fig.5.8); esso potrebbe essere collegato ad un landlside la cui nicchia, di forma piuttosto allungata, è stata individuata nella parte settentrionale della struttura ad anfiteatro. Un secondo e più vasto deposito si ritrova sulla piana batiale a circa 2000 m di profondità (profili 4 e 6 di fig. 5.8); la mancanza di linee sismiche nella porzione più vicina alla scarpata continentale ne limitano, probabilmente, la sua estensione che tuttavia è
notevole (circa 50 km2). Esso è caratterizzato dalla tipica risposta sismica ad iperboli
piccole e regolari dovute alle continue rifrazioni di blocchi (hummocky) che talvolta si trovano ricoperti da depositi pelagici (fig. 5.7) e quindi non risultano visibili ai rilievi batimetrici multibeam. Sulla base della carta delle eco-facies (fig. 5.9) è possibile osservare che tale deposito si presenta allungato in direzione NE-SO, parallelamente alla scarpata continentale; la porzione settentrionale si trova a largo della nicchia di distacco a forma semicircolare (subito ad est delle strutture rilevate di forma irregolare), mentre la porzione meridionale è collocata in corrispondenza dello sbocco del canale collettore che si sviluppa alla base del fan sommerso del Chiancone, sbocco che coincide con il limite sud del struttura ad anfiteatro.
risultano talvolta interrotti da sequenze di riflettori ondulati (facies B) da collegare alla presenza di piccoli canyon i cui argini producono una simile risposta sismica.