La successione perforata: caratteristiche e criticità

La successione litostratigrafica elaborata, anche se va considerata ancora di massima, viene presentata nello schema di pozzo in allegato a fine testo, rappresentata in scala 1:2000.

Caratteristiche

Il pozzo ha attraversato tra il piano campagna fino a 300 m circa di profondità dal piano sonda sedimenti sciolti, costituiti da limi e livelli sabbiosi con lenti sabbiose grossolane o debolmente ghiaiose; a questi segue una potente e complessa successione marina di avanfossa (variabile da litorale a pelagica), prevalentemente pelitico-marnosa e caratterizzata dalla presenza di sottili intercalazioni arenitiche e riconosciuta fino alla profondità di 618 m, in corrispondenza della quale si è entrati in una potente successione carbonatica di mare sottile, presumibilmente incarsita e notevolmente fratturata.

In queste prime fasi di analisi preliminari, non è risultato possibile definire con risoluzione dettagliata gli intervalli stratigrafici, a causa della naturale contaminazione dei campioni con i cuttings provenienti dagli orizzonti più superficiali già attraversati dal pozzo, che vengono rimescolati anche in funzione delle dimensioni dei cuttings stessi (le dimensioni infatti

determinano la velocità di movimentazione dei frammenti nella colonna di fango di circolazione). La definizione più precisa degli intervalli esulava tuttavia da questo lavoro di tesi, il cui scopo era quello di fornire un quadro di carattere generale.

0 – 290 (circa) m

Il pozzo ha attraversato una serie di terreni costituiti prevalentemente da depositi sciolti composti principalmente da sabbie e/o limi, debolmente argillosi, rari livelli ghiaiosi; alla base sono state rinvenute sottili lenti debolmente cementate, più coerenti e mediamente più grossolane; le argille risultano poco abbondanti e distribuite in numerosi livelli, per lo più di modesta potenza, alternati a limi nel complesso prevalenti. Talora abbondano le torbe.

Nel complesso la successione detritica riscontrata risulta confrontabile con quelle riportate in letteratura relativi ai pozzi per acqua perforati nella zona, profondi al massimo poche centinaia di metri; il confronto a posteriori con questi ultimi ha permesso di interpretare come sede di acquiferi alcuni sottili livelli più grossolani individuati durante la perforazione. E’ necessario precisare che durante la perforazione di questi livelli permeabili non è stato riscontrato alcun assorbimento in foro.

Figura 5-19. Insieme delle litostratigrafie di pozzi per acqua consultati.

Facendo riferimento alla stratigrafia tipo della zona, al di sotto delle sabbie fini (anche debolmente cementate e variamente torbose) che caratterizzano i depositi di spiaggia più recenti, sono stati attraversati limi sabbioso-argillosi, nella parte superiore organici nerastri (torbosi), ricchi di macrofossili.

Intercalati a questi livelli granulometricamente mediamente più fini e complessivamente meno permeabili, sono stati individuati sottili livelli granulari, da sabbioso-limosi a ghiaiosi, maggiormente permeabili, in corrispondenza delle seguenti profondità:

30-35 e 75-80 m di profondità: intervallo, rispettivamente, sabbioso ghiaioso e limoso-sabbioso-torboso (possibile acquifero A?)

tra circa 100-115 m circa: intervallo costituito da limi sabbiosi torbosi e sabbie grossolane (possibile acquifero B+C?)

160-195 m: intervallo caratterizzato da prevalenti livelli granulari sabbiosi grossolani (inoltre riscontrate ghiaie fini al vaglio, anche se non abbondanti e non esattamente posizionabili in profondità), alternati a sottili livelli più fini limoso-sabbiosi (possibile acquifero D?)

Il pozzo esplorativo Grado-1 143

circa 222-260 m: insieme di livelli granulari ghiaioso-sabbiosi (anche grossolani), intercalati a sottili interstrati più fini limoso-sabbiosi (possibile acquifero E).

Dalle osservazioni di cantiere non è stato possibile determinare le dimensioni medie originarie dei ciottoli e clasti, rotti dall’attività dello scalpello in frammenti le cui dimensioni raramente hanno superato il centimetro. E’ possibile ipotizzare, dato l’aspetto tondeggiante di alcuni cuttings, una prevalenza ciottoli arrotondati o poco spigolosi, di dimensioni medie centimetriche e natura poligenica (anche se prevalentemente calcarea, sono stati riconosciuti frammenti di arenarie e scaglie di marna). Anche in questi livelli grossolani sono stati riscontrati frammenti bioclastici (quali gasteropodi, bivalvi, scafopodi, foraminiferi, ostracodi).

Questi sedimenti sono stati depositati in un variabile contesto deposizionale da marino ad alluvionale; il confronto con le successioni attraversate dagli altri pozzi presenti in zona, permette di ritenere questi sedimenti di età olocenica.

Procedendo con la perforazione, intorno a circa 290 m sono stati attraversati limi ed argille molto coesivi (come riscontrato dal procedere dello scalpello e dalle velocità di avanzamento) verdi-azzurrini, limoso-sabbiosi, dall’odore persistente e quindi limi sabbiosi grigi a macchie e strutture nodulari giallastre, macroscopicamente sterili, di aspetto molto diverso rispetto ai livelli fini più superficiali.

Questi depositi, riferibili ad un contesto deposizionale prettamente marino e presumibilmente poco ossigenato, potrebbero essere attribuiti ad un’età generica Pleistocene-Pliocenica: anche se non è stata ancora identificata una sequenza precisa a causa del notevole rimaneggiamento, sono state individuate (a diverse profondità) faune bentoniche a Cassidulinae, Buliminae, Nonionella

turgida, Bolivinae e, nelle porzioni più superficiali, associazioni ad Elphidium sp. e Ammonia beccarii con presenza di molluschi,ostracodi, Ammonia tepida, Nonion granosum e Miliolidae.

290 (circa) - 618 m

Questo potente intervallo è risultato interessato dalla presenza di una serie piuttosto monotona di peliti e marne che hanno causato il notevole incremento dei parametri di densità e viscosità; i cuttings campionati sono rappresentati da scagliette planari di dimensione fino a centimetrica, costituite da peliti e marne laminate, molto scure (da brunastre a nere), sulle cui superfici è stata talvolta riscontrata la presenza di abbondanti miche.

Nelle porzioni superiori, sono stati localmente riconosciuti dei livelli sabbiosi molto cementati (o dei sottili intervalli arenitici grigiastri micacei e con minerali glauconitiche sparsi) alternati ai depositi marnoso-pelitici grigio-azzurri e verdastri, caratterizzati da un aspetto macroscopico e una risposta dei parametri tecnici all’avanzamento confrontabili con quanto riportato in letteratura per la Marne di San Donà o le Glauconie di Cavanella. In questi intervalli sono stati individuati frammenti sporadici di alghe (Rodoliti?), gasteropodi (Turritella?), echinidi e bivalvi (Ostrea?), ed alcuni livelli di ciottoli arrotondati di natura carbonatica, del tutto simili a quelli rinvenuti nella carota 1 del pozzo San Stino-1. La facies risulterebbe nel complesso analoga alle Marne di San Donà, intercettate dai pozzi ad, esempio San Donà-1 e San Stino-1.

Al di sotto di essi, sono stati individuati diversi livelli arenitici quarzoso-feldspatici di colore grigio-giallastro, di spessore presumibilmente metrico ed alternati a peliti e marne grigiastre secondo l’andamento e le oscillazioni delle velocità di rotazione degli scalpelli. I livelli arenitici sono risultati ricchi in frustoli vegetali e miche, mentre le marne argillose compatte ricche in

faune pelagiche a foraminiferi planctonici (Globorotalia? Morozovella?). Talvolta sono presenti sottili intervalli calcarenitici e areniti ibride (o a cemento calcitico, secondo la consistente risposta all’acido cloridrico).

Alla base della successione, a circa 612 m di profondità sono stati trovati dei cuttings di calcareniti bioclastiche (con frammenti di Nummulitidae) con glauconite diffusa e abbondanti marne con foraminiferi planctonici (Globigerinidae? Globorotalidae?) presenti.

Nel complesso la successione risulta caratterizzata da depositi marini variabili per condizioni e profondità di sedimentazione, contesti geodinamici ed età; quest’ultima potrebbe essere compresa approssimativamente tra il Miocene superiore (Oligocene?) e l’Eocene, ed il passaggio tra le due formazioni potrebbe trovarsi intorno a 550 m di profondità, in prossimità dei livelli con ciottoli individuati. Tuttavia le analisi microscopiche effettuate non hanno tuttavia permesso di riconoscere con precisione il passaggio dai deposti paleogenici a quelli miocenici successivi.

618 - 1101 m

Questo intervallo costituisce la sede del vero e proprio reservoir geotermico e pertanto è stato esaminato con maggiore attenzione. L’intervallo è risultato caratterizzato da una potente successione carbonatica di piattaforma, caratterizzata da diverse facies e tessiture (da granulari, tipo grainstone, ricche in bioclasti e macroforaminiferi centimetraci, a micritiche, tipo mudstone prive di granuli visibili con la lente 10X), nonché, data la potenza complessiva dell’intera successione diverse età.

Le dimensioni medie dei cuttings sono risultate piuttosto contenute (dell’ordine di al massimo 3-5 mm) anche in relazione alle particolarità operative di perforazione che è proseguita con fanghi molto alleggeriti a causa del notevole grado di fratturazione riscontrato. Anche l’utilizzo di uno scalpello ha inserti ha concorso nella formazione di cuttings di forma scagliosa e planare.

Dai parametri di perforazione, oltre che in minima parte dai limitati riscontri diretti ai cuttings, sono stati individuati intervalli interessati da grossi, ma numericamente ridotti, sistemi di fatturazione, i quali hanno anche originato ingenti fenomeni di assorbimento in foro; sono stati inoltre riconosciuti fitti reticoli di fatturazione, ma anche cavità e porosità da dissoluzione e carsificazione, di cui sono stati registrate evidenze nelle colorazioni, nella tessitura e nella fasi mineralogiche costituenti i cuttings.

Le analisi di laboratorio effettuate sui cuttings e i campioni di carota esaminati (sia come osservazioni macroscopiche che microscopiche su sezioni sottili e sezioni lucide) hanno permesso di distinguere due intervalli di età e facies diversa.

Fino a circa 1000 m i calcari perforati sono costituiti da calcareniti bioclastiche, ricche in macroforaminiferi, coralli, gasteropodi, alghe calcaree e lamellibranchi, caratterizzati da una stratificazione poco evidente e da giunti di strato frequentemente stilolitizzati, talvolta accompagnati da solfuri (pirite) e residui bituminosi secchi. La tessitura varia da grainstone a wackestone-packstone, e si osservano evidenze di diagenesi precoce (che localmente ha mantenuto la matrice fine intragranulare, altrove assente) e di bioturbazioni. Alcune di queste caratteristiche sono ben rappresentate ed osservabili nelle fotografie di dettaglio presenti nelle fotografie in allegato. Sono ben visibili macroforaminiferi a guscio porcellanaceo Alveolinidae (anche in forme flosculizzate e megalosferiche) e Nummulitidae di dimensioni fino a centimetriche.

Il pozzo esplorativo Grado-1 145

Esaminando con frequenza maggiore i campioni provenienti dal tetto di questo corpo carbonatico di età paleocenica-eocenica sembrerebbe possibile riconoscere la sequenza di sviluppo e annegamento della piattaforma paleogenica, con notevoli somiglianze con quanto riportato in letteratura per le successioni affioranti in Istria. In particolare l’esame delle sezioni sottili sembrerebbe evidenziare il passaggio, dall’alto verso il basso di:

torbiditi marnose ricche in foraminiferi planctonici (Globigerinidae a Globororalidae?) e arenarie quarzoso-feldspatiche con glauconite sparsa

calcareniti risedimentate ricchi in glauconite con Discocyclina presente e calcari e calcareniti risedimentate più prossimali caratterizzate dalla presenza di associazioni di

foraminiferi quali Nummulitidae (Nummulites), Assilina e Discocyclina,

presumibilmente di rampa aperta con Orbitolites presenti

calcari di tipo grainstone packstone ad Alveolinidae (Alveolina) e Nummulitidae (Nummulites) di piattaforma interna in approfondimento

calcari scuri a Miliolidae e alghe (dasicladali?) di ambiente marino ristretto interno: calcari mudstone-wackestone con ostracodi e calcari nerastri e stratificati, localmente carboniosi, con microcodium e foraminiferi (Rhapydionina liburnica?)

Tuttavia, è necessario ricordare che questa successione va considerata per ora preliminare, a causa del numero limitato di campioni esaminati in sezione sottile, anche per effetto delle dimensioni contenute dei cuttings. Inoltre, si ricorda che a causa della densità molto bassa dei fanghi di perforazione utilizzati in seno ai carbonati, si sono registrati intensi fenomeni di rimaneggiamento dei cuttings, facilitati presumibilmente dalla presenza di alcune discontinuità tettoniche.

Localmente nei calcari di questo intervallo sono stati individuati frammenti di echinidi, briozoi, Ranicotalia sp., Orbitolites complanatus, Distichoplax sp.

All’interno della porzione paleogenica è stato individuato, sia dai dati tecnici che da variazioni di colore molto nette, un intervallo anomalo dato da calcari chiari fangosostenuti (mudstone/wackestone) posto tra circa 700 e 730 m, che dalle analisi di laboratorio è risultato azoico, eccetto che per un bioclasto di rudista. Inoltre, dato che in questo intervallo molto fratturato la perforazione è stata effettuata mediante l’utilizzo di fanghi alleggeriti, i campioni raccolti risultato fortemente rimaneggiati. Questo intervallo, sul quale sarebbe necessario avviare specifiche datazioni biostratigrafiche, potrebbe rappresentare un lembo di piattaforma mesozoica tettonizzato in inversione. Diversamente, potrebbe essere correlato ad alcuni livelli fangosostenuti di età paleogenica che si individuano in alcuni profondi nelle aree sudoccidentali dell’Istria; questi tuttavia, sono solitamente caratterizzati dall’abbondante presenza di Globigerinidae, Morozovella sp., Planorotalites sp., Kathina sp., Smoutina sp.; alcuni di essi sono stati riscontrati nei nostri campioni in cuttings di dimensioni ragguardevoli (fino a centrimetrici) che pertanto potrebbero non essere stati riposizionati adeguatamente in profondità.

Procedendo verso il basso, inoltre, sono stati riconosciuti degli intervalli considerabili di transizione ai calcari mesozoici sottostanti. Questi intervalli di transizione sono caratterizzati da frequenti variazioni di colore e risultano ricchi in gasteropodi; sono stati inoltre riscontrate tracce di emersioni e di microcodium.

Al di sotto dei 1000 m circa di profondità, nei frammenti in risalita sono state riscontrate nette variazioni tessiturali (da prevalentemente granosostenuti a fangosostenuti), in seguito confermati anche nell’imaging del pozzo, oltre che di colore (da giallastro a biancastro). Questi livelli risultano costituiti da calcari e calcari dolomitizzati, nettamente stratificati; si tratta per lo più di mudstone-wackestone, talvolta packstone fossilifero-peloidali, con rari bioclasti, spesso micritizzati, Miliolidae, alghe calcaree, e privi di macroforaminiferi.

L’esame delle sezioni sottili ha confermato un’età a fondo pozzo riferita al Maastrichtiano in base al rinvenimento di frammenti di rudiste (radiolitidi) e di foraminiferi cretacici (Moncharmontia, Nezzazatinella picardi, Dicyclina schumbergeri e Cuneolina pavonia a guscio agglutinante, Orbitoides media?).

Criticità

Si ricorda che la successione stratigrafica proposta è il risultato dell’analisi dei dati strumentali e dei materiali prelevati (cuttings e carote) effettuata in cantiere, unita ai primi risultati derivati da una serie di osservazioni microscopiche e biostratigrafiche preliminari di laboratorio su campioni lavati, sezioni lucide e sezioni sottili sugli intervalli ritenuti più significativi.

Malgrado i risultati delle prime osservazioni, anche in relazione ai problemi di riposizionamento e mescolamento dei cuttings, sono rimaste alcune questioni:

il limite Quaternario – Miocene non è stato localizzato in profondità con grande precisione e si potrebbe trovare tra circa 270 e 300 m

data la somiglianza tra le facies distali ed alterate delle torbiditi del Flysch e le successioni marnose trasgressive Mioceniche, il limite tra queste formazioni è da ritenere ancora indicativo

l’intervallo 700-730 m, supposto cretacico anche a partire dai logs geofisici, meriterebbe un approfondimento biostratigrafico specifico

inoltre evidenze geofisiche (di seguito descritte) lasciano ipotizzare la presenza di un raddoppio carbonatico in seno alla formazione paleogenica, che non ha al momento trovato supporto né smentita dalle osservazioni microscopiche.

Ci si augura dunque che, poiché non è stata ancora avviata un’analisi biostratigrafica di dettaglio sull’intera successione (la quale non rientrava tra gli scopi di questa tesi) e che potrebbe essere attivata con la realizzazione del secondo pozzo, la successione sopradescritta venga revisionata ed approfondita, permettendo di accertare la presenza di raddoppi tettonici e strutture compressive, ipotizzate in questa tesi.

Il pozzo esplorativo Grado-1 147