UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI PISA
FACOLTA’ DI SCIENZE MATEMATICHE FISICHE E NATURALI
Corso di Laurea Specialistica in Geofisica di Esplorazione ed Applicata
Tesi di laurea specialistica
Creazione di un manuale sull’uso del software Kingdom Suite nell’interpretazione di profili sismici a riflessione. Applicazione ai depositi plio-quaternari dell’Adriatico
Centrale. PRIMA PARTE
Candidato
Orsetti Francesco Relatore
INDICE della PRIMA parte
RIASSUNTO……….3
1. INTRODUZIONE E OBIETTIVO DEL LAVORO………...5
2. INQUADRAMENTO GEOLOGICO……….8
2.1 Generalità………..8
2.2 Elementi Paleogeografici………10
3. METODO DI LAVORO………...12
4. ELEMENTI STRATIGRAFICI………14
4.1 Formazione Gessoso Solfifera………14
4.2 Depositi Plio-Pleistocenici………..20 4.2.1 Unità 1……….……….21 4.2.2 Unità 2……….……….22 5. SISTEMI PROGRADANTI………..24 5.1 Primo sistema………..24 5.2 Secondo sistema………..27 5.3 Terzo sistema………...30
6. RELAZIONI TRA I DIVERSI SISTEMI DI PROGRADAZIONE………….34
7. CONCLUSIONI………37
Riassunto
La prima parte della tesi è volta all’interpretazione sismica dei depositi Plio-Pleistocenici dell’Adriatico Centrale, in particolare dell’area compresa tra l’offshore di Ancona e la penisola garganica. Il materiale su cui è basato lo studio, comprende le linee sismiche pubbliche della Zona B acquisite e processate a fini di ricerca petrolifera dalla società Agip, che vanno dalla linea dip B401 alla B433 e le strike comprese tra la B439 e la B444. Le sezioni sismiche sono state tarate tramite l’utilizzo dei log appartenenti ai numerosi pozzi compresi nell’area in esame.
Il limite inferiore dei depositi silicoclastici plio-pleistocenici è segnato dalla Formazione Gessoso Solfifera .
Dall’osservazione del dato sismico i depositi plio-quaternari si possono suddividere in due unità. La prima, a diretto contatto con la formazione Gessoso-Solfifera, è caratterizzata da riflettori piano paralleli a bassa ampiezza che passano lateralmente ad una facies sismica di tipo trasparente; qui l’analisi dei cutting logs evidenzia la presenza di argilla con intercalazioni sabbiose. Nella seconda unità, soprastante alla prima, i riflettori presentano buona continuità laterale ed una ampiezza elevata indice di forti contrasti litologici. In questa zona si riconoscono tre sistemi di clinoformi progradanti in direzioni diverse. Nelle linee sismiche strike B443a e B444a la progradazione ha direzione SE ed è nota in letteratura come progradazione padana perché l’alimentazione di questo sistema di clinoformi viene fatta risalire al sistema deposizionale della piana del Po. Nelle linee dip che vanno dalla B403 alla B426 i
La seconda parte della tesi è finalizzata all’elaborazione di un manuale d’uso del software Kingdom Suite nell’interpretazione sismica dei profili. In tale manuale vengono descritte, con l’ausilio di numerose illustrazioni, le fasi seguenti:
• Creazione di un nuovo progetto e impostazione del sistema di coordinate;
• Caricamento nel progetto dei files Culture in formato .shp;
• Caricamento nel progetto dei dati sismici in formato .sgy;
• Caricamento dei dati di pozzo con i rispettivi Log in formato .las;
Ultimata l’importazione dei dati, nel manuale vengono successivamente descritti i procedimenti essenziali per iniziare l’interpretazione delle linee, quali ad esempio creare e tracciare gli orizzonti, visualizzare i Logs di pozzo e rappresentare grid e counturing.
INTRODUZIONE E OBIETTIVO DEL LAVORO
Il lavoro di tesi seguente è suddiviso in due parti tra loro collegate.
La prima parte, che qui di seguito è descritta, è volta all’interpretazione sismica dell’area centro-adriatica tra l’offshore di Ancona e la penisola Garganica. L’obiettivo finale è quello di ricostruire le geometrie deposizionali di tutta la successione sovrastante la Formazione Gessoso Solfifera.
Le linee sismiche alle quali viene fatto riferimento, tutte pubbliche e interamente contenute nella Zona B, fanno parte del rilevamento sismico riconoscitivo realizzato da AGIP quale operatore per conto dello Stato in accordo alla Legge 21 Luglio 1967, n. 613. La nostra zona di interesse è delimitata dalle linee dip B-401 e B-433, e dalle linee strike B-439 e B-444 (fig.1).
Figura 1 – Area di studio, Zona B dell’Adriatico.
L’intera area copre una superficie di circa 12360 Km quadrati ed è stata coperta da circa 2500 km di linee sismiche di tipo commerciale. Queste linee, tarate tramite numerosi pozzi perforati nell’area di studio per ricerche petrolifere, consentono una investigazione fino a 5 secondi in tempi doppi (TWT).
Il lavoro di interpretazione sismica è stato svolto utilizzando il software Kingdom che ha consentito l’uso dei pozzi in formato “Las” per la taratura delle linee e il
tracciamento degli orizzonti e delle superfici di faglia sui profili sismici disponibili in
formato “segy”. Lo stesso software, inoltre ha consentito il line drawing di clinoformi sviluppati nella parte alta della successione plio-pleistocenica, con l’obiettivo di definire le differenti direzioni di progradazione.
La seconda parte della tesi è consistita nell’elaborazione di un manuale d’uso del software Kingdom relativamente alle operazioni svolte nella prima parte della tesi; dalle operazioni di base, quali la creazione di un progetto e l’importazione delle linee sismiche e dei pozzi, alla visualizzazione e gestione dei logs, al tracciamento degli orizzonti e delle superfici di faglia e infine alle operazioni di grid e di contour degli orizzonti tracciati.
Tale manuale ha quindi lo scopo di facilitare l’uso del software Kingdom 8.2 a quegli studenti futuri che si avvicineranno per la prima volta al programma in relazione a studi e/o lavori di interpretazione sismica.
2.
INQUADRAMENTO GEOLOGICO
2.1 Generalità
La regione Adriatica rappresenta simultaneamente l’area di avampaese relativa alle catene montuose degli Appennini ad ovest, delle Dinaridi-Ellenidi ad est e a nord della catena sudalpina (Argnani et ali., 1997); si tratta di un’area caratterizzata da sedimentazione di tipo bacinale che ancora non è stata coinvolta nel sistema a thrust dell’Appennino. (Moretti & Royden, 1988). L’Adriatico Centrale, da un punto di vista strutturale, può essere suddiviso in due zone: la zona settentrionale è interessata dalle compressioni appenniniche mentre la zona meridionale da tettonica di tipo estensivo, (fig.2-3).(Roveri et ali, 1986).
Figura 3 – Rappresentazione prospettica della carta di figura 2 (base della successione Plio-Quaternaria). Da Roveri et ali. 1986.
Oggetto di studio del presente lavoro è la copertura plio-pleistocenica del bacino adriatico. Il Plio–Pleistocene dell’Avampaese Adriatico è caratterizzato dalla presenza di depositi silico-clastici, quest’ultimi, ottengono spessori rilevanti all’interno dell’Avanfossa Adriatica. L'Avanfossa Adriatica rappresenta infatti l’ultima e la più esterna di una serie di avanfosse sviluppatesi a partire dall’Oligocene (in concomitanza con l’inizio della strutturazione della Catena Appenninica) ed attualmente inglobate nella stessa, a seguito della sua progressiva migrazione verso
2.2 Elementi Paleogeografici
Attualmente si riconoscono nell’area Adriatica tre elementi paleogeografici principali: la Piattaforma Adriatica, il Bacino Adriatico (suddivisibile in un Nord e Sud Bacino) e la Piattaforma Apula (fig.4).
Figura 4 – Locazione della Piattaforma Adriatica, Piattaforma Apula e Bacino Adriatico. 1)Vulcaniti; 2)Depositi bacinali delle unità Liguri; 3)Aree in facies bacinale; 4)Aree in facies di piattaforma; 5)Bacino Adriatico Ionico; 6)Piattaforma Apula Adriatica; 7)
Thrust frontale delsistema magrebiknoappenninico-dinarico; 8)Thrusts; 9)Faglie normali; 10)Faglie ad alto angolo; 11)Assi anticlina lici; 12)Assi sinclinalici. Da Patacca et ali., 2008.
La Piattaforma Adriatica si estende dall’Istria alla Dalmazia meridionale, stratigraficamente è composta da un ampio spessore di evaporiti triassiche seguiti da carbonati di mare basso. Al di sopra di essi si trovano depositi terrigeni eocenici di Flysch.
Il Bacino Adriatico è costituito da sequenze sedimentarie mesozoico-terziarie simili a quelle che si rintracciano negli Appennini umbro-marchigiani e nella zona ionica delle Ellenidi. Questa sequenza sedimentaria mostra dolomie ed evaporiti triassiche (Formazione di Burano), calcari di mare basso del Lias inferiore (Formazione del Calcare Massicio) e carbonati di mare profondo del Lias Medio-Cretaceo che mostrano significative variazioni laterali in facies e spessore.
Questi carbonati sono soprastati dalla rampa carbonatica del Paleocene-Miocene sulla quale poggiano le evaporiti della Formazione Gessoso Solfifera del Messiniano. Nella parte Nord del Bacino il Plio-Plestocene è rappresentato da una sequenza
shallowing-upward di depositi silicoclastici che si sovrappongono in conformità con
la successione carbonatica. Nella parte meridionale del Bacino l’input silicoclastico ha avuto inizio nell’Oligocene con lo sviluppo del bacino di avanfossa nella zona Ionica delle Ellenidi.
La Piattaforma Apula come quella Adriatica è composta da una spessa pila di evaporiti e dolomie triassiche seguite dai carbonati di mare basso del Triassico superiore – Cretaceo. L’architettura del margine della Piattaforma Apula e del suo relativo slope è ben osservabile nella penisola Garganica e tracciabile nell’offshore attraversodiversi profili sismici (De Alteriis & Aiello 1993).
3. METODO DI LAVORO
Per una corretta interpretazione sismica è necessario poter tarare i profili sismici tramite l’aiuto dei log di pozzo. La zona trattata in questo lavoro, ovvero la zona centro-adriatica, è ed è stata da tempo al centro di numerose ricerche di idrocarburi finanziate dalle più importanti compagnie petrolifere, questo ha fatto si che la presenza di pozzi profondi in tale zona sia abbondante. (fig.5).
Figura 5 – Ubicazione dei pozzi situati nell’area di studio
Tra i vari pozzi a nostra disposizione dovremo scegliere quelli situati nelle vicinanze delle linee sismiche in maniera tale da rendere il più attendibile possibile la correlazione tra i log di pozzo e la rispettiva sezione. Per fare ciò si proiettano i pozzi
in maniera ortogonale sulle adiacenti linee sismiche e si calcola tramite il rapporto di scala l’effettiva distanza tra la sezione e il pozzo.
I profili sismici acquisiti tramite la sismica a riflessione indagano il sottosuolo basandosi sui contrasti di impedenza acustica ed esprimono la profondità dei corpi geologici in tempi doppi (TWT) in quanto l’apparecchio registra il tempo di andata e ritorno del segnale dalla sorgente al target.
I dati di pozzo e quelli sismici vengono quindi correlati tramite il calcolo della velocità di propagazione delle onde sismiche nelle diverse litologie attraversate dal segnale. Nel caso di un forte cambio litologico si noterà nella sezione una doppietta di riflettori con caratteristiche particolari di ampiezza e frequenza ad un determinato T mentre nei log di pozzo questo sarà posizionato ad una certa profondità in metri dalla superficie. Adesso il calcolo della velocità V delle litologie soprastanti sarà semplicemente dato da:
V = _S__ T/2
Dove S è la reale profondità in metri registrata nel cutting-log e T/2 è il tempo singolo di sola andata del segnale dalla sorgente alla litologia in esame.
4. ELEMENTI STRATIGRAFICI
4.1 Formazione Gessoso Solfifera
La Formazione Gessoso Solfifera deve la sua presenza alla crisi di salinità del Mediterraneo. L’inizio di tale crisi viene fatta risalire a circa 5.96 Ma fa.(Roveri et ali.,2008). Verso la fine del Miocene il bacino del Mediterraneo subì una vera e propria rivoluzione paleogeografica dovuta alla chiusura dei contatti con le acque dell’oceano Atlantico. L’attuale stretto di Gibilterra non era ancora presente(è considerato di età Pliocenica) ma vi erano all’ora altre due vie d’acqua principali: il “Corridoio Betico” in Spagna e il “Corrodio Rifeano” situato nel Marocco settentrionale.
L’ipotesi maggiormente accreditata per spiegare la chiusura delle vie d’acqua con l’Atlantico riguarda un sollevamento tettonico delle aree precedentemente riportate; fenomeni secondari che hanno comunque contribuito a provocare l’isolamento del mar Mediterraneo sono l’inizio di un periodo glaciale e il raccorciamento crostale orizzontale, in risposta all’attività di falde tettoniche. L’inizio della crisi deve essere, perciò, considerato come il risultato dell’azione congiunta di fattori eustatici, climatici e tettonici. La crisi provocò una drammatica diminuzione del livello del mare.
Il deficit di bilancio idrico che afflisse il Mediterraneo portò in alcune centinaia di migliaia di anni a una progressiva stagnazione e sovrassaturazione salina: fino alle condizioni per la precipitazione di carbonati e solfati. Il Mediterraneo divenne una vera e propria salamoia e tramite precipitazione diretta dei sali si formarono le evaporiti. La grande quantità di evaporiti depositate, circa 1 milione di Km cubici, indica il susseguirsi di diversi cicli di evaporazione-riempimento del bacino del Mediterraneo. I dati stratigrafici indicano che la durata della sedimentazione delle
evaporiti si interruppe circa 5,33 Ma fa, quando le acque oceaniche dell’Atlantico riconfluirono nel bacino Mediterraneo tramite l’attuale stretto di Gibilterra nell’evento conosciuto come inondazione Zancleana. (D.Garcia-Castellanos et alii 2009).
Nelle linee sismiche studiate la formazione Gessoso-Solfifera costituisce la base dei depositi Plio-Pleisotocenici ed è facilmente riconoscibile su tutta l’area studiata. Dall’osservazione delle sezioni l’orizzonte dei Gessi è ben riconoscibile in quanto l’elevata impedenza acustica tra la facies gessoso–solfifera e i depositi plio– pleistocenici evidenzia la presenza di una “doppietta” di riflettori ben marcabili e riconoscibili in tutta l’area dell’Adriatico.
Nei Log di pozzo la Formazione Gessoso-Solfifera è ben riconoscibile: nel log Gamma Ray si presenta infatti con un forte picco negativo (data l’assenza di elementi radioattivi); nel Sonic Log a tale Formazione è imputabile un picco positivo dovuto all’incremento di velocità riscontrato al passaggio tra i depositi del Plio-Pleistocene e i gessi stessi (fig.6).
Figura 6a - Particolare del Pozzo Dante001, da sinistra verso destra abbiamo il log SP, il log di resistività e in rosso è evidenziato il forte picco del Sonic Log alla presenza della Formazione Gessoso Solfifera.
Figura 6b – Particolare del pozzo Rosella001, si nota il picco negativo registrato nel Log Gamma Ray in corrispondenza della Formazione Gessoso Solfifera
Da una visione d’insieme della zona d’interesse si nota che la Formazione Gessoso Solfifera è stata oggetto nel tempo di notevoli eventi deformativi post-Messiniani.
Questi eventi hanno così portato l’orizzonte gessoso ad assumere profondità molto differenti all’interno del bacino Adriatico. In alcune circostanze, come per l’alto strutturale delle Tremiti o in casi di risalita per tettonica salina, la Formazione Gessoso Solfifera viene ad essere superficiale . Oltre ai sopra citati casi di risalita l’orizzonte gessoso è spesso fagliato da importanti sistemi di thrust e da faglie minori sia dirette che inverse (fig.7).
Dal punto di vista dell’analisi sismica il riflettore dei gessi mi ha permesso di stimare una velocità media per i sedimenti plio-pleisotcenici soprastanti, infatti, conoscendo nei log di pozzo la profondità in metri dei gessi e riconoscendo il riflettore sulle sezioni sismiche corrispondenti in TWT è possibile ricavare la velocità dalla semplice
equazione:
V = S/t
Con:
• V = Velocità dei sedimenti del Plio-Pleistocene;
• S = Profondità espressa in m o Km della Formazione Gessoso Solfifera;
• t = Tempo singolo di sola andata del segnale espresso in s (TWT/2).
Per una visualizzazione d’insieme dell’andamento della Formazione Gessoso Solfifera nella zona B dell’Adriatico, è stato eseguito tramite l’utilizzo del software Kingdom, il contouring dell’orizzonte dei gessi. Il risultato è mostrato nella figura sottostante. (Fig.8).
Figura 8 – Contouring dei Gessi del Messiniano
Nella figura 8 le isolinee riportano i valori dei tempi in TWT, in riferimento ai quali nelle sezioni sismiche è stato riscontrato il riflettore attribuito alla presenza della Formazione Gessoso Solfifera.
4.2 Depositi Plio-Pleistocenici
I depositi Plio-Pleistocenici dell’Avampaese Adriatico fanno parte del sistema catena–avanfossa–avampaese, che è migrato raggiungendo le aree più esterne e dunque l’adriatico, dopo un iniziale impostazione nelle aree più interne della catena appenninica oligocenica. Tali depositi sono caratterizzati principalmente dalla presenza di depositi silico-clastici.
Da un’osservazione generale dei profili sismici si ipotizza la suddivisione dei sedimenti Plio-Pleistocenici in due unità sismiche differenti. La prima, a stretto contatto con la formazione Gessoso-Solfifera è caratterizzata da riflettori a bassa ampiezza che passano lateralmente, in direzione offshore, a costituire una facies di tipo “trasparente” indice di una relativa carenza di contrasti litologici. La seconda facies, a differenza della precedente, presenta riflettori con una bassa frequenza ed una elevata ampiezza; queste caratteristiche del segnale sismico indicano la presenza di forti contrasti litologici.
Il limite tra le due facies non è evidenziato in maniera assoluta ma si nota un cambiamento graduale che porta dall’immagine “trasparente” a quella maggiormente riflettiva. Da un punto di vista litologico si possono caratterizzare le due facies servendosi dei cutting log e degli altri log effettuati in pozzo come ad esempio il γ ray, il sonic e l’SP.
Analizzando tali curve si riconosce nella prima unità una componente prettamente argillosa con intercalazioni limo-sabbiose raramente organizzate in corpi con
sequenze verticali del tipo Coarsening Upward. Questi elementi mi portano a
ipotizzare un tipo di ambiente di sedimentazione caratterizzato dalla presenza di mare profondo e quindi con una energia limitata.
Figura 9 – Linea Strike B-443 sulla quale sono proiettai i log del pozzo Stella1.
Nell’immagine sopra riportata è indicato con il colore blu il γ ray, con il colore rosso i log di resistività ed in arancione il sonic log. Il brusco aumento del γ ray in presenza del passaggio dalla seconda alla prima facies mi indica un forte aumento del contenuto di argilla.
4.2.1 UNITA’ 1
Questa unità si trova a diretto contatto con la formazione Gessoso-Solfifera ed è costituita come sopra riportato da riflettori a bassa ampiezza ed alta frequenza aventi terminazioni in on-lap sulla stessa. All’interno di questa unità si trova un marker importante che è quello tufitico correlabile fra le diverse linee sismiche tramite operazione di “loop”. La tufite si è formata per “falling” di ceneri vulcaniche le quali sono ricche in K il che me ne facilita il riconoscimento nei log di pozzo presentando un anomalo picco del valore del gamma ray (fig.10).
Figura 10 Particolare del log del pozzo Edgar001; nell’ellisse rosso è evidenziato il picco positivo del gamma ray riconducibile alla presenza del livello tufitico. Da notare l’andamento opposto del log in presenza della formazione Gessoso-Solfifera.
4.2.2 UNITA’ 2
La seconda unità è risalente all’età pleistocenica ed è caratterizzata da particolari geometrie deposizionali che rispondono al nome di clinoformi obliqui e sigmoidi.
Litologicamente, tramite l’ausilio dei cutting log, in questa unità si ha l’alternanza di litologie sabbiose ed argillose. Lo spessore di questi sedimenti è abbastanza regolare
nell’area studiata e raggiunge i 1000 metri conferendo all’unità una caratteristica forma tabulare.
In base allo studio sismo-stratigrafico dell’area si riconoscono tre differenti sistemi di clinoformi. Questi tre sistemi differiscono tra loro per caratteristiche sismiche e,cosa più importante, per la direzione di progradazione. Si distinguono così clinoformi progradanti in direzione S, in direzione E e in direzione N.
5. SISTEMI PROGRADANTI
5.1 Primo sistema
Questo sistema di clinoformi è ben riconoscibile sulle linee sismiche strike B-443a e sulla B-444a. I clinoformi si riconoscono poi dall’incrocio con la linea dip B-403, all’incrocio con la dip B408. (Fig.11).
Dall’osservazione delle sezioni i riflettori in questione presentano una scarsa continuità e forte variazione laterale per quanto riguarda l’ampiezza e la frequenza degli stessi. I clinoformi mostrano ben sviluppati sia i foreset che i bottomset mentre i topset risultano in gran parte erosi. E’ inoltre possibile stimare anche l’inclinazione dei forset che immergono in direzione S-SE con un angolo di circa 5-6° rispetto all’orizzontale. (Fig.12)
Figura 12 - Linea strike B443a interpretata. In giallo si nota l’andamento dei clinoformi, in blu è segnato il bottomset degli stessi. In rosso è evidenziato il riflettore corrispondente all Formazione Gessoso Solfifera.
Per poter risalire, con una certa precisione, alla direzione di progradazione, si sono studiati i vari incroci tra le due linee strike (B433a – B444a) e le dip presenti nell’area, che nel caso in questione vanno dalla B403 alla B408. Il fatto di
Figura 13 – Incrocio tra la linea strike 433° e la linea dip B407. Da notare come i riflettori corrispondenti ai clinoformi sulla sezione dip abbiano un andamento sub orizzontale.
Questo tipo di progradazione implica che l’alimentazione dei clinoformi sia avvenuta da N e può essere considerata come il prolungamento del sistema deposizionale della piana del Po. Il fiume Po ha mutato infatti nel passare degli anni la sua posizione e soprattutto il suo delta in base ai periodi di massimo o minimo glaciale (fig.14).
Figura 14 – Rappresentazione della vasta pianura costiera del Po durante l’ultimo massimo glaciale del Pleistocene (Corregiari et ali. 1996)
5.2 Secondo sistema
Questo secondo sistema di clinoformi è ben osservabile sulle linee normali alla linea di costa ovvero sulle linee dip che vanno dalla sezione B403 alla sezione B426. A seconda della zona i clinoformi sono rintracciabili fino all’incrocio con la linea strike B433.(Fig.15)
I clinoformi obliqui passano lateralmente a sigmoidi (fig.16). Da un punto di vista sedimentario ciò indica il passaggio da una fase deposizionale caratterizzata da un forte apporto sedimentario grossolano (clinoformi obliqui), ad una dove è invece prevalente la sedimentazione di materiale a granulometria più fine (sigmoidi), indicante una fase di stabilità tettonica.
Figura 16 – Clinoformi e sigmoidi tracciati nella linea dip B420. In viola il bottomset.
Dal punto di vista sismo-stratigrafico i riflettori d’interesse presentano una discreta continuità laterale e sono inoltre caratterizzati da un’ampiezza rilevante. I topset, i bottomset ed i forset sono ben definiti e quest’ultimi progradano nell’offshore adriatico con un angolo di circa 6°.
Come nel caso precedente gli incroci con le linee strike hanno reso possibile la stima della direzione di progradazione dei clinoformi; da questi incroci si evince che la direzione è perpendicolare alle sezioni strike presenti nell’area e si può affermare quindi che i clinoformi progradano verso NE.(Fig.17).
Figura 17 - Incrocio tra la linea strike B442b e la linea dip B420. Da notare come i riflettori corrispondenti ai clinoformi sulla sezione strike abbiano un andamento sub parallelo.
L’alimentazione di questo sistema avviene da W, ovvero dalla catena Appenninica.
L’uplift della stessa catena appenninica, ha portato a fasi successive di ringiovanimento con conseguenti apporti sedimentari nel bacino adriatico. L’alternarsi di fasi più o meno forti di erosione ha causato differenti apporti
5.3 Terzo sistema
I clinoformi progradanti verso N si riconoscono nelle linee strike B444d – B443d – B442a dall’incrocio con la dip B427 fino alla dip B417, nella zona quindi più meridionale dell’intera area studiata.(Fig.18)
Figura 18 – Ubicazione delle linee (in verde) dove riscontrata la presenza di clinoformi con direzione di progradazione NW
I clinoformi in questione presentano una buona continuità laterale e una discreta ampiezza il che ne rende facile il riconoscimento sulle sezioni sismiche. Sono ben
sviluppati sia i bottomset che i topsets. Nell’offlap-break, ovvero nel punto di massima rottura di pendenza tra il topset e i forset si misura una inclinazione di circa 8°. Come nel sistema precedente si osservano i clinoformi passare lateralmente a sigmoidi.(Fig.19).
Nei profili dip i riflettori che caratterizzano questo sistema appaiono suborizzontali e questo mi porta ad ipotizzare una direzione di progradazione dei clinoformi verso NW.(Fig.20).
Figura 20 - Incrocio tra la linea strike B443c e la linea dip B422. Da notare come i riflettori corrispondenti ai clinoformi sulla sezione dip abbiano un andamento sub orizzontale.
La direzione di alimentazione per questo sistema progradante avviene sicuramente da SE. I dati in mio possesso non consentono però di assegnare un’origine certa ai clinoformi in questione. Vi sono, infatti, due possibili aree di alimentazione: una è situata nella zona compresa tra la Fossa Bradanica ed il Gargano, l’altra fa invece riferimento alle catene Dinaridi-Ellenidi. Tra le due viene ritenuta più plausibile un’origine Yugoslava dei sedimenti in quanto il percorso che quest’ultimi avrebbero dovuto effettuare nel caso di un’alimentazione Bradanica sarebbe stato ostacolato dai numerosi alti strutturali ivi presenti.
In figura 21 viene mostrato uno schema riassuntivo riguardante i tre sistemi progradanti e le loro rispettive alimentazioni.
6. RELAZIONI TRA I DIVERSI SISTEMI PROGRADANTI
Lo studio degli incroci tra le sezioni dip e strike dell’area di interesse ci permette di ipotizzare, oltre alla direzione di progradazione dei differenti sistemi di clinoformi, le relazioni temporali che intercorrono tra essi.
Tramite il software Kingdom ho tracciato l’orizzonte relativo al bottomset di ogni sistema. Tale orizzonte viene assunto come base e quindi come primo livello di sedimentazione.
Dall’incrocio tra la linea dip B404 e la strike B443a si nota come il bottomset di quest’ultima, ovvero quello riferito ai clinoformi progradanti in direzione SE, si trovi all’incirca sugli 0.8 secondi in TWT, mentre quello riferito ai clinoformi che progradano verso l’offshore adriatico è sito a 1.30 secondi. (Fig.21).
Figura 22 – Incrocio tra la linea dip B404 e la strike B443a, in viola il bottomset del sistema di clinoformi progradanti verso NE e in blu il bottomsets del sistema di clinoformi con progradazione verso SE. In rosso è evidenziato il riflettore della Formazione
Dalla figura sovrastante si evince quindi che la progradazione padana è avvenuta in tempi successivi, ed è quindi più recente, rispetto al sistema di clinoformi con alimentazione appenninica.
In figura 22 viene mostrato l’incrocio tra la linea sismica B422 e la linea strike B433c, in questo caso si nota come i bottomset, dei due sistemi progradanti di clinoformi , si trovino allo stesso TWT posto all’incirca a 1.1 secondi.
Figura 23 - Incrocio tra la linea dip B422 e la strike B443c, in viola il bottomset del sistema di clinoformi progradanti verso NE e in verde il bottomsets del sistema di clinoformi con progradazione verso NW. In rosso è evidenziato il riflettore della Formazione
Gessoso Solfifera.
La situazione sopra raffigurata indica che i due processi sedimentari relativi ai clinoformi progradanti verso NE e a quelli progradanti verso NW sono avvenuti in maniera contemporanea, quindi i sedimenti che li compongono sono coevi. In figura
Figura 24 - Incrocio tra la linea dip B421 e la strike B443c, in viola il bottomset del sistema di clinoformi progradanti verso NE e in verde il bottomsets del sistema di clinoformi con progradazione verso NW. In rosso è evidenziato il riflettore della Formazione
7. CONCLUSIONI
L’elaborazione dei dati provenienti dai profili sismici della zona B dell’Adriatico Centrale, e dai pozzi ivi situati, è avvenuta tramite l’utilizzo del software Kingdom 8.2.
Tale elaborazione ha successivamente permesso di interpretare le geometrie deposizionali dei sedimenti plio-quaternari, il cui limite inferiore è rappresentato dalla Formazione Gessoso Solfifera.
La Formazione Gessoso Solfifera si è depositata, in tutto il bacino del Mediterraneo, in quell’intervallo di tempo compreso tra 5.96 e 5.33 Ma fa, durante quella fase conosciuta in letteratura come “crisi di salinità del Messiniano”.
Il forte contrasto litologico registrato al contatto tra l’orizzonte dei gessi e i depositi plio-quaternari soprastanti, conferisce da un punto di vista sismico, riflettori dotati di una forte ampiezza e di un’ottima continuità laterale da permetterne il facile riconoscimento su tutte le sezioni sismiche studiate.
L’analisi grafica tramite contouring della Formazione Gessoso Solfifera, indica un approfondimento espresso in tempi doppi (TWT), nell’area più occidentale dell’Adriatico Centrale; ciò è spiegabile dalla presenza in tale zona dell’avanfossa del sistema a thrust dell’Appennino. Nell’offshore dell’Adriatico sono invece evidenti numerosi alti strutturali dovuti sia a tettonica compressiva che a tettonica salina, in questi alti l’isobata della Formazione Gessoso Solfifera risulta inferiore agli 0.5 secondi in TWT.
I primi depositi silico-clastici si depongono, come descritto precedentemente , al di sopra delle evaporiti messiniane, a partire quindi dal Pliocene inferiore. Essi costituiscono la copertura attuale dell’area che rappresenta l’avampaese rispettivamente della catena Appenninica ad W, delle Alpi a N e della catena Dinaridi-Ellenica ad E.
direzione SE essendo alimentati dal prolungamento del sistema deposizionale della piana del Po.
Il software Kingdom ha permesso di incrociare queste linee con le sezioni dip riguardanti la progradazione appenninica al fine di analizzare la posizione in TWT dei due bottomset relativi ai due sistemi progradanti. Da tale analisi si evince che la progradazione riferibile alla deposizione della piana del Po è, in tempi, più recente rispetto a quella appenninica.
Il terzo sistema di clinoformi è stato riscontrato nelle linee stright nell’area meridionale dell’Adriatico centrale. Questi clinoformi obliqui, passanti lateralmente a sigmoidi, progradano in direzione NW. I dati a disposizione non permettono di definire con certezza la direzione di alimentazione per questo sistema.
Vi sono, infatti, due possibili aree di alimentazione che corrispondono una, all’area compresa tra la fossa Bradanica ed il Gargano, mentre l’altra, fa riferimento alla catena delle Dinaridi-Elleniche.
Comparando i bottmoset di questa progradazione con quelli della progradazione appenninica si nota la quasi perfetta coincidenza tra essi allo stesso TWT, questo indica che le due fasi sedimentarie sono avvenute durante lo stesso lasso di tempo e sono quindi coeve.
I numerosi pozzi situati nell’area di studio a scopi di ricerca petrolifera, hanno consentito, tramite l’analisi dei logs, di suddividere i depositi plio-quaternari in due pattern differenti. Nel primo, a diretto contatto con la Formazione Gessoso Solfifera, la litologia principale è quella argillosa. In questa zona, è presente sulla gran parte dei profili sismici, un importante riflettore che corrisponde ad un livello tufitico formatosi per “falling” di ceneri vulcaniche.
Nel secondo pattern, il cui limite inferiore non è ben definito, la litologia predominante è quella sabbiosa con diverse intercalazioni argillose, qui i riflettori si presentano ben definiti con un ampiezza elevata ed un’ottima continuità laterale. I sistemi di clinoformi descritti in precedenza fanno parte di questo pattern stratigrafico.
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