2. Inquadramento geologico strutturale
L’area oggetto di studio si sviluppa nel settore orientale del più ampio sistema geotermico di Larderello-Travale, situato nella fascia interna o peritirrenica dell’Appennino settentrionale (Boccaletti et alii, 1985), al centro delle colline Metallifere (fig.2_1). Questo vasto settore della Toscana centro-meridionale è ben conosciuto sin dall’antichità per i suoi giacimenti minerari e, più recentemente, per la coltivazione di fluidi endogeni.
L’attuale configurazione del sistema tettonico Tirreno-Appenninico è contraddistinta da due domini principali:
- dominio interno, costituito dall'alloctono estensionale tosco-tirrenico, caratterizzato da assottigliamento crostale e litosferico, da elevati valori del flusso di calore e da anomalie gravimetriche positive;
Fig. 2_1. Localizzazione del sistema geotermico Larderello–Travale. Da -Rapporto interno ENEL.
- dominio esterno, costituito da strutture compressive che coinvolgono sedimenti Plio-Pleistocenici, caratterizzato da anomalie gravimetriche negative e bassi valori di flusso di calore.
L’area geotermica di Travale ricade, nell’ambito del Dominio interno, in corrispondenza di un alto strutturale della Falda Toscana e del Basamento metamorfico (Unità di Monticiano-Roccastrada).
Una breve ricostruzione dell’evoluzione tettonica e stratigrafica permette di capire l’estrema complessità dell’attuale configurazione geologico-strutturale del sistema Tirreno - Appennino.
Secondo Boccaletti et alii, 1985, è possibile distinguere due fasi.
• La prima fase (Cretaceo m. - Miocene sup.), compressiva, porta alla costruzione dell’edificio a falde della catena Appenninica, in seguito alla chiusura dell’oceano Ligure – Piemontese. Questa fase vede inoltre la collisione dei margini continentali (Margine europeo e Microplacca Adria), con l’obduzione della copertura sedimentaria conseguente al raccorciamento crostale, e l’impilamento delle varie unità tettonico-stratigrafiche (Castellarin et alii, 1992). Sempre nel corso di questa fase dell’evoluzione tettonica avviene la messa in posto, da Ovest verso Est, delle Unità Piemontesi sul massiccio Sardo – Corso, delle Unità Liguri Interne su quelle Piemontesi (Cretaceo inf. - Eocene m.), delle Unità Austroalpine Esterne sulla zona di Massa ed il nucleo metamorfico delle Alpi Apuane (Oligocene inf. - Oligocene sup.). Lo spostamento verso Est delle coltri alloctone Liguri su quelle della Falda Toscana provocano l’interruzione dell’Arenaria-Macigno (Oligocene sup.).
• La seconda (Miocene inf. - Quaternario) è caratterizzata da movimenti distensivi
nella fascia interna appenninica e prevalentemente compressivi in quella esterna
fenomeno porta all’assottigliamento dei termini mesozoici e terziari nella Serie Toscana, fino alla sovrapposizione diretta delle Liguridi sulle Unità più vecchie della Serie Toscana o del Basamento metamorfico (Unità di Monticiano – Roccastrada).
Nella Toscana meridionale in particolare (Bertini et alii, 1991), il sovrascorrimento verso Est delle Unità Liguri (s.s.) sul Dominio Toscano determina lo scollamento della copertura toscana al livello delle Anidriti triassiche. Dal Tortoniano sup. al Messiniano, la fase tettonica distensiva vede lo sviluppo di faglie a basso e ad alto angolo orientate NE – SW (figura 2_2) che dislocano le strutture, formando le fosse tettoniche Mio - Plioceniche della Toscana centro-meridionale (Bertini et alii, 1991).
Da un punto di vista Stratigrafico, l'Appennino settentrionale è caratterizzato da un impilamento di unità tettoniche, a vergenza generalmente orientale, con grado di alloctonia crescente verso l'alto (Boccaletti et alii, 1980; Dallan, Nardi e Nardi, 1972).
In particolare, per quanto riguarda la cosiddetta “zona boracifera” della Toscana centro- meridionale, le varie Unità sono disposte dall'alto verso il basso (fig. 2_3) come di seguito illustrato (Baldi et alii, 1994b).
Complesso dei sedimenti Neoautoctoni : costituito da depositi fluviali e Travertini (Quaternario) e da sedimenti del ciclo marino (argille, sabbie e conglomerati del Pliocene) e lacustre - evaporitico (gessi, argille, sabbie e conglomerati del Miocene sup.).
Questi sedimenti sono presenti nelle depressioni tettoniche delimitate da faglie dirette e
sono discordanti con il substrato. Sono riconoscibili due cicli, uno del Miocene sup. con
la successione lacustre alla base ed evaporitica nella parte medio – alta e un secondo del
Pliocene, costituito da depositi di origine marina (Argille, Sabbie e Conglomerati).
Insieme delle Unità Liguri s.l. costituite da:
- complesso Ofiolitifero con la successione ofiolitica basale (Serpentiniti, Gabbri, Diabasi) e la copertura sedimentaria data da Radiolariti, Calcari a Calpionelle, seguiti
Fig. 2_2. Carta geologica semplificata dell’area geotermica del sistema Larderello – Travale con le principali strutture. Modificato da Batini et alii, 2003.
1. Sedimenti Quaternari continentali;
2. Sedimenti marini del Pliocene;
3. Sedimenti epiclastici marini e continentali del Miocene;
4. Complesso ligure del Giurassico-Oligocene;
5. Sequenza sedimentaria del Complesso toscano del Trias sup.-Miocene inf.;
6. Evaporite basale del Trias sup.;
7. Fillade paleozoica;
8. Faglie normali;
9. Faglie normali mineralizzate.
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9 0 4 km
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ultima può contenere in discordanza angolare la formazione di Lanciaia, con le brecce ofiolitiche, arenarie calcarifere, marne e siltiti (Paleocene sup. – Eocene m.);
- complesso del Flysch calcareo – marnoso (“Flysch a Helmintoidi”), con sequenze torbiditiche calcareo – marnose ed intercalazioni arenacee ed argillitiche (Cretaceo sup.
– Paleocene);
complesso delle Argille e Calcari (“Unità di Canetolo”), con Argilliti ed intercalazioni calcaree e arenacee (Paleocene – Eocene sup.).
Insieme Toscano , costituito da formazioni di età Triassico – Oligocenica. La sequenza sedimentaria comprende formazioni appartenenti alla piattaforma carbonatica (Calcare a Rhaetavicula del Retico, Calcare Massiccio del Lias inf.), di Bacino pelagico (Calcare Selcifero del Lias m., Diaspri del Malm), ed infine di Avanfossa subsidente (Scaglia Toscana del Cretaceo inf. e Macigno dell’Oligocene – Aquitaniano).
La sequenza dell’Insieme Toscano è generalmente sovrascorso, tramite una superficie di detachment, sul livello plastico evaporitico Triassico delle Anidriti di Burano. Questa formazione è principalmente coinvolta nella sequenza a Scaglie tettoniche dell’ Unità di Monticano – Roccastrada (Oligocene sup. – Aquitaniano).
Unità di Monticano – Roccastrada , costituita dall’accavallamento di tre gruppi formazionali:
¾ Gruppo delle formazioni Mesozoico – Paleozoiche della Dorsale medio Toscana
che, costituito da Anageniti, Quarziti, filladi del Verrucano, risulta caratterizzato da
una struttura generale a scaglie sovrapposte, frequentemente separate da livelli
Anidritico – Dolomitici del Trias sup. (Anidriti di Burano);
Figura 2_3
.
. Assetto stratigrafico-strutturale della zona di Travale. Rapporto interno ENEL.A) Neoautoctono: Sabbie, Argille e Conglomerati: 1. Pliocene inf.; 2. Miocene sup.
B) Insiemi Ligure e Subligure: 3. Argille e Calcari a Palombini (Cretaceo inf.); 4. Flysch calc. Marnosi (Unità ofiolitifera di Monteverdi – Lanciaia, Cretaceo sup.); 5. Unità delle Argille e Calcari (Complesso di Canetolo, Paleocene – Eocene).
C) Insieme toscano: 6. Macigno; 7. Scaglia (Paleocene – Eocene); 8. Diaspri; 9. Marne a Posidonomya;
10.Calcare selcifero; 11. Calcare massiccio; 12. Calcari e Marne a Rhaetavicula Contorta (Tras sup.- Malm).
D) Scaglie tettoniche: 13. Anidridi di Burano (Falda Toscana, Trias); 14. Verrucano e Tocchi (Unità Monticano – Roccastrada, Trias); 15. Filladi e Quarziti del T.Mersino (Unità Monticano – Roccastrada, Paleozoico).
E) Basamento Metamorfico: 16. Formazione di Boccheggiano (Basamento Paleozoico); 17. Gruppo degli Gneiss (Basamento Paleozoico); 18. Gruppo dei micascisti (Unità Monticano – Roccastrada, Paleozoico).
F) Rocce Termometamorfiche e Intrusive: 19. Skarn; 20. Cornubianiti; 21. Granito (Pliocene –
