Principi geometrici nei sistemi costieri trasgressivi. Parte 1a: Processi di migrazione del litorale

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PRINCIPI GEOMETRICI NEI SISTEMI COSTIERI TRASGRESSIVI.

PARTE 1ª: PROCESSI DI MIGRAZIONE DEL LITORALE P. Tortora* & P.J. Cowell**

*Dipartimento di Scienze della Terra, Università di Roma “La Sapienza”, P.le A. Moro 5 - 00185 Roma e-mail: Paolo.Tortora@uniroma1.it

**Institute of Marine Science, School of Geosciences, University of Sydney, NSW 2006 - Australia e-mail: P.Cowell@csu.usyd.edu.au

RIASSUNTO - Il lavoro affronta alcuni aspetti dell’evoluzione trasgressiva di sistemi costieri silicoclastici ser- vendosi di ricostruzioni morfo-cinematiche eseguite attraverso lo Shoreface Translational Model. Inizialmente l’attenzione è posta sulle relazioni geometriche tra lo shoreface e la paleotopografia trasgredita, da cui dipendono tre dinamiche di migrazione del litorale, note come roll-over, intermediate ed encroachment. Ciascuna si distin- gue per specifica localizzazione lungo il profilo costiero dei tratti in erosione (cut) e rideposizione (fill), per il con- seguente trasporto trasversale di sedimento (dal cut al fill), e per i prodotti stratigrafici finali. Tutte, ma con modi diversi, rigenerano il corpo litorale su posizioni arretrate che così migra verso terra. Le tre modalità dinamiche dipendono dalla pendenza del piano su cui migra il litorale, nonché dalla ripidità e concavità dello shoreface.

Il lavoro poi si rivolge in modo più specifico alle trasgressioni roll-over, che in genere avvengono su piattafor- me a debole pendenza. La loro dinamica è frutto di ripetute erosioni e rideposizioni che determinano un continuo riciclaggio di sedimento verso terra, dallo shoreface al retro-barriera. Tre tipi di roll-over sono possibili in funzio- ne del quantitativo di sedimento disponibile sulla costa (Vs). Quelli neutri (Vs=0: sistemi chiusi o bilanciati) non modificano la piattaforma, a differenza dei deposizionali (Vs>0) e degli erosivi (Vs<0) che ne alterano la topografia, i primi per preservazione di litosomi costieri e i secondi per erosione. Sperimentalmente, la velocità di migrazione del litorale dipende dall’innalzamento relativo del livello marino, dall’apporto (o asporto) sedimentario, dalla pendenza della piattaforma, e dal profilo morfologico costiero. Il “moto” del litorale è interessato da fasi inerziali di accelerazione o decelerazione che si esauriscono nel tempo (in condizioni costanti). La scomparsa del- l’inerzia indica trasgressioni che evolvono in uno stato di equilibrio dinamico, con effetti di moto e stratigrafici invariati nel tempo. Questo stato è difficilmente raggiungibile in natura, ed è probabile che le trasgressioni reali si svolgano in stato di disequilibrio presentando fasi inerziali anche capaci di influenze stratigrafiche.

PAROLE CHIAVE: trasgressione, sistema costiero, modelli dinamico-evolutivi.

ABSTRACT - This study focuses on aspects of transgressive evolution based on morpho-kinematic reconstruc- tions using the Shoreface Translational Model. Geometric relationships between the shoreface and the plane of translation govern coastal migration involving three kinematic modes: (1) roll-over, (2) intermediate, (3) encroachment. Each mode exhibits differences along the coastal profile in relation to zones of erosion (cut) and redeposition (fill), and to the consequent sediment exchanges across the profile (from the cut to the fill). The three modes produce distinctly different stratigraphic architectures during landward translation of the littoral sediment body in response to sea-level rise (SLR). A ravinement surface results from the erosion of the shoreface into the littoral body (and/or the substrate) during the landward translation.

The second part of this study focuses on the roll-over transgressive mode, typically occurring on gently slope shelves. This type of transgression is the result of progressive erosion (cut) and redeposition (fill) of the littoral sediment body, which is regenerated continually during its landward and upward migration. Because the action of the transgressive shoreface exclusively involves erosion into the littoral sediment body or the substrate - with displacement of eroded sediments to the backbarrier (as overwash and tidal-inlet deposits) - the sediment body entirely comprises backbarrier deposits that undergo reworking exclusively in the landward direction. Three types of roll-over are possible depending on conditions of sediment supply (Vs) to the coastal cell. Neutral roll-over (Vs=0) produces no effect on the shelf, while depositional (Vs>0) and erosional (Vs<0) roll-over modify the shelf through stratal preservation and erosion, respectively. Moreover, each of roll-over type is distinguished by the characteristic stratigraphic position of the ravinement surface. The ravinement coincides with the original (pre- transgressive) land surface in the neutral case, whereas its respective formation is above and below the original land surface in the depositional and erosional roll-over types.

The landward migration of coastal system is controlled morpho-kinematically by the rate of SLR, the magnitude of sediment supply (Vs), the shelf slope (α), and the morphology of the coastal profile (M). For a given rate of SLR, sediment-body migration rates increase with lower shelf slopes and negative sediment supply (-Vs). To every perturbation (of: SLR, Vs, α, M), responses always entail kinematic inertia. Model experiments show that trans- gressions in all modes tend toward a kinematic equilibrium, attained only when drivers (SLR, Vs, α, M) are con-

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PREMESSA

Il presente lavoro prende in esame la dinamica di migrazione verso terra dei sistemi costieri silicoclastici durante fasi d’innalzamento relativo del livello marino (Leatherman, 1983; Roy et al., 1994; Tortora & Cowell, 2005). L’argomento è affrontato attraverso trasgressioni riprodotte in ambiente virtuale, analizzate nel tentativo di spiegare i processi e le modalità di migrazione del litorale sulla base dei rapporti geometrici che insorgono tra alcuni elementi fisici, primi fra tutti il profilo morfologico costiero e la paleo-topografia trasgredita (Boyd &

Penland, 1984; Belknap & Kraft, 1985; Niedoroda et al., 1995). Queste trasgressioni virtuali sono state riprodotte con un programma (Shoreface Translational Model;

Cowell et al., 1992; 1995) che, per condizioni ambientali imposte come dati di ingresso, restituisce lungo sezioni terra-mare l’evoluzione morfo-stratigrafica costiera secondo visioni cinematiche cadenzate per passi temporali. Grazie al programma sono stati esplorati svariati tipi di trasgressioni individuando aspetti di significato dinamico e stratigrafico spiegabili attraverso regole geometriche, i quali sono stati poi riproposti in modo ragiona- to con i casi presentati in questa nota. Tali aspetti sono generalizzabili a tutte le trasgressioni, purché rispettate le condizioni-vincolo definite attraverso opportuni test e rimarcate di volta in volta nel testo.

METODI

Cenni sullo Shoreface Translational Model Lo Shoreface Translational Model (STM) fornisce restituzioni cinematiche sull’evoluzione morfo-stratigrafica del complesso costiero al trascorrere del tempo e al variare del livello marino, dell’apporto sedimentario, della morfologia della piattaforma (o substrato) e del profilo morfodinamico costiero. Le risoluzioni stratigrafiche offerte permettono di trattare le evidenze attraverso i metodi e principi della stratigrafia sequenziale (Swift et al., 1991b; Emery & Myers, 1996; Cattaneo & Steel, 2003). Il programma STM viene utilizzato in studi teori- ci di dinamica costiera, per predizioni evolutive riguar- danti i sistemi costieri attuali, e nella ricostruzione di sezioni stratigrafiche note al fine di dedurne i processi formativi (Tarantola, 1987; Roy et al., 1994; Cowell et al., 1999; Dillenburg et al., 2000; Cowell & Kench, 2001;

Kench & Cowell, 2001; Cowell et al., 2003a; 2003b).

Come dati d’ingresso il programma si serve di tre gruppi di parametri necessari per definire la morfogeometria del corpo litorale (oggetto cinematico), la topografia del

substrato (piano di traslazione) e le condizioni che presiedono alla trasgressione (Cowell & Roy, 1988). Il primo gruppo comprende i parametri riportati in Fig. 1A, il secondo consiste nell’insieme di quote che descrive l’andamento del substrato, e il terzo include i dati (per passo temporale) dell’innalzamento del livello marino e della quantità di sedimento che entra o esce nella/dalla cella costiera per effetto del longshore drift (Vs; Fig. 1A). La trasgressione si svolge rispetto ad un artificiale sistema cartesiano (Fig. 1A), e il programma fornisce su ogni passo anche dati analitici: le coordinate degli elementi morfologici salienti del profilo costiero in traslazione, l’ammontare di sedimento trasferito verso terra e/o verso mare dalla trasgressione, e misure di tipo stratigrafico (Fig. 1B).

Le restituzioni cinematiche si basano su un “principio di bilancio di massa” che provvede a collocare ripetuta- mente (su ogni passo) il corpo litorale sul substrato in funzione delle condizioni imposte (i tre gruppi di parametri). Da come il litorale viene ospitato ne derivano effetti stratigrafici e processi sedimentari interpretabili. Tale principio assume che la massa sedimentaria debba d’ob- bligo conservarsi durante la migrazione del litorale, e che eventuali aggiunte o sottrazioni di sedimento siano con- nesse all’azione del longshore drift (Vs).

In Fig. 2 sono riportate tre applicazioni elementari di questo principio nel caso si intenda simulare, attraverso il parametro Vs, trasgressioni in sistemi costieri chiusi (o con apporti-asporti in pareggio: Vs=0), aperti sovra-alimentati (Vs>0), e aperti sotto-alimentati (Vs<0). La posizione stimata nei tre casi (passo 1) è quella che soddisfa:

in A il pareggio tra massa sedimentaria erosa (cut) e ride- posta (fill), in B un eccesso del fill pari all’apporto ritenu- to esistente sul litorale (+Vs), e C una carenza del fill pari all’asporto (-Vs). Più intuitivamente, tale posizione si otterrebbe sollevando il corpo litorale (passo 0) di Δl.m., per poi traslarlo orizzontalmente verso terra fino a rag- giungere le citate calibrazioni cut-fill. Questa operazione è eseguita in modo automatico attraverso un’equazione di continuità di bilancio sedimentario (Cowell et al., 1995).

Tutto il programma è “costruito” intorno a tale equazione e alle opzioni (i tre gruppi di parametri) che consentono di agirla nelle desiderate condizioni ambientali.

L’assenza di precostituiti concetti di dinamica costiera fa sì che le restituzioni STM possano essere liberamente interpretate utilizzando qualsivoglia chiave di lettura.

Tecniche usate

Il presente lavoro ha comportato: (a) una fase esplora- tiva mirata ad individuare i legami esistenti tra rapporti geometrici di tipo stratigrafico e processi trasgressivi; (b) stant for a long interval of time. With equilibrium, evolution involves migration of the coastal sediment body with invariate form. Until equilibrium is attained, however, progressive and adaptive variation occurs in the morpho- geometric coastal setting (morphokinematic disequilibrium). This adaptive behaviour depends on the antecedent evolution. Thus, future evolution depends strongly upon past perturbations.

KEY WORDS: transgressions, coastal systems, morpho-kinematic models.

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la verifica di tali legami in situazioni ambientali diverse, anche al fine di definire le condizioni di validità degli stessi; (c) il concepimento degli esempi riportati in questa nota, come sintesi ragionata di quanto emerso. I primi due punti hanno comportato l’esame di circa cento simulazioni riferite a trasgressioni di svariato tipo. Gli esempi discussi sono stati ideati privilegiando la buona leggibili- tà delle evidenze in termini di legami causa-effetto, e per questo non includono le tipiche complessità delle trasgressioni naturali. Quanto tali esempi segnalano è da intendersi generalizzabile a tutte le trasgressioni, purché

rispettate le condizioni-vincolo citate di volta in volta nel testo.

Tutti gli esempi considerano litorali morfologicamente identici e invariati nel tempo, i cui parametri (Fig. 1A) sono stati suggeriti da misure tratte dai litorali attuali della Toscana e del Lazio (C.N.R. & M.U.R.S.T., 1997), nonché da dati sismo-stratigrafici riferiti a depositi trasgressivi italiani del tardo Quaternario (Tortora, 1989;

Chiocci et al., 1991; Chiocci & La Monica, 1996;

Tortora, 1996b; Tortora et al., 2001; Chiocci et al., in stampa). I principali parametri morfologici utilizzati (A) - parametri morfologici del litorale

+y

rampa di

shoreface barriera litorale laguna

retro-barriera piede dello

shoreface h^*

L^* L_t

W_b

W

* W_L

hb

r n_s

h = -h^*(x/L*)^m

-x +x

-y

l.m.

Vs

substrato (x,y) V_f

0

(B) - parametri di monitoraggio (dati in uscita)

(B2)

substrato l.m.

Δ l.m. passo n

passo n + 1

Pn

VL

Vp Rs ravinement

+S punto neutro (B1)

Ar

substrato

ravinement

passo n + 1 passo n

l.m.

Δ l.m.

Pn

VL

Rs -S Ve

punto neutro

Ar

parametri in uscita al passo “n+1”

sigle significato

Pn S

Vp Ve VL

BL

Battente d’acqua del punto neutro (di “n+1”) Differenza quote (su “n+1”) tra punto neutro (sup. di ravinement) e substrato (in B1 valori “+” e in B2 “-”

Volume preservato sul substrato (da “n” a “n+1”) Volume eroso dal substrato (da “n” a “n+1”) Volume del corpo litorale (n +1)

Bilancio sedimentario sul litorale (” VLn+1” - “ V^Ln”) Ar Arretramento (+) o avanz. (-) linea di riva, equivalente alla componente traslativa orizzontale (da “n” a “n+1”)

Rs Pendenza della sup. di ravinement (tra “n” e “n+1”) shoreface

Fig. 1 - A) Parametri morfologici che descrivono il complesso costiero (dati d’ingresso al programma STM). Il disegno dello shoreface deriva dal- l’equazione riportata in figura, con “m” che regola la concavità del profilo (Dean, 1991). Il parametro Vf definisce l’apporto di fango nella laguna e quello Vs l’apporto o asporto di sabbia sul litorale (longshore drift). La simulazione prende avvio al passo zero (quello in figura) e poi procede per passi temporali uguali previa introduzione di un modello di rifornimento sedimentario e di innalzamento del livello marino (Vs, Vf e Δl.m. per passo).

B) Parametri di monitoraggio calcolati su ciascun passo delle simulazioni: B1 e B2 si riferiscono a due tipici assetti del litorale durante migrazioni con apporto (B1) e asporto (B2) di sedimento sulla costa (±Vs).

– A) Morphological parameters used in the STM to represent the coastal complex. The shoreface takes the form given by the equation in the figure (Dean, 1991), in which “m” controls the shoreface concavity (or convexity). The parameters Vf and Vs represent the amounts of lagoonal mud and shoreface sand supplied to the coastal profile. The simulation starts at step zero (berm crest on the x-y axes origin) and evolves with simulated eusta- tic change and sediment supply (Δs.l.r., Vf, Vs, for step). B) Monitoring parameters calculated at each time-step during the simulations.

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sono: L*=1150m, h*=12m, W*=300m, m=0.68 (Fig.

1A). Essi indicativamente si addicono a spiagge di tipo intermedio (Short, 1979) e di area mediterranea.

I piani traslativi degli esempi hanno ripidità conformi (0.3°-0.7°) alle piattaforme continentali italiane e, per ridurre le complessità, sono piatti e a pendenza costante.

I tassi (per passo) di innalzamento del livello marino (Δl.m.) e di apporto (o asporto) sedimentario (Vs) sono stati in genere mantenuti costanti nel tempo (con l’ecce- zione di Figg. 6 e 9), utilizzando rapporti tra i due parametri (Vs/Δl.m.) che genericamente si addicono alla trasgressione olocenica. Si è inoltre rinunciato a trattare sistemi costieri con sedimentazione lagunare-estuarina, nonché piattaforme ricche in fango ove in genere si originano successioni condensate. L’ambiente considerato è dunque quello strettamente litorale, e solo ad esso vanno ricondotte le evidenze geologiche delle simulazioni.

Queste sono cadenzate per passi temporali uguali che, se rapportati al tasso medio di risalita dell’ultima trasgressione (circa 8.5 mm/a tra 18.000 e 6000 anni fà), equivar- rebbero ognuno a 118 anni (Figg. 3, 7 e 8), a 150 anni (Fig. 6) e a 84 anni (Fig. 9).

Le sezioni stratigrafiche ottenute sono state interpretate in termini di stratigrafia sequenziale (Mitchum & Van Wagoner, 1991; Swift et al., 1991a; Nummendal et al., 1993), dando significato alle diverse superfici deposizionali che, nel caso degli schemi STM, sono rappresentate dal ripetersi (su ogni passo) del contorno morfologico del litorale nel tempo. Tali superfici sono state utilizzate per discriminare i diversi depositi, per interpretarne l’ambiente di formazione, nonché per individuare i rapporti geometrici che condizionano i processi sedimentari e le modalità di migrazione del litorale.

PROCESSI DI MIGRAZIONE DEL SISTEMA COSTIERO E TIPI DI TRASGRESSIONE La migrazione del sistema costiero avviene attraverso dinamiche sedimentarie che rigenerano il corpo litorale

su posizioni arretrate facendolo così progressivamente migrare verso terra (Leatherman, 1983; Cowell &

Thom, 1994). Tali dinamiche operano secondo tre principali modalità a cui si associano ben precisi rapporti geometrici tra la spiaggia sottomarina (shoreface) e la paleo-topografia trasgredita (Pilkey et al., 1993;

Niedoroda et al., 1995; Stive et al., 1995). Ciò è illustra- to in Fig. 3 (A, B, C) ove uno stesso profilo di shorefa- ce viene messo in traslazione su substrati a differente pendenza per un incremento elementare del livello marino. Le citate dinamiche si evincono dalla sovrappo- sizione dei due profili morfologici del litorale (del passo 0 e 1), da cui emerge che il processo traslativo compor- ta masse sedimentarie erose (cut) e rideposte (fill) vero- similmente collegate da sistemi di trasporto diretti dalla zona di cut a quella di fill. Più in particolare nel caso A l’erosione investe tutto lo shoreface (cut), la rideposi- zione l’area di retrobarriera (fill) e la dispersione del sedimento è diretta solo verso terra. In B il trasporto è invece divergente essendo l’area di cut compresa tra i due fill marginali. L’erosione deriva dalla traslazione del segmento medio-alto dello shoreface, mentre quello inferiore è deposizionale e da luogo ad un corpo (fill esterno) in potenziale abbandono sulla piattaforma. Il caso C si differenzia dal precedente per l’erosione più pronunciata e costiera nonché per l’assenza di rideposizioni verso terra. Estendendo a più passi temporale il processo evolutivo, si osserva che le tre dinamiche di migrazione del litorale producono effetti stratigrafici differenti pur in stesse condizioni ambientali (Fig. 3:

A1, B1, C1).

L’importanza delle relazioni geometriche tra lo shore- face e la paleo-topografia è stata originariamente notata da Cowell et al. (1995) che definiscono le dinamiche descritte (Fig. 3): roll-over, intermediate, encroach- ment. Le zone di cut, di fill, e il trasporto che le collega sono interpretabili come l’opera di uno o più sistemi dispersivi agenti sul litorale (dispersal systems: Swift et al., 1991a), tipicamente inclusivi di una sorgente sedi- mentaria (cut=source diastem nella terminologia di (B) - sistema sovra-alimentato (Vs>0)

(A) - sistema chiuso o bilanciato (Vs = 0)

principio del bilancio di massa

Δ l.m. 0 cut

fill 1

bilancio di massa: fill = cut

Δ l.m. 0 cut

fill 1

rampa deposizionale

fill

fill = cut + Vs

Δ l.m. 0

cut fill

1

rampa erosiva erosione sul substrato

(C) - sistema sotto-alimentato (Vs<0)

fill = cut - Vs

Fig. 2 - Esempi del “principio di bilancio di massa” per la stima della posizione del litorale a seguito di un innalzamento del livello marino. Nei tre casi il principio è applicato a sistemi costieri chiusi (A), sovra-alimentati (B) e sotto-alimentati (C). La posizione 1 del litorale è quella che soddisfa: in A il pareggio tra massa sedimentaria erosa (cut) e rideposta (fill), in B un eccesso del fill pari all’apporto dovuto al longshore drift (+Vs), e in C una carenza del fill pari all’asporto (-Vs).

– Idealised examples demonstrating the “principle of mass balance” by which the littoral body is relocated in response to increments of sea level.

The examples relate to three conditions of sediment supply to the coastal cell: closed (A), oversupplied (B) and undersupplied (C).

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0 1 2 3 4 l.m. 5

punto neutro (-12 m)

substrato (0.3

°)

ravinement

125 m 2 m

125 m 2 m ravinement

cut fill

fill

punto neutro (medio shoreface)

(B)

0 1 l.m. 0

punto neutro (piede shoreface)

cut

1 fill (A)

ravinement

0

1 cut

fill

punto neutro (medio-alto shoreface)

(C)

ravinement

dinamiche intermediate

dinamiche encroachment

l.m.

substrato (0.7

°) ⁰

1 2

3 4 5

ravinement

facies di shoreface medio facies di shoreface

inferiore

punto neutro (-4 m) substrato (0.7

°) 0

1 2

3 4

5 l.m.

substrato (0.55

°)

facies di shoreface inferiore

punto neutro (-6.3 m) facies di shoreface

medio

125 m ravinement 2 m

dinamiche roll-over

(B1) (A1)

(C1)

l.m.

Fig. 3 - Dinamiche sedimentarie che presiedono alla migrazione del litorale e che negli esempi differiscono in funzione della pendenza del substra- to. Nei casi elementari a sinistra (A, B, C) sono evidenziate le azioni erosive (cut) e di rideposizione (fill) che rigenerano il litorale più verso terra;

le frecce indicano il trasporto del sedimento (dal cut al fill). Gli esempi a destra (A1, B1, C1) mostrano gli effetti stratigrafici di queste azioni per una evoluzione più prolungata. Le tre dinamiche-tipo prendono il nome di roll-over, intermediate, ed encroachment (Cowell et al., 1995). I para- metri usati nelle simulazioni sono: Vs=0; Vf=0; L*=1150m, h*=12 m; m=0.68; Δl.m.=1m.

– Coastal evolution during the sea level rise on differently sloping substrates. The elementary cases A, B, and C show the fundamental geometric relationships between the shoreface and the substrate that govern coastal accommodation and the resulting sediment redistribution processes. The arrows indicates the sediment dispersion (from cut to fill) and the points in black indicate the position of the “neutral point”, translation of which produces a ravinement surface. Cases A1, B1 and C1 extend to more steps the previous examples. Distinctive stratigraphic architectures derive from three modes of accommodation-governed behaviour: roll-over, intermediate, and encroachment modes (Cowell et al., 1995). The main parameters used for A1, B1 and C1 are: Vs=0; Vf=0; L*=1150m, h*=12 m; m=0.68; s.l.r.=1m.

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Swift et al., 1991a), di zone di transito e di zone depo- sizione finale (fill). In natura i sistemi dispersivi diretti verso terra (Fig. 3: A1 e B1) si servono dei processi di recovery, di overwash, eolici e dei flood tidal delta, mentre quelli diretti verso mare (B1 e C1) si avvalgono delle rideposizioni sul basso shoreface notate spesso anche nei litorali attuali in erosione (Bruun, 1962).

L’erosione associata alla migrazione del litorale origi- na la superficie di ravinement, che più in particolare è tracciata dall’estremità inferiore del segmento erosivo dello shoreface (estremità del cut) la quale corrisponde al battente d’acqua massimo su cui si spinge l’erosione litorale. Questo punto estremo del cut, qui definito neu- tro, si localizza nel roll-over al piede dello shoreface e nelle altre due tipologie in una posizione più costiera che diviene nell’encroachment molto prossima alla riva (Fig. 3). Si noti infine che l’andamento della superficie di ravinement è una fedele registrazione del percorso fatto dal punto neutro durante la trasgressione (Fig. 3).

Ulteriori elementi geometrici si evincono dagli esempi di Fig. 4, riferiti a due sistemi costieri ben riforniti (Vs=1100 m³per passo) e rispettivamente interessati da processi roll-over (caso A) ed encroachment (B). In A la migrazione del litorale coinvolge soltanto la massa sedimentaria al di sopra della quota d’azione del punto neutro. Il corpo litorale quindi si distingue (vedi riferimen- ti al passo 30) in una porzione superiore migrante, e in una inferiore invece statica che entra in preservazione sulla piattaforma via via che il sistema costiero (la porzione superiore) migra verso terra. Il deposito (DT) che ne deriva (passi 0-29) è ricollegabile ad un inland dis- persal systems deposit (Swift et. al., 1991a) in quanto include i prodotti sedimentari (o ciò che ne resta) degli originari sistemi dispersivi diretti verso terra (fill in Fig.

3A, A1).

Esso è in genere composto da facies costiere diverse (washover, flood tidal delta, talora dune mobili) però non risolvibili in STM. La superficie al suo tetto (i.e.

ravinement) identifica il reale piano traslativo su cui ha migrato il litorale (il substrato fa solo da appoggio ai fill rimessi sul retrobarriera). Anche nella simulazione di Fig. 4B il corpo litorale si distingue in una porzione migrante e in una statica che entra in preservazione. Su quest’ultima (deposito DT) si appoggiano le rideposi- zioni del sistema dispersivo diretto verso mare (seaward dispersal systems deposit; Fig. 3C e C1) che originano un deposito (DM) includente facies in assetto retrogra- dante, risolte in figura come di shoreface inferiore, medio e superiore. I due depositi, DT e DM, hanno un contatto (ravinement) di tipo occluso e appartengono a sistemi dispersivi detti coniugati (Swift et al., 1991a;

Tortora, 1996a).

In questo lavoro sono state definite le condizioni che presiedono alle tre dinamiche fondamentali (Fig. 3) e che, su base geometrica, risultano dipendere dalla pendenza (α’) del piano reale di traslazione (la cui traccia è la sup. di ravinement: Fig. 4), nonché dalla ripidità (β) e concavità (parametro m: Fig. 1A) dello shoreface. Più in particolare tali dinamiche si verificano per i seguenti

intervalli di m (>0) e del gradiente comparativo ravine- ment-shoreface (γ =tanα’/tanβ):

roll-over 0 <γ ≤ m

intermediate m <γ < 1 (1) encroachment γ ≥ 1

L’encroachment si manifesta quindi solo per piani reali di traslazione pendenti come o più dello shoreface (γ≥1), mentre gli altri due tipi (γ<1) dipendono anche da m, con la premessa che l’intermediate non si verifica per profili di shoreface convessi (m>1; Dean, 1991). Gli intervalli numerici della (1) sono riportati in veste gra- fica in Fig. 5 (per m=0.68).

Va osservato che le tre dinamiche corrispondono ai modelli di evoluzione costiera maggiormente accredita- ti in letteratura. Infatti il roll-over corrisponde al model- lo noto come Generalised Bruun Rule (Dean &

Maurmeyer, 1983), l’intermediate a quello di Swift et al. (1991a), e l’encroachment al modello definito Standard Bruun Rule (Bruun, 1962; Schwartz, 1967).

Anche questi modelli avrebbero dunque sia dipendenze con l’assetto geometrico tra lo shoreface e il piano reale di traslazione sia condizioni di bordo uguali a quelle riportate nella (1).

Va anche detto che il roll-over e l’encroachment sono i tipi estremi (end-members) di un ampio spettro di pos- sibilità ricoperto dall’intermediate, che può quindi pre- sentarsi con modalità anche molto vicine ai due end- members. Le tipologie dinamiche sono quindi tanto numerose e sfumate quanto lo sono le relazioni geome- triche tra lo shoreface e il piano reale di traslazione (ravinement). Ad ogni tipologia compete una specifica posizione del punto neutro e quindi una specifica esten- sione del segmento erosivo (cut) e deposizionale (fill) dello shoreface. Dall’estensione di questi due segmenti dipende il potenziale erosivo e deposizionale dello sho- reface durante la trasgressione, che è rispettivamente massimo nel roll-over (tutto lo shoreface è erosivo) nel- l’encroachment (tutto o quasi tutto è deposizionale).

Nei successivi paragrafi verrà posta l’attenzione solo sulle trasgressioni roll-over.

TRASGRESSIONI ROLL-OVER

Bilancio sedimentario durante la trasgressione Il bilancio sedimentario costiero può intendersi come la variazione volumetrica nel tempo del corpo litorale (dal piede di shoreface fino alla chiusura lato-terra). Esso dipende: (1) dagli apporti o asporti di sedimento (Vs) esistenti sulla cella costiera (longshore drift); (2) dagli inter-scambi tra il litorale e la piattaforma dovuti al sedimento eroso sul substrato (+Ve: Fig. 1B) e poi riciclato sulla costa (guadagni di bilancio), e alle porzioni litorali che entrano in preservazione (-Vp; perdite) sulla piattaforma (deposito DT: Fig. 4). In definitiva il bilancio dipende da come la trasgressione ripartisce (rispetto al

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confine litorale-piattaforma) il sedimento disponibile, ossia la massa sedimentaria esistente arricchita degli apporti sul litorale (+Vs) o depauperata degli asporti (- Vs). Il bilancio sul litorale (BL) è pertanto stimabile in un generico intervallo temporale 0-n secondo:

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Il caso di Fig. 6A è un esempio del controllo operato dalla trasgressione sul bilancio sedimentario litorale (BL). La simulazione si riferisce ad un roll-over deposi- zionale che, spinto da tassi variabili di innalzamento del livello del mare (Δl.m.) e da apporti costanti nel tempo (Vs=500 m³ per passo), presenta variazioni di bilancio solo dipendenti dalla preservazione (Vp), essendo assen- te l’erosione sul substrato (Ve) e costanti gli apporti (Vs). La trasgressione è interessata da due fasi principali (Fig. 6B), di bilancio positivo (fase 1) e negativo (fase

deposito dei sistemi dispersivi diretti verso terra (DT) deposito dei sistemi dispersivi diretti verso mare (DM)

30

25

20

16

facies di shoreface medio (DM) facies di shoreface

inferiore (DM)

facies preservate di retrobarriera (DT)

punto neutro (battente d’acqua - 2 m) sup. ravinement

sup. ravinement

piede dello shoreface

substrato (0.9

°)

l.m.

4 m

200 m

(B) - dinamiche encroachment con alto apporto sedimentario

30

facies preservate di retrobarriera (DT)

sup. ravinement

substrato (0.3°)

punto neutro (battente d’acqua - 12 m) sup. ravinement

27

23

l.m.

4 m

200 m

(A) - dinamiche roll-over con alto apporto sedimentario

piano reale di traslazione

piano di appoggio della deposizione (fill)

piano reale di traslazione

piano di appoggio della deposizione (fill) facies di shoreface

superiore (DM)

porzione litorale migrante

porzione litorale statica

porzione litorale statica porzione litorale

migrante

Fig. 4 - Trasgressioni roll-over (A) ed encroachment (B) con alti apporti di sedimento (Vs=1100 m³per passo). In entrambi gli esempi il corpo litorale (vedi passo 30) si distingue in una porzione superiore che migra sulla inferiore (statica). Oltre il passo 30, quest’ultima entrerebbe in preservazione sulla piattaforma (deposito DT) via via che il sistema litorale (la porzione superiore) si sposta verso terra. Il processo descritto è responsabile del deposito DT presente sulla piattaforma (in A e B), il quale è delimitato al tetto dal piano reale di migrazione del litorale (i.e. sup. di ravinement). Tale deposito include i sedimenti in origine erosi sullo shoreface (cut) e rideposti (fill) sul retrobarriera (Fig. 3A), ed è quindi ascrivibile ad un inland dis- persal systems deposit (Swift et al., 1991a). Il deposito DM (caso B) è invece un seaward dispersal systems deposit in quanto deriva dall’erosione (cut) e rideposizione (fill) rispettivamente avvenute sullo shoreface superiore e inferiore (Fig. 3C). I due depositi sono separati (in B) dalla superfi- cie di ravinement (piano reale di traslazione).

– Tansgression with high rates of sediment supply (Vs=1100m³per step) over land surfaces of different gradients: (A) sufficiently low gradient sur- face to permit barrier roll-over; (B) steeper land surface causing encroachment processes with partial occlusion of the back-barrier which compris- es washover-berm. In both cases the upper portion of the littoral sediment body is truncated and reworked inland en masse by the transgressive shoreface, progressively leaving the lower portion as a preserved trailing edge sand sheet abandoned on the shelf (deposit DT). The deposit DT is delimited at the top by the truncation surface (i.e. ravinement) which corresponds to the plane on which the littoral sediment body (the upper por- tion) migrates. The trailing-edge deposits preserved on the shelf as unit DT exclusively comprise sediments deposited originally in the back-barrier (ignoring later superficial reworking on the continental shelf). In the B, the shoreface sedimentation (fill in Fig. 3C) occurs over DT as deposit DM.

These units are respectively defined (Swift et al., 1991a) as an inland dispersal systems deposit (DT) and a seaward dispersal systems deposit (DM) because they derive from processes (cut-fill) producing sediment transport in opposite directions (Fig. 3A and C). The back-barrier facies DT typi- cally includes washover, flood tidal delta, transgressive mobile dune sands, while DM exclusively comprises shoreface facies.

BL Vs Ve Vp

n

=

∑

⁽± + − ⁾

0

(8)

2), che rispettivamente avvengono quando le perdite per preservazione sono inferiori (fase 1) e superiori (fase 2) agli apporti sulla costa (+Vs). Tali perdite sono irrilevan- ti durante il periodo di accrescimento del litorale (fase 1b) ed estremamente alte durante quello di annegamen- to (fase 2a) conseguente alla ripresa eustatica. L’esempio tra l’altro suggerisce che trasgressioni ben rifornite (+Vs) non sempre sono accompagnate da un bilancio positivo sul litorale.

Tipologie di roll-over e prodotti stratigrafici La dinamica roll-over è favorita da pendenze deboli del piano reale di traslazione e accentuate dello shorefa- ce, nonché da profili di quest’ultimo a ridotta concavità (Fig. 5). Sperimentalmente sono riproducibili tre tipi di roll-over che dipendono dalla traiettoria del punto neutro (piede di shoreface), se radente al substrato, o al di sopra, o al di sotto dello stesso. Queste tre possibilità in genere si verificano in funzione del rifornimento sedimentario (Vs). Ad esempio, deficit sulla costa (Vs<0) si traducono in forti traslazioni che spingono il litorale su spazi ristretti lungo cui il punto neutro trasla al di sotto della topografia pre-esistente, con conseguenti escava- zioni.

In definitiva sono possibili roll-over (Fig. 7) neutri (Vs=0, sistemi chiusi o bilanciati), deposizionali (Vs>0) ed erosivi (Vs<0). I primi non producono effetti stratigrafici per l’assenza di erosione e preservazione, i secondi preservano depositi in genere tabulari, i terzi causano erosioni sul substrato con attivazione di sorgenti indige- ne; ai tre tipi si associano traslazioni (Ar) relativamente alte, intermedie e basse (Fig. 7D). Essi si distinguono per la posizione assunta dalla superficie di ravinement (la successione di punti neutri, Fig. 7): rispettivamente coin- cidente, al di sopra e al disotto dell’originario profilo del substrato (Cowell et al., 1999). Nelle registrazioni geologiche naturali appare comunque difficile distinguere l’opera del roll-over neutro da quella dell’erosivo (Tab.

1), almeno che non esistano indicazioni del ribasso morfologico subito dal substrato.

Inerzia del litorale e trasgressioni in stato d’equilibrio La migrazione del sistema costiero presenta alcuni aspetti tipici del moto dei corpi, pur se l’oggetto cinematico (il litorale) non migra tal quale ma rigenerandosi di continuo verso terra e variando in genere di forma (geo- metria). Sperimentalmente, la velocità di migrazione dipende dall’innalzamento del livello marino (Δl.m.) e, in subordine, dall’apporto sedimentario (Vs), dall’accli- vità della piattaforma (α) e dal profilo morfologico del litorale stesso (M). Ad ogni variazione di questi fattori seguono accelerazioni o decelerazioni, le quali non si esauriscono istantaneamente, perdurando invece a lungo fino a ridursi del tutto quando il litorale assume velocità costante. Pertanto la migrazione del sistema costiero risente anche di stati inerziali.

L’inerzia e le sue cause sono discusse con le due simu- lazioni di Fig. 8, riferite entrambe ad un roll-over inizial- mente in assetto neutro (passo 0) che viene poi fatto evolvere in condizioni costanti (Δl.m., Vs, α, M), in un caso come roll-over deposizionale (Vs=500 m³ per passo) e nell’altro come erosivo (Vs=-500 m³). In figura sono riportati in A e B i parametri di monitoraggio dei due esperimenti, e in A1 e B1 alcuni passi temporali relativi alla fase di totale perdita d’inerzia. Nei grafici A e B si desume dal parametro “Ar” che le condizioni imposte (Δl.m., Vs, α, M) perturbano lo stato di quiete del litorale (passo 0) producendo una brusca accelerazione (passo 0-1) che è più contenuta (a causa dell’apporto sedimentario) nel roll-over deposizionale rispetto all’e- rosivo. Seguono poi, in condizioni costanti (Δl.m., Vs, α, M), fasi inerziali che tendono ad allineare la velocità dei due roll-over verso un valore comune, e che sono di pro- gressiva accelerazione (roll-over deposizionale) o dece- lerazione (roll-over erosivo). L’inerzia si esaurisce dopo numerosi passi temporali, quando i due roll-over assu- mono stessa velocità e moto uniforme (Ar si stabilizza).

È importante notare che anche gli altri parametri di monitoraggio (di tipo stratigrafico) variano in progres- sione nel tempo fino a stabilizzarsi insieme ad Ar. Esiste cioè una soglia comune a tutti i parametri oltre la quale le due trasgressioni forniscono su ogni passo sempre roll-over

0° 1° 2° 3° 4° 5°

0.1° 0.5° 1° 1.5° 2°

0.2

0.3

0.4

0.5 0.6

0.68 (= m) 0.8 0.9 1.0

encroachment

pendenza (α’) del piano reale di traslazione (sup. di ravinement)

pendenza dello shoreface (β)

intermediate

0.1 0.05

Fig. 5 - Per una concavità dello shoreface di m=0.68, il grafico predi- ce le tre dinamiche di migrazione del litorale (Fig. 3) in funzione della pendenza (α’) del piano reale di traslazione (i.e. sup. di ravinement) e di quella dello shoreface (β). Le isolinee, riferite al gradiente comparativo γ (tanα’/tanγ), consentono di aggiornare il grafico per valori di m diversi da 0.68: se essi sono inferiori a 1, il confine rollover-inter- mediate corre lungo l’isolinea γ=m; mentre se uguali o superiori (sho- reface rettilineo o convesso), l’isolinea γ=1 segna il confine tra il roll- over e l’encroachment (l’intermediate non si verifica).

– Graph predicting the three modes of accommodation-governed behaviour, shown in Figure 3, as a function of the ravinement (α’) and shoreface (β) slope: shoreface concavity of m=0.68 (Dean, 1991). The γ-isolines, refer to ravinement-shoreface gradient ratios (γ=

tanα’/tanβ), and permit interpretation of the graph for different “m”

values. When m<1, the boundary from rollover-intermediate behav- iour mode coincides with the γ-line=m; when m≥1 (rectilinear or con- vex shorefaces), the γ-line=1 marks the boundary rollover-encroach- ment mode (the intermediate mode does not occur).

(9)

stesse risposte di moto e stratigrafiche, ossia evolvono in stato d’equilibrio dinamico. L’inerzia quindi: (1) riguar- da tutte le espressioni della trasgressione; (2) deriva da spontanei adattamenti mirati a stabilire uno stato d’equilibrio; (3) identifica le trasgressioni in stato di disequilibrio; (4) ha nel tempo intensità pari al grado di disequilibrio esistente nel sistema.

Si osservi (Fig. 8A e B) come sia lungo il tempo richiesto per raggiungere lo stato d’equilibrio (perdita dell’inerzia), per il quale sarebbero necessari, in condizioni costanti, innalzamenti del livello marino di 24 m (caso A) e di 35 m (B), equivalenti a circa 2800 (A) e a 4100 (B) anni in relazione al tasso medio di risalita del mare dell’ultima trasgressione (ogni passo sarebbe pari a

corpo litorale deposito preservato

95

90

85

80

60

l.m.

annegamento in posto

passo temporale

EVOLUZIONE MORFO-STRATIGRAFICA

(A)

PARAMETRI DI MONITORAGGIO

(B)

substrato (0.3

°)

1000 m 6 m

m³ m

BL S

1 2 3 4 5 6

-1600 -800 0 800

spessore deposito preservato

60 65 70 80 85 90 95

bilancio sedimentario sul litorale

BL

S 75

m³ m³

VL Vp

-2100 -1500 -900 -3000 5000 300

7000 9000 11000 13000

60 65 70 80 85 90 95

volume corpo litorale volumi preservati (-)

VL Vp

75

m

0.0 0.5 1.0 1.5 2.0

2.5^m Δ l.m. Ar

60 65 70 passi temporali 80 85 90 95

innalzamenti livello mare (per passo) Δ l.m.

Ar

-1000 100 300 500

arretr.(+) o avanz.(-) linea di riva (traslazioni)

FASI FONDAMENTALI

progradazione

aggradazione aggradazione annegamento rapido

annegamento progressivo FASE 1 (bilancio positivo)

1a: formazione sand-sheet

1b: accrescimento litorale

FASE 2 (bilancio negativo) 2a: annegamento

litorale

2b:formazione sand-sheet sup. ravinement

Fig. 6 - Evoluzione di un roll-over deposizionale con apporti costanti (Vs=500 m³per passo) durante un ciclo di progressive variazioni del tasso di innalzamento marino. In A è riportata la cinematica della trasgressione, e in B le variazioni nel tempo (per passo) di alcuni parametri di monitoraggio. La trasgressione è segnata da due principali fasi di bilancio sedimentario sul litorale (positivo e negativo; vedi B), che includono periodi deposizionali (1a, 1b, 2a, 2b) anch’essi dipendenti dall’innalzamento del livello marino.

– Evolution of a depositional roll-over with constant sediment supply (Vs=500 m³per step) and varying rates of sea-level rise involving a deceler- ation followed by an acceleration: (A) STM simulation; (B) graphs of variations in monitoring parameters over time, showing two main phases involving positive and negative sediment balance (labelled Phase 1 and Phase 2) associated with distinctive depositional periods (1a, 1b, 2a, 2b).

(10)

118 anni). L’accesso al quasi-equilibrio (per convenzio- ne posto al 90% di perdita dell’inerzia) avverrebbe invece in tempi più brevi, in circa 1900 anni (A) e 2350 anni (B). Riproponendo i due esperimenti discussi su substrati a diversa ripidità, si nota che il tempo richiesto per l’e- quilibrio ha relazioni inverse con l’acclività del substra- to (Fig. 8C), arrivando a ridursi su pendenze di 0.02° ad appena 350 anni per entrambi i roll-over (3 m d’innalza- mento marino). L’ordine di tutti questi dati temporali (accertato anche con altre simulazioni) suggerisce che:

(1) lo stato d’equilibrio è difficilmente raggiungibile in natura, richiedendo condizioni (costanti per tempi lun- ghi) antitetiche a quelle delle trasgressioni reali; (2) quest’ultime dovrebbero pertanto svolgersi in stato di disequilibrio e presentare inerzia, raggiungendo solo occa- sionalmente il quasi-equilibrio, e forse anche l’equilibrio su piattaforme poco pendenti.

In Fig. 8 (A1 e B1) è riportato l’assetto geometrico che nei due roll-over garantisce lo stato d’equilibrio. Si osservi che nel roll-over A1 tanto sedimento entra nel

0 2

4 6

8 10

12

14 15

l.m.

superficie di coincidenza (ravinement e substrato) punto neutro

(piede shoreface)

(0)

(15)

substrato (0.3

°)

l.m.

0

2

4 6

8 10

12

14 15

l.m.

(0)

(15)

superficie di ravinement (rampa er osiva)

s ub st r at o e ro so

substrato (0.3

°)

(A) - roll-over neutro

(B) - roll-over deposizionale

(C) - roll-over erosivo

4 m 500 m

substrato (0.3

°)

l.m.

0 2

4 6

8 10

12

14 15

(0)

(8)

(15)

depositi preservati

⎬ ⎬ ⎬ ⎬

parte di sequenza in futura preservazione

superficie di ravinement

caso (A) Ar (m)

V_L0(m³)

2864 3658

2403 3658

3272 3658 caso (B) caso (C)

3658 7138 1505

V_L15(m³) 0 0

7500 (+)

0 5347 (+)

0 0

Vs (m³) Ve (m³) Vp (m³)

7500 (-) 7500 (-)

B_L(m³) = 0 +3480 -2153

(D)

Fig. 7 - Tre tipi di roll-over (neutri, deposizionali ed erosivi) dipendenti dal rifornimento sedimentario. Il sistema costiero è in A chiuso o con appor- ti-asporti in bilancio (Vs=0), in B è sovra-alimentato (Vs>0) e in C sotto-alimentato (Vs<0). In D, dati di sintesi delle tre simulazioni (le cubature sono per 1 m lineare di costa): Ar=arretramento complessivo del litorale; VLn=volume litorale al passo n (0 e15); ±Vs=apporti (+) o asporti (-) totali derivanti dal longshore drift; +Ve e -Vp=volumi erosi sul substrato e preservati sulla piattaforma; BL=bilancio sedimentario sul litorale tra il passo 0 e 15 (vedi Fig. 1B).

– Three different types of roll-over (A, B, C) are possible as function of the sediment volume supplied to the coastal profile (Vs). Contrary to the neu- tral roll-over (Vs=0), conditions of positve (Vs>0) and negative (Vs<0) sediment supply modify the shelf morphology through stratal preservation and erosion respectively. Table D shows some resulting data from the evolution in A, B and C: Ar=total littoral retreat; VL0-15=volume of the lit- toral body at step 0 and 15; ±Vs=total sediment amounts gained (+) or lost (-) by longshore drift; Ve and Vp=total sediment amounts gained from substrate erosion (+Ve) or lost from preservation (-Vp); BL=sedimentary balance on the littoral between steps 0 and 15 (see Fig. 1B).

(11)

litorale (+Vs) e altrettanto se ne preserva (Vp=Vs), e, inversamente in quello B1, tanto sedimento esce (-Vs) e altrettanto viene fornito dal substrato eroso (Ve=Vs).

L’equilibrio quindi deriva da equiparazioni volumetriche che stabiliscono sul litorale un bilancio sedimentario in pareggio (vedi equazione “2”). Si osservi inoltre che il piano reale di traslazione ha pendenza costante (in modo da assicurare moto uniforme) e uguale a quella del substrato. Rispetto a questo piano i casi A1 e B1 evolvono come un singolare roll-over neutro, per definizione in perenne equilibrio dinamico (Vs, Ve e Vp sono pari a zero, e quindi anche BL). Da quanto visto emerge che:

(1) le trasgressioni virtuali tendono verso lo stato d’equilibrio servendosi di progressive risistemazioni di masse sedimentarie mirate a stabilire gli assetti geometrici segnalati (Fig. 8A1 e B1); (2) l’inerzia è il prodotto di queste risistemazioni; (3) è realistico che tutto ciò avvenga anche nelle trasgressioni reali.

La simulazione di Fig. 9 mostra i possibili effetti del- l’inerzia in un contesto più simile a quelli naturali.

L’esempio si riferisce ad un caso di “annegamento in posto” (Sanders & Kumar, 1975; Carter et al., 1986) riprodotto sotto costante risalita del livello marino e in condizioni prima (passi 0-15) di alto apporto sedimentario (Vs=850 m³ per passo), e poi (16-23) di apporto bilanciato o nullo (V=0). Il processo evolutivo è distin- guibile: in una prima fase (0-15) con deposizioni retrogradanti che accrescono il dislivello tra il litorale e la piana emersa (vedi passo 15); in una seconda molto breve (passo 15-16) che da inizio al fenomeno di annegamento; in una terza (16-23) in cui tale fenomeno si completa. Durante queste tre fasi la trasgressione si trova rispettivamente in stato di relativo equilibrio, di forte disequilibrio, e di disequilibrio in progressiva attenua- zione. In particolare la seconda fase rappresenta l’istan- tanea risposta del sistema alla perturbazione del passo 15-16 (Vs varia da 850 a 0 m³), e la terza il tentativo dello stesso di porsi in stato d’equilibrio per le nuove

condizioni, così come indicato dalla fase inerziale dece- lerante che si origina. Solo da essa dipende la variabilità della trasgressione nel tempo (16-23), essendo costanti tutti i fattori di controllo.

L’esempio suggerisce i seguenti aspetti ipoteticamen- te validi anche in natura: (1) l’inerzia può esercitare forti influenze sulla trasgressione; (2) attraverso l’inerzia ogni perturbazione (passo 15-16) estende i suoi effetti molto in là nel tempo (16-23), ossia le risposte della trasgressione alle variazioni ambientali (di Δl.m., Vs, α, M) hanno ritardi temporali; (3) l’intensità dell’inerzia dipende in ogni momento (passo) dal disequilibrio che si crea tra la morfogeometria del litorale e le condizioni esistenti (Δl.m., Vs, α, M). E’ inoltre possibile che casi di evoluzione rapida delle fasce litorali attuali (es. inon- dazioni marine su piane costiere) avvengano sotto spin- ta inerziale. Gli studi di questi eventi dovrebbero rivol- gere particolare attenzione ai parametri in gioco segnalati al punto (3).

CONCLUSIONI

La trasgressione è controllata: (1) dall’innalzamento relativo del livello marino, (2) dall’apporto sedimentario, (3) dalla pendenza del substrato, (4) dalla morfologia del corpo litorale. La combinazione di questi fattori condiziona il piano reale di traslazione del litorale, la cui traccia è la superficie di ravinement. Dalle relazioni geo- metriche tra questo piano e lo shoreface dipendono le modalità di migrazione del litorale, note come roll-over, intermediate ed encroachment (Cowell et al., 1995).

Esse si distinguono per specifica localizzazione lungo il profilo costiero dei tratti con erosione e rideposizione, per il trasporto trasversale di sedimento che ne consegue, e per le architetture stratigrafiche prodotte. Le tre moda- lità, seppur con processi sedimentari differenti, rigenerano il corpo litorale su posizioni via via più arretrate.

Evidenze stratigrafiche superficie di ravinement con assenza di deposito trasgressivo

dinamiche di migrazione del litorale

litosomi costieri preservati (deposito DT: fig. 4A), con facies sedimentarie di retro-barriera (lagunari, washover, tidal delta, dune mobili verso terra), delimitati al tetto dalla sup. di ravinement e alla base dalla superficie di inconformità

roll-over deposizionale (trasgressioni sovra- alimentate: Vs>0)

depositi di shoreface retrogradanti (Fig. 3B e C) al di sopra della sup.

di ravinement

depositi DT di tipo (2) delimitati al tetto dalla sup. di ravinement e sovrastati da depositi DM di tipo (3), come in Fig. 4B

intermediate o encroachment molto ben alimentati (Vs>>0), disciminabili secondo quanto appena detto (3’) focalizzando le osservazioni sul deposito DM (1)

(2)

(3)

(4)

impossibilità di diagnosi precisa: roll-over neutro, roll-over erosivo, intermediate ed encroachment sotto-alimentati (Vs<0) in azione su substrati pelitici (non idonei a rifornire il litorale quando erosi)

intermediate o encroachment, discriminabili con il grafico di Fig. 5, o desumendo nella sezione in esame la paleo-batimetria del punto neutro: quella spettante ai clinostrati di shoreface sul loro punto di contatto con la sup. di ravinement (Fig. 3B e C). Più questa paleo-batimetria (punto neutro) è prossima alla riva più l'intermediate si avvicina all'encroachment, e più è prossima al livello di base delle onde più l'intermediate si avvicina al roll-over

(1’)

(2’) (3’)

(4’)

Tab. 1 - Identificazione delle modalità di migrazione del litorale partendo da evidenze di terreno riferite a depositi trasgressivi.

– Identification of landward migration modes for the barrier-shoreface complex, based on outcrop evidence of transgressive deposits.