Le diversioni degli alvei fluviali

Fig. 8 – Effetto dello scorrimento di una faglia cieca

Lo scorrimento di una faglia cieca, che non raggiunge cioè la superficie, con basso angolo di immersione produce in superficie la formazione di una coppia sinclinale/anticlinale. Come mostra la Fig. 8 (in pianta sopra e in sezione sotto) i corsi fluviali si allontano dalle anticlinali e sono attratti dalle sinclinali. La diversione di un fiume è un indicatore certo che il fiume si trova davanti un’anticlinale che cresce o una sinclinale che sprofonda. Quando il sollevamento è lento si verifica il fenomeno dell’antecedenza: il fiume mantiene il corso originario incidendo l’anticlinale in crescita e forma un canyon.

Raramente la diversione si presenta come un processo continuo; più spesso si manifesta con cambiamenti improvvisi, in corrispondenza di eventi meteorici eccezionali, dopo che sono state superate soglie critiche di sedimentazione o di erosione. Questi effetti rimangono registrati nella sequenza dei depositi alluvionali così che uno studio dettagliato della pianura permette di individuare le zone in cui si presentano sistematicamente delle anomalie orografiche. Occorre però prestare molta attenzione perché anomalie analoghe possono essere prodotte anche da cause non tettoniche, ad esempio dalla modellizzazione antropica del territorio.

L’evoluzione delle forme del reticolo drenante è controllata dalla crescita dell’anticlinale/sinclinale sepolta. Esse possono avere o meno un’espressione superficiale evidente a seconda del rapporto tra la velocità di sollevamento e quella di erosione. Solo quando la velocità di sollevamento è maggiore di quella di erosione l’anticlinale sarà visibile come un dosso e, corrispondentemente, la sinclinale si presenterà come una depressione. In caso contrario il rilievo non sarà evidente, ma le forze sono comunque attive.

Nella valle del Po sono molto rare le anticlinali che hanno una manifestazione superficiale (tra queste il Montello), perché la velocità di sedimentazione netta maschera il sollevamento tettonico. Nella zona di Mirandola la sedimentazione netta accresce la quota del suolo di 0.6-2.1 mm/anno, mentre il sollevamento tettonico è stimato in 0.6-1.7 mm/anno.

L’unico modo per individuare le faglie cieche è identificare eventuali coppie anticlinale/sinclinale da esse generate. Per farlo si possono seguite due diversi metodi.

Fig. 9 – Anomalie orografiche di Secchia, Panaro e Reno [rielaborato da Buriato et al., 2012]

La primo metodo richiede di identificare la presenza di anomalie orografiche.
Si ricostruiscono le linee di livello (linee rosse in Fig. 9) del piano principale della pianura (piano delle alluvioni) modellato dai processi morfogenetici avviati dall’ultima glaciazione, circa 10.000 anni fa. La linea di massima pendenza (gradiente topografico, frecce rosse in figura) è in ogni punto a esse ortogonale. Ci si attende che la direzione di un alveo fluviale segua la massima pendenza e quando ciò non accade si è in presenza di una anomalia. Più precisamente si ha un’anomalia quando la direzione di un alveo (freccia blu) diverge dalla massima pendenza (freccia rossa) per più di 10 gradi su tratti di lunghezza maggiore di 5 chilometri. Quest’ultima condizione è importante per evitare di confondere irregolarità naturali dell’alveo, come i meandri, con anomalie orografiche.

Nella nostra zona si riscontrano significative anomalie dei corsi del Secchia e del Panaro (Fig. 9), che possono essere facilmente spiegate se si ipotizza che in corrispondezza delle due stelle rosse sia in corso da molti secoli un sollevamento della pianura. Le stelle individuano gli epicentri dei due sismi del 20 e 29 maggio 2012.

Fig. 10 – Le modificazioni degli alvei fluviali negli ultimi tre millenni (rielaborato da Buriato et al., 2012)

Il secondo metodo per individuare le faglie cieche è studiare l’evoluzione nel tempo degli alvei fluviali. Il Po, la Secchia, il Panaro e il Reno, i fiumi principali della nostra zona, mostrano tutti spiccate e sistematiche tendenze a modificare nel tempo i loro corsi. I quattro pannelli in Fig. 10 le illustrano. In ogni pannello le linee continue blu rappresentano il corso dei fiumi nel periodo temporale a cui il pannello si riferisce e i loro tratti più spessi evidenziano le variazioni rispetto al loro corso nel periodo precedente (linee tratteggiate azzurre). Le freccie bianche evidenziano la direzione degli spostamenti. Nei primi tre i pannelli la rete idrografica attuale è riprodotta con sottili linee tratteggiate.

Nel quarto pannello della figura le frecce gialle individuano la tendenza evolutiva dei corsi fluviali negli ultimi tre millenni. Essa è ben spiegata dall’ipotesi di sollevamenti sistematici delle aree indicate con un ‘+’ rosso (anticlinali sepolti in crescita) e di subsidensa di quella denotata da un ‘-’ rosso (sinclinali in sprofondamento). I fiumi sono attratti dalle zone in subsidenza (-) e respinti dalle zone in sollevamento (+).

La concordanza dei risultati ottenuti con le due diverse vie ha portato a ipotizzare l’esistenza di faglie cieche, rappresentate da linee rosse nel quarto pannello e la formazione delle sinclinali/anticlinali, rappresentate da linee frastagliate sottili in Fig. 11.

Fig. 11 – Sinclinali e anticlinali nella pianura [da Bigi et al., 1992]

Continua

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Bibliografia

Buriato P. et al., Is blind faulting truly invisible? Tectonic-controlled drainage evolution in the epicentral area of the May 2012, Emilia-Romagna earthquake sequence (northern Italy), Annals of Geophisics, 55, 4, 525-531, 2012

Bigi G., D. Cosentino, M. Perotto, R. Sartori e P. Scandone, Structural model of Italy, C.N.R. Quaderni de la Ricerca Scientifica, v. 114 (3), 1992