EA 03 - Relazione geologica - Parco Molentargius

1
PREMESSA .................................................................................................................3
2
LOCALIZZAZIONE GEOGRAFICA .....................................................................3
3
ASPETTI GEOMORFOLOGICI ...............................................................................5
4
ASPETTI GEOLOGICI..............................................................................................7
5
4.1
Inquadramento di area vasta: la successione stratigrafica ...........................7
4.2
L’area di Is Arenas: la successione stratigrafica ..........................................11
ASPETTI IDROGEOLOGICI .................................................................................12
EA 03 - Relazione geologica
2
1
PREMESSA
La presente relazione costituisce la relazione geologica del “PROGETTO DI UNA
RETE DI PERCORSI CICLABILI NELL’AREA VASTA DI CAGLIARI” realizzato
dalla Provincia di Cagliari e studiato in accordo con la stessa Provincia, con i Comuni
di Cagliari e Quartu Sant’Elena, tutti enti facenti parte del Consorzio di Gestione del
Parco.
Il progetto prevede la realizzazione di una rete di percorsi ciclabili e di stazioni del
bike sharing all’interno del Parco naturale regionale Molentargius-Saline, un’area
particolarmente sensibile e suggestiva del nostro territorio, capace, grazie alla sua
posizione strategica, di creare una salda continuità tra due Comuni importanti, quali
Cagliari e Quartu Sant’Elena. E’ stato redatto con la finalità di incentivare la mobilità
sostenibile nel territorio, migliorare la viabilità ciclabile esistente, connettere la
viabilità ciclabile dei Comuni limitrofi di Cagliari e Quartu Sant’Elena e favorire la
fruizione dello stesso Parco.
2
LOCALIZZAZIONE GEOGRAFICA
Il Parco si colloca nell’estrema propaggine meridionale dell'unità strutturale della
Pianura del Campidano, costituita dal graben campidanese e dagli horst del SulcisIglesiente e del Sarrabus-Gerrei.
Il territorio, dominato da depositi quaternari e caratterizzato dalla presenza di
numerosi stagni e paludi, è circondato dalle colline di Cagliari - Sant’Elia e dell’area
Margine Rosso – Sant’Anastasia. Queste sono costituite da tre unità note come
"Argille di Fangario", "Arenarie di Pirri" e "Calcare di Cagliari", appartenenti alla
sequenza marina della successione vulcano-sedimentaria miocenica. Gli ampi stagni
costieri, connotano caratteristicamente il paesaggio, imponendo un'orientazione ben
definita allo sviluppo urbanistico dell'agglomerato urbano di Cagliari e del suo
hinterland, che circonda e delimita i corpi idrici del Bellarosa Maggiore (Stagno di
Molentargius) e le vasche del retrolitorale. Storicamente hanno inoltre dato grande
impulso all'economia del Cagliaritano, con l'impianto da parte dei Piemontesi di una
salina industriale dismessa dal 1985.
EA 03 - Relazione geologica
3
Figura 1: Inquadramento geografico
La rete di percorsi ciclabili nell’area vasta di Cagliari - 1° lotto funzionale prevede la
realizzazione di piste ciclabili che insisteranno nella porzione meridionale della piana
di Is Arenas, localizzata all'interno del territorio del Parco Naturale regionale
Molentargius - Saline.
Sulla successione miocenica poggiano i depositi quaternari dell’area continentale,
suddivisi in due principali unità deposizionali: i sedimenti Pleistocenici del Sintema
di Portovesme, di origine marina e continentale, messi in posto dopo la fine della
penultima fase fredda pleistocenica, e i depositi alluvionali e di cordone litorale
dell’Olocene. Attualmente, i depositi quaternari affioranti nella piana di Is Arenas
sono oggetto di ricerche e studi, essendo possibile una loro attribuzione all’Olocene o
al Tirreniano.
Prima dell’ultima glaciazione, nell’interglaciale Riss—Würm il mare lambiva le
colline mioceniche, formando un’insenatura marina interna. La trasgressione
tirreniana, avvenuta probabilmente con due pulsazioni, ha lasciato nel Golfo di
Cagliari, dei depositi marini ben sviluppati, formando un’ampia baia probabilmente
delimitata da un cordone litorale, i cui resti sono visibili a Is Mesas-Calamosca, al di
fuori del territorio del Parco. Durante la regressione würmiana, quando il mare ha
raggiunto una quota di circa - 130 m sotto il livello attuale, l’ampia baia venne
sovraescavata a opera delle acque dei fiumi sfocianti nell’attuale golfo di Cagliari,
che la hanno poi colmata di sedimenti alluvionali.
EA 03 - Relazione geologica
4
La formazione dello stagno di Quartu è legata all’emersione di una barra litorale
originatasi sui bassi fondali del golfo, tra il promontorio di Sant’Elia e il Margine
Rosso, in un momento in cui il livello del mare si era stabilizzato circa alla quota
attuale. Con la successiva regressione esso è rimasto come una depressione di
retrospiaggia, riempita di acque salate, che durante l'estate o in occasione delle alte
maree acquisiva una salinità maggiore per la forte evaporazione e grazie all’ingresso
di acque marine attraverso bocche di comunicazione o per via sotterranea sotto le
sabbie della spiaggia. Questo stagno, trasformato attualmente in vasche evaporanti e
salanti, rappresentava, fino al tempo in cui si iniziò a produrre sale, un bacino di
espandimento e di regolazione delle acque provenienti da Molentargius e destinate a
defluire in mare.
3
ASPETTI GEOMORFOLOGICI
Il territorio in cui si inserisce il Parco si presenta nel suo complesso pianeggiante,
ricco di stagni e di lagune, su cui spiccano le colline mioceniche, pur con la loro non
rilevante altitudine (circa 100-120 m).
Il basamento pre-quaternario è costituito essenzialmente da litologie mioceniche,
dovute a sedimentazione marina trasgressiva che costituiscono le colline di Cagliari,
il promontorio di Sant'Elia e le colline a est di Quartu Sant'Elena.
Il limite occidentale dell'area è costituito dall'insieme delle colline di Cagliari e dal
promontorio di S. Elia; si tratta di una successione di rilievi disposti secondo una
direzione circa NNW-SSE, con quote massime di circa 134 m s.l.m.
Le colline a est di Quartu Sant'Elena (S. Anastasia - Pitz'e Serra) limitano invece a
oriente la depressione di Molentargius. Di altezza limitata, inferiore a 80 m s.l.m.,
sono analogamente caratterizzate da un allungamento NNW-SSE.
Gli stagni salati dell'area non hanno immissari o emissari naturali: la loro
alimentazione è oggi assicurata da un'opera di presa a mare localizzata al largo del
Poetto, circa nella sua posizione mediana, collegata a un canale a cielo aperto.
Questo, dopo aver attraversato da sud a nord il retrolitorale e le vasche salanti, devia
inizialmente verso ovest costeggiando il margine meridionale di Is Arenas e poi
verso nord per immettersi nello stagno del Bellarosa Maggiore nella sua porzione più
meridionale. L'alimentazione delle vasche del retrolitorale, dove avvengono la
seconda e la terza evaporazione e la cristallizzazione del sale, è attualmente sempre
artificiale e assicurata dall'idrovora del Rollone che convoglia le acque in uscita dallo
stagno del Bellarosa Maggiore in un canale sempre artificiale e a cielo aperto che
costeggia il limite meridionale di Is Arenas e immette le acque nella porzione più
orientale dello stagno di Quartu.
EA 03 - Relazione geologica
5
Data la morfologia a conca del fondo, degradante dalla riva verso il centro, quando
vennero impiantate le Saline di Stato, lo stagno del Bellarosa Maggiore venne usato
come bacino evaporante. Per questo motivo venne messo in comunicazione diretta
col mare, mediante un canale che, partendo dalla Darsena del Sale, all'altezza del
Ponte Vittorio si univa al canale proveniente dal Lazzaretto; quest'ultimo è stato
successivamente colmato insieme alle vasche delle saline omonime, quando è stata
bonificata tutta la zona di S. Bartolomeo.
Poiché lo stagno di Molentargius rappresenta la parte più depressa del Campidano
di Cagliari-Quartu, in esso confluivano tutte le acque di ruscellamento e le acque dei
rii Mortu, Selargius e Is Cungiaus; per proteggere le acque salate dalle piene delle
acque dolci, venne costruito un argine di protezione che ha isolato la vasca di prima
evaporazione da una zona paludosa a est che periodicamente veniva inondata dalle
acque dolci piovane e poi anche dai reflui degli abitati di Selargius, Quartucciu e
Monserrato.
La presenza di questa diga di protezione ha protetto lo stagno del Bellarosa
Maggiore dal progressivo interramento e ha dato origine a uno stagno di acqua dolce
dapprima temporaneo e poi permanente, la cui alimentazione da agosto 2007 è
assicurata oltre che dagli apporti dei rii Mortu, Selargius e Is Cungiaus dalle acque
provenienti da un impianto di fitodepurazione realizzato durante il Programma di
salvaguardia.
Lo Stagno di Quartu-Poetto, originario bacino di retrospiaggia, venne modificato per
ospitare le vasche della seconda e terza evaporazione e le caselle salanti.
Probabilmente in origine la sua salinità era in stretta relazione con la penetrazione
delle acque del mare sia attraverso eventuali bocche di comunicazione, sia per via
sotterranea sotto le sabbie della spiaggia.
Attualmente non dovrebbero essere in atto nel Molentargius fenomeni di subsidenza,
mentre possono aversi in modo esteso e puntuale processi di costipazione sui
sedimenti fini inconsolidati ricchi in materia organica in decomposizione.
L'area di Is Arenas si presenta come un territorio prevalentemente pianeggiante con
moderate altezze comprese entro 5-6 m sul livello del mare disseminato, nella sua
porzione centrale, di depressioni artificiali dovute alla coltivazione di inerti, che
hanno lasciato numerose aree dal fondo piatto e delimitate da pareti alte fino ad
alcuni metri. La presenza di queste cave permette l'osservazione e l'approssimativa
delimitazione di un antico cordone litorale costituito da materiale piuttosto
grossolano più o meno sciolto, che testimonia un'antica linea di riva di circa 2
chilometri più interna di quella attuale.
Nella sua porzione più occidentale e nella porzione mediana il territorio è solcato in
direzione nord-sud da due canali che trasportano acqua da salata a metaalina,
rispettivamente il canale di alimentazione e il canale di deflusso dello stagno del
EA 03 - Relazione geologica
6
Bellarosa Maggiore. Il primo è probabilmente di origine antropica, mentre il secondo
per la presenza presso la linea di riva attuale di una struttura simile a un conoide
plausibilmente è stato impostato su un alveo naturale già esistente.
Sia a nord che a sud la piana è delimitata da canali artificiali: a nord dal canale di
deflusso dello stagno del Bellarosa Minore e a sud dal canale di deflusso dello stagno
del Perdalonga e, parzialmente, dal canale immissario del Bellarosa Maggiore.
Nella sua porzione più orientale ospita quattro laghetti artificiali disposti lungo un
asse nord sud, tra loro collegati da condotte sotterranee e da canali in terra, realizzati
con la funzione di dare origine a un corridoio umido di raccordo tra i due stagni
dulciacquicoli del Bellarosa Minore e del Perdalonga.
4
4.1
ASPETTI GEOLOGICI
Inquadramento di area vasta: la successione stratigrafica
La successione dei terreni miocenici, che costituiscono quasi un anfiteatro che borda
all’esterno il territorio del Parco, è la seguente (dal basso verso l'alto):
"Argille di Fangario"
1.
2.
"Arenarie di Pirri"
"Calcare di Cagliari"
3.
Le "Argille di Fangario" sono costituite da argille e marne grigie più o meno scure e
argille sabbiose giallo-biancastre, con plaghe arenacee irregolari grigie. Il contatto
con le sovrastanti "Arenarie di Pirri" è di tipo discordante.
Si presentano ricche in fossili con un contenuto paleontologico dato da foraminiferi
planctonici e bentonici, nannoplancton calcareo, cefalopodi, brachiopodi, echinidi,
ostracodi e abbondanti coralli; esse testimoniano una deposizione in un mare
piuttosto profondo, evidenziando il massimo approfondimento raggiunto dal bacino
sedimentario terziario nella Sardegna meridionale durante il Langhiano medioSerravalliano inferiore. La parte alta della formazione è caratterizzata da una
graduale diminuzione della batimetria corrispondente a una fase regressiva nel
Miocene medio.
La formazione delle "Arenarie di Pirri" è caratterizzata da arenarie ben cementate e
sabbie quasi incoerenti grigio-giallastre mediogranulari, costituite da granuli di
quarzo (per più del 70%), feldspato e mica, a cemento carbonatico. La stratificazione,
in bancate sottili e regolari, è netta nelle arenarie, mentre non è evidente nelle sabbie.
Localmente sono presenti intercalazioni conglomeratiche paleozoiche, a prevalenti
ciottoli metamorfici, legate a facies fluvio-deltizie oppure ad occasionali trasporti in
massa. L’unità è ricca in fossili, rappresentati da abbondanti frammenti di molluschi,
bioturbazioni, macroforaminiferi, foraminiferi planctonici e nannoplancton calcareo,
solo localmente.
EA 03 - Relazione geologica
7
Il contatto con le marne langhiane sottostanti è netto, così come il cambiamento di
facies, che da pelagica diventa francamente litorale, marcando una fase regressiva
della sedimentazione, durante la quale l’attività tettonica ha avuto un ruolo
importante. Una breve lacuna di sedimentazione caratterizza questo cambiamento,
come testimoniato dalla mancanza di continuità nell’evoluzione delle forme
planctoniche e dalla presenza di clasti di "Argille di Fangario" rimaneggiati nelle
"Arenarie di Pirri". L’età della formazione è riferibile al Serravalliano.
Il "Calcare di Cagliari" è un complesso in prevalenza carbonatico che affiora solo
nelle colline di Cagliari, sopra le "Arenarie di Pirri", costituito alla base da calcari
marnosi, "Pietra Cantone", sormontati da biocalcareniti, "Tramezzario" e da calcari
biohermali, "Pietra Forte".
La "Pietra Cantone" è un calcare marnoso-arenaceo giallastro, tenero e mal
stratificato, che poggia mediante un contatto graduale sulle "Arenarie di Pirri" e
marca una nuova fase trasgressiva. Il ricco contenuto paleontologico è dato da
foraminiferi planctonici e bentonici, bivalvi, gasteropodi, echinidi, coralli isolati e
bioturbazioni. Sono noti inoltre resti di crostacei, pesci, rettili e cetacei.
L’ambiente deposizionale indica una profondità di circa 60-80 m, riferibile al piano
circalitorale. I foraminiferi planctonici datano la facies al Tortoniano.
Sulla "Pietra Cantone", tramite una netta superficie erosiva, poggia il "Tremezzario",
costituito da calcari argillosi di colore bianco e aspetto farinoso, calcari bioclastici e
biocalcareniti in banchi di spessore variabile. I caratteri litologici, sedimentologici e
paleontologici mostrano una certa instabilità del bacino di sedimentazione e
l’assenza di una graduale transizione con l’unità sottostante. La biocenosi indica per
il "Tramezzario" una paleobatimetria non superiore a circa 40 m, che tende
progressivamente a diminuire verso l’alto della successione, e un piano batimetrico
infralitorale-circalitorale.
La "Pietra Forte" chiude la successione miocenica ed è costituita da un calcare
organogeno compatto bianco-grigiastro, da biohermale a biostromale, ricco di alghe
calcaree (Litotamni), oltre che di molluschi e di foraminiferi. L’ambiente
deposizionale è litorale e infralitorale, con elevata energia e paleobatimetria inferiore
a 30 m. La presenza di superfici di discordanza e brecce miste testimonia l’instabilità
del bacino di sedimentazione.
L'età non è precisabile su dati micropaleontologici ma, sulla base della posizione
stratigrafica, delle faune osservate e delle analisi eseguite, è riferibile al Tortoniano,
anche se per affinità con formazioni analoghe affioranti nel Golfo di Oristano, non è
possibile escludere un riferimento al Messiniano.
La "Pietra Forte", essendo costituita da roccia rigida, è intensamente fratturata e
fagliata; la sua compattezza, inoltre, ha dato luogo, grazie anche all'erosione, ad una
EA 03 - Relazione geologica
8
morfologia a creste con pareti subverticali, con rotture di pendio nette al contatto con
le formazioni più tenere.
Sulle successioni mioceniche poggiano i depositi quaternari, che costituiscono gran
parte degli affioramenti visibili all’interno del Parco, attribuiti all’Olocene o al
Pleistocene.
Nel settore di Quartu Sant’Elena, prima della formazione del cordone litorale del
Poetto, il mare si inoltrava nella parte settentrionale dello Stagno di Quartu e nella
parte interna dello stagno di Molentargius (Bellarosa Maggiore).
Il fondo dello stagno di Molentargius è costituito da argille limose grigio-verdastre
con abbondante frazione organica e frammenti conchigliari di molluschi marini e
lagunari, a testimonianza della continua interazione tra ambiente marino salmastro e
fluviale.
EA 03 - Relazione geologica
9
Figura 2: Estratto della carta geologica. Legenda: Olocene: sl, Is: depositi lagunari; sd, gs, gs1: depositi
deltizi; sp, gp: depositi litorali; hs, ha, h1m, h1i, h1n, h1u, h1r: depositi antropici; ba, bb, bc: depositi
alluvionali; e5: depositi palustri; g2: depositi di spiaggia attuali; b2: coltri eluvio-colluviali; a: depositi di
versante; bna, bnb, bnc: depositi alluvionali terrazzati; g: depositi di spiaggia. Pleistocene: PVM2a:
Subsintema di Portoscuso; PVM1: Subsintema di Calamosca. Oligocene - Miocene: CGIC, CGIb, CGIa:
Calcari di Cagliari; ADP: Arenarie di Pirri; AFA: Argille di Fangario; GST, GSTa: Marne di Gesturi;
NLL2: Arenarie di Serralonga; USSd, USSc, USSb, USSa: Formazione di Ussana. Fonte: Note illustrative
della carta geologica d'Italia alla scala 1:50.000
EA 03 - Relazione geologica
10
4.2
L’area di Is Arenas: la successione stratigrafica
La fascia di Is Arenas, localizzata tra i due stagni del Bellarosa Maggiore e di Quartu
(vasche del retrolitorale) mantiene traccia di un antico cordone litorale costituito da
ghiaie sabbiose medio grossolane e sabbie a stratificazione incrociata planare e basso
angolo probabilmente orientato in in direzione sud/ovest - nord/est, grossomodo
parallelo all'attuale linea di spiaggia. Numerosi siti di cava, attualmente dismessi,
permettono l’osservazione di questi depositi costieri, che indicano una rapida
sedimentazione legata alla trasgressione marina e alla rielaborazione di sedimenti
provenienti dalle conoidi dei fiumi che sfociavano nel golfo di Cagliari. Le sezioni
sono costituite da banchi di ghiaie sabbiose medio grossolane e sabbie a
stratificazione incrociata che testimoniano i processi evolutivi della paleospiaggia,
alternati a livelli costituiti esclusivamente da frammenti conchigliari. Lo spessore in
affioramento è variabile tra 2÷5 m, ma il suo spessore complessivo è di circa 25÷30 m.
Nelle porzioni più settentrionali e meridionali prevalgono invece sedimenti fini
costituiti da sabbie fini ben classate e da limi argillosi tipici di sedimentazione di
mare più profondo e con minore energia. I depositi, caratterizzati da un grado di
cementazione variabile, contengono una ricca associazione fossilifera
I depositi presenti nella piana di Is Arenas sono attribuiti al Versiliano secondo
l’interpretazione riportata nel nuovo foglio geologico al 50.000 (557 Cagliari), mentre
sono attribuiti all’ultima fase del Tirreniano (Tirreniano II) dai sostenitori della teoria
della Panchina Tirreniana.
Entrando nel dettaglio del percorso della pista ciclabile in oggetto e degli interventi
che devono essere eseguiti nella porzione più occidentale della piana, in prossimità
del Canale Mortu, al di sotto di un certo spessore di materiale rimaneggiato, è
presente un deposito di sabbia sciolta poco addensato, formatisi per rapido
colmamento di un canale che permetteva l'ingresso del mare fino allo stagno del
Bellarosa Maggiore.
Nel tratto compreso tra il Canale Mortu e la C. Dol prevalgono nella porzione più
superficiale depositi fini costituiti da una successione di sabbie fini ben classate e
sabbie argillose con resti fossiliferi, sormontate da un livello di terreno vegetale e
suolo superiore al metro. Oltre la C. Dol, lungo la Via Don Giordi fino a C. Murgia e
tra C. Murgia e il laghetto 4, a nord della vasca più occidentale del Perdalonga, il
livello di terreno vegetale e suolo si assottiglia e poggia direttamente su un deposito
costituito da sabbie da medie a grossolane ghiaiose passanti a ghiaie sabbiose con
ciottoli e frammenti di fossili.
EA 03 - Relazione geologica
11
5
ASPETTI IDROGEOLOGICI
La struttura idrogeologica dell’area urbana di Cagliari in cui è inserito il Parco è
costituita da un acquifero principale che interessa le litologie sabbioso-arenacee delle
“Arenarie di Pirri”, limitate a letto dalle litologie argilloso-limose delle “Argille di
Fangario”.
Figura 3: Schema idrogeologico del Foglio 557 - Cagliari. Fonte: Note illustrative della carta geologica
d'Italia alla scala 1:50.000
In corrispondenza di Is Arenas i depositi litoranei quaternari ospitano, per porosità
primaria, un acquifero secondario costituito da sabbie e subordinatamente
conglomerati costieri, con limi e argille palustri e alluvionali.
Al suo interno la falda freatica superficiale, la cui ricarica avviene per apporti
meteorici, ha subito un forte degrado a partire dalla fine degli anni Novanta. Nel
1993 gli studi realizzati nell'ambito del Programma di salvaguardia evidenziavano,
infatti, la presenza di una falda freatica superficiale dolce in corrispondenza di tutta
la piana di Is Arenas e solo debolmente salmastra (fino a 8,25 psu) in corrispondenza
di un pozzo sovrasfruttato, nella porzione centro-orientale di Is Arenas.
Nel 1998 gli studi successivi mostrano la salinizzazione della falda in due punti ben
precisi del Parco: nell'estrema propaggine nord occidentale di Is Arenas, a est dello
stagno di Perdabianca, con oltre 50 g/l di sali disciolti e lungo un tratto di circa 1,5
EA 03 - Relazione geologica
12
chilometri della via Don Giordi che taglia da est a ovest la porzione orientale della
piana, con valori fino a 30 g/l.
Allo stato attuale la falda è superficialmente da oligoalina a debolmente salmastra,
solo nella propaggine più orientale di Is Arenas, a cavallo della fascia di terreno che
ospita i laghetti di nuova realizzazione e lungo una stratta fascia di terreno che si
estende tra lo stagno del Bellarosa Maggiore e le vasche del retrolitorale, a ovest del
depuratore. Nel resto del territorio la falda superficiale è da salmastra a metaalina. La
separazione verticale tra la porzione oligoalina e quella metaalina è dovuta o alla
presenza di lenti di materiale argilloso o alla semplice differenza di densità.
In generale il contenuto di sali è via via crescente spostandosi da est a ovest, con un
importante interessamento della porzione occidentale di Is Arenas, dove sono state
realizzate le "Aree verdi lato Cagliari" e in corrispondenza dell'"Area Sport". In
corrispondenza di tali aree la salinità della falda freatica è, attualmente, superiore a
quella del mare e solo durante il periodo piovoso autunnale e primaverile, per
differenza di densità, la parte superficiale della falda è oligoalina. In corrispondenza
delle aree verdi lato Quartu Sant'Elena, la falda freatica è da oligoalina a debolmente
salmastra.
L’andamento del deflusso è impostato da est/nord est verso sud/sud ovest. Poiché le
caratteristiche litologiche dell’acquifero sono simili in tutta l’area in esame, essendo
impostato su sabbie a variabile grado di addensamento, la localizzazione degli assi di
drenaggio preferenziali e delle aree di alimentazione è da porre in relazione con la
permeabilità locale.
Il contenuto salino nell’anno 2010 nei piezometri di controllo ubicati nelle aree verdi
di Cagliari è oscillato tra 40,4 e 52,8 psu, in quelli ubicati in corrispondenza dell'Area
Sport tra 9,8 e 34,3 psu e in corrispondenza delle aree verdi di Quartu Sant'Elena tra
0,9 e 2,7 psu.
EA 03 - Relazione geologica
13
Figura 4: Estratto della carta idrogeologica dell'area di Is Arenas
EA 03 - Relazione geologica
14