Sulla formazione terziaria nella zona solfifera della Sicilia/Capitolo III

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Causa e modo di formazione delle frane

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Capitolo II Capitolo IV
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Capitolo III.


CAUSA E MODO DI FORMAZIONE DELLE FRANE — MEZZI PER RIPARARVI — INFLUENZA DELLE FRANE DURANTE LE EPOCHE MIOCENICA E PLIOCENICA SULLE FORMAZIONI CORRISPONDENTI.




Le argille o marne eoceniche, mioceniche e plioceniche, ma più specialmente quelle del miocene inferiore, danno luogo a frane considerevolissime. Lo studio delle frane e della loro origine è importante non solo per l’industria, ma altresì per la spiegazione di fatti geologici da esse prodotti nelle epoche posteriori all’epoca miocenica. Le marne colle acque gonfiano, prendono la consistenza di una poltiglia e, se il terreno non ha una leggerissima pendenza, incominciano a staccarsi ed a discendere, generando una frana. Durante l’estate esse si restringono superficialmente, e si producono in conseguenza fessure più o meno profonde, la cui larghezza è qualche volta superiore a venti centimetri. Queste fessure in un’epoca di pioggie servono a ricevere ed a rattenere le acque. Anche gli straticelli di arena, intercalati colle marne, servono a ricevere le acque piovane ed a produrre lo stesso effetto delle fessure. Le acque arrivano poi sino al letto della frana, il quale è costituito da marne e da argille compatte, liscie ed untuose ancorchè siano asciutte. L’acqua su di esse ha per effetto di diminuire l’attrito al fregamento in proporzioni maggiori di quello che sia ridotto nelle macchine questo attrito dagli olii e dai grassi.

Le marne od argille, che si trovano alla base della frana, essendo imbevute di acqua e ridotte in poltiglia, scivolano lentamente sul letto della frana stessa. In questo movimento esse restano tutte fessurate, rimescolate ed atte ad inzupparsi Sempre più di acqua. La frana appena è determinata tende sempre in conseguenza ad aumentare ed a prolungarsi principalmente verso il basso. Essa non si arresta e raggiunge il fondo dei valloni, a meno che l’acqua che ne determina il movimento sia stata tutta assorbita e ripartita fra le marne e le argille, senza tuttavia averle rese molli e quasi incoerenti. Questo fatto succede se piccola è la quantità di acqua penetrata nella frana: esso può succedere altresì allorchè la frana incontra un banco un po’ notevole di arena o di poddinga o simile, che sia capace di assorbire l’acqua che ne conserva molle la base.

Ciò che succede naturalmente può anche prodursi artificialmente. La spesa per ottenere questi risultati è tuttavia in regola generale considerevolissima (eccettuati alcuni casi di piccola importanza) e superiore all’utilità che se ne può ricavare. Per evitare [p. 22 modifica]lo sviluppo delle frane conviene in varii casi fare delle spese che ne impediscano direttamente la formazione alla parte superiore, deviandone la causa. Il terreno argillo-marnoso della prima epoca miocenica, è in molti casi coperto o dalle poddinghe ed arene del miocene (chiamato medio nella Memoria) oppure dai tufi calcarei, dalle arenarie e dalle arene dell’epoca pliocenica, rocce tutte permeabili alle acque. Qualche volta le acque che determinano il movimento delle frane provengono o dai gessi o dai calcari o da altre rocce sia dell’epoca solfifera, sia dell’epoca miocenica. Se esse provengono da rocce posteriori alle marne che alimentano le frane, osservando l’inclinazione degli strati permeabili, si può o con una galleria o con un fosso o simile opera raggiungere la corrente acquea, interromperla e deviarne il corso prima che essa penetri nella frana.

Se le acque provengono dalle arene e dai tufi calcarei dell’epoca pliocenica è facile rintracciarne il corso, essendo facile determinare l’inclinazione e la struttura delle rocce di quest’epoca, niente o pochissimo tormentate e visibili in tutta la loro estensione. Più difficili e meno sicure sarebbero le opere dirette a deviare il corso di acque provenienti dalle rocce delle epoche anteriori, essendo queste molto irregolari nel loro andamento e molto tormentate.

Generalmente le acque che percorrono i tufi calcarei e le arenarie dell’epoca pliocenica compariscono alla luce colla formazione d’una fonte scoperta al piede di queste rocce od a brevissima distanza da questo piede, e non è che nella loro corsa ulteriore che possono generare delle frane. A misura che le marne che sono la sede e l’alimento delle frane suddette discendono, i tufi calcarei e le arenarie che poggiavano su queste marne, venendo meno il loro sostegno, rovinano anche esse. Le rovine costituite dai blocchi di tufi calcarei, se questi si appoggiano gli uni agli altri, arrestano l'azione delle frane, e le acque provenienti dai banchi di queste rocce possono penetrare a traverso a queste rovine e comparire alla luce assai più in basso del punto in cui esse abbandonano il giacimento regolare delle rocce suddette.

Con opere basate su osservazioni di questa natura, alcune sorgenti possono essere con poca spesa sollevate od in altri termini si possono in alcuni casi allacciare in alto con facilità acque che alimentano fonti inferiori.

Le frane sono un inconveniente notevolissimo non solo per la costruzione e manutenzione delle vie di comunicazione, ma altresì per le solfare, che abbisognano (coi procedimenti attuali di fusione) di una grande estensione di terreno per l’impostazione del minerale, la costruzione dei calcaroni e l’impostazione degli zolfi.

I genisi od i rosticci della fusione del minerale, essendo costituiti quasi esclusivamente dal calcare, accumulati in massi formano un terreno sodissimo e vengono impiegati in alcune solfare per cementare il brecciame e formare la massicciata delle strade rotabili. Per questa ragione alcuni credono di impedire le frane coprendole o caricandole di genisi ed ottengono un effetto precisamente opposto a quello che si sforzano di produrre. I genisi infatti, essendo ripieni delle cavità occupate dallo zolfo prima della sua fusione, si imbevono di una grande quantità di acqua, e questa arriva lentissimamente alla loro base. Le marne sottostanti ai genisi si conservano quindi umide e [p. 23 modifica] molli, la loro indole franosa è per lungo tempo secondata ed aumentano costantemente il volume delle frane e la lunghezza da esse percorsa.

L’esame e lo studio delle frane e dei loro effetti nelle epoche scorse è un elemento importantissimo sotto il rapporto geologico. La Sicilia nelT epoca eocenica e principalmente durante la formazione dei depositi ferruginosi, gessosi e salini, era in via di sollevamento e di emersione dalle acque. Nel periodo del miocene superiore e più propriamente durante la formazione dei banchi di tripoli, del calcare siliceo, del calcare solfifero e dei gessi, la zona solfifera dell’isola era ad un livello superiore alle acque del mare. Alla fine di quest’epoca fu di nuovo lentamente invasa dall’oceano e vi restò sommersa durante l’epoca pliocenica. Il movimento lento del suolo si trasformò poscia di nuovo in moto ascendente sul finire di quest’epoca e continua tale ancora al presente sebbene in piccolissime proporzioni. A quest’ultimo periodo di moto ascendente è dovuta l’emersione e la forma attuale dell’isola.

Durante l’epoca solfifera la configurazione topografica dell’isola era rappresentata da una serie di colli, di monti, di laghi e di valli. Osservando che le rocce di quest’epoca sono un deposito di laghi alimentati da sorgenti provenienti dalle argille gessose del miocene inferiore, bisogna conchiudere che queste argille erano in varie località e specialmente nei dintorni dei laghi ad un livello più elevato che i laghi stessi.

Appena la Sicilia venne sommersa nel mare, queste argille sotto l’azione delle acque dovevano rammollirsi e dare origine a frane considerevoli. Le marne che si trovavano in una posizione elevata, in breve periodo di tempo vennero ad occupare il fondo delle valli o dei laghi solfurei, e là, dove non si trovarono rocce resistenti come, per esempio, i calcari ed i gessi, la superficie del suolo divenne pressoché piana. Egli è precisamente a queste rovine dei banchi argillo-marnosi delle epoche precedenti che è dovuta la formazione dei banchi potenti di marne che costituiscono la base dell’epoca pliocenica: nè poteva essere altrimenti. Il movimento franoso di queste marne sotto forma di poltiglia fece sì che esse conservassero ancora in parte il loro carattere paleontologico ed i sali solubili nelle acque, come il cloruro di sodio, il solfato di magnesia, il solfato di calce ec, dei quali esse erano impregnate. La sede primitiva delle argille e marne azzurre che si incontrano nei terreni di tutte e tre le epoche terziarie, era l’eocene superiore, chiamato nella Memoria il miocene inferiore. Le marne del miocene medio della Memoria, i tufi, i partimenti e le marne dell’epoca solfifera, ed infine i banchi potenti di marne alla base del pliocene provennero tutte dal miocene inferiore e sono tutte azzurre e più o meno ricche dei sali sopracitati. Non solo le frane ma anche le maccalube contribuirono a rendere complicata e difficile la classificazione geologica di queste argille. Esse furono centri parziali di sollevamento dei terreni e centri eruttivi nello stesso tempo di una grande quantità di materie fangose. Le maccalube di Aragona, di Fioristella e di Terra Pelata presso Caltanissetta, ci dimostrano che dopo l’epoca del miocene inferiore ed anche dopo l’epoca pliocenica si formarono in parte per sollevamento in parte per eruzioni fangose collinette le quali sono costituite dalle argille e dalle rocce del miocene inferiore. L’azione delie maccalube fu potente ed estesissima durante l’epoca solfifera. Grandi debbono essere i fenomeni da esse [p. 24 modifica]prodotti e difficile in conseguenza, anche per questa ragione nella formazione della Carta geologica la classificazione dei varii depositi argillosi e marnosi.

La conservazione parziale nelle marne franate del loro carattere primitivo mineralogico e paleontologico, è uno scoglio ed un ostacolo non di rado insormontabile per potere separare i depositi marnosi di un’epoca da quelli di un’altra.

Colle rovine o col trasporto delle marne e delle argille che si trovavano in una posizione elevata, rovinarono anche trasportate dalle frane le rocce compatte che si appoggiavano sulle marne franate o che vi erano subordinate, come, per esempio, il calcare a Nummulites perforata. La presenza di questo calcare nelle marne e nelle argille, allorchè la sua configurazione dimostra che esso conserva la sua posizione geologica, è il migliore indizio per poterle classificare come mioceniche inferiori (eoceniche). Esso anche nella sua posizione primitiva presenta tuttavia quasi mai un’estensione considerevole; non di rado costituisce massi isolati sparsi nella formazione argillosa. È quindi difficilissimo anche per questa ragione il determinare a quale epoca appartenga una formazione marnosa, ancorchè vi si trovino massi di calcare a Nummulites perforata.

In molte località dell’isola, e specialmente nella regione orientale della zona di cui sto formando la Carta, trovansi blocchi e rovine del calcare e delle arenarie ferruginose del miocene inferiore formanti il cocuzzolo di alcuni colli, di cui la base e le pareti sono costituite dalle argille e marne ferruginose, gessose e salate. Pare che questo calcare e queste arenarie, tuttochè rovinate, sieno nella loro posizione primitiva, e che il terreno del colle appartenga all’epoca miocenica suddetta. Esso è invece il risultato di una frana di un’epoca posteriore e forse anche dell’epoca attuale. Il monte da cui provenne la frana e la parte superiore della sua corrente sparirono, non rimanendo che il piede della frana stessa od una parte della sua corrente, rappresentati attualmente dalle rovine che formano il cocuzzolo dei colli suddetti. Questi cocuzzoli sono monumenti o testimonii dei fenomeni succeduti nei tempi antichi, e come le morene che si incontrano al piede delle Alpi ci dimostrano la grande estensione che dovevano avere in un’epoca remota i ghiacciai, così questi cocuzzoli ci indicano l’importanza immensa che ebbero in Sicilia nelle epoche scorse le frane, le quali nella loro corrente ci presentano a un dipresso il fenomeno dei ghiacciai.

Le marne, che generalmente conservano più inalterati i caratteri che esse avevano nella loro sede primitiva, sono quelle che si incontrano come a Sommatino, alle solfare Juncio presso Caltanissetta (Vedi Fig. 7, Tav. 11, strato g) ed in altre località superiormente alla formazione solfifera, e che appartengono ancora all’epoca miocenica. Se queste marne sono intercalate coi trubi come all’Juncio, è facile il classificarle. L’inconveniente è serio quando mancano i trubi, e la conformazione delle rocce dell’epoca solfifera; invece di servire di guida per classificare le marne, è tenuta velata dalle marne stesse e devesi tuttavia determinare la probabile estensione dello strato solfifero, le rotture e le fasi a cui fu soggetto. In alcune circostanze pare che il deposito solfifero abbia raggiunto il suo limite, ed il sopra suolo sia al di là di questo limite apparente costituito dalle marne dei miocene inferiore (eocene superiore). Queste [p. 25 modifica] manie sono invece superiori allo strato solfifero, il quale è stato rotto, spostato e continua inferiormente alle marne suddette. In altri casi invece pare che lo strato solfifero debba continuare, ed esso a breve distanza è limitato dalla formazione miocenica inferiore.

Le marne che costituiscono la base del terreno pliocenico sono più facili a distinguersi. Esse sono meno ricche assai dei sali solubili nell'acqua (come cloruro di sodio), più compatte, meno oscure, meno franose; presentano spesso sezioni naturali molto scoscese, le quali mostrano chiaramente i loro vari strati aventi una direzione costante ben definita ed in genere una piccola inclinazione all’orizzonte. Le marne e le argille eoceniche e mioceniche sono invece in regola generale più colorite, più tormentate, più franose. Le regioni in cui il terreno superficiale è costituito dalle argille mioceniche ed eoceniche, presentano una configurazione meno accidentata ed i colli hanno piccole altezze e lievissime pendenze, conseguenza naturale della loro indole franosa.

Allorché si fanno trincee in questi terreni aventi una leggiera pendenza, la loro manutenzione è difficile e costosissima. Peggio ancora è il caso se si fanno rialzi con queste materie: esse durante l'epoca delle pioggie si imbevono d’acqua ed i rialzi si abbassano formando una scarpa a leggiera pendenza. Questi effetti sono una conseguenza inevitabile della loro indole. Se queste marne infatti a differenza degli altri terreni giunsero ad avere una leggiera pendenza, egli è perchè questa pendenza era necessaria onde esse acquistassero un equilibrio stabile.

Se le costruzioni delle ferrovie e delle vie ordinarie in questi terreni sono quindi meno costose nel loro impianto che nei terreni più accidentati e meno franosi, la loro manutenzione è per lo contrario molto costosa e molto difficile.