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Caratterizzazione geolitologica e tecnica delle calcareniti Pugliesi

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CARATTERIZZAZIONE GEOLITOLOGICA E
TECNICA DELLE CALCARENITI PUGLIESI
V.
COTECCHIA, G. CALÒ, G. SPILOTRO (*)
Riassunto
sitional and macrostructural charac­
ter. An analysis of the geo-mechanical
characteristics, carried out oil the ba­
sis of the distinctions thus operateci,
referring as i! does to the principal pa­
rameters of physics and strenght, fur­
nishes a complete oU!line lor compari·
son, thai, even if vitiated in some,way
by criteria of selective sampling, sup­
plies an intergrated and complete pic­
ture of Apulian calcarenites.
In conclusion this study propounds,
both in synthetic terms and as a refe­
rence point, the purposes of utilization
of Apulian calcarenitic materials.
Nell'ambito del rinnovato interesse
per r materiali calcarenitici sia nel
campo di utilizzazione tradizionale
nelle costruzioni edili e stradali, sia
nei campi di più recente sperimenta·
zione in opere idrauliche e in nuove
tecnologie nell'edilizia, nella presente
nota si presentano i risultati di un nuo­
vo esame organico e globale delle cal·
careniti pugliesi, sia dal punto di vista
geolitologico, sia dal punto di vista
della caratterizzazione geomeccanica.
Per quanto riguarda il primo aspetto è
stato seguito il criterio di accorpamen·
to dei vari termini formazionali litostra­
tigraficamente analoghi. Questo crite·
rio è giustificato da una evidente omo·
geneità dei caratteri di composizione
e macrostrutturali. L'analisi delle ca·
ratteristiche geo-meccaniche, effet·
tuato sulla base delle distinzioni cosi
operate, riferendola ai principali para­
metri fisici e di resistenza, ha fornito
un quadro completo di raffronto, che,
se pur viziato in qualche caso da crite­
ri di campionamento selettivi, fornisce
un quadro integrato e completo delle
calcareniti pugliesi.
In definitiva questo studio si propo­
ne, sia pure in termini sintetici, come
punto di riferimento ai fini dell'utilizza·
·zione dei materiali calcarenitici puglie­
si.
Le rocce calcarenitiche della regio­
ne pugliese si rinvengono sul basa­
mento calcareo mesozoico secondo
una successione stratigrafica, com­
presa tra il Terziario e il Quaternario,
rappresentata da formazioni calcare­
nitiche del Miocene e da calcareniti
plio-pleistoceniche e pleistoceniche
appartenenti a più cicli sedimentari
(Tav. 1).
Nel presente lavoro le diverse for­
mazioni calcarenitiche saranno de­
scritte secondo un criterio geografico
e poi accorpate in unità secondo un
criterio di analogia di condizioni lito­
stratigrafiche e cronologiche.
Summary
1.1 Calcareniti del Gargano
Within the circle of renewed interest
in calcarenitic materials lor traditional
utilization in the field of building and
road constructions, as also in the
fields of the more recent experimenta­
tion with hydraulic works and in new
technologies tor the building industry,
we note the results of a new organic
and global exam of Apulian calcareni­
tes, by the geo-lithological point of
view as well as by the geo-mechanical
point of view. As regards the first
aspect, a criterium of unification of
the various formational terms, litho·
stratigraphically analogous, has been
followed. This criterium is justified by
an evident homogeneity of the compo-
Nell'area del Promontorio affiorano
formazioni calcarenitiche sia del Mio­
cene inferiore che del Pliocene medio·
superiore, trasgressive sulle formazio·
ni carbonatiche del Giurassico e del
Cretaceo (1,2). .
I sedimenti miocenici sono riferiti
nella Carta Geologica Ufficiale alle
formazioni delle «Calcareniti di Aprice­
nan e dei «Calcari a Briozoi». Recenti
studi (6) hanno dimostrato che i «Cal­
cari a Briosoi» appartengono al Pliocene medio e che solo alcuni lembi delle
«Calcareniti di Apricena» sono riferibi­
li al Miocene, cui viene riferito anche
un lembo della «Formazione del Lago
di Varano». I rimanenti lembi di que­
st'ultima formazione sono attribuiti al
Pliocene medio.
Le calcareniti plioceniche e pleisto­
ceniche si differenziano tra loro, oltre
(") Istituto di Geologia Applicata e Geo­
tecnica, Facoltà d'Ingegneria - Università
deçili Studj - Bari.
1. GEOLITOLOGIA ED AREE DI AF·
FIORAMENTO
che per la diversa età, per le caratteri­
stiche sedimentologiche e petrografi­
che che riflettono il differente ambien­
te di deposizione.
Le calcareniti mioceniche mostrano
ovunque .i caratteri di lito e biofacies
che contraddistinguono i depositi mio­
cenici del Salento, in particolare la
«Pietra leccese" (6).
I depositi calcarenitici pliocenici
presentano una notevole analogia con
i cosiddetti tufi calcarei sedimentati
durante la fase ingressiva plio­
pleistocenica, presenti ai margini
dell'area murgiana e delle serre �alen­
tine.
1.2 Calcareniti delle Murge
·
I sedimenti calcarenitici più antichi,
che ricoprono in parte il basamento
calcareo-dolomitico murgiano, sono ri­
feriti al Pliocene medio-superiore.
A quest'epoca risale, infatti, l'in­
gressione marina sul bordo nord e
sud-occidentale delle Murge, dovuta
alla generale subsidenza dell'area. In
corrispondenza di ripide scarpate di
origine tettonica si aveva una sedi·
mentazione di materiali carbonatici
grossolani, generalmente in facies di
mare poco proton·do. Si rinvengono in­
fatti, trasgressivi sui calcari e con di­
scordanza angolare, depositi calcare·
nitici («Calcareniti di Gravina») alla cui
base c'è generalmente un livello calci­
ruditico. Tale sedimentazione è conti­
. nuata fino al Calabriano, con lievi va­
· riazioni di facies.
Nelle zone interne e sul versante
adriatico, la differente situazione
morfologico-strutturale ha creato al
dell'ingressione
momento
plio­
pleistocenica solo dei bacini di mode­
ste dimensioni e profondità. In questi
bacini la sedimentazione è stata prin­
cipalmente carbonatica e subordina­
tamente, carbonatica-terrigena, dando
luogo a depositi prevalentemente cal­
carenitici
e
calcarenitico-argillosi
(«Tufi delle Murge»). ritenuti via via più
recenti partendo dall'interno verso la
costa attuale.
Inoltre, nelle fasi conclusive del ci­
clo calabriano si sedimentavano nella
parte sud-occidentale delle Murge in
piccoli lembi depositi calcarenitici di
ambiente costiero (Calcareniti di M.
Castiglione).
Q. CALO'· V, COTEeCHIA • O. BPILOTRO
CARTA GEOLITOLOGICA
AFFIORAMENTI
DEGLI
CALCARENITICI
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Tav. 1 · Carta Geolito/ogica degli affioramenti ca/carenitici ·Legenda.
1) Calcareniti ad Helix, di origine eolica, bianco-grigiastra, a grana media, porose, disposte in cordoni dunari fossili; generalmente molto tenere le calcareniti dei cordoni
tardo·tirreniani, discretamente cementate /e ca/careniti dei cordoni più antichi (DUNE ANTICHE) (0/ocene·Pleistocene).
2) Calcareniti bianco-giallognole, generalmente massicce, tenere e fossilifere (•Calcareniti di Gravina•) associate a livelli argilloso-sabbiosi. TUFI DELLE MURGE (P/eisto·
cene inf.).
3) Calcareniti biancastre, in.genere fossilifere, massicce1 porose e friabili. Calcareniti grossolane fossilifere tipo «panchina», calcareniti mamoso·siltose e sabbioni più o
meno cementati (Pleistocene-Pliocene inf.).
Nella maggior parte dell'area vengono distinte le •CALCARENITI DI GRAVINA• ed i termini lilostratigraficamente analoghi (a) dai termini sovrastanti (b) • CALCARENITf
DEI DEPOSITI MARINI TERRAZZATI E CALCARENITI DI MONTE CASTIGLIONE.
4) Calcari detritici a grana variabile grigio chiari o biancastri, stratificati, di norma piuttosto compatti e tenaci · CALCARENITI DI ANDRANO P.P. (Miocene sup. medio).
5) Calcareniti a grana fine, talora debolmente marnose, organogene, di colore giallo paglierino, bianco-giallognolo, bianco-grigiastro, costituite da limitati bioclasti e in·
traclasti, con abbondanti foraminiferi, con dispersi granuli glauconitici talora concentrati in livelli che conferiscono alla roccia una tonalità verdastra; stratificazione da in·
distinta a decimetrica · PIETRA LECCESE · CALCARENITI DI ANDRANO P.P. ·FORMAZIONE DEL LAGO DI VARANO P.P. · CALCARENITI DI APRICENA P.P. (Miocene sup.
medio).
6) Calcari bioclastici, biancastri, media.mente tenaci e piuttosto compatti, a stratificazione indistinta o in grossi banchi · CALCARENITI DI PORTO BADISCO (Oligocene).
Durante il pleistocene medio e supe­
riore una serie di regressioni, succedu·
tesi a brevi intervalli, permettavano la
sedimentazione di depositi prevalente­
mente calcarenitici, disposti in sette
ordini di terrazzi degradanti verso il
mare («Depositi Marini Terrazzati»),
ben evidenti nell'entroterra del golfo di
Taranto (26).
Accanto alle tacies di ambiente ma­
rino, sono presenti calcareniti di am·
biente continentale subaereo, che tor·
mano dei cordoni dunari tossili gene·
ralmente paralleli all'attuale linea di
costa (4,31) (Olocene - Rleistocene
medio-sup.).
·
rappresentati dalla «Pietra leccese» e
dalle «Calcareniti di Andrano» p.p., so·
no trasgressivi sui calcari del Creta.
. peo.e del Paleogene. Tali depositi al-
1.3 Calcarenili del Salento
La penisola salentina è caratterizza­
ta, dal punto di vista geologico, dalla
preponderanza di sedimenti carbonati­
ci. Di questi una notevole porzione è
data da materiali calcarenitici di età
miocenica e piio-pleistocenica (1).
I depositi calcarenitici più antichi,
(1) Nella presente trattazione non vengo­
no prese in esame le calcareniti di Porto Ba·
disco dell'Oligocene ed Il termine calcareo
delle Calcareniti di Andrano del Miocene
medio-superiore, poiché presentano carat·
teri petrografici e fisico-meccanici molto vi­
cini a quelli delle rocce calc'aree mesozoi­
che.
·
liorano secondo un andamento all'in­
circa NW-SE concordante con le prin­
cipali lineazioni tettoniche regionali
(18, 23, 28).
Durante il Pliocene e il Pleistocene
1e aree salentine morfologicamente
depresse sono state interessate da
una sedimentazione prevalentemente
calcarenitica, spesso accompagnata
.da depositi più specificatamente cla­
stici e terrigeni (19, 20, 21).
Tali sedimenti vengono indicati nel­
la Carta Geologica Ufficiale con i nomi
formazionali di «Sabbie di Uggiano»,
((Calcareniti del Salento» e uformazio­
ne di Gallipoli» (20, 28, 30).
Questi depositi sono considerati in­
vece da Ricchetti (27), come termini
della serie Plio-Pleistocenica della
Fossa Bradanica e dei Depositi marini
terrazzati (Pleistocene medio superio­
re).
Ciò ha trovato conferma dalle osser­
va4iPAi ·di campagna effettuate nel
corsi)' del presente lavoro; tuttavia,
neri' essendo stato possibile raccoglie-·
re tutti gli elementi necessari per 'un
aggiornamento della cartografia geo­
logica esistente, in questo lavoro i de­
positi calcarenitici plio-pleistocenici
dell'area vengono raggruppate in una
unica unità. I depositi pliopleistoceni­
ci in questione poggiano, in discor­
danza, sia sui calcari cretacei che sui
terreni paleogenici e miocenici.
Si rinvengono inoltre dei depositi
eolici fossili, generalmente· in lembi
più o meno continui ed estesi lungo il
versante ionico (4, 5, 26, 32) e in un uni­
co cordone sia nell'entroterra brindisi­
no (14), che in un breve tratto costiero
adriatico;. questi sedimenti subaerei
sono riferiti al Pleistocene superiore e .
all'Olocene.
Gli effetti della tettogenesi pre e
post-sedimentaria sono piuttosto evi­
denti nella maggior parte dei depositi
citati.
In particolare le calcareniti più anti­
che, soprattutto mioceniche, sono in­
teressate da blandi piegamenti, da fa­
glie e da fratture.
<
�
o
H
�
DF
GARGANO
DUNE ANTICHE
In funzione dell'età e dei caratteri li­
tostratigrafici, i sedimenti calcareniti­
ci affioranti .nella regione pugliese
possono essere raggruppati secondo
lo schema della tab. 1.
Mentre le calcareniti mioceniche
rappresentano il prodotto di un'unica
fase di sedimentazione, le calcareni­
ti
del ciclo sedimentario plio­
pleistocenico sono rappresentate da
due termini ben distinti, riferibili alla
fase ingressiva e regressiva di tale ci­
clo. Posteriormente si sono succeduti,
con le modalità del ciclo precedente,
anche se in scala assai ridotta e talora
incompletamente, altri brevi c.icli sedi­
mentari, che hanno portato alla forma-
SALENTO
DUNE ANTICHE
Pleistocene
sup.
Depositi Marini Terra.=
zati -
medio
DMT
Plei6tocene
Fol"llli
lZ one di Galli�
li p.p. - Celcareniti
del Salento· p.p.
(te!
•ini superiori della
successione delle cal
Calcareniti ·di Monte
inf.
Castiglione
For111azione del Lago
di Varano P•P• -
·
1.4 Schema di classificazione propo­
sto
NURGI!:
Olocene
.
·
FORMAZIONALI
UNITA'
gTA'
T
Pleistocene
Pliocene
Calcari a Briozoi -
Tuf'i delle Murge Calcei'eniti di Gravi-
••
Calcareni ti di Apri-
careniti plio-pleia�
ceniche del Salento)
Formazione di Galli�
li p.p. - Calcarenlti
de_l 5alento P•P•
(te�
mini bBSali" della su�
cessione delle Cslca-
cena p.p.
reniti plio-pleistoc!J
niche del Salento). Sebbie di Uggiano
CaI carenit i di Andra·
Fol'lllSzione d�l Lago
m
Miocene
no P•P• -
di. Varano p.p. -
Pietra Leccese
Calcareniti di Apric�
.
na p.p.
Tab. 1 - Schema di classificazione geo·litologica delle calcareniti Pugliesi.
ziorie delle calcareniti del Pleistocene
medio-superiore (Depositi Marini Ter­
razzati).
La formazione delle dune antiche è
da porsi in relazione alle oscillazio­
ni
marine
durante
il
periodo
pleistocenico-olocenico.
2. PETROGRAFIA, MINERALOGIA
E
.
GEOCHIMICA
2.1 Calcarenili mioceniche (m)
A questa unità vengono riferite sia
la Pietra leccese che gli analoghi de­
positi delle Calcareniti' di Andrano e
delle .Calcareniti del Garj!lno.
li litotipo prevalente dell'unità è da­
'
to da una calcarenite organogena a
grana fine, porosa, tenera, di colore
variabile dal. giallastro paglierino,
all'avana chiaro, al bianco-grigiastro,
localmente con livello grigio-verdastri
e nerastri e con intercalazioni·di sottili
li�elli argillosi (in particolare nel Gar­
gano). Generalmente massicce, talora
con evidenti strutture laminari a diage­
nesi frequentemente differenziata tra
'
le singole lamine.
Nell'ambito della Pietra leccese si
rinvengono anpl)e delle litofacies rap­
presentate da calcari, calcari-do­
lomitici, marne e calcareniti a grana
media, la cui genesi è legata alle diffe­
renti condizioni batimetriche e morfo­
logiche dei bacini miocenici (12). A tali
condizioni sono legate anche le diver­
se varietà riconosciute nell'ambito
della Pietra Leccese.
· Petrograficamente il litotipo preva-
lente è una biomicrite a tessitura
packstone e subordinatamente pack­
stone-wackstone, - costituita quasi
esclusivamente da resti organici interi
o in frammenti.
Gli spazi interstiziali sono occupati
da micrite e in parte da glauconite; il
grado di cementazione generalmente
è basso.
Granulometricamente sono delle
sabbie fini talora siltose. Tra i granuli
prevalogono i bioclasti, dati da forami­
niferi planctonici (Orbulina s.p., G/obi­
gerinoides s.p., G/obigerina s.p., .G/o­
borotalia s.p.), da foraminiferi bentoni­
ci (Rotalia s.p.; Textularia s.p.), e da
frammenti di Lamellibranchi, Echinidi
e Briozoi e di Vertebrati. Sono presenti
grumi argillosi e granuli di glauconite
di .colore variabile dal grigio-verde o
verde olivastro al verde giallastro, talo­
ra più o meno bruno per alterzione (22).
Il contenuto in carbonato di calcio è
mediamente del 93% (media su 20
campioni) con valori minimi del 61 o/o
(nel livello riccò in granuli glauconitici,
variet.à. «piromafo»1 loc. Cursi) massimi
dèl 99.5% (Ice. Bagno - Lago di Vara­
no)."
Il residuo insolubile risulta costitui­
to da grumi argillosi, più abbondanti ri­
spetto agli altri minerali, di colore gial­
lo bruno; in quantità subordinata sono
presenti i seguenti minerali elencati in
ordine di abbondanza: quarzo in fram­
menti informi, ortoclasio, plagioclasi1
qualche individuo di tormalina, qual­
che frammento di lamina muscovitica,
rarissimi ·pirosseni, qualche granuletto di rutilio e di zircone (8).
Nei livelli con maggior contenuto in
·
glauconite diminuiscono i grumi argil­
losi, e sono presenti granuli di fosfori­
te, generalmente arrotondati, gialli o­
bruni.
2.2 Calcarenili pliocenico­
pleistoceniche (fase ingressiva) m
Sono costituite da calcareniti bian­
castre e bianco giallognole, a grana da
medio fine a medio grossolana, talora
ruditica, e subordinatamente da calca­
reniti marnose.
Si tratta in prevalenza di biospariti a
tessitura grainstone e talora packsto­
ne-:- grainstone, costituite in maggior
misura da bioclasti e in minima per­
centuale da granuli di calcare, quarzo
e feldspati, il tutto immerso in cemen­
to sparitico. I bioclasti sono dati da
frammenti di macrofossili (Lamelli­
branchi, Echinidi, Briozoi, Alghe coral­
line, Serpulidi, Anellidi, Balani) e da fo­
raminiferi bentonici e planctonici. So­
no presenti inoltre in particolare
nell'entroterra murgiano adriatico «Tu­
fi delle Murge»: biomicrosparili a tes­
situra packstone - grainstone costi­
tuite in gran prevalenza da bioclasti
con matrice micritica negli spazi inter­
stiziali, a cemento calcitico; biocalca­
reniti a matrice micritica e tessitura ti­
po packstone biopelmicriti a tessitura
tipo wackstone con elementi tessitu­
rali dati da bioclasti, pellets e faecal
pellets; biocalciruditi a tessitura grain­
stone e subordinatamente calcari
micritico-bioclastici nodulari a tessitu­
ra prevalentemente tipo wackstone e
calcari biolitici a tessitura tipo bound­
stone (16).
I dati chimico-mineralogici noti dal­
la bibliografia si riferiscono in misura
preponderante ai depositi calcareniti­
ci affioranti nell'area murgiana. Si trat­
ta di depositi calcarei di purezza assai
elevata. Il carbonato di calcio (CaCO,)
raggiunge in media il 97% e il carbo­
nato di magnesio (MgCO,) solo occa­
sionalmente giunge a superare il 2.5%
mentre assai inferiori sono i suoi valo­
ri medi ed i massimi di frequenza (17).
Il residuo insolubile è contenuto in
quantità molto basse, con valore me­
dio di 1.3% e deviazione standard di
0.8%.
La frazione psammitica è data da
quarzo e feldspati prevalenti nell'ordi­
ne, cui si aggiungono caratteristici
granuli polimineralici costituiti da cal­
cedonio. inglobante plaghe di silice
opalina e grumi di idrossidi ferrici ed
in molti casi anche laminette di glau­
conite.
Molto rari possono considerarsi i
granuli di anfiboli, ilmenite, ematite,
miche, pirosseni, magnetite, granati,
apatite e rutilio (10).
La frazione pelitica è costituita pre­
valentemente da minerali siallitici, tra
cui la caolinite domina rispetto alla il­
lite ed alla montmorillonite; sono pure
presenti discrete quantità di idrossidi
di ferro e di quarzo.
2.3 Calcarenili pleistoceniche (fase
regressiva)
I depositi regressivi del ciclo plio­
pleistocenico (Calcareniti di M. Casti­
glione) sono costituiti da un impasto
di minuti frammenti di fossili ben ce­
mentati da sparite, di colore da bian­
castro a giallo-rosato; la grana varia
tra le arenili e le ruditi.
Tenendo conto della tessitura, que­
ste calcareniti, che mostrano nei vari
affioramenti una uniformità di caratte­
re, sono classificabili come packstone
e subordinatamente wackstone.
Si tratta di un impasto di clasti orga­
nogeni carbonatici ben saldati da un
abbondante cemento sparitico costi­
tuito da calcite assai limpida.
I bioclasti sono mineralogicamente
costituiti da calcite a grana cristallina
molto minuta con frequenti pellicole o
incrostazioni di materiali ocracei. So­
no presenti in quantità subordinata
dei minerali detritici, quali quarzo,
feldspati, muscovite, biotite, anfiboli,
granati e minerali opachi (11).
Chimicamente sono formate essen­
zialmente da carbonati. Nell'area dei
fogli Altamura, Taranto e Brindisi Ie
.
calcareniti presentano un contenuto
medio in caco,, pari a circa il 95%,
mentre il MgCO,, nei casi in cui è de­
terminabile, non si scosta molto dal
valore medio dell'1 %. Il residuo inso­
lubile ha valore medio di 4.6% con de­
viazione standard del 3.5%.
Il contenuto dei carbonati è dato to­
talmente o quasi da calcite di origine
biochimica.
I minerali presenti nel residuo inso­
lubile sono rappresentati da quarzo,
feldspati, goethite, minerali argillosi
(prevale l'illite sulla caolinite) e subor­
dinatamente: aggregati polimineralici,
muscovite, biotite, glauconite, anfibo­
li, magnetite, ilmenite e granati. In ba­
se all'associazione ed alla natura mi­
neralogica questi minerali sono ritenu­
ti (11) detritici e di provenienza
appenninico-bradanica.
L'insieme dei caratteri petrografici,
chimici e mineralogici permette di de­
finire per queste calcareniti un am­
biente di deposizione caratterizzato da
fondali poco profondi, con acque ossi­
genate e soggette agli effetti del moto
ondoso e delle correnti (11,25).
2.4 Depositi Marini Terrazzati (DMT)
I Depositi Marini Terrazzati ed i ter­
mini litostratigraficamente analoghi
sono costituiti in prevalenza da calca­
reniti giallo-rosate e giallastre, a grana
e resistenza variabili e subordinata­
mente da calcari granulari friabili.
Si tratta in prevalenza di biospariti e
biosparuditi a tessitura prevalente­
mente grainstone e subordinatamente
packstone. Costituite in prevalenza da
bioclasti, più abbondanti nella frazio­
ne ruditica, mentre nella frazione sab-
biosa più fine vi è una notevole percen­
tuale di granuli quarzoso-feldspatici
(13).
Il cemento sparitico è generalmente
diffuso.
I tenori complessivi dei carbonati
sono molto variabili ed hanno valore
medio di 86.4% con d.s. di 14.0%.
Il residuo insolubile è costituito pre­
valentemente da quarzo e in minor per­
centuale da feldspati, goethite, illite,
muscovite, aggregati polimineralici,
anfiboli, pirosseni, biotite, granati, il­
menite e magnetite (13).
Nei sedimenti immediatamente suc­
cessivi al primo ciclo post-calabriano
particolarmente abbondanti risultano i
pirosseni, i granati melanitici e la ma­
gnetite. Le altre calcareniti post­
calabriane presentano un alto conte­
nuto di aggregati polimineralici di
aspetto spugnoso, ricchissimi in ossi­
di ed idrossidi di Fe ed attribuibili a
grumi di «terra rossa» rimaneggiati ed
inglobati nel sedimento.
2.5 Dune antiche
Sono costituite da calcareniti di co­
lore beige-marroncino a grana fine e
omogenea, generalmente tenere e po­
co porose.
Sono delle biospariti a tessitura
grainstone.
I caratteri mineralogici, petrografici
e chimici dei depositi dunari consoli­
dati variano sensibilmente in funzione
della natura del substrato.
I depositi eolici fossili affioranti in
località Montegrosso (a SW di Andria)
sono costituiti da calcari biosparitici
con litoclasti (formati per la rielabora­
zione da parte del vento dei sedimenti
bioclastici sui quali poggiano) (16),
mentre i depositi eolici di Oria sono
costituiti per la maggior parte da gra­
nuli di quarzo e di calcare cui si ac­
compagnano in modo subordinato dei
minerali pesanti.
I granuli di quarzo che costituiscono
la maggior parte del residuo insolubi­
le, e quelli calcarei sono normalmente
subarrotondati. Talora i granuli detriti­
ci e bioclastici appaiono al microsco­
pio immersi in un mosaico di fondo
calcitico, di solito microcristallino, op­
pure saldati da calcite spatica che co­
stituisce il cemento intergranulare
sempre più abbondante man mano
che aumenta il grado di tenacità della
roccia (14).
L'elevato contenuto di quarzo è in
relazione con la natura delle sotto­
stanti calcareniti trasgressive su argil­
le sabbiose, caratterizzate dalla note­
vole presenza, tra la frazione non car­
bonatica, di quarzo e feldspati di pro­
babile provenienza appenninica.
Le dune fossili più recenti sono co­
stituite prevalentemente da una frazio­
ne di granuli carbonatici (85 + 90%) (4)
rappresentati solo da bioclasti e, su-
bordinatamente, da granuli quarzoso­
feldspatici e di argille rosse residuali
(10% + 15%); la maggior quantità di
granuli sono rilaborati e ossidati.
3. CARATTERISTICHE TECNICHE
DELLE CALCARENITI
Le calcareniti sono state usate da
secoli come materiale da costruzione
in quanto rientrano nella categoria
delle «rocce tenere»; dotate di caratte­
ri di resistenza sufficientemente eleva­
ti per garantire una molteplicità di usi
nel campo dell'edilizia e nello stesso
tempo tale da non porre difficoltà ai fi­
ni della cavabilità e della successiva
lavorazione del concio estratto.
Ai fini della caratterizzazione tecni­
ca di tali rocce esiste una ben evidente
differenza tra quella dell'ammasso
roccioso, quella del concio di dimen­
sioni classiche di cava ed il provino da
laboratorio.
Nell'ambito della stessa formazione
e collocazione geografica gli ammassi
calcarenitici racchiudono infatti gli
elementi della loro storia singenetica
e post-deposizionale. In particolare:
- variazioni sulla stessa verticale
della composizione granulometrica;
- variazione del tipo e quantità di
matrice e della percentuale di cemen­
to con conseguente variabilità della
cementazione della roccia;
- discontinuità sinsedimentarie:
giunti di strato o livelli centimetrici
continui di terre rosse conseguenti ad
improvvisi e limitati apporti terrigeni in
fase di sedimentazione o prodotti resi­
duali derivanti da fasi di emersione
(15);
- livelli o letti organogeni, talvolta
particolarmente sviluppati;
- discontinuità post-sedimentarie:
fratture e faglie con associati prodotti
di frizione;
- fenomeni erosivi e dissolutivi in­
terni: paracarsismo e carsismo;
- erosione e fenomeni morfogene­
. tici esterni;
- alterazioni, degradazione di su­
perficie, rilascio tensionale.
La ricorrenza spaziale dei fenomeni
sopra ricordati può essere ritmica,
aritmica o casuale, introducendo quin­
di nell'ammasso calcarenitico elemen­
ti di discontinuità più o meno evidenti
al taglio fresco della roccia, molto ben
visibili invece dopo esposizione della
stessa agli atmosferili per molti anni.
Le discontinuità di vario tipo citate
possono pertanto essere del tutto as­
senti nella dimensione del provino di
laboratorio e talvolta anche nel concio
di cava, associando quindi inevitabil·
mente una caratterizzazione geotecni­
ca ad un effetto «scala».
I caratteri microstrutturali e macro­
tessiturali dell'ammasso roccioso cal­
carenitico hanno condizionato nei
tempi andati la denominazione e l'uso
dei materiali di cava.
Distinguendo preliminarmente le
calcareniti in cctufi calcarei» e in «Pie­
tra Leccese», laddove i primi compren­
dono tutti i depositi di questo tipo del­
la fase ingressiva e regressiva plio­
pleistocenica, quelli pleistocenici e
tardo-quaternari marini ed eolici, men­
tre con il secondo termine vengono
comprensivamente intesi i depositi
miocenici in collocazioni areali ben
definite, le denominazioni più in uso
delle varietà di tufo calcareo sono le
seguenti:
- MAZZARO cinereo durissimo e
molto compatto;
- CARPARO giallastro grossolano
duro, poroso;
- COZZAROLO bianco-giallastro a
grana prevalentemente grossolana,
con abbondanti macrofossili;
- SCORZO costituito da un impa­
sto di Molluschi e Briozoi fortemente
cementati e piuttosto resistente;
- COZZOSO costituito da un impa­
sto di conchiglie di Molluschi, di colo­
re bianco giallastro o rossastro con le
stesse caratteristiche meccaniche
dello scorzo;
- ROGNOSO simile per caratteri­
stiche meccaniche alle due varietà
precedenti, ma con fossili di dimensio­
ni più ridotte;
- ZUPPIGNO bianco giallognolo a
grana generalmente media, ricco di
Ostreidi e Pectinidi, tenero, poroso,
compatto;
- MOLLICA bianco, a grana molto
fine, con scarsissima resistenza mec­
canica;
- GENTILE bianco giallognolo,
marnoso a grana molto fine, tenero.
A queste denominazioni se ne ag­
giungo altre utilizzate solo a carattere
locale quali:
- MARMORIATO grigiastro a gra­
na fine piuttosto resistente;
- GRANULOSO a grana ruditica
ben cementato;
- CUZZIGNO - VERDATIERO STAGNA - CHIUMEGNU - CHIUME­
NED e ARRONE a grana medio-fine e
bassa resistenza meccanica:
Le carattristiche fisico meccaniche
delle singole varietà di tufo appaiono
spesso non troppo dissimili tra loro,
fatta esclusione dei tipi MAZZARO e
CARPARO, che si distaccano per mag­
giore compattezza e resistenza mec­
canica.
La relativa somiglianza di caratteri
ha condotto ad una notevole confusio­
ne nell'uso pratico della suddetta ter­
minologia. Spesso la stessa denomi­
nazione è usata per definire rocce so­
stanzialmente diverse, oppure si han­
no dei casi in cui vengono definiti con
no[lli diversi rocce analoghe.
E da notare infine che negli ultimi
anni la maggior parte di queste deno­
minazioni, a meno che per le varietà
più tenaci, vanno cadendo graduai·
mente in disuso, per lasciar posto alla
generica di cctufo».
Alla «Pietra Leccese)) sono riferibili
le calcareniti a grana fine e compatte
del Miocene.
Questa viene distinta localmente in
diverse varietà (7,22) differenziate per
struttura e caratteristiche fisico­
meccaniche, quali: «gentile» o «lecci­
sun a grana più omogena, giallo­
paglierina, tenera; «bastarda» varietà
eterogenea, concrezionata ed anche
brecciforme, dura; «mazzara», a strut­
tura sabbioso arenacea con durezza e
tenacità variabili; <<saponara)) siltosa,
biancastra, molto tenera; «piromafon
grigio-verdastra, ricca in glauconite e
«pietra di Cursi» comprendente le va­
rietà di Pietra Leccese, provenienti dai
livelli affioranti in questa località.
Ai fini della valutazione geotecnica
delle calcareniti pugliesi sono stati se­
lezionati i seguenti parametri: peso
specifico reale(g/cmc) peso specifico
totale(g/cmc), porosità(-), resistenza
a compressione del materiale in e­
quilibrio - con l'umidità ambientale
(kg/cmq), resistenza a compressione
del materiale saturato per immersione
in acqua(kg/cmq), coefficiente di imbi­
.bizione(%).
Alla luce di quanto detto in prece­
denza, la caratterizzazione geotecnica
delle calcareniti ed, in particolare,
quella riportata più correntemente in
letteratura
nasce
essenzialmente
dall'analisi dei prodotti di cava, desti·
nati ad utilizzazione come materiale
da costruzione. Come tale il prodotto
ha subito quindi una doppia selezione:
la prima in cava, in quanto la coltiva­
zione non viene estesa ai livelli o va­
rietà meno pregiate, in quanto meno
resisfenti1 scarsamente cementate o
interessate da difetti; la seconda sele­
zione riguarda il prodotto di cavatura,
che, se non supera l'estrazione e la pri­
ma lavorazione, viene generalmente
avviato a rifiuto o alla generazione del
frantumato(tutina).
Da ciò consegue che i dati disponi­
bili sono riferiti certamente a materiali
di cava di buone caratteristiche e non
esprimono generalmente, tramite la
deviazione standard sui valori medi, il
campo statistico di vera variabilità del­
le caratteristiche della roccia calcare­
nitica o dell'ammasso roccioso. In ef·
fetti, si può affermare che per ogni ter­
mine formazionale l'estremo inferiore
delle caratteristiche geotecniche deb­
ba far riferimento al materiale privo di
cementazione o scarsamente cemen­
tato e dotato pertanto di resistenza a
compressione praticamente nulla.
Ciò deriva in parte anche da tecni­
che di sperimentazione geotecnica e
di misura sostanzialmente antichi,
consistenti nell'esame diretto di provi­
ni cubici o cilindrici o di frammenti re­
golari a consistenza lapidea per la de­
terminazione della densità del secco o
totale, che quindi non potevano pre­
scindere dalle buone caratteristiche
del materiale al fine della possibilità di
carbonati %
confezionamento del lo stesso provi·
O
100
200
01 kg/cm2.
300 1.20
1.60
2.00 >'t t/m3
90
100
o+------+-----+--'--"---!
no.
Oggi nuove tecniche sono disponi·
point load test
m
bili per la valutazione de.Ile caratteri·
unconfined test
stiche geotecniche in sito ed in labora·
. ,,
-�
a
torio. Si ricordano in primo luogo le
/
tecniche nucleari per la determinazio·
ne in sito dei profili di umidità e di den·
sità(fig. 1).
Per la valutazione delle caratteristi·
·�.
che di resistenza puntuali è stata spe­
rimentata da lungo tempo la prova di
schiacciamento con carico puntuale
su provini informi (point-load test). La
facilità e l'economicità di tale prova
consente di ricavare un profilo diretto
della resistenza lungo una colonna
stratigrafica(fig. 2).
Con riferimento alle sole calcareniti
pugliesi, il rapporto tra la resistenza a
compressione semplice e il Point-load
lndex, urli., ha un valore che si può ben
approssimare a 12.
2E4 Et kg/cm2
"'
3E4
Entrambi i profili di fig. 1 e 2 eviden·
ziano la variabilità sulla stessa vertica­
Fig. 2 · Profilo di densità e resistenza di calcareniti mioceniche in prossimità di Lecce.
,
le entro un ammasso calcarenitico
delle più rilevanti caratteristiche geo·
il gruppo DMT; 2.68 g/cmc per il grup·
I principali dati geotecnici raccolti
tecniche(peso specifico e resistenza a
sia dalla bibliografia(22, 29, 32) che da po T e 2.71 g/cmc per il gruppo m (Pie·
compressione); in entrambi i casi sem·
brano prevalere su tale aspetto moti· sperimentazioni condotte apposita· tra Leccese).
Per quanto attiene al peso specifico
mente in laboratorio, sono stati quindi
vazioni di tipo sedimentologico.
analizzati statistièamente per termini totale i vari materiali si differenziano
I valori di peso specifico totale, con·
formazionali, secondo lo schema ri· sensibilmente secondo il gruppo di ap·
tenuto in carbonati, carico a rottura a
partenenza. I valori più elevati compe·
compressione semplice, modulo eia·
portato in Tab. 1.
stico e Point-load lndex, con riferimen·
Nella fig. 4 sono riportati in dia· tono al gruppo DMT (depositi marini
to sempre alle calcareniti pugliesi, so­
grammi a barre i valori medi e quelli a terrazzati) con peso specifico totale
no reciprocamente correlabili.
± della deviazione standard per i qual·
medio di 1.84 g/cmc (per questo grup·
La matrice di correlazione lineare
tra raggruppamenti sintetici finali DF, po si registra un contenuto medio di
DMT, T, m(cfr. T_..b._1)_.
tra le diverse variabili è la seguente
carbonati più basso rispetto agli altri
(per circa 20 osservazioni complete su
I valori medi del peso specifico reale gruppi; ciò per l'accertata presenza di
campioni sia di tufi calcarei che di pie· ' risultano notevolmente vicini: 2.72
minerali detritici pesanti di origine vul·
g/cmc per il gruppo DF; 2.75 g/cmc per canica); al gruppo T compete il valore
tra leccese):
più basso, con 1.55 g/cmc; il gruppo
DF (Dune Antiche) ed m (Pietra Lecce­
CARBONA.TI
E 1/3
Id
••
Yt
••
se) hanno valori di 1.66 e 1.78 g/cmc ri·
r,
0.457
0.805
0,729
0.835
0,923
speltivamente. In ogni caso le devia·
zioni standard sono elevate. È oppor­
0,405
0,628
0.726
0.775
CARBONATI
tuno ricordare anche che alcune litofa·
0.854
0.876.
0,864
cies mioceniche salentine non sono
••
trattate in questo lavoro, per l'affinità
0.856
0.666
E 1/3
con i materiali lapidei duri.
La porosità è un parametro dipen­
0,599
Ef
dente strettamente dai due preceden·
'-"
temente richiamati (in queste rocce
calcarenitiche il peso specifico totale
P.,.o voi..,,• 1occo (g/crrf')
Contenuto d'ocquo ('Jr;)
e quello del secco sono molto vicini
i.o
i2
u
u
i.a
40
Fig. 1 · Profili della
nei prodotti di cava). Di conseguenza,
•• +--+�-+--t--+----jf--+-�f---1--+-�
densità secca e del
la porosità minima è rivelata dai depo·
contenuto
naturale
siti afferenti al gruppo DMT (a causa
d'acqua per calcareni·
della maggiore percentuale di cemen­
ti presso Taranto.
to).
La resistenza a compressione sui
campioni con umidità in equilibrio con
quella ambientale (D) risulta di gran
lunga maggiore nei termini confluenti
%
nel gruppo DMT (valore medio=136
kg/cmq) e dalla Pietra Leccese (valore
<
medio=152 kg/cmq) rispetto a quelle
dei gruppi T (ur=35 kg/cmq) e DF
<
(iir = 35 kg/cmq).
Anche in questo caso le deviazioni
standard sono generalmente molto
elevate.
Nella fig. 3 sono riportate le rette di
a
o
_
_ _____
o
o
T
Yt
(t/m3)
•
DMT
D
. T
• DMT
.·i:
·-"t"
Dm
1.2 L..______l.______L_____J_____j_____.J___��_J
O.O
100
200
300
400
500 Ot (Kg/cm2)
Fig. 3 · Rette di correlazione lineare tra densità totale e resistenza a compreSsione semplice per i diversi gruppi
di calcarenili pugliesi.
correlazione -yt uf per i gruppi m, DMT,
T. La stessa correlazione per i campio·
ni di calcareniti DF (dune antiche), è ri­
sultata poco attendibile.
I valori di resistenza a compressione
dei campioni posti a saturare in acqua
in generale evidenziano un decremen­
to di resistenza rispetto alla rottura a
compressione su provino non saturato
intorno al 20+25%.
Per quanto riguarda infine il coeffi­
ciente di imbibizione, essendo questo
parametro strettamente collegato alla
porosità, ne rispecchia in qualche mo·
do gli andamenti già diagrammati.
•
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Fig. 4 · P rincipali caratteristiche geotecniche delle calcareniti pugliesi per i 4 gruppi costituiti. Nei diagrammi a barre sono riportati i valori medi e quelli a± la deviazione
·
standard. Sintesi dei risultati relativi ad oltre 200 campioni.
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