Studio sismico ad altissima risoluzione per la caratterizzazione di depositi marini e della struttura del basamento flyschoide della riviera di Miramare (Golfo di Trieste)

L’obiettivo generale dello studio è la caratterizzazione di depositi marini recenti e della struttura del basamento roccioso mediante metodologie sismiche ad altissima risoluzione (BOOMER e CHIRP) nello specchio di mare antistante la riviera del Castello di Miramare (Golfo di Trieste). Il lavoro comprende: la progettazione e la realizzazione dei rilievi in mare; il trattamento dei dati geofisici; e l’interpretazione sismostratigrafica dei dati elaborati, con l’identificazione delle principali sequenze e delle deformazioni legate alla tettonica e con la ricostruzione dell’evoluzione paleoambientale. La geologia dell’area costiera di Trieste è definita dalla presenza di formazioni appartenenti a due principali complessi litoidi, uno carbonatico (calcari di piattaforma mesozoica-paleogenica) e uno arenaceo marnoso (alternanza in facies torbiditica del Flysch eocenico). Chiudono la successione stratigrafica i depositi clastici, di origine marina e continentale, post-pliocenici, che costituiscono i fondali del Golfo. La flessura anticlinale dinarica della piattaforma del Carso è interrotta da un sovrascorrimento che porta in contatto i calcari con le alternanze torbiditiche: questo lineamento è il prolungamento della struttura embriciata della Ciceria a Sud-Est con la “linea di Palmanova” a Nord -Ovest (Carulli e Cucchi, 1989). I lavori geofisici precedenti in quest’area sono pochi e si rifanno alle prime esplorazioni degli anni sessanta. Le prime ricerche a scala regionale sono state fatte dall’allora Osservatorio Geofisico Sperimentale: prevedevano profili sismici a rifrazione, mettendo in luce i rapporti tra sedimenti, la serie flyschoide e un marker veloce attribuibile ai calcari mesozoici (Finetti, 1965). Il rilievo sismico continuo eseguito con sorgente Sparker (Morelli e Mosetti, 1968), ha mostrato il substrato roccioso compatto sotto i sedimenti marini non consolidati, evidenziando delle strutture a gradini e quattro livelli continentali a profondità diverse I profili sismici BOOMER (Fig.1), che coincidono con quelli CHIRP, coprono un’area di circa 850 ettari, comprendendo sei transetti perpendicolari alla linea di riva e due longitudinali, per un rilievo totale di 18,5 km di profili acquisiti con lunghezza di registrazione di 150 ms. I dati sismici sono stati trattati con opportune metodologie di elaborazione con lo scopo di incrementare la risoluzione, attenuare il rumore e recuperare la corretta posizione spaziale dell’energia distribuita lungo la traccia. I dati ottenuti con il sistema BOOMER presentano migliore penetrazione e maggiore risoluzione verticale rispetto ai dati CHIRP. I dati ottenuti da quattro sondaggi geognostici (con profondità di 10-20 m) hanno consentito l’identificazione diretta delle discontinuità stratigrafiche: il riflettore più profondo corrispondente alla sommità del basamento del Flysch. I sondaggi hanno inoltre permesso la taratura della velocità delle onde acustiche nei sedimenti non consolidati (1930-2020 m/s) e sono state utilizzate per la conversione della scala verticale dei tempi in profondità. La sommità del Flysch eocenico e la sequenza sismostratigrafica corrispondente ai sedimenti sono interpretabili sull’intero set di dati in esame. Dal rilievo batimetrico emerge che il fondale marino è poco profondo e sub-pianeggiante: una scarpata inclinata di 15-20° che si raccorda con la linea di riva (disposta NW-SE) raggiunge i 15 m da l.m.m., proseguendo come piana ondulata raggiungendo la profondità massima di 20 m da l.m.m. a 2,3 km dalla costa. Il basamento flyschioide non degrada in maniera regolare dalla costa verso il largo: viene interrotto da alcuni gradini morfologici, alti fino a 5-10 m, a differenti quote, comprese tra i 45 e 90 m, alternati a settori sub-pianeggianti. La geometria del basamento è irregolare, in parte per deformazioni legate alla tettonica, in parte per le variazioni del livello marino ed il conseguente sviluppo di terrazzi erosivi. Questi penepiani corrispondono ad antichi livelli del mare legati a periodi stazionari dei movimenti regressivi e trasgressivi del mare Adriatico nel corso delle ultime glaciazioni. Un cuneo progradante di sedimenti rappresenta la scarpata che si raccorda alla linea di riva attuale. Una struttura sedimentaria analoga che si trova alla profondità di 30 m dal fondo del mare potrebbe rappresentare una situazione simile all’attuale. Parallela alla costa si trova una linea tettonica continua, osservabile nella sequenza sismostratigrafica corrispondente al Flysch, composta da un insieme di faglie isoorientate con inclinazione 10-20° rispetto il piano orizzontale, che dislocano il basamento con un rigetto di una decina di metri. La sequenza sedimentaria sovrastante il Flysch è caratterizzata da una discontinuità sismica rappresentante un piano di erosione ed esposizione subaerea, ubicato ad una profondità di circa 18-20 m dal fondo mare. Questa emersione è riferibile all’ultimo periodo di massimo glaciale wűrmiano ed è collegabile a quella riscontrata nelle perforazioni della vicina baia di Koper (Ogorolec, 1997). Al tetto si osservano tipiche strutture deltizie. Sia la superficie subaerea che i delta sono incisi da canali di erosione, riconoscibili con i rispettivi argini su quattro profili sismici, con andamento curvo in direzione SE, collegabili al morfologia fluviale della rete idrografica superficiale (sella di Contovello).