Mapping volcanoes in recent and old terrains. Case studies from Italy and Carpathian Chain

Project leaders

Gianluca Groppelli, Szabolcs Harangi

Agreement

UNGHERIA - HAS (MTA) - Accademia Ungherese delle Scienze

Call

CNR/HAS (MTA) 2016-2018

Department

Earth system science and environmental technologies

Thematic area

Earth system science and environmental technologies

Status of the project

New

Research proposal

A tutt'oggi la cartografia geologica in aree vulcaniche non ha una base metodologica universalmente accettata, come avviene in altri contesti geologici (per una sintesi sull'argomento cfr. Groppelli & Viereck, 2010; Groppelli & Martì, 2014). Tale problema ha importanti ricadute scientifiche sia per studi applicativi (valutazione della pericolosità vulcanica, ricerca in ambito geotermico e minerario) sia per studi specialistici più approfonditi nei diversi campi della geologia, della geofisica e del monitoraggio. Per affrontare questo problema sono state organizzate specifiche sessioni scientifiche all'interno di convegni nazionali e internazionali, realizzato un volume dedicato (Groppelli & Viereck, eds, 2010) e costituita un'apposita commissione della IAVCEI (Volcano Geology commission, leaders Groppelli & Martì). Quest'ultima, in particolare, riflette la forte necessità della comunità scientifica nazionale ed internazionale di ottenere in breve una metodologia condivisa per la cartografia geologica in aree vulcaniche: la carta geologica è, infatti, l'elemento che raccoglie ed organizza tutte le informazioni sull'evoluzione di un territorio, quindi è l'elemento primario per la pianificazione dello stesso. In Italia, grazie soprattutto alla spinta del progetto CARG (Pasquaré et al, 1992), negli ultimi 20 anni sono state realizzate numerose carte geologiche di aree vulcaniche con metodologie innovative (cfr. per esempio, Lucchi et alii, 2003 e 2010; De Astis et alii, 2006; Giannandrea et alii, 2006; Funiciello & Giordano, 2008; Servizio Geologico D'italia, 2009; Bellotti et alii, 2010; De Rita & Giordano, 2010; Groppelli & Norini, 2011). La caratteristica comune di questi elaborati cartografici è l'applicazione combinata di differenti categorie di unità stratigrafiche e l'utilizzo delle unità litostratigrafiche durante il rilevamento geologico e nell'allestimento finale della carta geologica stessa, come suggerito anche dai codici internazionali (Salvador, 1994). L'identificazione di tali unità è fondamentale durante il rilevamento di campagna, poichè le caratteristiche litologiche e le relazioni stratigrafiche dei corpi rocciosi sono le uniche proprietà immediatamente riconoscibili sul terreno. Per la sintesi dell'evoluzione vulcanica e per l'identificazione delle principali fasi evolutive, vengono adottate le unità sintemiche (Chang, 1975; Salvador, 1987; 1994), basate sul riconoscimento delle superfici di inconformità all'interno della successione vulcanica, e che possono raggruppare diverse unità litostratigrafiche in differenti sintemi. Ove possibile, vengono utilizzate le unità litosomatiche (Wheeler & Mallory, 1953), denominate vulcani, per meglio rappresentare la collocazione spaziale degli apparati eruttivi riconosciuti sulla base dei loro elementi morfostrutturali. Da ultimo, sempre in funzione di sintesi evolutiva, in alcune carte geologiche sono utilizzate anche le unità eruttive di rango superiore. In Ungheria, invece, l'applicazione delle unità stratigrafiche al rilevamento delle aree vulcaniche è stata utilizzata solo in rare occasioni.
Il presente progetto bilaterale ha dunque lo scopo di estendere l'applicazione di tale metodologia ad altre in aree vulcaniche attive e recenti, nonché ad aree vulcaniche più antiche coinvolte da deformazioni orogeniche e interessate da intensa erosione. Incontri di approfondimento tra i ricercatori coinvolti ed attività di campo per comparare le diverse esperienze e metodologie acquisite nel corso degli anni risulteranno fondamentali. Il lavoro si concentrerà sul confronto tra diverse aree in Italia e nei Carpazi, che rappresentano laboratori naturali, ciascuno con precise peculiarità. In particolare le aree di studio previste sono:
- per la regione carpatico-pannonica, i Monti Tokai e Mátra, distretti vulcanici silicei miocenici fortemente erosi, il distretto vulcanico Bükkalja, caratterizzato da estese ignimbriti mioceniche, il complesso dacitico Ciomadul, il più giovane vulcano della regione del Pleistocene superiore
- per l'Italia, il Monte Etna, per comparazione con i vulcani compositi, i Colli Albani per i plateau ignimbritici e per i vulcani compositi, oltre a un'età comparabile a quella del Ciomadul, l'area di Bolsena per gli estesi depositi ignimbritici.
Per maggiori dettagli sull'attività di ricerca sul terreno, si veda la pianificazione del lavoro.
Dalla comparazione e discussione dell'esperienza italiana (in particolare la recente cartografia del Monte Etna, Branca et al. 2011; dei Colli Albani, Giordano et al., 2010; e dell'area di Bolsena, Palladino et al., 2010) con i colleghi ungheresi, e dall'attività di campo nelle suddette aree, alla fine del progetto sarà possibile definire linee guida metodologiche innovative per il rilevamento delle aree vulcaniche moderne ed antiche.
Si cureranno, inoltre, anche gli aspetti strutturali per riconoscere eventuali controlli tettonici nell'evoluzione dei diversi complessi vulcanici e le relazioni tra tettonica regionale e magmatismo.
Nell'ambito degli incontri programmati, si discuteranno anche l'utilizzo dei GIS per la cartografia geologica e la strutturazione delle banche dati associate per un'organizzazione, consultazione, visualizzazione ed elaborazione ottimali dei dati raccolti. Alla fine del progetto si trasferirà il data base su un webgis per la divulgazione di tutti i dati raccolti. In sede di elaborazione dei dati geologici e cartografici, si cureranno le possibili applicazioni, come l'uso dei dati geologici per la valutazione della pericolosità, o per la valutazione della risorsa geotermica e mineraria.
Da ultimo, si organizzeranno meeting e workshop allo scopo di coinvolgere anche ricercatori esterni al progetto nella definizione di una metodologia innovativa per il rilevamento delle aree vulcaniche, oltre a formare giovani ricercatori e dottorandi al rilevamento geologico.

Research goals

Questo progetto si pone l'obiettivo di sviluppare una metodologia unica, innovativa e condivisa per la produzione di una cartografia geologica oggettiva per le aree vulcaniche in differenti contesti geologici, vulcanologici e temporali, partendo dalla discussione e dal confronto di metodologie già esistenti. Incontri, workshop ed attività di terreno avranno lo scopo di tracciare linee guida comuni per lo sviluppo di una cartografia geologica in ambito vulcanico. Fondamentale sarà lo scambio di conoscenze e competenze acquisite nel corso degli anni da entrambi i gruppi di lavoro. Si prevede, inoltre, di formare giovani rilevatori preparati ad affrontare le problematiche geologiche in ambiente vulcanico secondo le tecniche e metodologie più aggiornate, anche tramite la realizzazione di tesi di dottorato e di laurea magistrale in collaborazione con i colleghi ungheresi.
Il progetto si prefigge inoltre di migliorare le conoscenze geologiche nelle aree studiate, realizzare banche dati georeferenziate e WebGIS contenenti i dati raccolti, pubblicare i risultati ottenuti su riviste scientifiche nazionali e internazionali, stilare relazioni per il CNR, elaborare i dati geologici raccolti per finalità applicative o come dati di partenza per studi specialistici più approfonditi. Lo scambio metodologico e di informazioni con i ricercatori ungheresi permetterà, infine, ai due gruppi di ricerca di integrarsi al meglio e di accrescere le rispettive conoscenze.

Last update: 16/04/2024