From fissure ridge to travertine plateau : tectonic and climatic control on the deposition of quaternary travertines in geothermal areas

Abstract

I travertini endogenici (o termogenici) si formano principalmente in regioni attive dal punto di vista tettonico e/o vulcanico. Depositi travertinosi sono spesso associati a sorgenti termali calde in diversi paesi (Italia, Turchia, USA, Nuova Zelanda, ecc.) con una significativa presenza in aree geotermiche. Per la loro formazione devono coesistere alcune particolari situazioni geologiche e ambientali: (1) area di ricarica; (2) precipitazioni meteoriche; (3) un sistema idraulico che permetta alle acque di percolare; (4) anomalie geotermiche e geochimiche che rendano le acque del sottosuolo aggressive e calde; (5) un basamento carbonatico e (6) un condotto capace di alimentare il deposito in superficie (faglie, fratture, ecc.). Lo scopo principale di questo studio era quello di contribuire alla comprensione della crescita dei travertini con particolare riguardo al ruolo della tettonica e del clima. Sono stati studiati quattro siti nel mondo dove affiorano travertini geotermali: (1) Tivoli, Italia; (2) Denizli basin, Turchia; (3) Mammoth Hot Springs, Wyoming, USA e (4) Bridgeport, California, USA. Sono stati utilizzati metodi strutturali, stratigrafici, geochimici e geofisici. In particolare sono state studiate due forme di depositi di travertino geotermale: (1) i fissure ridge (Turchia e USA) e (2) i plateau (Italia). Nel bacino di Denizli (Turchia) le buone esposizioni degli affioramenti in cava hanno permesso di definire le relazioni e le geometrie dei fissure ridge e di arrivare all’elaborazione di un modello di crescita, soprattutto grazie all’integrazione dei dati strutturali, geocronologici e isotopici. In California e Wyoming (USA) lo studio morfotettonico dei fissure ridge ha permesso di contribuire a definire il peso del controllo tettonico nella loro crescita. A Tivoli, attraverso la stratigrafia tridimensionale, le datazioni U/Th, e la tomografia elettrica, si è cercato di definire il ruolo del clima e della tettonica nella crescita del locale plateau. Sulla base dei dati acquisiti, oltre a sviluppare modelli di crescita sia per i fissure ridge che per i plateau, è stata effettuata un’analisi comparativa tra i due morfotipi contribuendo a spiegare la loro crescita nel tempo e nello spazio.