L'instabilità gravitativa superficiale dell'isola d'Ischia
La dinamica dell'instabilità di versante ha influenzato in modo significativo l'attuale morfologia dell'isola d'Ischia. Nel corso degli ultimi 10.000 anni l'isola ha visto un'intensa attività franosa concentrata principalmente in corrispondenza dei versanti del M. Epomeo e lungo la costa. In particolare negli ultimi 5.500 anni sono state individuate quattro fasi principali in cui sono state prodotte sia piccole frane che lahar e valanghe di detrito di maggiore entità (de Vita et al., 2006).
Diversi studi hanno evidenziato che frequentemente l'instabilità gravitativa ha preceduto e seguito l'attività eruttiva, in particolare nei settori orientale e meridionale. Ciò suggerisce che le condizioni di instabilitità di versante sono state indotte dalla riattivazione di faglie e fratture, spesso legate alla risorgenza, che hanno alimentato l'attività vulcanica (Tibaldi and Vezzoli 2004; de Vita et al. 2006; Della Seta et al. 2012).
Carta morfostrutturale dell'area settentrionale e occidentale con distribuzione dei principali corpi di frana (modif. da Della Seta et al., 2012).
1 = DA di Casamicciola (VIII sec. a.C.); 2 = DA di Lacco Ameno; 3 = DA di Falanga (IV sec. a.C.); 4 = DA di Pietre Rosse (IV sec. d.C.); 5 = DA di Citurnia ; 6 = DA di Ciclio (VIII-VII sec. a.C.); 7 = DA di Succhivo (II-III sec. d.C.); 8 = Lahar di Casamicciola (I-II sec. d.C.); 9 = Lahar del 1228; 10 = Lahar di S.Francesco (IV sec. a.C.); 11 = Lahar di Forio (IV sec. a.C.); 12 = Lahar di Citara (II-III sec. d.C.); 13 = Lahar di Cuotto (II-III sec. d.C.); 14 = Slump di Monte Nuovo (IV sec. a.C.); 15 = Slump A (IV sec. a.C.); 16 = Slump B (IV sec. a.C.); 17 = Lahar C (IV sec. a.C.); 18 = Lahar D (IV sec. a.C.); 19 = Lahar del 1881; 20 = Lahar del 1828; 21 = DA di Chiarito (VIII-VII sec. a.C.); 22 = Scivolamento del 1883; 23 = Slump del 1883; 24 = Lahar del 1797. DA=Debris Avalanche.
Le aree di Lacco Ameno-Casamicciola e Forio
Il tratto di costa compreso tra Lacco Ameno e Casamicciola è principalmente costiuito da depositi di rock-avalanche (valanghe di detrito) provenienti dai versanti settentrionali del M. Epomeo (Della Seta et al., 2012; Sbrana and Toccaceli, 2011). Il famoso Fungo di Lacco Ameno è un blocco di Tufo Verde del M.Epomeo, modellato dall'erosione marina, che è stato portato in carico e depositato a mare da una rock-avalanche più antica di 6.000 anni.
I depositi da rock-avalanche sono ricoperti da numerosi depositi di colate di fango e di detrito avutosi a seguito di terremoti o forti pioggie in tempi storici. Infatti le cronache storiche riportano più di 15 episodi di rock fall (crolli), debris slide (frana di scivolamento) e flash flodds (dilavamenti e inondazioni) avvenuti nell'area di Casamicciola negli ultimi 100 anni (Santo et al., 2012), spesso con perdita di vite umane. L'ultimo episodio di inondazione è avvenuto nel 2009 causando una vittima e 20 feriti.
Limiti del debris avalanche della Falanga (IV sec. d.C.) e della colata di fango (lahar) di Forio, avvenuto a breve distanza di tempo (a). Nel profilo (b) è ben evidente l'incanalamento del corpo di frana del lahar di Forio all'interno del precedente corpo di frana del debris avalanche di Falanga. Modificato da Della Seta et al., 2012.
L'area di Forio è interessata dal debris/rock avalanche di Falanga (IV sec. d.C.; Della Seta et al., 2012) costituito da numerosi blocchi (anche di alcuni metri di diametro) di diversa natura, immersi caoticamente in una matrice eterogenea di materiali a granulometria più fine. L'estensione del corpo di frana raggiunge il mare e prosegue per centinaia di metri, come testimoniato da indagini batimetriche (D’Argenio et al., 2004; Chiocci et al., 2006; de Alteriis and Violante, 2009).
L'area meridionale di Ischia
Nella parte sommersa a sud della costa meridionale dell'isola, recenti indagini marine hanno evidenziato la presenza di un esteso deposito da debris avalanche che rappresenta l'evento di questo tipo a maggiore energia ed estensione mai ritrovato a Ischia (Chiocci and de Alteriis, 2006; de Alteriis and Violante,2009). Esso ricopre un'estensione di circa 250-300 km2 partendo dal piede della scarpata marina meridionale di Ischia per circa 50 Km verso il Golfo di Napoli. Tale deposito è stato associato da alcuni (Tibaldi and Vezzoli, 1998; 2004) a catastrofici eventi di ripetuto collasso parziale del fianco meridionale del M. Epomeo, prodotti dalle diverse fasi di accellerazione della risorgenza calderica.
Modello digitale del fondo marino a sud dell'Isola d'Ischia (modificato da Chiocci et al., 2006). Le indagini multibeam hanno evidenziato la presenza di centinaia di grandi blocchi dispersi fino a 18 km di distanza e a 950 m di profondità.
Ultimi 5.000 anni
L’attività vulcanica sull’isola d’Ischia, almeno negli ultimi 5.500 anni, è stata accompagnata dalla riattivazione di faglie e dalla messa in posto di depositi dovuti all’instabilità gravitativa superficiale dei versanti. Questi depositi evidenziano almeno quattro fasi di intensa erosione e risedimentazione dei depositi vulcanici primari, che si sono verificate rispettivamente tra 5.500 e 2.900, intorno a 2.900, tra 2.600 e 2.300 e tra 2.300 e 1.900 anni fa [Tab. 1; de Vita et al., 2006; Della Seta et al., 2012].
Relazioni stratigrafiche e cronologiche tra i diversi depositi vulcanici e da instabilità dei versantiRelazioni stratigrafiche e cronologiche tra i diversi depositi vulcanici e da instabilità dei versantiriconosciuti.
I depositi da movimenti gravitativi superficiali hanno preceduto e seguito di poco i depositi vulcanici primari, dimostrando che le condizioni di instabilità dei versanti sono state indotte dalla riattivazione dei movimenti verticali, responsabili inoltre della formazione di faglie e fratture che hanno alimentato l’attività vulcanica. L’instabilità dei versanti, pertanto, sarebbe la risposta superficiale ad uno stato di disequilibrio gravitativo indotto da deformazioni profonde, connesse con l’intrusione dei magmi che hanno poi alimentato le eruzioni vulcaniche. La stretta relazione tra intrusione magmatica, attivazione di faglie e fratture, vulcanismo e instabilità dei versanti a Ischia, depone a favore dell’esistenza di una complessa sequenza di fenomeni, che si verificano ciclicamente sull’isola.
Il diagramma riportato rappresenta la natura ciclica dei fenomeni che a Ischia si verificano a intervalli variabili di tempo. Allo stato attuale il sistema è in uno stato di quiescenza sia per quanto riguarda l’attività sismica, vulcanica e deformativa, sia per quanto riguarda l’instabilità dei versanti a larga scala. Tuttavia, se in futuro dovesse verificarsi una nuova intrusione magmatica, è possibile ipotizzare che essa potrà essere accompagnata da una ripresa della risorgenza, della sismicità e dell’instabilità dei versanti, e potrà o meno essere seguita dalla ripresa dell’attività vulcanica (de Vita et al., 2006).
A cura di F. Sansivero
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Fase 1 - attività compresa tra 150.000 e 73.000 anni
Il depositi vulcanici più antichi dell'isola d'Ischia appartengono ad un complesso vulcanico di età compresa tra 150.000 e 73.000 anni, attualmente in parte smantellato e ricoperto dai prodotti dell’attività più recente. Tale complesso è costituito da tufi e piroclastiti (Scarrupata di Barano), intercalati a colate laviche (Punta S. Pancrazio, Torone, Punta Imperatore, Punta del Lume) e scorie (Punta della Signora, Castello d'Ischia, La Guardiola, Capo Grosso, M. Vezzi) rinvenibili nel settore sud-orientale dell’isola. A tale periodo è associata anche la formazione dell'anello di tufo di Vivara (Sbrana et al., 2018). L'attività esplosiva ha generato eruzioni magmatiche e freatomagmatiche di energia variabile con alcune eruzioni pliniane (Piroclastiti di Carta Romana, La Carrozza, Punta della Pisciazza, Elefante). L'attività effusiva ha portato alla costruzione di numerosi duomi e colate laviche lungo le attuali coste dell’isola (Scarrupata, Punta S. Pancrazio, Sant’Angelo, Punta Chiarito, Capo Negro, Punta Imperatore, Monte Vico, Parata).
Località in cui affiorano depositi dell'attività vulcanica compresa tra 150.000 e 73.000 anni
Animazione 3D delle aree di affioramento dei principali depositi della Fase 1
Ricostruzione cronostratigrafica semplificata dell'attività vulcanica compresa tra 150.000 e 73.000 anni (modificata da Sbrana et al., 2018). La simbologia è la stessa utilizzata nella Carta Geologica di Ischia (2018)
La sequenza di depositi vulcanici affioranti a Punta San Pancrazio presenta alla base i livelli giallognoli da corrente piroclastica del membro superiore dei Tufi della Scarrupata di Barano (A). Tali tufi rappresentano i resti di una serie di antichi edifici vulcanici (coni di tufo) costruiti dall'intensa attività esplosiva magmatica e freatomagmatica precedente a 150.000 anni. Questi depositi sono ricoperti dalle scorie scure del M. di vezzi (B; 126.000 anni)che rappresentano il prodotto di intense fontane di lava in corrispondenza di fratture eruttive nel settoere sud-orientale dell'isola attuale.
La successione vulcanica della spiaggia di S.Pancrazio. A = Membro superiore dei Tufi della Scarrupata di Barano (>150.000 anni), B = scorie saldate di M. di Vezzi (126.000 anni), C = Lave di Punta San Pancrazio, D = Membro Inferiore della Formazione di Pignatiello, E = Tufi della Spiaggia di San Pancrazio, F = Membro Inferiore delle Piroclastiti della Secca d’Ischia (61.000 anni), G = Piroclastiti di Piano Liguori (5.500 anni). Le linee rosse sono faglie.
La sequenza di depositi affioranti a Punta della Signora, mostra alla base un deposito di scorie saldate dello spessore di 50 m (A; scorie di Punta della Signora, 147.000 anni). Tali scorie sono sovrastate dai Tufi della Scarrupata di Barano e dal membro inferiore delle Piroclastiti della Secca d'Ischia (C). Chiudono la sequanza i Tufi di Monte Cotto (D; 38.000 anni) e le Piroclastiti di Piano Liguori (E; 5.500 anni). Tra Punta della Signora e Capo Grosso una faglia subverticale a direzione N-S (linea rossa) mette in contatto le scorie più antiche di Punta della Signora (A) con le scorie saldate di Capo Grosso (B).
A cura di F. Sansivero
Letture consigliate (internazionali)
SERVIZIO GEOLOGICO D’ITALIA. (2018). Geological map of Italy, F 464 Isola d’Ischia. 1:25000 – ISPRA Geological Survey of Italy, ISPRA Roma.
Fase 2 - attività compresa tra 74.000 e 55.000 anni
Questo periodo è stato caratterizzato da violente eruzioni esplosive ed eruzioni di minore energia separate da intervalli di inattività di durata variabile. In questa fase erano attivi numerosi centri lungo il settore meridionale dell'isola che hanno generato le eruzioni a maggiore energia registrate ad Ischia. In totale sono stati identificati i prodotti di almeno 10 eruzioni esplosive di energia variabile, alimentate da magmi da fonolitici a trachitici. I prodotti di queste eruzioni sono depositi da corrente piroclastica e da caduta generati da colonne eruttive sostenute da attività magmatica e freatomagmatica e block-ash flow da collasso di duomi lavici o esplosioni (Brown et al. 2008; Rifugio di San Nicola Syntheme in Sbrana and Toccaceli 2011; Sbrana et al. 2018). L'intensa attività esplosiva di questa fase culminò con le eruzioni che hanno prodotto la sequenza piroclastica del Tufo Verde del Monte Epomeo, avutesi nel periodo compreso tra 60.000 e 50.000 anni. Queste eruzioni fortemente esplosive sono responsabili della formazione di una caldera situata in corrispondenza dell'attuale parte centrale dell’isola [Rittmann, 1930; Barra et al., 1992].
Ricostruzione cronostratigrafica semplificata dell'attività vulcanica compresa tra 74.000 e 50.000 anni (modificata da Sbrana et al., 2018). La simbologia è la stessa utilizzata nella Carta Geologica di Ischia (2018).
La depressione calderica, invasa dal mare, è stata oggetto di sedimentazione marina che ha formato una fitta sequenza di argille, tuffiti e arenarie prodotte dal rimaneggiamento del Tufo Verde e dei depositi franati dall'isola (epiclastiti di Cava Celario, Colle Jetto, Toccaneto, Capomanno, Cava Leccie; Sbrana and Toccaceli 2011), attualmente dislocate dal sollevamento del blocco risorgente.
Vista sud-orientale del promontorio di S.Angelo. A = lave di M. Sant’Angelo (~100 ka), B = piroclastiti di Elefante (~ 97 ka), C = breccia di Punta Sant’Angelo, D = tufi di San Michele, E = tufi di Sant’Angelo (~20 ka). Da Sansivero et al. (2018)
Sequenza ricostruita del Tufo Verde del Monte Epomeo come affiorante da Rione Bocca al top del M.Epomeo (Brown et al., 2008). Foto di dettaglio del tufo (b) e panoramica del versante occidentale del M. Epomeo (c) tratte da Sansivero et al (2018).
Ricostruzione di dettaglio non in scala secondo Brown et al. (2008) della successione stratigrafica dei depositi vulcanici eruttati nella Fase 2 (modificata da Brown et al., 2008)
A cura di F. Sansivero
Letture consigliate (internazionali)
Brown RJ, Orsi G, de Vita S. New insights into Late Pleistocene explosive volcanic activity and caldera formation on Ischia (southern Italy). Bull Volcanol. 2008; 70(5):583–603.
Sansivero F., de Vita S., Marotta E., Della Seta M., Martino S. & Marmoni, G.M. 2018. Field trip to the Ischia resurgent caldera, a journey across an active volcano in the Gulf of Naples. 10. 1-60. 10.3301/GFT.2018.03.
Sbrana A, Marianelli P, Pasquini G. Volcanology of Ischia (Italy). J Maps. 2018;14(2): 494–503. https://doi.org/10.1080/17445647.2018.1498811.
Sbrana A, Toccaceli RM (2011). Carta Geologica della Regione Campania - Foglio 464 - Isola di Ischia, Progetto GARG Regione Campania - Assessorato Difesa del Suolo, Litografia Artistica Cartografica, Firenze. 216 pp + 1 carta: 10.000.
Selva, J., Acocella, V., Bisson, M. et al. Multiple natural hazards at volcanic islands: a review for the Ischia volcano (Italy). J Appl. Volcanol. 8, 5 (2019). https://doi.org/10.1186/s13617-019-0086-4
Fase 4 - attività compresa tra 29.000 e 18.000 anni
A seguito di un periodo di quiescenza di circa 4.000 anni, l'eruzione effusiva di Grotta del Mavone lungo la costa sud-orientale dell’isola, datata circa 29.000 anni, segna l'inizio di una nuova fase di attività durata fino a 13.000 anni. Durante tale fase sono stati emessi magmi che hanno alimentato eruzioni effusive ed esplosive (magmatiche e freatomagmatiche), con la messa in posto di colate laviche, depositi da caduta e la costruzione di piccoli coni di tufo. Le rocce appartenenti a questo periodo di attività sono ben esposte al M. di Vezzi, nell’area di S. Anna e Carta Romana, a M. Cotto e tra Punta Imperatore e Sant’Angelo.
Località in cui affiorano depositi dell'attività vulcanica della Fase 4 compresa tra 529.000 e 13.000 anni.
Tratto di costa meridionale tra Grotta del Mavone e Punta dello Schiavo. A = Lave di Grotta del Mavone (~ 29.000 anni), B = Piroclastiti dello Scarrupo di Panza (1= membro inferiore; 2=membro superiore), C= Lave di Pomicione. L'isolotto de La Nave rappresenta verosimilmente i resti di un centro eruttivo che ha prodotto le Piroclastiti dello Scarrupo di Panza (Sansivero et al., 2018).
Successione affiorante alla Grotta del Mago lungo la costa sud-orientale dell'isola. A = Lave di Parata (73.000 anni), B = Formazione di Pignatiello, C = Piroclastiti della Secca d’Ischia (61.000 anni), D = Scorie di Grotta del Mago Scoria (28.000 anni), E = Piroclastiti di Piano Liguori (5.500 anni).
Depositi affioranti alla baia di Sorgeto. A = Lave di Punta Chiarito, B = Lave di Capo Negro, C = Tufi di Sorgeto, D = Piroclastiti di Cava Pelara, E = Piroclastiti dello Scarrupo di Panza, F = Piroclastiti di Russo, G = Tufi di Sant’Angelo (~20.000 anni), H = colata di fango. Il sito archeologico è costituito dai resti di un insediamento greco dell'VIII-VII secolo a.C. che è stato sepolto dai depositi dell'eruzione di Chiarito originatesi dal centro eruttivo di Panza. La linea rossa indica una faglia. Tratto da Sansivero et al., 2018.
a cura di Fabio Sansivero
Letture consigliate (internazionali)
Sansivero F., de Vita S., Marotta E., Della Seta M., Martino S. & Marmoni, G.M. 2018. Field trip to the Ischia resurgent caldera, a journey across an active volcano in the Gulf of Naples. 10. 1-60. 10.3301/GFT.2018.03.
Sbrana A, Toccaceli RM (2011). Carta Geologica della Regione Campania - Foglio 464 - Isola di Ischia, Progetto GARG Regione Campania - Assessorato Difesa del Suolo, Litografia Artistica Cartografica, Firenze. 216 pp + 1 carta: 10.000.
Selva, J., Acocella, V., Bisson, M. et al. Multiple natural hazards at volcanic islands: a review for the Ischia volcano (Italy). J Appl. Volcanol. 8, 5 (2019). https://doi.org/10.1186/s13617-019-0086-4