Un po’ di geologia

Gli ingredienti fondamentali per produrre i processi carsici sono acqua abbondante e ricca di CO2 e acidi organici, e rocce di tipo adatto, ma per avere sistemi di grotte lunghe e profonde non sono sufficienti.
Pori e fratture
Le rocce carbonatiche, quelle più favorevoli alla carsificazione, sono in genere rocce molto compatte, con i granuli che le costituiscono molto addensati tra loro: i meccanismi di formazione fanno sì che queste rocce abbiano una porosità (cioè, una percentuale di vuoti) e una permeabilità (cioè, una percentuale di vuoti intercomunicanti, che possano permettere il passaggio dell’acqua) molto basse: sono, praticamente, quasi impermeabili (la porosità primaria di un calcare varia, in genere, tra l’1 e il 20%, soltanto i calcari di scogliera possono presentare porosità primaria più elevata). In queste condizioni, i processi di carsificazione possono agire soltanto sulla superficie della roccia, creando forme di carsismo superficiale, come i karren (solchi e piccole depressioni creati dalla dissoluzione della roccia): le acque non hanno alcuna possibilità di infiltrarsi nel sottosuolo, condizione, invece, indispensabile perchè possano formarsi grotte in profondità.
Per avere carsismo profondo è necessario che la roccia presenti delle discontinuità, al suo interno, lungo le quali l’acqua possa infiltrarsi e cominciare a percolare nel sottosuolo. Discontinuità molto utili a questo scopo sono i piani di stratificazione, che spesso caratterizzano i calcari (le dolomie, invece, sono più spesso massive, cioè prive di stratificazione), che si formano al momento della sedimentazione, tuttavia la maggior parte delle discontinuità nelle rocce carbonatiche è secondaria, di origine tettonica: le rocce carbonatiche sono infatti molto fragili e si fratturano facilmente se sottoposte a sollecitazioni meccaniche. I piani di strato sono inizialmente orizzontali, ma deformazioni tettoniche successive possono inclinarli e piegarli in vario modo.
Strutture geologiche: una guida per le grotte
Normalmente, mentre una roccia viene piegata, si formano anche fratture e faglie associate al piegamento: l’insieme di piani di stratificazione e di sistemi di fratture e di faglie e la loro disposizione nello spazio definisce quella che viene detta struttura geologica. La struttura geologica di un massiccio montuoso ha una grandissima influenza sullo sviluppo e sulla disposizione nello spazio di un sistema carsico. Esistono vari tipi di strutture: per esempio, strutture tabulari, con gli strati orizzontali, strutture monoclinali, con gli strati uniformemente e regolarmente inclinati, o strutture a pieghe, sia sinclinali, che formano una sorta di “catino”, sia anticlinali, che formano una sorta di “duomo”. I sistemi carsici più lunghi e profondi sono sviluppati in gran parte in strutture sinclinali, particolarmente favorevoli alla formazione di complessi sistemi.
Le fratture in una roccia non sono mai disposte a caso, ma si organizzano in sistemi, o famiglie, di fratture che presentano un andamento nello spazio tra loro parallelo: l’intersecarsi di diversi sistemi di fratture e dei piani di strato crea un complesso reticolo di superfici di discontinuità, più o meno aperte e più o meno favorevoli al passaggio dell’acqua. Attraverso le fratture più aperte, le acque possono percolare nel sottosuolo e iniziare ad allargare per dissoluzione le discontinuità lungo cui si muovono. Con il progressivo allargamento delle iniziali discontinuità, i vuoti aumentano di dimensioni e si organizzano in un reticolo di condotte di drenaggio sotterraneo.
Poichè le acque seguono piani di strato e superfici di frattura, l’andamento nello spazio del sistema di grotte e condotte dipenderà strettamente dalla struttura geologica: la conoscenza di quest’ultima permette perciò di fare ipotesi sulla disposizione delle gallerie, sull’andamento prevalentemente orizzontale o marcatamente verticale del sistema carsico, sulle direzioni di drenaggio sotterraneo, sulla presenza o meno di tratti allagati, sul potenziale carsico, cioè lo sviluppo verticale del sistema.
In poche parole, prima di iniziare l’esplorazione di un’area, una buona conoscenza della geologia permette di prevedere in certa misura ciò che gli speleologi possono attendersi, risparmiando inutili tentativi in aree poco promettenti, o, al contrario, incoraggiando ulteriori esplorazioni in luoghi difficili, con la promessa di grotte lunghe e profonde al di là di ostacoli di fronte ai quali si sarebbe tentati di desistere.

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