Gli Ambienti Costieri e la Serie Sedimentaria Sudalpina, Università Bicocca

Gli Ambienti Costieri

Corso di Sedimentologia Prof. Giovanni Vezzoli Università degli Studi di Milano-Bicocca. DISATGli Ambienti Costieri

19 18 175 15 14 13 12 11 10 9 8 7 Gli ambienti costieri sono le regioni della Terra che registrano meglio le variazione relative del livello di base Gli ambienti costieri sono quindi gli ambienti ideali dove studiare le sovrapposizioni di facies (es. legate all'ultimo massimo glaciale) e i cambiamenti climatici.Gli Ambienti Costieri

Bilancio Sedimentario Costiero

trasporto lungo costa (drift) Continente fiumi (+) indigeni (+)- (+) vento (+-) onde (+-) estuario laguna (-) Mare (- (-) Il bilancio sedimentario lungo la costa è la somma tra la quantità di sedimenti trasportati che arrivano alla costa dai fiumi (e dal vento) e la quantità di sedimenti che il mare ridistribuisce attraverso l'energia delle onde (correnti lungo costa) e le maree.

Budgets = SLfv ± (SL.) + (SLm) Sediment load fluviale = SLfv Sediment load onde = SLO Sediment load maree = SLmGli Ambienti Costieri

Classificazione degli Ambienti Costieri

Increased Tidal Power Increased Wave Power Tide Dominated Estuary Wave Dominated Estuary Lagoon Tidal Flat Estuary Strand Plain Shoreface Tide/Ocean Current Dominated Shelf Tide Dominated Delta River Dominated Delta Shelf Wave/Storm Dominated Shelf Subtidal Delta Delta Shoreface Intertidal Supratidal Tidal Flat Strand Plain River Boyd 2011 Sand Mud Marsh CPH-110797.01 In base al bilancio sedimentario possiamo avere una sequenza sedimentaria progradante (bilancio positivo) o regressiva (bilancio negativo) 000 Wave DominatedGli Ambienti Costieri

Le Correnti Lungo Costa

Le correnti lungo costa sono delle correnti con andamento parallelo alla costa prodotte dalla direzione obliqua delle onde rispetto alla costa stessa. Un'onda obliqua (blu) ha una componente di movimento (e quindi di trasferimento) di sedimenti normale alla costa (rosso) e una parallela (lungo costa - arancio).

Upper limit of wave action Breaker zone Direction of longshore current Path followed by sand grains Direction of wave approach (a)Gli Ambienti Costieri

Percorso delle Particelle di Sedimento

Spiaggia percorso delle particelle di sedimento battigia 7 correnti lungo costa (longshore currents) percorso delle particelle di sedimento sott'acqua (drift litoraneo)Gli Ambienti Costieri

Corrente di Risucchio (Rip Current)

I Y V corrente di risucchio 1 1 + 1 5 zona dei frangenti corrente lungocosta spiaggia emersa La corrente lungo costa tende ad accumulare acqua e sedimenti parallelamente alla costa finché si crea un gradiente di pressione che richiede una corrente di compensazione ("rip current" in blu). Questa riporta l'acqua verso mare scavando anche dei canali (superfici erosive).Gli Ambienti Costieri

Celle di Circolazione Litorale

Spiaggia Correnti lungo costa Rip current L'insieme di afflusso di acqua verso costa, la corrente lungo costa e la corrente di risucchio forma una cella di circolazione litorale. Celle simili (tutte delle stesse dimensioni in un dato momento) formano un sistema di circolazione litorale Celle di CircolazioneGli Ambienti Costieri

Spiaggia Correnti lungo costa Rip current celle di circolazione barre sabbiose channel rip current Celle di CircolazioneGli Ambienti Costieri

Corrente Lungo Costa nell'Adriatico

La corrente lungo costa in alto Mar Adriatico si muove da nord verso sud. -Gli Ambienti Costieri

Circolazione Generale nell'Adriatico

La circolazione generale è in senso antiorario. Le acque marine provenienti da sud risalgono dalla costa orientale verso nord e discendono da nord a sud lungo quella occidentale. Le correnti possono variare poi d'intensità con le stagioni e con gli apporti delle acque dolci costiere.

GIUGNO SLOVENIA 0,3 (0,4 CROAZIA BOSNIA 0,3 T (0.6 A € 0,6 0,5 0.6 0,7Gli Ambienti Costieri

Trasporto di Sedimenti del Fiume Orange

Il fiume Orange nasce in Lesotho (costa orientale dell'Africa, Oceano Indiano) e sfocia poi nell'Oceano Atlantico tra il SudAfrica e la Namibia (A = 970.000 km2- lunghezza 2200 km). Quando sfocia nell'Oceano Atlantico i suoi sedimenti vengono trasportati lungo costa per ~1800 km fino in Angola

10° 12º 114° 16° 118°% Giraul Namibe Bero M 16º Curoca 1080 Cunene 1022+1019 C Hoarusib Hoanib Etosha S Pan 1705+1704 20° Ugab Omaruru Swakop 22° Kuiseb ATLANTIC OCEAN 24° N ANGOLA Moçâmedes Desert 28 Skeleton_ Coast Erg km 100 Namib Erg Orange Khumib 18° Uniab Koigab Huab Littoral sand drift 26 TombuaGli Ambienti Costieri

I Delta

Un delta è un corpo sedimentario chiamato così da Erodoto ~2500 anni fa per via della somiglianza del delta del fiume Nilo con la lettera greca 4 I delta sono ambienti sedimentari la cui struttura, in parte emersa ed in parte sommersa, è soggetta al controllo di concomitanti fattori energetici (trasporto solido fluviale, moto ondoso, maree, correnti e topografia del fondale).Gli Ambienti Costieri

Classificazione dei Delta

(a) The 'original' delta: the Nile Delta (b) River-dominated delta: the Mississippi Delta 1 - 4 RIVERS Mississippi Po 20 km RIVER DOMINATED Yukon Danube Ebro Amazon Orinoco - Niger Mekong Rhone WAVE DOMINATED Fly Modern Nile Ganges-Brahmaputra WAVES 1 TIDES (c) Wave-dominated delta: the Rhône Delta 50 km (d) Tide-dominated delta: the Ganges Delta M 4 TIDE DOMINATED 10 km 10 kmGli Ambienti Costieri

Classificazione dei Delta e Apporti Fluviali

Classificazione dei Delta e apporti fluviali delta. "costruttivi" processi delta "distruttivi" cuspidato digitato arcuato onde maree marini = = processi estuarino (Ricci Lucchi, 1980)Gli Ambienti Costieri

Esempio di Delta: Aggradazione e Progradazione

Esempio - DELTA Direzione e verso trasporto sedimenti Relative water-level changes Sed. transfer AGGRADAZIONE PROGRADAZIONE Basin Aggradation Nella progradazione abbiamo una stratificazione incrociata a grande scala (clinostratificazione) ma a differenza dei fiumi a meandro qui abbiamo delle strutture tipo foreset. Il modello geometrico classico di un delta progradante è stato definito da Gilbert (1885) e da Barrel (1912).Gli Ambienti Costieri

Elementi Deposizionali di un Delta

PIANA deltizia (emersa) FRONTE deltizia SCARPATA . Prodelta muds Marine shelf deposits Delta slope (1º-2°) Un delta può essere diviso in 3 elementi deposizionali: PIANA deltizia; FRONTE deltizia; Scarpata di PRODELTAGli Ambienti Costieri

Facies e Associazioni di Facies

elementi deposizionali A superficie deposizionale B - C FACIES E ASSOCIAZIONI DI FACIES sabbie fluviali sabbie di barra di foce prossimale . . O 0 0 0 0 O sabbie e silt di barra di foce distale peliti marine peliti, silt e sabbie fini Fig. 13.43 - Esempio ideale di un sistema deposizionale deltizio suddiviso in elementi deposizionali che, a loro volta, sono scomponibili in associazioni di facies e facies. A. Piana deltizia B. Fronte deltizia C. Scarpata ProdeltaGli Ambienti Costieri

Piana Deltizia

PIANA deltizia. Quando un fiume arriva al mare, si divide sulla piana in una serie di canali distributori. Durante le piene fluviali i sedimenti si accumulano sulla piana. In questo modo la piana deltizia viene mantenuta di qualche m sopra il livello del mare NATIONAL GEOGRAPHIC Photograph by Michael Melford & COPTRIGHTGli Ambienti Costieri

Meccanismo di Deposizione dei Sedimenti

La deposizione dei sedimenti segue lo stesso meccanismo (ventagli di rotta) dei fiumi in seguito ad eventi alluvionali. Il delta si costruisce quindi attraverso una serie di deposizioni successive NATIONAL GEOGRAPHIC Photograph by Michael Melford & COPTRIGHTGli Ambienti Costieri

Ventagli di Rotta Storici del Mississippi

Ventagli di rotta storici del Mississippi (Blatt et al., 1972)

89' 30 A Dry Cypress Bayou Complex. B Grand Liard Complex. c West Bay Complex. D Cubits Gap Complex. E Baptiste Collette Complex. F Garden Island Bay Complex. 0 10 sissippi miglia River -29'15- 1860 18393 Pas8 Southeast == 18912 C South Pass WEST BAY GARDEN ISLAND BAY Pass EAST BAY Port Lada -29'00- est -29'00- 1Gli Ambienti Costieri

Fronte Deltizia e Barra di Foce

Fronte deltizia FRONTE deltizia Qui troviamo la BARRA di Foce sabbie di barra di foce prossimale sabbie e silt di barra di foce distale peliti marine 1 - La parte più elevata (barra prossimale) è la zona ha più alta energia ed è composta da sabbie con granuli sferici, arrotondati e con buona cernita (con laminazioni incrociate). La parte della barra di foce più distale (verso la zona di PRODELTA con solo decantazione e sedimenti fini) è composta da sabbie fini e silt con vegetali e conchiglieGli Ambienti Costieri

Log Stratigrafico di un Delta

50 m Piana 1 Fronte - 1 6 0 m Log stratigrafico di un deltaGli Ambienti Costieri

Facies di Pianura Alluvionale e Barra di Foce

50 m A. Piana Piana 1 Facies di Pianura Alluviale. Depositi legati alla rottura degli argini (crevasse). Laminazioni piano parallele Nº Froude ~1. Laminazioni incrociate asimmetriche a grande e poi a piccola scala (dune e ripples). Peliti da decantazione TRAZIONE + DECANTAZIONE Barra di foce prossimale. Nº Froude <1. Laminazioni incrociate simmetriche e asimmetriche a grande e poi a piccola scala (dune e ripples). Sedimento da moderatamente a ben classato, granuli sferici e arrotondati. B. Fronte Fronte - Barra di foce distale. Sabbia siltosa-argillosa con abbondanti resti vegetali e bioturbazioni. Nº Froude <1. Laminazioni incrociate asimmetriche a piccola scala (ripples). Sedimento moderatamente classato, granuli arrotondati. TRAZIONE C. Prodelta 6 1 0 m Prodelta e piattaforma marina. Peliti bioturbate DECANTAZIONE Log stratigrafico di un deltaGli Ambienti Costieri

Esempi di Delta Attuali

Delta del Nilo

Il delta esisteva già nell'Eocene (38-35 Ma) e poi durante il Pliocene finale e l'inizio del Pleistocene ha avuto un aumento della velocità di sedimentazione come conseguenza del sollevamento delle spalle del Rift etiope, associato ad un aumento delle precipitazioni e dell'erosione (ere glaciali). Si tratta di un delta dominato dal moto ondoso.

Cairo Area della piana deltizia del Nilo = 22000 km2; Altitudine 18m s.l.m al Cairo e <1m s.l.m sul fronte (160 km di raggio)Gli Ambienti Costieri

Delta del Mississippi

(b) River-dominated delta: the Mississippi Delta alude E Sala 20 km Si tratta di un delta digitato dominato dagli apporti fluviali. Area della piana deltizia del Mississippi 60500 km2Gli Ambienti Costieri

Unità Deltizie Oloceniche del Mississippi

Il delta del Mississippi è formato principalmente da 6 unità deltizie oloceniche (depositate negli ultimi 7500 anni) più una piana pleistocenica (formata circa 12.000 anni fa; post LGM).

Red Mississippi River River Late Pleistocene Atchafalaya River Baton ROL ge Lafayette 30° N New Orleans 3 6 Grand Iste 5 29º N - (km) 1 0 50 100 L 93° W 92° W 91° W 90° W 89° W 88° W 1 Maringouin- Sale-Cypremort about 7.5-5 kyr 2 Teche about 5.5-3.5 kyr 3 St Bernard about 4.0-2.0 kyr 4 Lafourche about 2.5-0.5 kyr 5 Plaquemines-Balize about 1.3-0 kyr 6 Atchafalaya- Wax Lake about 0.5-0 kyr · Glacial-period valley In totale si stimano circa 3000*109 ton di sedimenti deposti Pre-late Pleistocene 31º N Holocene 2