Assetto strutturale ed evoluzione morfotettonica quaternaria del vulcano del Monte Vulture...

RIASSUNTO

Vengono ricostruite la storia deformativa e l’evoluzione morfo-strutturale del Monte Vulture, un vulcano composito pleistocenicoubicato sul margine orientale dell’Appennino lucano, sulla basedell’assetto tettonico dell’area, dell’indagine geomorfologica edell’analisi cinematica della popolazione di strutture fragili. I pro-dotti sono costituiti in prevalenza da depositi piroclastici e subordi-natamente da lave, a chimismo potassico, con un’età compresa tra674±7 e 132±12 ka B.P.; la storia evolutiva del Vulture è pertantocontemporanea alla deformazione più recente della porzione fronta-le della catena sud-appenninica.

La distribuzione areale delle vulcaniti è stata ampiamente rivisi-tata sulla base di accorpamenti sintematici delle Unità Vulcano-Stra-tigrafiche Auctt. che non siano separate da reali discordanze angola-ri o da cospicui periodi di quiescenza marcati da paleosuoli ocontatti erosionali non sin-eruttivi. La maggiore unconformitydell’edificio si osserva al contatto delle unità di raffreddamento su-periori sulle ignimbriti, denunciando una significativa deformazionetettonica intorno al limite tra Pleistocene inferiore e medio.

La struttura complessiva dell’area è stata ricostruita sulla basedel bilanciamento di una sezione geologica ottenuta con metodiquantitativi. Le interazioni esistenti tra le deformazioni indottedall’attività vulcanica e quelle legate all’evoluzione tettonica quater-naria della catena sono state investigate attraverso l’analisi della po-polazione di faglie e fratture collezionate sia nei terreni vulcanici chenei sedimenti quaternari. Le fratture sono rappresentate da sistemiad alto angolo o sub-verticali, in genere raggruppati per ogni singolastazione di misura in due famiglie principali ortogonali fra loro.L’orientazione di queste coppie varia con la posizione rispetto alcentro dell’edificio vulcanico, mostrando in tal modo un pattern con-centrico-radiale, tipicamente associato all’attività vulcanica in sensolato (pulsazioni della camera magmatica e deformazione pre-erutti-va del suolo, eruzioni, collasso calderico), in analogia a quanto si os-serva per i morfolineamenti. Alcune faglie ricalcano tuttavia l’orien-tazione di direttrici tettoniche regionali con direzione N120°±10°,suggerendo un diretto controllo della struttura tettonica del frontedella catena sulla deformazione dell’apparato. In particolare, è ri-marcabile la presenza in più punti di faglie inverse o transpressive.Una flower structure generata da trascorrenza sinistra lungo superfi-ci con direzione N120° è visibilmente fossilizzata da un paleosuolosul quale giace un’unità datata 484±8 ka B.P.; le faglie dirette forma-no invece sistemi coniugati non-andersoniani generati da estensionein direzione antiappenninica (NE-SO) che interessano tutti i prodot-ti del Vulture.

Le caratteristiche geochimiche delle unità di raffreddamentonon supportano l’evidenza di un unico trend differenziativo che cor-reli tutti i prodotti emessi. Le ignimbriti basali del Sintema di Fog-gianello – a composizione tefrifonolitica e trachifonolitica – non rap-presentano infatti i termini differenziati dei magmi foiditici-tefriticiche caratterizzano le composizioni delle unità successive. Anche iprodotti più recenti (Sintema di Monticchio) si discostano da un si-

mile trend. Le differenze geochimiche tra gruppi di unità coincidonocon i cambiamenti di regime deformativo nell’area.

L’analisi strutturale e l’indagine geomorfologica hanno mostratoche l’attuale assetto del Monte Vulture e delle aree contigue è deriva-to dall’interazione tra il doming vulcanogenico e la deformazione re-cente del fronte della catena. I dati presentati consentono peraltro diporre un vincolo cronologico superiore all’attività tettonica espressada faglie trascorrenti con componente inversa nell’area del Vulture,confermando anche in quest’area un passaggio da condizioni tran-spressive a distensive durante il Pleistocene medio. Si può dunqueaffermare che almeno tre stadi tettono-evolutivi principali con diffe-renti caratteri cinematici hanno interessato le vulcaniti quaternarie egli adiacenti depositi sedimentari nel corso del Pleistocene, precedu-ti da un importante episodio tettonico in regime contrazionale ac-compagnato da trasferimenti strutturali lungo faglie trasversali edestensione locale ad asse NO-SE. In tale contesto è stato generato unfascio di faglie antiappenniniche (N40-50°) di importanza litosfericache hanno gestito la risalita dei magmi alimentanti l’apparato vulca-nico. Questo sistema di trasferimento strutturale è identificabile nel-la congiungente ideale Foce Sele-basso Ofanto (qui denominata Li-nea del Vulture) ed è stato attivo sia durante il regime contrazionaleplio-pleistocenico che nelle fasi distensive medio-suprapleistoceni-che. La proiezione in profondità di tale linea ricalca la segmentazio-ne della placca apula in subduzione in settori a diverso arretramentoper flessurazione, ma con una diversa collocazione geografica e dif-ferente orientazione rispetto a quanto ipotizzato da altri Autori.All’altezza del fronte della catena, tale discontinuità profonda eredi-tata ha pilotato inizialmente la messa in posto delle unità ignimbriti-che basali del Vulture, ed è stata a più riprese riattivata nel corsodella storia eruttiva, deformativa e morfologica del vulcano.

TERMINI CHIAVE: Tettonica, geomorfologia, vulcanismoquaternario, Monte Vulture (Italia meridionale).

ABSTRACT

Structural setting and Quaternary morphotectonic evolu-tion of Monte Vulture Volcano, southern Apennines, Italy.

The deformational history and morpho-structural evolution ofMonte Vulture, a Pleistocene composite volcano located on the east-ern margin of southern Apennines, have been outlined by integratinginformation from regional and local tectonics, geomorphology, kine-matics of fault population, fracture pattern analysis, multivariatestatistics of chemical data, and a revised stratigraphy of the volcanicunits.

Monte Vulture is a strato-volcano composed of highly under-saturated alkaline-potassic to ultrapotassic rocks belonging to theRoman Magmatic Province and ranging in age from 674±7 to132±12 ka B.P.; it is a relatively small volcanic complex which con-sists of a 700 m thick lava and pyroclastic succession and is charac-terised by a central vent and parasitic cones, eccentric lava-plugs,and domes. The earlier volcanic morphology has been modifiedby summit and lateral volcano-tectonic collapses. The volcano islocalised on a structural high of the pre-Pliocene and Pliocene sedi-mentary bedrock. Its activity developed in middle Pleistocene times,starting at about 0.73 Ma and ending at 0.13 Ma. Therefore, genesisand evolution of Mount Vulture Volcano took place during therecent deformation of the frontal (i.e. eastern) part of the south-Apennines chain.

Boll. Soc. Geol. It., 124 (2005), 543-562, 15 ff., 1 tab.

Assetto strutturale ed evoluzione morfotettonica quaternariadel vulcano del Monte Vulture (Appennino lucano)

MARCELLO SCHIATTARELLA (*), PAOLO BENEDUCE (*), PAOLA DI LEO (**),SALVATORE IVO GIANO (***), PAOLO GIANNANDREA (****) & CLAUDIA PRINCIPE (*****)

(*) Dipartimento di Scienze Geologiche, Università dellaBasilicata, Potenza (e-mail: [email protected]).

(**) Istituto di Metodologie di Analisi Ambientale, C.N.R.,Tito Scalo, Potenza.

(***) Di.S.G.G., Università della Basilicata, Potenza.(****) Dipartimento di Geologia e Geofisica, Università di Bari.

(*****) Istituto di Geoscienze e Georisorse, C.N.R., Pisa.

The arrangement of Monte Vulture deposits has been widelyreviewed by grouping, into basic unconformity-bounded units (Syn-thems), the volcano-stratigraphic units which are not separated byunconformities or long quiescence periods marked by palaeosolsand erosional surfaces. The major unconformity of the volcaniccomplex has been observed at the contact of the upper cooling unitson the basal ignimbrites, suggesting that an important tectonicdeformation occurred at the passage from early to middle Pleis-tocene.

The geological backbone of the area has been reconstructed bymeans of a balanced cross-section. The interplay between vol-canogenic deformation and tectonic evolution of the chain duringthe Quaternary have been investigated by analysing fault and frac-ture populations occurring in both volcanic units and sediments.The fracture system consists mainly of high-angle or sub-verticalplanes which, for each sampling site, are generally grouped in twomain orthogonal sets.

The orientation of fault and fracture sets mirrors the arrange-ment of the morpho-lineaments and changes with respect to the cen-tre of the volcano, thus showing a radial-concentric pattern typicallyassociated with volcanic doming (i.e. pulse of magmatic chamberand consequent pre-eruptive ground deformation). Evidence of tec-tonic control on the deformation of the volcanic complex come fromthe presence in the volcanic units of N120°±10°-trending strike-slipfaults, which represent a regional feature of the southern Apennines.The existence of a flower structure generated by N120° left-lateralshear and sutured by a palaeosol in turn overlaid by a 484±8 ka B.P.unit indicates that the volcano underwent a NE-SW contraction evenduring the middle Pleistocene. NE-SW-directed extensional faultingcaused NW-SE to N-S non-Andersonian conjugate systems affectingall the volcanic products, so testifying a change of tectonic regime.

The tectonic evolution of the area also influenced the chemicalvariation of the volcanic products. Such a control has been revealedby reorganising and statistically analysing the large available chemi-cal database according to the new tectono-stratigraphic picture ofMonte Vulture. New data have also been produced and included inthe dataset to fill the lack of information relative to one of the syn-thems (Valle dei Grigi-Fosso del Corbo Synthem). The complete data-base was used as an input matrix for multivariate statistical analysisusing Principal Component Analysis technique (PCA) and singlevariation diagrams were also produced. To avoid problems arisingfrom comparison of chemical data obtained by techniques with dif-ferent precision (sensitivity and detection limits) only major andtrace elements analyses obtained by XRF (X-ray Fluorescence) weretaken in consideration. Rare Earth Elements and some incompatibleelements such as Ta, Hf, Th, U, Sc as well as Cs were not included inthe database because data regarding these elements were not avail-able for all the synthemic units. The variation plots give evidence forremarkable geochemical differences between the cooling units notconsistent with a unique fractionation trend. The basal ignimbritesform the Foggianello Synthem – with a tephrite-phonolite and tra-chyte-phonolite composition – do not represent the most fraction-ated products of the foidite-tephrite magmas that originated theunits. Also the more recent products (Monticchio Synthem) do notfollow a similar trend.

The final multivariate analysis output showed that the chemicaldataset group into three different ensembles which reflect changesin the deformational regime acting during Pleistocene times in theMonte Vulture area.

Structural analysis and geomorphic survey showed that the pre-sent-day setting of the volcano and adjacent areas derived from theinterplay between volcanogenic doming and regional tectonics. Datapresented in this study allow the tectonic activity, expressed by theN120°-trending left-lateral strike-slip faults, to be constrained, show-ing that in this area the deformational regime changed from trans-pressional to transtensional conditions during the middle Pleis-tocene. It can be concluded that three main morpho-tectonic stageswith different fault kinematics affected the Quaternary volcanicdeposits and the adjoining sedimentary successions. An importanttectonic episode, generated in a contractional regime and associatedwith structural transfer with local NW-SE extension, pre-dates thesestages. In this scenario, a set of N40-50°-trending deep faults wasgenerated. Such a system was responsible for the magma ascent,maybe inducing the formation of several magma chambers localisedat different levels, as suggested by the chemical peculiarities of theMount Vulture products. The transfer structure – here named Vul-ture Line – crosses the entire chain-foreland system and may be iden-tified in the alignment of the Sele and Ofanto rivers mouths and wasactive both during the upper Pliocene – lower Pleistocene contrac-tional regime and the middle–upper Pleistocene extensional stages.The deep projection of the Vulture Line traces the discontinuity of

the subducting Apulian plate which rolls back with different flexuralretreats. This inherited feature controlled the emplacement of theignimbrites (Foggianello Synthem) and was repeatedly re-activatedduring the eruptive, deformational and morphological history of thevolcano.

KEY WORDS: Tectonics, geomorphology, Quaternary vol-canism, Monte Vulture Volcano (southern Italy).

INTRODUZIONE

Il Monte Vulture è un edificio vulcanico pleistocenicoubicato sul margine orientale dell’Appennino lucano, circa35 km a nord di Potenza (fig. 1), i cui prodotti sono statioggetto di numerosi scritti a partire dall’inizio del secolo.Pochi lavori di carattere strutturale e morfotettonico sonotuttavia presenti nella letteratura geologica riguardante ilvulcano del Vulture, mentre nelle ultime decadi molti stu-di sono stati dedicati alla tettonica delle aree vulcanicheed alla loro evoluzione morfostrutturale, alle relazioni tramagmatismo e faglie o tra queste e la sismicità in contestivulcanici, ai rapporti tra deformazione regionale e vulca-no-tettonica ed alla relativa modellistica (cfr. p. es., tra glialtri, WITHJACK & SCHEINER, 1982; FREZZOTTI et alii,1988; BENEDUCE & SCHIATTARELLA, 1990, 1997; BOSI &GIORDANO, 1997; KARAKHANIAN et alii, 1997; MOORE &KOKELAAR, 1997; ETIOPE et alii, 1999; ACOCELLA & FUNI-CIELLO, 1999; ACOCELLA et alii, 2000; DOGLIONI et alii,2001). Questa nota ha lo scopo di aggiornare e sintetizzarele conoscenze sull’assetto strutturale del vulcano del Mon-te Vulture e delle aree contigue e di delinearne le tappe tet-tono-evolutive quaternarie. Inoltre, sono descritti i caratte-ri geomorfologici del substrato sedimentario su cui siimposta l’apparato vulcanico, oltre a quelli relativi all’evo-luzione dell’edificio e della rete drenante.

La struttura complessiva dell’area è stata ricostruitasulla base del bilanciamento di una sezione geologica ot-tenuta con metodi quantitativi, mentre le interazioni esi-stenti tra le deformazioni indotte dall’attività vulcanica equelle legate all’evoluzione tettonica quaternaria della ca-tena sono state investigate attraverso l’analisi della popo-lazione di faglie e fratture collezionate sia nei terreni vul-canici che nei sedimenti quaternari nell’area compresa trail Fiume Ofanto ad ovest e la Fiumara l’Arcidiaconata adest. Ulteriori osservazioni sono state infine compiute suiterreni dei bacini quaternari di Atella, Venosa e Melfi, po-sti rispettivamente a sud, a nord-est ed a nord dell’edificiovulcanico.

La costruzione della sezione bilanciata Medio Ofanto-Venosa ha richiesto nuove informazioni sull’assetto giaci-turale e tettonico delle successioni sedimentarie oligo-mioceniche, costituenti le unità alloctone della catena, edei terreni clastici plio-quaternari affioranti lungo i mar-gini del Monte Vulture. La distribuzione areale delle vul-caniti è stata inoltre ampiamente rivisitata sulla base diaccorpamenti sintematici delle unità vulcano-stratigrafi-che Auctt. che non siano separate da reali discordanze an-golari o da cospicui periodi di quiescenza marcati da pa-leosuoli o contatti erosionali non sin-eruttivi.

INQUADRAMENTO GEOLOGICO REGIONALE

L’Appennino meridionale è una catena orogenica avergenza orientale formatasi a partire dall’Oligocene ter-

544 M. SCHIATTARELLA ET ALII

minale lungo il bordo occidentale della microplacca apu-la. Il prisma è principalmente composto da successionisedimentarie in facies di piattaforma e/o di mare profon-do (fig. 1) che rappresentano le coperture di differenti do-mini paleogeografici mesozoici (D’ARGENIO et alii, 1975)scollate dai loro rispettivi basamenti, e dai cunei clasticineogenici e pleistocenici che rappresentano i depositi si-norogeni del margine attivo (PESCATORE et alii, 1999; PIE-RI et alii, 1996). La catena si è sviluppata a tetto dellaplacca in subduzione verso O-SO, la cui cerniera arretraper roll-back verso i quadranti orientali (ROYDEN et alii,1987; PATACCA & SCANDONE, 1989; DEWEY et alii, 1989;DOGLIONI, 1991). L’arretramento differenziale della plac-ca subdotta (ROYDEN et alii, 1987) causa la segmentazio-ne dell’orogene tramite la scomposizione ad opera di fa-glie trascorrenti (SCHIATTARELLA, 1998, e bibliografiacontenuta).

La direzione assiale della catena sud-appenninica èall’incirca N140-150°, coincidente con l’andamento deisistemi di sovrascorrimento e delle faglie estensionaliquaternarie, mentre i principali sistemi di faglie plio-qua-ternarie oblique, con apprezzabile componente di scivola-mento lungo direzione, sono orientati secondo gli anda-menti N120°±10° e N50-60° (ORTOLANI et alii, 1992;SCHIATTARELLA, 1998; PESCATORE et alii, 1999).

La compressione nella porzione frontale del cuneo diaccrezione è seguita da una estensione di retroarco a ter-go (MALINVERNO & RYAN, 1986; PATACCA et alii, 1990),responsabile tra l’altro del vulcanismo peritirrenico qua-ternario. Indizi di compressione recente lungo la zonafrontale della catena sono evidenti sia nei sedimenti cla-stici pleistocenici (PIERI et alii, 1997) che nei depositi vul-canici del Vulture (BENEDUCE & SCHIATTARELLA, 1997),mentre la tettonica estensionale si sviluppa nella fasciatirrenica e in quella assiale della catena appenninica(BRANCACCIO et alii, 1991; ORTOLANI et alii, 1992), dove èancora in atto, come indicato dai caratteri della sismicitàdi questi settori (AMATO & SELVAGGI, 1993).

Il prisma orogenico sud-appenninico è formato dallasommità alla base (fig. 2), cioè dal margine tirrenicoall’avampaese adriatico, dalle seguenti unità tettoniche(PESCATORE et alii, 1999, e bibliografia contenuta): 1)unità ofiolitiche giurassico-cretaciche («Unità Liguridi»Auctt.), ricoperte in discordanza da depositi sintettonicioligo-miocenici; 2) unità di piattaforma carbonatica (piat-taforma appenninica o campano-lucana) di età compresatra il Trias ed il Miocene inferiore; 3) unità costituite dasedimenti di mare basso e di mare profondo (bacino diLagonegro) di età compresa tra il Trias inferiore-medioed il Miocene inferiore-medio; 4) un ventaglio embriciatofrontale formato da successioni di margine e di bacinoprofondo a dominante argillosa con età compresa tra ilCretacico medio ed il Miocene inferiore, ricoperte da de-positi sinorogeni del Miocene medio-superiore; 5) unitàdella piattaforma carbonatica apula, incorporate per un-derplating alla base del cuneo di accrezione.

Successioni plio-pleistoceniche sono tettonicamentesottoposte alle unità della porzione frontale della catena(BALDUZZI et alii, 1982; PATACCA & SCANDONE, 1989; RI-VIELLO et alii, 1997) e giacciono stratigraficamente sullapiattaforma apula (PIERI et alii, 1996). Le unità che costi-tuiscono il settore frontale sono state probabilmente scol-late da un originario dominio paleogeografico apulo o la-gonegrese, i cui termini mesozoici sono attualmentesottoposti alle unità della catena. Il dominio in oggetto

ASSETTO STRUTTURALE ED EVOLUZIONE MORFOTETTONICA QUATERNARIA DEL VULCANO DEL MONTE VULTURE 545

Fig. 1 - Schema tettonico dell’Appennino meridionale (nel riquadro:ubicazione dell’area del Monte Vulture; A-A’: traccia della sezionegeologica di fig. 6). LEGENDA: 1) Sedimenti plio-quaternari e vulca-niti quaternarie; 2) Depositi sinorogeni miocenici; 3) Unità interneofiolitifere cretaceo-oligoceniche (Unità Liguridi); 4) Carbonatimeso-cenozoici di mare basso della Piattaforma Appenninica (ocampano-lucana); 5) Successioni triassico-mioceniche di mare basso,di margine e pelagiche del Bacino Lagonegrese; 6) Carbonati meso-cenozoici di mare basso della Piattaforma Apula; 7) Edifici vulcanici;8) Fronte di sovrascorrimento della catena.– Tectonic sketch map of the southern Apennines (in the frame: loca-tion of Monte Vulture area; A-A’: trace of the cross-section shown infig. 6). LEGEND: 1) Pliocene to Quaternary sediments and Quaternaryvolcanics; 2) Miocene syn-orogenic deposits; 3) Ophiolite-bearing Cre-taceous to Oligocene internal units (Ligurian Oceanic Basin); 4) Meso-Cenozoic shallow-water carbonates of the Campania-Lucania Plat-form; 5) Triassic to Miocene shallow-water, margin and pelagicLagonegro Basin successions; 6) Meso-Cenozoic shallow-water carbon-ates of the Apulian Platform; 7) Volcanoes; 8) Thrust front of the chain.

Fig. 2 - Schema tettono-stratigrafico semplificato dell’Appenninocampano-lucano (da SCHIATTARELLA, 1998). Sigle: UO = Unità Ligu-ridi (Giurassico-Oligocene); GC = Gruppo del Cilento (Miocene);Tr = carbonati di piattaforma altotriassici; J = carbonati di piattafor-ma giurassici; K = carbonati di piattaforma cretacici; Pc-E = succes-sioni paleogeniche di piattaforma e di margine; M = successioniinframioceniche pre-flyschoidi; MF = F.ne di Monte Facito (Triassi-co inferiore-medio); CS = F.ne dei Calcari con selce (Triassico supe-riore); SS = F.ne degli Scisti silicei (Triassico superiore-Giurassico);G = F.ne dei Galestri (Cretacico inferiore); FR = «Flysch Rosso»(Cretacico medio-Oligocene); N = Quarzareniti numidiche (Mioceneinferiore-medio); AV-FR = Successioni cretacico-oligoceniche di tipo«Argille varicolori» e «Flysch Rosso»; SP = F.ne di Serra Palazzo(Miocene superiore).– Tectono-stratigraphic scheme of Campania-Lucania Apennines (afterSCHIATTARELLA, 1998). Labels: UO = Ligurian units (Jurassic-Oligocene);GC = Cilento Group (Miocene); Tr = upper Triassic shallow-water dolo-stones; J = Jurassic shallow-water limestones; K = Cretaceous shallow-water limestones; Pc-E = Palaeogene shallow-water and platform marginsuccessions; M = lower Miocene pre-orogenic successions; MF = MonteFacito Fm (lower-middle Triassic); CS = Calcari con selce Fm (upperTriassic); SS = Scisti silicei Fm (upper Triassic-Jurassic); G = Galestri Fm(lower Cretaceous); FR = «Flysch Rosso» (middle Cretaceous-Oligocene);N = Numidian sandstone (lower-middle Miocene); AV-FR = Cretaceous toOligocene «Argille varicolori» – and «Flysch Rosso» – like successions; SP= Serra Palazzo Fm (upper Miocene).


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Fig. 3

potrebbe rappresentare un bacino pelagico coevo al baci-no di Lagonegro ma da questo separato da una soglia, op-pure la porzione più orientale dello stesso bacino lagone-grese o una piattaforma carbonatica evolvente ad unambiente bacinale durante il Cretaceo (SCHIATTARELLA,1998).

L’evoluzione neotettonica del settore orientale dellacatena sud-appenninica è illustrata da CIARANFI et alii(1983), che riconoscono un esteso sollevamento tra ilPleistocene medio e superiore in corrispondenza di unafascia con andamento NO-SE. All’interno di questa si ri-conoscono più superfici erosionali – a luoghi profonda-mente reincise e sospese rispetto all’attuale livello di base– generate durante cicli morfogenetici suprapliocenici edinfrapleistocenici. Gli stessi Autori descrivono lineamentitettonici a scala regionale trasversali alla catena e con ca-ratteri di trascorrenza, come la linea Trinitapoli-Paestum.Nel tratto a ridosso del Monte Vulture, la linea citata ri-sulterebbe attiva fino al Pleistocene superiore e responsa-bile di manifestazioni idrotermali.

Un quadro regionale sull’importanza litosferica dei li-neamenti tettonici ad andamento antiappenninico – checontrollano vulcanesimo e trasferimento del rilascio dienergia sismica tra segmenti contigui delle faglie sismo-geniche maggiori ad andamento appenninico – è fornitoda ORTOLANI et alii (1992), che interpretano queste fagliee quelle con andamento appenninico come strutture sin-cinematiche.

CARATTERI STRATIGRAFICI E GEOMORFOLOGICIDEL VULCANO E DELLE AREE CONTIGUE

Il Monte Vulture è un vulcano composito pleistocenico(fig. 3) caratterizzato da prodotti sottosaturi a chimismoalcalino-potassico (MELLUSO et alii, 1996, e bibliografiacontenuta; per una contestualizzazione geodinamica delvulcanismo potassico si veda anche PECCERILLO, 1998, ebibliografia contenuta). La successione delle vulcaniti èstata suddivisa in unità sintematiche (fig. 4) con età chevanno da 674±7 ka a 132±12 ka (BROCCHINI et alii, 1994;BONADONNA et alii, 1998).

La struttura profonda dell’area vulcanica è stata inve-stigata in passato su base geofisica da LA VOLPE et alii(1984), mentre contributi geomorfologici e morfostruttu-rali sono stati forniti da BOENZI et alii (1987) e, più recen-


Fig. 3 - Carta geologica del Monte Vulture (ubicazione dell’area nel riquadro in basso). LEGENDA: 1) Laghi di Monticchio; 2) Corpi di frana edepositi alluvionali e lacustri; Unità vulcaniche del Monte Vulture e successioni dei bacini sedimentari epiclastici associati: 3) Sintema deiLaghi di Monticchio (132±12 ka); 4) Sintema della Valle dei Grigi-Fosso del Corbo (480±8 ka); 5) Sintema di Melfi (557±7 ka); 6) Sintema diBarile (646,3±6,7 ka - 624±35 ka); 7) Sintema di Foggianello (674±7 ka); Unità pre-vulcaniche: 8) Supersintema della Fiumara di Atella (Plio-cene superiore-Pleistocene inferiore?); 9) Unità sinorogene mioceniche discordanti sul substrato meso-cenozoico; 10) Unità del T.te Rifezze(«Complesso delle Argille marnose», Cretacico-Oligocene); 11) Unità Sassano-M.te Mattina («Flysch Rosso» Auctt., Cretacico-Oligocene, esuccessioni mioceniche a tetto); 12) Unità di Ripacandida (Miocene); Simboli: a) sovrascorrimento (tratteggiato quando incerto, a tratto epunto quando sepolto); b) faglia inversa (tratteggiata quando incerta, a tratto e punto quando sepolta); c) faglia diretta (tratteggiata quandoincerta, a tratto e punto quando sepolta); d) faglia trascorrente (tratteggiata quando incerta, a tratto e punto quando sepolta); e) faglia ad altoangolo con cinematica non determinata (tratteggiato quando incerto, a tratto e punto quando sepolto); f) orlo craterico; g) centro vulcanico.– Geological sketch map of Monte Vulture (location of the area in the frame). LEGEND: 1) Monticchio Lakes; 2) Landslides, alluvial and lacustrinedeposits; Volcanic units of Monte Vulture and associated sedimentary units: 3) Laghi di Monticchio Synthem (132±12 ka); 4) Valle dei Grigi-Fosso del Corbo Synthem (480±8 ka); 5) Melfi Synthem (557±7 ka); 6) Barile Synthem (646,3±6,7 ka - 624±35 ka); 7) Foggianello Synthem(674±7 ka); Pre-volcanic units: 8) Fiumara di Atella Super-synthem (upper Pliocene-lower Pleistocene?); 9) Miocene syn-orogenic units uncon-formably overlaying Meso-Cenozoic bedrock; 10) Rifezze River Unit («Complesso delle Argille marnose», Cretaceous-Oligocene); 11) Sassano-Mt.Mattina Unit («Flysch Rosso» Auctt., Cretaceous-Oligocene, and Miocene successions on the top); 12) Ripacandida Unit (Miocene); Symbols:a) thrust (uncertain thrust marked with dashed line; dashed-dotted line indicates buried thrust); b) reverse faults (uncertain fault marked withdashed line; dashed-dotted line indicates buried fault; c) normal fault (uncertain fault marked with dashed line; dashed-dotted line indicatesburied fault); d) strike-slip fault (uncertain fault marked with dashed line; dashed-dotted line indicates buried fault); e) high-angle fault with non-defined kinematics (uncertain contact marked with dashed line; dashed-dotted line indicates buried contact); crater rim; g) volcano centre.

Fig. 4 - Schema tettono-stratigrafico del Monte Vulture (unità sinte-matiche da GIANNANDREA et alii, 2004).– Tectono-stratigraphic scheme of Monte Vulture Volcano (synthemicunits as defined by GIANNANDREA et alii, 2004).

temente, da BENEDUCE & GIANO (1996) e CICCACCI et alii(1999). I primi dati strutturali di terreno si devono a BE-NEDUCE & GIANO (1996) e BENEDUCE & SCHIATTARELLA

(1997), sintetizzati in PIERI et alii (1997).

LE SUCCESSIONI SEDIMENTARIE QUATERNARIE

I depositi quaternari sono rappresentati da successio-ni limoso-sabbioso-conglomeratiche di origine fluvio-la-custre con clasti che derivano dallo smantellamento erosi-vo del substrato meso-cenozoico e delle formazioniclastiche plioceniche affioranti nelle aree adiacenti. Lesuccessioni fluvio-lacustri sono interdigitate a diverse al-tezze stratigrafiche con le vulcaniti del Monte Vulture,come mostrato in fig. 4.

In generale, i terreni precedenti l’attività del vulcanosono rappresentati dai Conglomerati di Irsina1 (PIERI etalii, 1996, e bibliografia contenuta), mentre le successionidei bacini di Venosa-Matinelle, Atella e Melfi si deposita-no nello stesso intervallo temporale dell’attività vulcanicaresponsabile della messa in posto delle unità di raffredda-mento del Supersintema del Monte Vulture. I depositi ditravertino affioranti nelle vicinanze dell’abitato di Atella elungo la Valle dell’Ofanto, in destra orografica a nord-ove-st di Monticchio Bagni, sembrano invece successivi all’in-tera attività del Vulture (LA VOLPE & RAPISARDI, 1977),anche se mancano chiare relazioni stratigrafiche con iprodotti vulcanici più recenti.

Conglomerati di IrsinaQuesta formazione, del Pleistocene medio, è relativa

alla parte alta del ciclo sedimentario regressivo della fossaBradanica. Si tratta di banchi conglomeratici poligenicicon spessori intorno ai 15-20 metri riconducibili a faciesdi transizione (spiaggia o delta) posti a tetto delle Argillesubappenniniche (PIERI et alii, 1996). È presente limitata-mente al bordo bradanico dove a luoghi si osserva l’origi-naria superficie strutturale pianeggiante. L’assenza di ele-menti vulcanici nella matrice dei conglomerati fapropendere per un’origine precedente alla genesi del vul-canismo del Vulture (BOENZI et alii, 1987).

Depositi del bacino fluvio-lacustre della Fiumara di Veno-sa-Matinelle e del Torrente BasentelloPICCARRETA & RICCHETTI (1970) riconoscono, nel-

l’evoluzione tettono-sedimentaria del bacino, tre distinteunità litostratigrafiche fluvio-lacustri che corrispondonoad episodi sedimentari sia più antichi che coevi alla mes-sa in posto delle successioni vulcaniche del Vulture. Lagenesi del bacino viene messa in relazione a diversi eventitettonici estensionali pleistocenici le cui direttrici tettoni-che sarebbero rappresentate da faglie con andamento E-Oe NNO-SSE in corrispondenza delle quali si impostanorispettivamente la forra di Venosa-Matinelle e il TorrenteBasentello. Secondo gli Autori, l’unità stratigraficamentepiù bassa è costituita da ghiaie e conglomerati con sabbiee limi precedenti all’attività del Vulture; l’unità interme-dia e quella superiore, sono rispettivamente costituite da

ghiaie e tufiti, e da tufiti, limi, travertini e ghiaie; la depo-sizione di entrambe le unità si colloca posteriormenteall’attività deposizionale del Sintema di Barile.

Bacino lacustre di AtellaI depositi di questa unità affiorano estesamente nella

parte meridionale dell’edificio (fig. 3) dove risultano inlarga parte terrazzati e in appoggio su conglomerati allu-vionali. Sono costituiti da cineriti rimaneggiate in am-biente lacustre spesso caratterizzate da laminazioni. Lapresenza di piroclastiti di deposizione primaria nella suc-cessione lacustre suggerisce un’evoluzione del bacino as-sai rapida e contemporanea all’attività vulcanica. LA VOLPE

& RAPISARDI (1977) forniscono una duplice interpretazio-ne sulla genesi ed evoluzione del bacino: la prima prevedeuno sbarramento operato dalle coltri piroclastiche sul de-flusso delle acque della paleofiumara di Atella nei pressidella confluenza con il Fiume Ofanto; la seconda ipotesiammette invece uno sbarramento dovuto a motivi tettoni-ci su una paleofiumara di Atella il cui deflusso superficia-le, al contrario di quello attuale, era diretto verso E-SE.Lo schema dei rapporti stratigrafici riportato in fig. 4 per-mette di collocare il bacino di Atella a tetto delle unitàignimbritiche del Sintema di Foggianello.

Bacino di MelfiQuasi coevo al bacino di Atella è un piccolo bacino la-

custre nell’area di Melfi che si sarebbe formato in seguitoallo sbarramento del torrente Melfia da parte delle coltripiroclastiche (LA VOLPE & PRINCIPE, 1989) relative al Sin-tema di Barile. Sui terreni lacustri di tale bacino in partepoggiano le lave associate all’haüynofiro di Melfi (LA

VOLPE & PRINCIPE, 1989).

Depositi di travertinoLa successione è rappresentata da litosomi irregolari

di travertino fitoclastico. Questi depositi affiorano in lar-ga misura lungo le pendici meridionali del Monte Vulture(bacino di Atella) e, verso ovest, nei dintorni di Foggianoe di Monticchio Bagni, oltre che in piccoli lembi isolati anord-ovest dell’edificio. I depositi di travertino sembranosuccessivi all’attività vulcanica (LA VOLPE & RAPISARDI,1977), affiorando a tetto delle piroclastiti, dei depositi la-custri del bacino di Atella e delle alluvioni terrazzate dellaFiumara di Atella.

LA SUCCESSIONE DEI PRODOTTI VULCANICI

L’edificio vulcanico del Monte Vulture è stato suddivi-so, per la presenza di superfici di discontinuità, nelle se-guenti maggiori unità a limiti inconformi (fig. 4): Super-sintema di Monte Vulture e Supersintema di Monticchio,a loro volta suddivisi in unità sintematiche di rango mi-nore. Il sintema più antico è quello di Foggianello, com-prendente prodotti datati circa 674±7 ka (BROCCHINI etalii, 1994), costituito tra l’altro da filoni trachitici (PRINCI-PE & GIANNANDREA, 2002) affioranti ad est di Melfi, ca-ratterizzati da grossi fenocristalli di k-feldspato e plagio-clasio (HIEKE MERLIN, 1967). La messa in posto di taliprodotti segna probabilmente l’inizio dell’attività del Vul-ture. A questi segue, a testimonianza di una breve fase diquiescenza del vulcano, una breccia epiclastica massiva atetto della quale poggiano cineriti da caduta e da flussopiroclastico diluito e concentrato (GIANNANDREA et alii,2004) e due coltri ignimbritiche (Ignimbriti A e B di CRI-


1 Con il termine di «Conglomerati di Irsina» si intendono qui tuttii depositi clastici grossolani collocati stratigraficamente a tetto dellasuccessione plio-pleistocenica dell’avanfossa bradanica, costituitadalle Argille subappennine e dalle Sabbie di Monte Marano, che rap-presentano in realtà lembi isolati di depositi di facies ed età diverse.

SCI et alii, 1983) a composizione tefrifonolitica e trachifo-nolitica (DE FINO et alii, 1982), separate tra loro e dai sot-tostanti depositi da due paleosuoli. A questa fase di atti-vità segue un periodo di quiescenza in cui i processimorfogenetici hanno prodotto cospicui volumi di depositiepiclastici (fase erosiva «Flaminia» in BONADONNA et alii,1998).

Sulla superficie erosionale che modella le unitàignimbritiche poggiano le successioni del Sintema di Ba-rile caratterizzate dalla messa in posto di ingenti volumidi vulcaniti responsabili della costruzione dello strato-vul-cano del Monte Vulture. Quest’unità è rappresentata, allabase, dal duomo fonolitico (DE FINO et alii, 1982) di Top-po San Paolo (646,3±6,7 ka in BROCCHINI et alii, 1994);verso l’alto si passa ad una fitta alternanza di strati deci-metrici di lapilli, pomici e scorie a chimismo tefritico efoiditico (DE FINO et alii, 1982), contenenti a diverse al-tezze stratigrafiche numerosi paleosuoli e superfici ero-sionali. Nella porzione sommitale dell’unità sono presentidepositi da flusso piroclastico costituiti da cineriti massi-ve contenenti blocchi lavici decimetrici con intercalazionidi colate laviche a tessitura scoriacea e massiva con com-posizione da foiditica a tefritico/basanitica (DE FINO etalii, 1982). Il deflusso delle lave è talvolta controllato dacanali erosionali incisi nelle sottostanti piroclastiti e ge-neticamente legati al paleodrenaggio delle incisioni tor-rentizie. A questo intervallo temporale è legata la genesidei centri eruttivi di Toppo S. Agata, Fontana dei Preti,Serra di Lupo e Piana Ferriera. Il Sintema di Barile sichiude con depositi da caduta (strati decimetrici di lapilligrigio-verdastri, ceneri pisolitiche) e di un flusso pirocla-stico diluito e concentrato (624±35 ka in BROCCHINI etalii, 1994).

Durante la costruzione dell’edificio vulcanico avvienela sedimentazione, in parte controllata tettonicamente,delle successioni fluvio-lacustri del Bacino di Atella a sud,del Bacino di Melfi a nord e del Bacino di Venosa a nord-est. Queste depressioni sono aggradate dai prodotti epi-clastici derivanti dall’erosione delle vulcaniti. I depositirelativi ai primi due bacini poggiano sulle ignimbriti delSintema di Foggianello (fig. 4), mentre quelli del Bacinodi Venosa sono morfologicamente incastrati nei Conglo-merati di Irsina.

Il Sintema di Melfi è rappresentato dalla piastra lavicadell’Haüynofiro di Melfi (HIEKE MERLIN, 1967; 557±7 kain BONADONNA et alii, 1998). La sua messa in posto avvie-ne dopo una fase di quiescenza di circa 40 ka.

La base stratigrafica del Supersintema di Monticchioè rappresentata da un paleosuolo dello spessore di oltreun metro (M18 in LA VOLPE & PRINCIPE, 1994) separatodal sottostante Sintema di Barile da una superficie di ero-sione. Sul paleosuolo poggia – in discordanza rispetto allasottostante unità sintematica – il Sintema della Valle deiGrigi-Fosso del Corbo, costituito da un banco di scorie dalancio (484±8 ka in BROCCHINI et alii, 1994) e da unospesso deposito di breccia, ben osservabili in localitàCiaulino-Case Lopes. La messa in posto dell’unità apparelegata all’attivazione della faglia diretta ubicata tra la Val-le dei Grigi ad ovest e il Fosso del Corbo a sud-est, re-sponsabile del ribassamento di circa 100 metri della partemeridionale dell’edificio (LA VOLPE & PRINCIPE, 1991,1994). Il successivo collasso vulcano-tettonico del fiancosud-occidentale dell’edificio avrebbe generato la calderadi Piano Comune-Serra Corta a sua volta «tagliata» dalleforme crateriche dei Laghi di Monticchio. Recentemente

la depressione di Piano Comune è stata reinterpretatacome un tuff ring (PRINCIPE & GIANNANDREA, 2002).

Il Sintema di Monticchio, che segna la chiusura dellefasi eruttive del Vulture, è rappresentato da vulcaniti lega-te ad attività idromagmatica. I depositi sono associati apiccoli centri eruttivi monogenici, fra cui spiccano i pro-dotti carbonatitici e melilitici (132±12 ka in BROCCHINI etalii, 1994) dei due maar dei Laghi di Monticchio (PRINCI-PE & STOPPA, 1994; STOPPA & PRINCIPE, 1997). Lungo lavalle dell’Arcidiaconata – e segnatamente poco a nord-ovest di Ripacandida – e in destra orografica del FiumeOfanto – all’altezza del tratto ad ovest dell’abitato di Fog-giano – sono ubicati due centri eruttivi diatremici (PRIN-CIPE & GIANNANDREA, 2002) caratterizzati da una mode-sta dispersione dei prodotti, la cui attività può essereverosimilmente legata alla stessa fase eruttiva dei crateridi Monticchio.

CARATTERISTICHE GEOMORFOLOGICHE E MORFOSTRUTTU-RALI DELL’EDIFICIO VULCANICO

Il Monte Vulture sorge su un alto strutturale rappre-sentato da terreni sedimentari meso-cenozoici sui quali èintagliata una paleosuperficie visibilmente fossilizzata daiprodotti dell’edificio (ORTOLANI & PAGLIUCA, 1988). Lem-bi relitti di tale superficie di spianamento sono presentianche lungo i rilievi che da Monte Mattina si sviluppanoverso la valle dell’Ofanto a quote variabili tra 600-800 me-tri s.l.m.; in questo paesaggio fossile sono presenti formedi incisione fluviale attualmente sospese rispetto all’attua-le livello di base dell’erosione e che non si correlano conl’andamento del reticolo attuale. Nel settore meridionalela Fiumara di Atella separa fisicamente l’area di studiodalla dorsale conglomeratico-sabbiosa pliocenica di Ruvodel Monte, che conserva un lembo di paleosuperficie in-torno agli 800 metri di quota. A sud-est dell’abitato diRionero, tale superficie – posta tra 650 e 700 metri s.l.m.– è identificabile nella spianata sommitale della dorsalead andamento appenninico costituita dalle Unità Irpine eLagonegresi, su cui è impostato parte dell’edificio del Vul-ture. La dorsale e l’apparato vulcanico separano i bassimorfologici del bacino di Atella a sud-ovest e della Fiuma-ra l’Arcidiaconata ad est. La continuità fisica di questadorsale a nord-ovest dell’edificio è interrotta dal FiumeOfanto, il cui corso è controllato da una importante lineadi faglia. Tale corso d’acqua, secondo BOENZI et alii(1987), avrebbe approfondito la sua valle di circa 200 mnell’ultimo milione di anni, provocando anche lo smantel-lamento erosivo del fianco occidentale del vulcano.

La successione dei prodotti vulcanici è caratterizzatadalla presenza di numerosi depositi vulcanoclastici edepiclastici posti a diverse altezze stratigrafiche. Sono sta-te riconosciute, ad esempio, superfici di aggradazione ri-conducibili a corpi di conoide costituiti da vulcanoclastitiin località Il Gaudo, a SE dell’edificio. Sono presenti, inol-tre, canali di erosione riempiti dai prodotti delle unitàsuccessive. L’agente morfogenetico principale è da ricon-durre al deflusso delle acque superficiali. Pertanto, sial’origine delle forme di accumulo che di erosione può es-sere verosimilmente associata alle fasi di erosionedell’edificio durante i periodi di quiescenza.

L’assenza di prodotti rimaneggiati e forme di erosioneall’interno delle ignimbriti del Sintema di Foggianello,suggerisce che la messa in posto di tali unità avveniva suuna paleomorfologia a bassa energia di rilievo sulla quale


si sarebbe successivamente costruito l’edificio vulcanicoin senso stretto.

La morfologia dell’area durante le fasi eruttive è statapiù volte vistosamente modificata. Il ritrovamento di vul-caniti in destra orografica della valle dell’Arcidiaconataalla quota degli abitati di Ripacandida e Ginestra, perspessori di diversi metri, suggerisce che la valle è stata in-cisa in buona parte in prodotti vulcanici e che non è strut-turalmente controllata nonostante un certo andamentorettilineo. Pertanto la differenza di quota tra il fondovalleattuale e le sue spalle (si noti che quella occidentale coin-cide con il pedemonte orientale del vulcano) consente distimare nell’ordine del centinaio di metri il sollevamentocomplessivo dell’area negli ultimi 500.000 anni, con untasso di uplift locale di 0.2 mm/a, in buon accordo conquanto calcolato da SCHIATTARELLA et alii (2003) per inon lontani bacini lacustri quaternari di Pignola, ubicatipochi chilometri a sud di Potenza.

L’attuale sviluppo della rete drenante ha un andamen-to che risponde ad una simmetria approssimativamenteradiale (fig. 5). Il grado di approfondimento degli impluvidei versanti nord-orientali è tuttavia molto diverso rispettoa quello dei versanti sud-occidentali: mentre per questi ul-timi sono osservabili delle sezioni ad U con un profilo lon-gitudinale concavo e pendenze del 15÷20%, per i primi siosservano invece delle incisioni molto pronunciate conuna tipica sezione a V e pareti sub-verticali, con profilolongitudinale rettilineo. Nel settore orientale, inoltre, datal’esiguità degli spessori di vulcaniti, l’erosione lineare ha

permesso al substrato meso-cenozoico di affiorare nelleincisioni dell’area di Barile e Rionero. Le differenze tra idue settori ricordati possono essere messe in relazione aidiversi livelli di base locali dell’erosione legati all’indivi-duazione del bacino di Atella a sud-ovest e dal maggior ap-profondimento del paleoalveo dell’Arcidiaconata a oriente.

La continuità laterale della rete drenante a simmetriaradiale è interrotta nel settore occidentale dell’edificio dal-la depressione di Monticchio (fig. 5). Questo indica che ladissecazione dei versanti è precedente allo stadio di atti-vità che porta alla creazione della depressione ed alla mes-sa in posto dei successivi prodotti. Pertanto, buona partedel reticolo attualmente osservabile sui fianchi del vulcano– e segnatamente nei settori settentrionale, orientale e me-ridionale del corpo centrale dell’edificio – è da considerareuna forma relitta. Inoltre, l’esistenza di scarpate morfolo-giche di chiara origine tettonica nel settore nord-occiden-tale rende conto della presenza di alcune valli sospese.

All’interno della depressione vulcano-tettonica diMonticchio (BOENZI et alii, 1987) sono presenti tre formecrateriche, due delle quali interpretabili come maar(STOPPA & PRINCIPE, 1997) e identificabili nelle depres-sioni lacustri, e l’altro come tuff ring e coincidente conl’area di Piano Comune (PRINCIPE & GIANNANDREA, 2002;GIANNANDREA et alii, 2004). Quest’ultimo interrompe lacontinuità fisica verso sud dell’orlo della depressione vul-cano-tettonica di Monticchio e viene a sua volta tagliatodal cratere del Lago Grande. Il maar del Lago Piccolo, in-fine, elide l’orlo orientale dello stesso cratere del LagoGrande (fig. 3).

L’esame morfostratigrafico permette più in generaledi stabilire la cronologia relativa degli eventi eruttivi ederosivi secondo il seguente schema:

1) messa in posto dei prodotti che costituiscono granparte dell’apparato (Supersintema di Monte Vulture);

2) periodo di stasi vulcanica tale da consentire l’atti-vità erosiva che genera un deflusso radiale centrifugo benripartito nei diversi quadranti;

3) formazione del tuff ring di Piano Comune e dell’in-tera depressione vulcano-tettonica di Monticchio, che eli-de la rete drenante verso la valle dell’Ofanto.

4) genesi dei laghi di Monticchio per risalita della fal-da acquifera.

La porzione sud-occidentale del vulcano – tradizional-mente interpretata come una depressione calderica («Calde-ra di Monticchio» in HIEKE MERLIN, 1967) o più recente-mente come una caldera da collasso laterale (GUEST et alii,1988) – dovrebbe invece essere considerata come dovuta asmantellamento sin-eruttivo e sventramento laterale dell’edi-ficio, anche pilotato dall’assetto strutturale dell’area (fig. 3).

L’osservazione di un areale più ampio consente infinedi ipotizzare che il doming vulcanogenico abbia interessa-to anche le porzioni adiacenti all’edificio, come suggeritodalla distribuzione dei morfolineamenti, dal pattern idro-grafico che mostra una disposizione radiale delle aste an-che su terreni non vulcanici e dall’andamento curvilineodella Fiumara di Atella. Va rilevato a tal proposito che iversanti in sinistra orografica di questa valle mostrano se-gni di scalzamento alla base per migrazione laterale (versosud) dell’asta principale indotta dal sollevamento domaledell’intera area. Si notano inoltre piccoli corpi conoidaliubicati esclusivamente in destra orografica così come lostesso versante appare dissecato da corsi tributari poco ge-rarchizzati e con andamento complessivo di tipo radiale.


Fig. 5 - Reticolo idrografico dell’apparato vulcanico e aree contigue(per spiegazioni vedi testo).– Drainage network pattern developed on the volcanic edifice and adja-cent areas (for more details see text).

ASSETTO STRUTTURALE ED EVOLUZIONE TETTONICA

ANALISI DELLA DEFORMAZIONE FRAGILE

La storia deformativa del vulcano e delle zone contigueè stata ricostruita sulla base dell’assetto tettonico dell’areae dell’analisi cinematica della popolazione di strutture fra-gili, oltre che sulla scorta della rivisitazione della distribu-zione areale delle vulcaniti e del loro accorpamento inunità di rango maggiore, separate da discordanze angolario da periodi di quiescenza marcati da paleosuoli e contattierosionali non sin-eruttivi. La maggiore unconformitydell’edificio si osserva al contatto delle unità di raffredda-mento superiori sulle ignimbriti, denunciando una signifi-cativa deformazione tettonica intorno al limite tra Pleisto-cene inferiore e medio (SCHIATTARELLA et alii, 2001),mentre altre discontinuità stratigrafiche marcano episodideformativi più recenti. È pertanto possibile riconosceretre gruppi di unità (fig. 4), ognuno dei quali è caratterizza-to da un diverso regime deformativo. Il primo gruppo coin-cide con le unità ignimbritiche basali del Sintema di Fog-gianello, il secondo comprende le unità del Sintema diBarile e di Melfi, mentre il terzo è formato dalle vulcanitirelative al Sintema della Valle dei Grigi-Fosso del Corbo edel Sintema dei Laghi di Monticchio. Un’ampia revisionedei dati geochimici disponibili in letteratura, trattati in ter-mini di statistica multivariata (SCHIATTARELLA et alii,1998), conforta tale quadro di evoluzione strutturale com-plessa, permettendo la discriminazione degli stessi gruppidi unità individuati con criteri tettono-stratigrafici.

L’evoluzione morfostrutturale del Vulture è contempora-nea alla deformazione più recente della porzione frontale del-la catena sud-appenninica, affetta da strutture contrazionalidi età mediopleistocenica (PIERI et alii, 1997). La compren-sione dell’evoluzione cinematica dell’area non può dunqueprescindere dalla conoscenza della struttura tettonica profon-da, ricostruita per questo settore sulla base del bilanciamen-to di una sezione geologica (fig. 6) ottenuta con metodiquantitativi a partire dalle geometrie di superficie integratecon dati di sottosuolo, anche al fine di definire la profonditàdel top della Piattaforma Apula nell’area del Monte Vulture(MOSTARDINI & MERLINI, 1986; SELLA et alii, 1988).

Le interazioni esistenti tra le deformazioni indottedall’attività vulcanica e quelle legate all’evoluzione tettonicaquaternaria della catena sono state investigate attraversol’analisi della popolazione di faglie e fratture collezionatesia nei terreni vulcanici che nei sedimenti quaternari. Lefratture sono rappresentate da sistemi ad alto angolo o sub-verticali, in genere raggruppati per ogni singola stazione dimisura in due famiglie principali ortogonali fra loro (fig. 7).L’orientazione di queste coppie varia con la posizione ri-spetto al centro dell’edificio vulcanico, mostrando in talmodo un pattern concentrico-radiale, tipicamente associatoall’attività vulcanica in senso lato, in analogia a quanto ri-scontrato per i morfolineamenti (BENEDUCE & GIANO,1996). Alcune faglie ricalcano tuttavia l’orientazione didirettrici tettoniche regionali con direzione N120°±10°(SCHIATTARELLA, 1998), suggerendo un diretto controllodella struttura tettonica del fronte della catena sulla defor-mazione dell’apparato. In particolare, è rimarcabile la pre-senza in più punti di faglie inverse o transpressive. Unaflower structure (figg. 8 e 9a), localizzata nel Sintema di Ba-rile e generata da trascorrenza sinistra lungo superfici di fa-glia con direzione N120°, è visibilmente fossilizzata da unpaleosuolo (M18 in LA VOLPE & PRINCIPE; 1994) sul qualegiace l’unità sintematica della Valle dei Grigi-Fosso del Cor-bo datata a 484±8 ka (BROCCHINI et alii, 1994).

Le faglie dirette con trend antiappenninico, che inte-ressano abbondantemente terreni riferibili ad età minoridi 484±8 ka, sono generate da un campo di stress caratte-rizzato da uno sforzo principale minimo orientato NO-SEe dunque cinematicamente compatibili con il campodeformativo ad asse di contrazione E-NE che ha prodottole faglie trascorrenti (cfr. i primi due stereogrammi difig. 9b con quelli di fig. 9a).

Le faglie normali con orientazione da appenninica ameridiana formano invece sistemi coniugati che interes-sano tutti i prodotti del Vulture (fig. 9b, terzo stereogram-ma, fig. 9c e fig. 10), denunciando una più recente defor-mazione distensiva che interessa il fronte della catena conasse di massima estensione in direzione antiappenninica.

Questi elementi permettono di porre un vincolo crono-logico superiore all’attività tettonica espressa da faglie tra-scorrenti con componente inversa nell’area del Vulture,


Fig. 6 - Sezione geologica attraverso l’areadel Vulture. Sigle: C-Ol = Successioni creta-cico-oligoceniche di tipo «Argille varicolori»e «Flysch Rosso» Auctt.; M1 = Quarzarenitinumidiche (Miocene inferiore-medio); M2 =F.ne di Serra Palazzo (Miocene superiore);P = Depositi clastici pliocenici; P-Q = Depo-siti plio-quaternari della Fossa bradanica; Q= Vulcaniti e sedimenti epiclastici quaterna-ri; T1, T2 e T3 = Sequenza dei sovrascorri-menti (i diversi toni di grigio indicano le dif-ferenti unità tettoniche).– Deep geological Cross-section through theVulture area. Labels: C-Ol = Cretaceous toOligocene «Argille varicolori» – and «FlyschRosso» – like successions; M1 = Numidiansandstone (lower-middle Miocene); M2 =Serra Palazzo Fm (upper Miocene); P =Pliocene clastic deposits; P-Q = Plio-Quater-nary foredeep deposits; Q = Quaternary vol-canics and epiclastic sediments; T1, T2 andT3 = thrust sequence (different tones of greyshow different tectonic units).


Fig. 7

confermando anche in quest’area un passaggio da condizio-ni transpressive a distensive durante il Pleistocene medio.

LA STRUTTURA DELLA FASCIA ESTERNA DELL’APPENNINO

LUCANO LUNGO LA TRAVERSA MEDIO OFANTO-VENOSA

Ai fini della comprensione delle strutture profondedell’area del Vulture è stato analizzato anche l’assetto dellesuccessioni sedimentarie oligo-mioceniche e plio-quater-narie lungo una fascia trasversale rispetto all’andamentodella catena e comprensiva dell’area vulcanica. Le infor-mazioni esistenti in letteratura (PESCATORE et alii, 1999, ebibliografia contenuta) sulla distribuzione delle formazio-ni affioranti sono state integrate da un rilevamento di det-taglio di alcune aree chiave ai margini dell’edificio vulca-nico, soprattutto allo scopo di infittire i dati giaciturali peruna corretta estrapolazione in profondità delle geometriedei corpi geologici. Ciò ha permesso di realizzare una se-zione geologica con orientazione OSO-ENE (figg. 1 e 6)lunga oltre 20 km – dalla media valle del Fiume Ofanto finquasi all’abitato di Venosa, attraversando interamente lacopertura vulcanica – interpretata fino alla profondità dicirca 3 km grazie all’integrazione dei dati di superficie conquelli geofisici già noti in letteratura (LA VOLPE et alii,1984; MOSTARDINI & MERLINI, 1986; SELLA et alii, 1988).

Le successioni oligo-mioceniche e plio-pleistocenichecoinvolte nella deformazione e rappresentate nella sezio-

ne geologica quantitativa (fig. 6) sono di seguito descrittedal basso verso l’alto.

Alla base della pila sedimentaria affiorano le unitàascrivibili alle «argille varicolori» o al «Flysch Rosso»Auctt. (prevalentemente di età Oligocene superiore-Aquita-niano nell’area di studio, e più in generale attribuite all’in-tervallo Cenomaniano superiore-Oligocene, cfr. GALLIC-CHIO et alii, 1996; PESCATORE et alii, 1999; GIANNANDREA

et alii, 2004), caratterizzate in prevalenza da un’alternan-za di argille scagliose, argille marnose silicifere e marne,il cui colore varia dal verde, al rosso, al grigio, al bruno;sono presenti strati o blocchi isolati di calcari grigi, calca-ri marnosi e marne grigio-verdi, calcareniti, brecciole cal-caree, arenarie quarzose, in genere in assetto caotico. Lospessore massimo della successione, in quest’area, è statoconsiderato ammontare a circa 500 metri. In contattostratigrafico discordante seguono le «arenarie numidi-che» (Burdigaliano-Langhiano), costituite da arenariequarzose in strati e banchi con intercalazioni di livelli ar-gillitici grigio-verdi con plaghe di colore ruggine e di ar-gille marnose e marne argillose di colore grigio in strati diordine metrico (PATACCA et alii, 1992). Lo spessore dellasuccessione valutato nell’area di studio raggiunge i 500metri. Verso l’alto si passa alla Formazione di Serra Pa-lazzo (Langhiano-Tortoniano, comprendendo qui anche itermini argillo-marnosi riferiti alla F.ne di Toppo Capua-na da GALLICCHIO & MAIORANO, 1999) costituita da una


Fig. 7 - A) Diagrammi azimutali dei sistemi di frattura ad alto angolo o subverticali nelle vulcaniti del Vulture (da BENEDUCE & SCHIATTA-RELLA, 1997, modificato); nel riquadro, diagramma del totale delle fratture. B) Morfolineamenti dell’area del Monte Vulture e delle areecontigue (da BENEDUCE & GIANO, 1996, modificato); a lato, diagrammi azimutali relativi ai morfolineamenti dell’area vulcanica ed a quellidel substrato pre-vulcanico.– A) Azimuthal diagrams of high-angle or sub-vertical fractures in the Vulture volcanics (modified after BENEDUCE & SCHIATTARELLA, 1997); inthe frame: total data diagram. B) Morpho-lineaments from the Monte Vulture and adjacent areas (modified after BENEDUCE & GIANO, 1996); onthe right: azimuthal diagrams relative to morpho-lineaments from the volcanic area (on the top) and from the pre-volcanic bedrock (on the bottom).

Fig. 8 - Associazione di faglie concomponente trascorrente sinistraformanti la struttura con geometria«a fiore» che interessa i terreni affe-renti al Sintema di Barile nelle vici-nanze di località Case Lopes (cfr.fig. 9a).– Flower structure affecting the BarileSynthem, located close to Case Lopeslocality (see fig. 9a).


C

N = 62Faglie dirette nelle vulcaniti del M.te Vulture

σ1

σ3

Fig. 9

fitta alternanza di arenarie, marne argillose e calcari mar-nosi in strati spessi da alcuni centimetri fino al metro, aluoghi con prevalenza dei litotipi arenacei in banchi conspessore di alcuni metri. La potenza complessiva rico-struita per questa formazione nell’area di studio, com-prensiva di diversi raddoppi tettonici, raggiunge anche i1000 metri. In contatto trasgressivo discordante sulle suc-cessioni sopra descritte affiorano i depositi sabbioso-con-glomeratici plio-pleistocenici del bacino dell’Ofanto, in-terpretato come un piggyback basin da HIPPOLYTE et alii(1994). Nel settore più orientale della catena simili unitàsono distribuite in modo più o meno discontinuo fino allimite con l’avanfossa bradanica.

La sezione geologica mostra l’esistenza di più sovra-scorrimenti in sequenza nelle unità alloctone e la sovrap-posizione dell’intero prisma sui terreni dell’avanfossa edell’avampaese. Le coltri sedimentarie sono state conse-guentemente raggruppate in tre distinte unità tettoniche(fig. 6), confinate dai sovrascorrimenti principali e con dif-ferenti età di impilamento. I sovrascorrimenti più recenti –attribuibili all’intervallo temporale compreso tra il Pliocenesuperiore ed il Pleistocene medio (fig. 6, cfr. anche PIERI etalii, 1997; RIVIELLO et alii, 1997) – interessano l’unità tetto-nica più esterna (riferibile all’Unità di Campomaggiore diPESCATORE et alii, 1999) che si sviluppa dalla Fiumara l’Ar-cidiaconata fino al termine del profilo e che rappresenta laporzione frontale del cuneo orogenico sud-appenninico,caratterizzata da strutture contrazionali con geometrie aventaglio embriciato (embricate fan). I piani di accavalla-mento principali sono raccordati ad un sovrascorrimentobasale posto al di sopra della piattaforma apula, ribassataverso ovest fino all’alto strutturale posizionato al di sottodel Monte Vulture (fig. 6). L’estrapolazione in profonditàdelle geometrie delle unità tettoniche rilevate in superficiee l’andamento nel sottosuolo delle isobate del top dellaPiattaforma Apula (SELLA et alii, 1988) hanno infatti con-sentito di posizionare gli alti strutturali sepolti, individuatidalla tettonica contrazionale ma smembrati dalle faglie adalto angolo con componente normale. Si noti che il fasciodi simili faglie, che interessa anche l’edificio del MonteVulture, intercetta la traccia di sezione (orientata all’incircaOSO-ENE) con un angolo modesto ed in genere i pianisub-verticali non sono comunque ortogonali alla traccia,trattandosi di faglie con andamento antiappenninico oorientate in direzione N120°.

CONFRONTO TRA EVOLUZIONE GEOCHIMICA E TETTONO-STRATIGRAFICA

La composizione chimica e petrologica dei depositi delMonte Vulture è attualmente conosciuta in dettaglio ed è


Fig. 9 - A) Stereogrammi relativi all’associazione di faglie formanti una struttura tettonica trascorrente con geometria «a fiore» (reticolo diWulff, emisfero inferiore) nei depositi del Sintema di Barile, fossilizzata da un paleosuolo (M18 di LA VOLPE & PRINCIPE, 1994) a sua voltaricoperto dalle vulcaniti del Sintema della Valle dei Grigi-Fosso del Corbo (corrispondente alla V unità vulcano-stratigrafica di LA VOLPE &PRINCIPE, 1994, datata 480 ka da BROCCHINI et alii, 1994); l’analisi tensoriale ha permesso di ricavare un asse principale massimo σ1 orienta-to in direzione ENE-OSO. B) Stereogrammi delle faglie rilevate rispettivamente nei pressi dello stabilimento delle acque minerali Gaudianel-lo, nelle vicinanze dell’abitato di Rionero lungo la strada per Ripacandida e poco fuori Melfi (reticolo di Wulff, emisfero inferiore), con i rela-tivi tensori degli sforzi; le faglie dei primi due diagrammi risultano cinematicamente compatibili con l’associazione strutturale descritta alpunto precedente, mentre il terzo stereogramma mostra un insieme di piani generati dalla successiva estensione in direzione antiappennini-ca. C) Proiezione stereografica della popolazione di faglie che interessano tutte le unità vulcaniche del Monte Vulture (reticolo di Wulff, emi-sfero inferiore) e relativo tensore della deformazione (distribuzione di Bingham): i coni di confidenza che contengono la direzione di massi-ma estensione sono compresi nei quadranti di nord-est e sud-ovest; tali faglie rappresentano dunque lo stadio deformativo più recente, conestensione in direzione antiappenninica.– A) Stereoplots relative to the left-lateral flower structure in the Barile Synthem (Wulff net, lower hemisphere). This stucture is sutured by apalaeosol (M18 from LA VOLPE & PRINCIPE, 1994) in turn overlaid by the Valle dei Grigi-Fosso del Corbo Synthem (correspondent to the V UVSfrom LA VOLPE & PRINCIPE, 1994, dated 480 ka by BROCCHINI et alii, 1994). The tensor analysis allowed to define an ENE-WSW-oriented maxi-mum contraction axis. B) Stereoplots of the faults (and relative stress tensors) in the deposits outcropping i) near Gaudianello springs, ii) close tothe Rionero village along Ripacandida road and iii) not far from the town of Melfi (Wulff net, lower hemisphere). Faults from the first two dia-grams are kinematically compatible with the flower structure; sets of planes originated by a N40-50°-directed extension are shown in the third dia-gram. C) Stereoplot of the faults affecting all the volcanic units (Wulff net, lower hemisphere) and relative strain tensor (Bingham distribution): aN40-50°-striking extensional axis can be deduced (maximum extension confidence cones fall in the NE and SW sectors). These faults representthe most recent deformational stage.

Fig. 10 - Faglie dirette coniugate con direzioni comprese nel rangeN160°-180° nelle vulcaniti del Sintema di Barile, nei pressi di Rionero.– N160°-180°-striking conjugate normal faults in the Barile Synthem.


Unitàsintematiche * * * * * * * * * * * * * * ** ** ** ** **

Riferimentibibliografici b c c d c c c a a a a a a f b b b b b

SiO2 55,44 55,54 55,27 54,67 55,70 55,81 55,66 48,83 51,25 49,60 49,32 49,21 48,19 55,35 44,87 45,54 44,50 45,78 45,78

TiO2 0,14 0,14 0,15 0,14 0,15 0,14 0,14 0,17 0,48 0,32 0,51 0,73 0,70 0,32 1,25 1,09 1,29 1,04 1,00Al2O3 21,15 21,18 21,09 21,10 21,09 21,20 21,32 19,94 19,23 21,44 19,06 20,21 19,11 22,19 18,09 18,74 16,99 18,44 19,44

Fe2O3 1,31 1,31 1,68 1,26 1,17 1,29 1,16 2,28 3,14 2,12 2,54 2,95 5,34 3,46 5,57 5,21 6,16 5,23 4,83MnO 0,13 0,14 0,13 0,12 0,13 0,13 0,13 0,24 0,09 0,10 0,12 0,19 0,12 0,16 0,36 0,19 0,39 0,18 0,21

MgO 0,22 0,27 0,24 0,24 0,21 0,19 0,15 0,61 1,79 0,61 2,28 1,70 1,89 0,22 4,44 3,42 3,59 3,42 3,45CaO 1,77 1,81 2,03 1,92 1,90 1,40 1,54 4,82 4,91 4,12 6,55 5,66 6,46 4,07 11,45 9,27 10,21 10,84 9,47Na 5,18 4,62 5,70 5,37 5,45 5,47 4,45 4,82 2,26 3,08 3,86 2,61 2,41 6,16 3,97 3,81 5,30 4,53 4,88

K 7,09 7,14 7,06 6,91 7,06 7,14 7,25 6,91 6,01 5,39 6,45 3,44 1,40 6,79 3,97 4,16 2,84 4,27 3,45P2O5 0,02 0,02 0,03 0,02 0,02 0,03 0,02 0,03 0,10 0,05 0,15 0,18 0,15 0,07 0,80 0,88 0,86 0,96 0,94

Ni 3 4 3 3 2 - 1 - - - - - - 4 20 13 14 19 15Rb 262 272 273 246 253 279 256 - - - - - - 155 101 122 74 114 102

Sr 420 402 490 388 453 438 347 - - - - - - 3846 1903 2263 2591 1943 2379Y 17 15 19 15 16 19 16 - - - - - - 15 40 46 51 37 43

Zr 618 664 643 571 586 648 596 - - - - - - 424 276 374 436 263 354Nb 162 177 167 149 152 171 158 - - - - - - 180 68 83 107 72 94

Unitàsintematiche ** ** ** ** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** *** ***

Riferimentibibliografici b b b B b b b b b b f f f f f f f f f

SiO2 46,74 48,02 47,38 49,61 38,38 44,34 43,75 45,30 44,62 40,07 40,73 43,86 46,28 46,44 49,70 45,98 46,32 49,59 40,14

TiO2 1,14 0,84 0,83 0,53 1,66 1,13 1,34 1,20 1,02 1,00 1,14 2,69 1,09 0,97 1,15 1,07 1,16 0,88 1,53Al2O3 18,61 19,16 19,61 19,95 17,97 15,81 16,61 17,80 17,84 17,78 14,67 13,74 17,53 17,93 16,94 17,56 19,59 18,67 15,73

Fe2O3 4,58 3,95 4,47 2,07 8,32 6,09 5,52 5,73 5,52 3,84 9,16 10,41 8,40 7,26 8,75 8,74 8,49 7,45 9,30MnO 0,19 0,21 0,21 0,12 0,24 0,20 0,36 0,18 0,21 0,23 0,19 0,17 0,17 0,17 0,20 0,20 0,16 0,23 0,21

MgO 2,46 2,40 2,82 1,18 4,03 5,32 5,23 3,68 3,91 3,14 6,52 5,27 4,31 3,28 3,27 3,68 3,56 2,24 4,10CaO 10,22 8,38 8,13 5,96 16,52 12,83 12,74 11,63 10,61 11,60 13,28 14,20 10,61 10,03 10,90 9,89 10,02 8,82 15,81

4,97 5,31 5,99 4,52 4,40 3,17 3,91 2,80 4,24 7,00 3,43 3,63 4,29 3,42 4,62 2,35 4,06 6,25 3,44

4,66 3,45 3,99 5,60 2,04 3,20 3,32 4,06 4,14 5,06 3,31 0,59 4,03 0,88 1,73 1,25 4,70 2,21 1,93P2O5 0,90 0,61 0,67 0,31 1,12 1,22 1,10 0,97 1,12 0,76 1,40 1,50 1,00 1,09 1,08 1,05 1,07 0,71 1,20

Ni 17 10 11 26 15 37 23 50 16 10 24 18 14 16 10 11 - 8 8Rb 120 61 116 171 53 98 93 120 106 114 101 217 115 317 140 81 143 148 83

Sr 2158 2416 2444 1630 2329 1709 1898 2160 2432 2791 1951 1595 2240 2962 3920 3154 2095 2990 2060Y 39 40 43 29 45 44 44 41 45 45 51 55 43 44 60 50 42 51 46

Zr 357 362 375 414 274 282 292 305 327 365 347 472 341 452 501 461 433 452 299Nb 92 112 117 123 75 59 65 71 108 139 72 93 84 95 118 140 80 134 77

Unitàsintematiche *** *** *** *** **** **** **** **** **** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** ***** *****

Riferimentibibliografici f f f f h h h h h e e e e g g g g g

SiO2 40,50 36,49 41,33 43,86 51,31 48,23 56,50 50,43 46,86 41,52 42,49 46,40 44,90 39,90 37,00 43,10 42,80 41,50

TiO2 2,00 2,01 0,93 0,95 0,94 0,94 0,64 0,97 1,12 1,39 2,00 0,96 2,40 1,73 1,22 2,42 2,43 1,41Al2O3 13,02 12,97 17,90 18,59 17,73 17,88 15,37 20,38 20,20 11,03 12,52 14,70 13,60 10,90 10,70 13,25 11,40 10,90

Fe2O3 11,14 11,32 8,38 8,53 7,82 7,38 5,38 7,91 8,13 5,41 6,45 5,31 6,61 6,65 5,47 7,70 5,91 5,71MnO 0,25 0,25 0,23 0,26 0,19 0,19 0,13 0,16 0,18 0,23 0,21 0,16 0,18 0,29 0,19 0,24 0,17 0,25

MgO 3,61 3,53 2,62 2,62 3,15 3,70 3,40 3,07 3,83 14,59 6,29 5,42 5,14 12,40 3,30 3,16 7,84 14,15CaO 15,60 16,50 9,66 9,81 7,35 7,36 2,61 4,26 9,07 11,44 15,28 11,50 13,41 13,10 20,50 14,94 16,40 11,47

3,96 4,15 7,95 7,68 2,14 1,91 0,85 0,58 1,96 1,69 2,25 0,90 3,01 1,11 1,46 3,30 2,87 1,84

4,86 4,37 4,29 5,61 1,81 1,44 2,42 1,76 1,00 0,98 1,06 2,31 0,48 0,69 1,77 1,24 1,27 1,13P2O5 1,26 1,32 0,92 0,93 0,60 0,59 0,26 0,44 0,75 1,42 1,28 0,68 1,26 1,93 0,59 0,05 1,62 1,41

Ni 12 12 8 - - - - - - 446 76 121 23 246 29 22 46 405Rb 143 109 127 145 105 103 80 141 133 - - 107 121 20 91 97 91 30

Sr 2440 3267 3293 3556 1381 1157 1112 1740 1772 1353 1353 1670 894 1689 1408 1921 1090 1333Y 73 68 49 52 - - - - - - - 34 59 61 43 127 58 48

Zr 559 489 472 483 - - - - - 296 518 303 477 465 357 916 416 354Nb 137 116 176 199 - - - - - - - 58 68 163 57 131 44 106

Unità sintematiche Riferimenti bibliografici* Sintema di Foggianello a - (La Volpe & Piccarreta, 1971)** Sintema di Barile b - (De Fino et alii, 1982)*** Sintema di Melfi c - (Crisci et alii, 1983)**** Sintema della Valle dei Grigi - Fosso del Corbo d - (De Fino et alii, 1986)***** Sintema dei Laghi di Monticchio e - (Principe & Stoppa, 1994)

f - (Melluso et alii, 1996)g - (Stoppa & Principe, 1997)h - (Beneduce & Di Leo, questo lavoro)

2O

2O

Na

K2O

2O

Na

K2O

2O

TABELLA 1

stata oggetto di numerosi lavori negli ultimi venti anni (CRI-SCI et alii, 1983; DE FINO et alii, 1982, 1986; MELLUSO et alii,1996, tra gli altri). Le vulcaniti del Monte Vulture sono ingenerale caratterizzate da contenuti di SiO2 tipici di rocceultrabasiche ed intermedie e sono sottosature in silice. Icontenuti di MgO sono piuttosto bassi, a differenza di quellidi CaO che si presentano invece alti e simili a quelli dellevulcaniti più primitive della Provincia Romana (HOLM etalii, 1982). I valori di TiO2 delle vulcaniti del Monte Vulturesono sensibilmente più alti di quelli delle vulcaniti potassi-che della Provincia Romana-Campana (MELLUSO et alii,1996). Una peculiarità dei depositi del Vulture è l’abbon-danza in Na2O, Cl e SO3 ed in elementi incompatibili (DE

FINO et alii, 1986), i cui valori sono confrontabili con quellidelle Serie alte in potassio della Provincia Romana.

I dati geochimici relativi alle vecchie unità formaziona-li in cui le vulcaniti del Monte Vulture erano state suddivise(CRISCI et alii, 1983; DE FINO et alii, 1982, 1986; MELLUSO

et alii, 1996) sono stati riorganizzati tenendo conto del nuo-vo assetto tettono-stratigrafico (fig. 4). Il nuovo database,che prevede la suddivisione dei dati geochimici in cinquegruppi ai quali è stato assegnato lo stesso nome delle cin-que unità sintematiche individuate, è riportato nella tab. 1.Allo scopo di eliminare il problema relativo al confrontotra dati ottenuti mediante tecniche d’analisi con differentilivelli di precisione (sensibilità e limite di detenzione), sonostati inclusi nel database i soli contenuti in elementi mag-giori ed alcune tracce. Gli elementi delle Terre Rare ed al-cuni elementi incompatibili quali Ta, Hf, Th, U, Sc e Csnon sono stati invece inclusi nel nuovo database poiché di-sponibili solo per alcune tra le unità sintematiche. I datigeochimici relativi al Sintema della Valle dei Grigi-Fossodel Corbo sono inediti ed ottenuti presso il DipartimentoGeomineralogico dell’Università di Bari mediante Fluore-scenza di Raggi X, utilizzando uno spettrofotometro Phili-ps PW 14080 automatico con tubo RX ad anticatodo di Cralimentato a 40 Kv e 30 mA per il dosaggio degli elementimaggiori ed un tubo ad anticatodo di W per gli elementi intraccia (Nb, Y, Rb, Zr, Sr, Ni, Cr, V, Ba, La e Ce).

In fig. 11 sono riportati i diagrammi di variazione delTiO2, dello Sr e del Rb rispetto alla silice. Nelle figg. 12 e 13vengono invece mostrate le analisi multivariate del tipoPCA (Principal Component Analysis; DAVIS, 1986), ottenuteutilizzando come input una matrice di correlazione costi-tuita dalle variabili chimiche (concentrazione degli elemen-ti maggiori, minori ed in traccia) e dai campioni stessi. Taletecnica consente di rappresentare un sistema costituito daun grande numero di variabili in funzione di componenti,ognuno dei quali rappresenta una combinazione linearedelle variabili originarie. Se pochi componenti spiegano lamaggior parte della varianza dei dati, è possibile ridurre lacomplessità del sistema originario ad un sistema più sem-plice, nella più fortunata delle ipotesi bivariato (due solicomponenti), e più facilmente interpretabile.

I diagrammi di variazione dei contenuti di TiO2, Sr eRb con la silice evidenziano chiaramente che la composi-zione geochimica delle vulcaniti del Vulture non è il prodot-to di un unico trend evolutivo bensì l’espressione di sorgentimagmatiche con caratteristiche geochimiche diverse, comein precedenza ipotizzato da DE FINO et alii (1986), geneti-camente connesse ai cambiamenti di regime tettonico(SCHIATTARELLA et alii, 1998). L’analisi dei componentiprincipali (PCA) condotta su variabili costituite dalle con-centrazioni degli ossidi dei soli elementi maggiori mostra inmaniera più completa come la distribuzione di tali elementi

nei depositi della successione del Vulture sia fortementecondizionata dall’esistenza di magmi con composizione di-versa. In particolare, nella PCA di fig. 12 sono sufficientidue soli componenti per spiegare bel l’80% di varianzadell’intero sistema. Il 1° componente, con elevati valori posi-tivi dei component loadings per CaO, TiO2, P2O5 e negativiper Al2O3, SiO2 e K2O e con il 64 % di varianza dell’interosistema spiegata, è il maggiore responsabile della separazio-ne del gruppo «Sintema di Foggianello» dai restanti gruppi.


Fig. 11 - Diagrammi di variazione degli elementi maggiori ed in trac-cia vs SiO2.– Variation diagrams of major and trace elements vs SiO2.

Tale gruppo, infatti, si dispone nella direzione di massimavariazione di SiO2, Al2O3, K2O essendo più ricco in questiossidi e si separa dagli altri gruppi che sono invece più ric-chi in titanio, ferro, calcio e fosforo. Il 2° componente, conelevati valori positivi dei component loadings per la sola va-riabile CaO ed il 14% di varianza dell’intero sistema spiega-ta, è responsabile della separazione in due grossi gruppi,uno che comprende il gruppo «Sintema di Barile» ed ilgruppo «Sintema di Melfi» e l’altro che costituisce il «Su-persintema di Monticchio». Quest’ultimo, poiché si disponenella direzione di massima variazione del contenuto in so-dio, risulta chiaramente arricchito in tale ossido. Compa-rando il diagramma di fig. 12b con lo schema di fig. 4, è evi-dente come la suddivisione nei tre principali gruppi ricalchiin modo marcato l’assetto tettono-stratigrafico. Volendoquindi attribuire un significato geologico ai singoli compo-nenti, è possibile identificare nel 1° componente il primoevento tettonico che condiziona la composizione dei magmisuccessivi allo stesso, inducendo un impoverimento in siliceed alluminio ed un relativo arricchimento in calcio in questiultimi. Analogamente, il 2° componente può essere identifi-cato come il secondo evento tettonico che induce una varia-zione composizionale nei magmi messisi in posto successi-vamente causando un impoverimento relativo in sodio.

Se oltre agli elementi maggiori si prendono in consi-derazione nell’analisi statistica multivariata anche alcunetracce, quali Rb, Y, Nb, Sr, Ni, Zr, la distribuzione deicampioni di vulcaniti presi in considerazione mima inmaniera ancora più marcata quella delle unità sintemati-

che riconosciute a seguito dell’analisi geologico-struttura-le e stratigrafica, evidenziando un forte cambiamento del-le caratteristiche geochimiche in seguito ai due eventi tet-tonici riconosciuti (fig. 13). In questa, la separazione deidepositi del Vulture in tre gruppi è ancora più evidente edin particolare la separazione tra il gruppo che comprendeil Sintema di Melfi e quello di Barile ed il gruppo del «Su-persintema di Monticchio» è molto più marcata: il grup-po del «Supersintema di Monticchio» è localizzato nelladirezione di massima variazione di Ni e MgO, essendopiù arricchito in questi elementi rispetto al gruppo checomprende il Sintema di Melfi e quello di Barile che inve-ce, essendo localizzato nella direzione di massima varia-zione dello Sr, risulta più arricchito in questo elemento.L’interpretazione geologica di questa seconda PCA sugge-risce che il primo evento tettonico, rappresentato dal 1°componente, marca il passaggio fra magmi più evoluti,quindi più ricchi in Rb, Zr e Nb, a magmi meno evoluti. Ilsecondo evento tettonico, rappresentato dal 2° compo-nente, marca un passaggio a magmi più ricchi in Ni eMgO, quindi ancora meno evoluti ed associabili ad unasorgente molto più profonda, la cui veloce risalita ha evi-tato ogni processo di contaminazione e frazionamento.

CONSIDERAZIONI CONCLUSIVE

Il vulcano del Monte Vulture è un edificio vistosa-mente interessato dalla tettonica pleistocenica del settore


Fig. 12 - Rappresentazione grafica dei risultati dell’analisi dei com-ponenti principali (PCA) applicata alle concentrazioni degli elementimaggiori nelle vulcaniti del Monte Vulture: a) rappresentazione gra-fica dei component loadings; b) distribuzione dei campioni nel nuovosistema di riferimento 1° componente vs 2° componente.– Principal Component Analysis (PCA) relative to major elementsin Monte Vulture volcanics: a) component loading plot; b) factorscore plot.

Fig. 13 - Rappresentazione grafica dei risultati dell’analisi dei compo-nenti principali (PCA) applicata alle concentrazioni degli elementimaggiori ed in traccia nelle vulcaniti del Monte Vulture: a) rappresen-tazione grafica dei component loadings; b) distribuzione dei campioninel nuovo sistema di riferimento 1° componente vs 2° componente.– Principal Component Analysis (PCA) relative to the major and traceelements in Monte Vulture volcanics: a) component loading plot;b) factor score plot.

frontale della catena sud-appenninica. L’analisi struttura-le e l’indagine geomorfologica hanno mostrato che l’at-tuale assetto dell’edificio e delle aree contigue è derivatodall’interazione tra il doming vulcanogenico e la deforma-zione regionale recente (in particolare, per i modelli di ri-ferimento cfr. WITHJACK & SCHEINER, 1982; ACOCELLA etalii, 2000).

Le unità di raffreddamento non suturano le strutturedeformative che interessano i terreni sedimentari pre-quaternari segnando la fine della storia tettonica del-l’area, come comunemente ritenuto, ma sono esse stessecoinvolte nell’evoluzione strutturale della porzione orien-tale dell’Appennino lucano. I caratteri delle strutturedeformative, l’organizzazione stratigrafica dei prodotti el’assetto morfostrutturale rivelano inoltre l’avvicendamen-to di differenti regimi tettonici durante il Pleistocene.

Le caratteristiche geochimiche delle unità di raffred-damento del Monte Vulture suggeriscono che non esisteun unico trend differenziativo che correli tutti i prodottiemessi. In particolare, le ignimbriti basali del Sintema diFoggianello – a composizione tefrifonolitica e trachifono-litica – non rappresentano i termini differenziati dei mag-mi foiditici-tefritici che caratterizzano le composizionidelle unità successive. Anche i prodotti vulcanici del Sin-tema di Monticchio, riconosciuti da PRINCIPE & STOPPA

(1994), STOPPA & PRINCIPE (1997); STOPPA & ROSATELLI

(2002), come un’unità diatremica a carattere carbonatiti-co-melilitico, si discostano da un simile trend. Tali diffe-renze geochimiche coincidono in buona sostanza con icambiamenti di regime deformativo registrati nell’area emarcati dalle discontinuità stratigrafiche all’interno dellasuccessione dei prodotti.

La petrogenesi dei magmi del Vulture si origina, se-condo DE FINO et alii (1986), per fusione parziale delmantello superiore metasomatizzato, mentre le differenzegeochimiche dei suoi prodotti rispetto al vulcanismo po-tassico peri-tirrenico sono da correlare alla posizione cheil complesso vulcanico occupa rispetto allo stesso mantel-lo, e segnatamente alla sua «anomala» collocazione nel si-stema Tirreno-Appennino, al fronte esterno della catenaorogenica. In altre parole, i dati sulla composizione chi-mica della sorgente suggeriscono che si tratti di magmiprovenienti dal medesimo mantello che ha alimentato ilvulcanismo potassico quaternario italiano.

I dati presentati in questo lavoro permettono invecedi affermare che il vulcanismo del Monte Vulture può es-sere stato verosimilmente generato dalla risalita di magmiderivati dalla fusione parziale del mantello superiore«apulo». La risalita dei magmi dal mantello posizionatoal di sotto della piattaforma apula può essere agevolmen-te spiegata ammettendo una discontinuità di primo ordi-ne responsabile della segmentazione della placca in sub-duzione, capace di creare le condizioni fisiche per lamessa in posto dei corpi magmatici e vulcanici (fig. 14). Afavore di tale ipotesi vanno inoltre ricordati i seguentipunti:

– i rapporti isotopici dello stronzio sono i più bassi(da 0.70563 a 0.70612, in DE FINO et alii, 1986) del vulca-nismo potassico italiano, implicando una scarsa contami-nazione crostale dei magmi: il vulcanismo del Vulture de-riva dunque dalla fusione di un mantello posto al di sottodi uno slab in subduzione e non al di sopra di esso;

– le vulcaniti in oggetto sono caratterizzate da haüy-na come feldspatoide dominante, un minerale associato

alle reazioni tra il magma e gli acquiferi ricchi di S, Ca eNa delle unità carbonatiche;

– l’intera attività del Vulture, al contrario degli appa-rati vulcanici peri-tirrenici, non si realizza in breve tem-po: tra la messa in posto delle unità di raffreddamento,infatti, intercorrono tempi che superano i 100.000 anni, alpari dell’Isola di Ustica (ETIOPE et alii, 1998, e bibliogra-fia contenuta), che pure è generata in un contesto di tra-scorrenza (BENEDUCE & SCHIATTARELLA, 1997);

– la migrazione spazio-temporale dei centri di ali-mentazione verso sud-ovest (fig. 3) ed il decremento deivolumi dei magmi ad ogni fase di attività suggeriscono unapprofondimento della sorgente compatibile con la cine-matica ipotizzata di arretramento flessurale differenziato;

– le caratteristiche petrografiche e geochimiche dellevulcaniti del Sintema dei Laghi di Monticchio sono tipi-che di una sorgente magmatica molto profonda per lapresenza di nuclei mafici nei lapilli accrezionari (STOPPA

& PRINCIPE, 1997); la struttura tettonica responsabile del-la risalita dei magmi doveva quindi avere carattere lito-sferico ed essere conseguentemente orientata in sensotrasversale rispetto alla catena, poiché le faglie ad anda-mento appenninico del settore esterno dell’orogene mo-strano deboli rigetti e scollano a livelli strutturali super-ficiali.

Per quanto concerne l’evoluzione tettonica e morfo-strutturale dell’area, i dati qui presentati consentono diporre un vincolo cronologico superiore all’attività defor-mativa espressa da faglie trascorrenti con componenteinversa nell’area del Vulture, confermando anche in que-st’area un passaggio da condizioni transpressive a di-stensive durante il Pleistocene medio. Al debutto dellatettonica estensionale, il paesaggio cambia radicalmente:l’edificio vulcanico viene ulteriormente e più efficacemen-te disarticolato da faglie con diverse orientazioni e rigettipluridecametrici, così come accade alla circostante super-ficie di spianamento ed all’antico reticolo idrografico so-


Fig. 14 - Blocco-diagramma del possibile assetto litosferico in corri-spondenza delle aree adiacenti alla Linea del Vulture.– Block-diagram showing the possible lithospheric setting of the areasadjoining the Vulture Line.

speso. La successiva sottrazione di volumi dal settore sud-occidentale del vulcano non sembra generata da collassovulcano-tettonico ma appare legata a smantellamento sin-eruttivo e sventramento laterale dell’edificio. Le ultimefasi di attività vulcanica si impostano su un apparato, giàsmembrato dagli eventi tettonici e dissecato dal reticoloidrografico, che si configura come un paesaggio a fortecontrollo strutturale con versanti acclivi lungo cui i pro-cessi di denudamento per erosione lineare e puntuale ge-nerano forme complesse. Le ultime fasi eruttive, respon-sabili del collasso laterale del vulcano nel suo settoreoccidentale, hanno generato un nuovo paesaggio su cui siimposta un reticolo idrografico più giovane di quello chedrena le altre porzioni del vulcano. I depositi epiclasticiche derivano dallo smantellamento del rilievo ad operadell’erosione lineare vengono trasportati, inoltre, nel bassimorfologici circostanti.

Si può in conclusione affermare che almeno tre staditettono-evolutivi principali con differenti caratteri cine-matici hanno interessato le vulcaniti quaternarie e gliadiacenti depositi sedimentari nel corso del Pleistocene,preceduti da un importante episodio tettonico in regimecontrazionale accompagnato da trasferimenti strutturalied estensione locale ad asse NO-SE. In tale contesto è sta-to generato un fascio di faglie antiappenniniche (N40-50°)di importanza litosferica che hanno consentito la risalitadei magmi alimentanti l’apparato vulcanico del MonteVulture. Questo sistema di trasferimento strutturale (fig.15) è identificabile nella congiungente ideale Foce Sele-basso Ofanto (coincidente in parte con la linea Trinitapo-li-Paestum di CIARANFI et alii, 1983, ma caratterizzata insuperficie da un andamento maggiormente articolato epertanto qui rinominata Linea del Vulture) ed è stato atti-vo sia durante il regime contrazionale plio-pleistocenicoche nelle fasi distensive medio-suprapleistoceniche. Inprofondità, la proiezione di tale linea ricalca la segmenta-zione della placca apula in subduzione in settori a diversoarretramento per flessurazione (ROYDEN et alii, 1987), macon una diversa collocazione geografica e differenteorientazione rispetto a quanto ipotizzato da altri Autori.A sud-est della linea, i calcari cretacici dell’avampaesemurgiano affiorano estesamente, denunciando un forte

ed anomalo sollevamento tettonico imputabile proprio adun maggior arretramento della cerniera della placca apu-la (DOGLIONI et alii, 1994). All’altezza del fronte della ca-tena, tale discontinuità profonda ereditata ha pilotato ini-zialmente la messa in posto di corpi filoniani ed eruzioniignimbritiche basali ed è stata a più riprese riattivata nelcorso della storia eruttiva, deformativa e morfologica delvulcano.

RINGRAZIAMENTI

Lavoro finanziato con Fondi di Ateneo ex-60% (1999-2000) estampato con Fondi di Ateneo ex-60% (2001-2002) dell’Universitàdella Basilicata (Resp. Prof. M. Schiattarella). Si ringraziano viva-mente il Prof. L. La Volpe dell’Università di Bari per le piacevoli edutili discussioni scientifiche, il Prof. F. Boenzi dell’Università di Baried il Prof. F. Calamita dell’Università di Chieti per la revisione delmanoscritto.

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Manoscritto pervenuto il 27 Agosto 2004; testo approvato per la stampa il 6 Maggio 2005; ultime bozze restituite il 15 Luglio 2005.

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Assetto strutturale ed evoluzione morfotettonica quaternaria del vulcano del Monte Vulture...

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