FENOMENI FRANOSI Nomenclatura delle frane

UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] FENOMENI FRANOSI I fenomeni franosi o movimenti di versante sono movimenti di materiale (roccia, detrito, terra) lungo un versante. Essi rientrano nella categoria più generale dei movimenti di massa, ovvero dei processi morfogenetici caratterizzati da movimenti di masse di materiale sulla superficie della terra che avvengono in seguito all'azione della gravità. Nomenclatura delle frane Per descrivere correttamente una frana è necessario utilizzare termini precisi, di utilizzo scientifico corrente. In una frana è possibile distinguere:  una zona di scorrimento nella quale il materiale mobilizzato si trova a quote inferiori rispetto a quelle dell’originaria superficie del versante;  una zona di accumulo nella quale il materiale mobilizzato si trova a quote superiori rispetto a quelle della superficie originaria del versante. Il materiale mobilizzato rappresenta il materiale che si è mosso rispetto alla sua posizione originaria e si è deposto più a valle. Viene suddiviso in corpo principale e in piede della frana. Nella zona di scorrimento si possono riconoscere:  la corona (coronamento): è costituita dal materiale non mobilizzato, adiacente alle porzioni più elevate della scarpata principale;  la scarpata principale: è la zona del versante da cui ha avuto origine il distacco del materiale;  la superficie di rottura: è la superficie lungo la quale è avvenuto il movimento;  il corpo principale: è la porzione del corpo di frana che giace al di sopra della superficie di frattura ed è delimitata superiormente dalla scarpata principale e, inferiormente, dal piede della superficie di frattura. Entro il corpo principale si possono distinguere:  la testata: è la parte più alta della frana, al contatto con la scarpata principale;  le scarpate secondarie: sono superfici ripide che interrompono la continuità del materiale franato;  le fratture longitudinali e/o trasversali: sono indicative di movimenti relativi delle singole porzioni del corpo di frana. Nella zona di accumulo si possono distinguere:  la superficie di separazione: rappresenta la superficie lungo la quale si ha il contatto tra il materiale franato e quello sottostante, in posto;  il piede: rappresenta la porzione del materiale dislocato che si è accumulata a valle del margine inferiore della superficie di rottura. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] Nomenclatura delle varie parti di un movimento franoso.
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] Come evolve una frana Schema semplificativo dell’evoluzione delle nicchie di distacco di frana presenti sul versante occidentale del Monte Francais Pelouxe, con evidenziati i fattori geologico‐strutturali che hanno favorito lo sviluppo della superficie di scorrimento della massa franata. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] Deformazioni gravitative profonde di versante (D.G.P.V.) Le Deformazioni Gravitative Profonde di Versante (DGPV) sono una particolare categoria di movimenti di massa, generalmente lenti, che s’innescano in profondità entro versanti montuosi caratterizzati da grandi dimensioni in termini di lunghezza e altezza totale, dalla base alla sommità dei rilievi. il volume della massa coinvolta è dell’ordine di centinaia di migliaia fino a parecchie decine di milioni di metri cubi; la profondità della deformazione è di alcune decine o centinaia di metri; le estensioni in lunghezza e larghezza sono dell’ordine di chilometri. Le dimensioni delle masse rocciose coinvolte sono quindi paragonabili a quelle di interi versanti, mentre gli spostamenti che queste masse rocciose subiscono sono relativamente piccoli, se confrontati alle dimensioni della massa coinvolta dalle deformazioni. E’ quindi possibile trovare alcuni elementi di confronto –e distinzione‐ fra frane e DGPV. Frane vs. DGPV Frane:  Il loro meccanismo di messa in posto necessita di una superficie di separazione e di scorrimento;  Il rapporto tra lo spostamento subito dal materiale mobilizzato su un versante in frana e l’area coinvolta dal movimento franoso può essere molto variabile, cioè esistono piccole frane che percorrono molta distanza, grandi frane che si muovono di poco, ma anche piccole frane con piccoli spostamenti e grandi frane che coprono grandi distanze;  Generalmente un movimento franoso coinvolge solo una parte di un versante. DGPV  Il meccanismo di messa in posto non necessita di una superficie di scorrimento preferenziale, ma può essere distribuito lungo una zona di deformazione della massa rocciosa;  Lo spostamento subìto dalla massa rocciosa è piccolo rispetto all’intero volume di roccia coinvolto;  La superficie interessata dal movimento coinvolge, molto spesso, l’intero versante. In alto una D.G.P.V (Blais Creek, Canada) che coinvolge l’intero versante; in basso una frana nell’alta val di Susa che coinvolge un piccolo settore di versante
UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] Evidenze geomorfologiche delle DGPV Vi sono alcune evidenze morfologiche particolarmente utili per riconoscere un versante interessato da D.G.P.V.. Ad esempio, la parte alta di un versante montuoso può essere caratterizzata da un tipico profilo concavo, per ribassamento della massa rocciosa, associato a sdoppiamenti di cresta, trincee, depressioni chiuse, scarpate rivolte verso monte e verso valle (contropendenze). Nella parte bassa dei versanti in DGPV si hanno invece inarcamenti e rigonfiamenti, che conferiscono al versante un marcato profilo convesso, e piani di taglio a basso angolo. Tipicamente nelle zone periferiche dei versanti interessati da deformazioni gravitative profonde si verifica l’innesco di fenomeni franosi, generalmente crolli e scorrimenti, che danno origine a depositi detritici. Negli stadi evolutivi più avanzati i processi deformativi possono portare al collasso dell’intero versante coinvolto o di sue porzioni. Elementi geomorfologici caratterizzanti una D.G.P.V.: a = sdoppiamenti di cresta; b = scarpate; c = contropendenze; d&e = trincee; f = depressioni chiuse. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] Tipologia di movimento e Cause delle DGPV Nelle D.G.P.V. il movimento non avviene necessariamente lungo una superficie o zona di rottura continua, come nel caso dei fenomeni franosi, piuttosto la deformazione è distribuita entro la massa rocciosa in una fascia che può avere grande spessore, anche decine di metri, in funzione delle condizioni geologiche e geomorfologiche generali. In conseguenza di ciò, l’evoluzione nel tempo di una DGPV è molto particolare. Nel suo stadio iniziale e intermedio il fenomeno è generalmente caratterizzato da deformazioni molto lente. La velocità può variare da pochi millimetri a qualche centimetro all’anno, e la deformazione è controllata principalmente da un comportamento meccanico più o meno plastico della roccia, denominato “creep gravitazionale”. L’entità della deformazione va crescendo con la plasticità del materiale coinvolto, l’attività e il contenuto d’acqua. In uno stadio avanzato, la velocità della DGPV aumenta raggiungendo molti centimetri al giorno; ciò comporta anche la trasformazione del tipo di movimento gravitativo, fino ad una rottura progressiva all’interno dell’ammasso roccioso, ed al collasso di settori localizzati o dell’intero volume coinvolto. L’accelerazione improvvisa del movimento può verificarsi specialmente inseguito ad eventi meteorici eccezionali o ad oscillazioni meteo‐climatiche a lungo periodo, a scosse sismiche o a fenomeni di rapido cambiamento morfologico del versante. L’evoluzione dei fenomeni deformativi può produrre, nelle zone periferiche dei versanti, l’innesco di frane, generalmente per crolli e scorrimenti, che danno origine a depositi detritici, anche di notevoli dimensioni. Gli ammassi rocciosi che tipicamente sono interessati da questo tipo di deformazioni sono costituiti da roccia duttile a grande scala (prevalentemente rocce metamorfiche scistose), da roccia rigida fratturata, da alternanze di litotipi a diverso comportamento meccanico, con presenza di livelli di argille e marne che costituiscono piani preferenziali di scorrimento, da banconi di roccia rigida poggianti su roccia duttile Le principali cause predisponenti le DGPV, oltre alle caratteristiche lito‐strutturali (composizione e disposizione geometrica dei corpi rocciosi) e geo‐meccaniche (proprietà meccaniche e resistenza alle deformazioni) delle masse rocciose, sono l’elevata energia di rilievo dei versanti (la loro elevazione e forte acclività), sollevamenti tettonici associati a rapida erosione, ed anche il rilascio di carico per effetto della deglaciazione. Per alcune D.G.P.V. è stata pure ipotizzata come causa predisponente la forte riduzione di volume dell’ammasso roccioso in profondità a seguito di processi di dissoluzione di rocce particolarmente solubili come i gessi ed i calcari. UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] Principali cause predisponenti per una D.G.P.V: a) Scivolamento lungo strato favorito dalla giacitura degli stessi b) Sollevamento differenziale dovuto a fenomeni di deglaciazione c) Espansioni laterali di rocce più competenti sovrapposte a rocce meno competenti dSprofondamento sommitale con sdoppiamento di cresta e) Scivolamento interstrato lungo discontinuità sub‐verticali f) Stress indotto da contrazione e dilatazione in zone caratterizzate da roccia particolarmente fratturata UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] LA FRANA DEL CASSAS Il versante che include la “Frana del Cassas” è affetto da deformazioni gravitative profonde ed in passato è stato interessato da ripetuti episodi franosi. Data la scarsa presenza di manufatti e di insediamenti stabili nell’area fino a fine ‘800, questi movimenti di massa sono stati descritti solo a partire dal 1880 circa:  1881: uno studio di M. Baretti sull’assetto strutturale del versante tra Chiomonte e Salbertrand, indica una generale instabilità dovuta a processi di dissoluzione delle formazioni carbonatiche collocate alla base di questo rilievo.  1920‐1940: alcuni movimenti franosi che interessano la vegetazione ad alto fusto (alberi inclinati in vari modi e poi asportati dall’uomo) vengono segnalati in località “Bosco Chapel”. Da questo momento in poi, i dati di terreno sono molto più precisi in quanto raccolti sistematicamente e correlati ad interpretazione di foto aeree:  1954: imponente movimento franoso evolutosi in fasi successive. I primi segni di movimento vengono registrati e si evidenziano maggiormente nella metà superiore dell’attuale corpo di frana. Si notano frattura maggiori in zona della scarpata principale e a metà del versante abbiamo grandi rotture in zone boscate legate alla futura scarpata E‐W. Principali lineamenti della frana dedotti da foto interpretazione su fotografie aeree del 1954.  1955: riattivazione del movimento che coinvolge una superficie pari a 10 ettari di bosco.  1957: tra il 12 e 14 giugno un’imponente alluvione provoca notevoli danni in tutta la Val di Susa e la “Frana del Cassas” raggiunge proporzioni analoghe ad oggi. Si verifica un fenomeno di debris‐flow nella parte inferiore del versante (vengono occupati il 75% del conoide). UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] Vista generale “frana del Cassas”, 1965.  1958: in febbraio si ha un’altra riattivazione del fenomeno con piante sradicate e abbassamento del livello di alcuni rii.  1963 (fase parossistica): massimo di area coperta da materiali in movimento con collasso totale nella parte alta sotto la scarpata principale. Si distinguono nel settore a grossi blocchi dei lineamenti subparalleli orientati NE‐SW (in origine diretti NW‐SE). UNIVERSITA’ DEGLI STUDI DI TORINO DIPARTIMENTO DI SCIENZE DELLA TERRA Via Valperga Caluso, 35 ‐ 10125 TORINO Tel. (011) 670.5148 (centralino) Fax (011) 6705146 Tel. (011) 670.5195 (direzione) ‐ (011) 670.5149 (segreteria) Indirizzo e‐mail: [email protected] Principali lineamenti della frana del Cassas dedotti da fotointerpretazione su fotografie aeree del 1963.  1978‐1979: si afferma l’attuale stato del corpo franoso con notevoli apporti di materiale nella zona alta (blocchi o ammassi rocciosi) e con un approfondimento delle scarpate mediane (scorrimento rotazionale) e di quelle basse (colata di detrito) Principali lineamenti della frana del Cassas dedotti da fotointerpretazione su fotografie aeree del 1978.