Geologia degli acquiferi profondi

Uno degli argomenti di maggiore interesse sono i metodi utilizzati per determinare come avviene la circolazione idrica in un acquifero profondo nelle aree appenniniche, dove si mescolano problemi derivanti dalla presenza di idrocarburi in alcune formazioni appartenenti al Complesso delle Argille Scagliose con quelli della circolazione gas e di acque saline in serpentiniti, oficalci  e altre formazioni (Flysch , diaspri e calcari selciferi, calcari tipo Biancone ecc.).

In questo scritto viene fornito un inquadramento generale che inizia a mettere a fuoco le necessità e gli obiettivi delle varie tipologie di indagine che possono fornire ai progettisti le conoscenze fondamentali sulla circolazione dei fluidi.

Per meglio chiarire gli aspetti essenziali di questi problemi ed esporre le soluzioni adottate, si vuole passare da un caso semplificato derivante dalle esperienze fatte dal Politecnico di Milano (Fondazione Lerici) nell’immediato dopoguerra e negli anni successivi fino al 1975 circa.

 L’acquifero profondo oggetto di studio si trova nella zona del Passo del Bracco fra Sestri Levante, La Spezia e Varese Ligure. Esso è costituito da acque di formazione delle Argille Scagliose, molto saline , derivanti da processi di decomposizione di sostanze organiche , di permeabilità oscillante fra 0,01 e 0,001 m/giorno , spesso accompagnate da gas metano . Le Argille hanno uno spessore di circa 300 m, a cui si sovrappongono circa 150 m di oficalci , serpentiniti e 50 m di depositi terziari e più recenti poco permeabili .

I carichi litostatici sono determinati da rocce con densità (kg/m³ ) variabili fra 2,5 nelle argilliti a 2.6 m oficalci e serpentiniti fratturati e 2.5 nelle formazioni terziarie. Molte faglie percorrono oficalci e argilliti, mediamente una ogni 25 m, orientate sia NS sia EO. Il bacino ha una superficie di 25 km ² e non risulta alimentato nè lateralmente nè da infiltrazione, anche per la scarsezza di faglie nelle formazioni terziarie di copertura.

Il sistema  è quindi un classico esempio di bacino idrogeologico chiuso, in cui la dinamica dei fluidi non è governata da una ricarica meteorica superficiale, ma da processi di compattazione, decompressione litostatica e migrazione attraverso discontinuità strutturali (faglie, diaclasi).

Poiché il sistema non è alimentato, non possiamo parlare di una "falda" nel senso classico, ma di un acquifero con fluidi in regime di sovrapressione dei pori (pore pressure),  evoluto in equilibrio con il carico litostatico e la produzione di gas.