Search

Significativi risparmi di combustibili fossili e di elettricità e una forte riduzione dell’inquinamento atmosferico possono essere realizzati utilizzando risorse geotermiche di entalpia molto bassa, con temperature intorno o anche inferiori a 20 °C, per il riscaldamento invernale e il condizionamento estivo di ambienti. I risultati di questo studio mostrano che l’acquifero contenuto nelle ghiaie di base del Tevere rappresenta una importante risorsa geotermica per la città di Roma per questi tipi di impieghi termici. Il processa mento dei dati stratigrafici di 216 pozzi perforati negli anni scorsi nelle alluvioni del Tevere hanno consentito di elaborare mappe del tetto, del letto e quindi dello spessore delle ghiaie di base. L’acquifero si incontra a profondità tra 30 e 60 m dal piano campagna, più alta verso sud, nelle zone dell’Eur e meno a nord di Monte Mario. Questi dati indicano che la risorsa geotermica può essere estratta con pozzi di costo limitato. Lo spessore dell’acquifero di base è in genere intorno a 10 m, ma cresce a 30-40 m nel tratto nord del fiume e vi sono varie zone con spessori di 15-20 m. la continuità è ottima lungo l’asse del fiume e assicura una buona alimentazione longitudinale accresciuta da contributi laterali nelle zone dove le ghiaie vengono a contatto con livelli permeabili, con le ghiaie del Fosso della Crescenza a nord e le vulcaniti dei Colli Albani nella parte centro meridionale. L’acquifero è confinato verso il basso dalle argille dalle argille di Monte Vaticano e verso l’alto dai depositi limosi impermeabili del Tevere che impedendo la percolazione verticale delle piogge e dell’acqua del fiume, lo proteggono da fattori inquinanti e da effetti termici stagionali. I parametri chimico-fisici misurati su 17 pozzi, indicano una temperatura dell’acqua che varia da 16 a 21 °C, ma con una prevalenza di valori intorno a 18-19 °C che appaiono ideali per usi termici sia estivi che invernali. Il pH è per lo più neutro o leggermente acido in alcune zone. La conducibilità elettrica è localmente abbastanza elevata con valori di poco superiori a 5000μS/cm. È stato stimato un fabbisogno intorno a 20 l/s di acqua geotermica con T 17-18 °C per riscaldare e condizionare un grosso condominio di 40.000 m3. L’acquifero di base del Tevere può facilmente fornire tali quantitativi di acqua in vari punti della città, considerato che comunque l’acqua, dopo la sua utilizzazione dovrà essere re iniettata nell’acquifero di provenienza. Significant saving in the fossil fuel and electric energy consumption and a strong reduction of the atmospheric pollution can be obtained by using low enthalpy geothermal resources., with temperature around or even below 20°C for space heating and conditioning. The results of this study indicate that the aquifer contained in the basal gravels of Tiber River represents an important geothermal resource for this kind of direct heat utilization in the city of Rome. Maps describing the variation along the river course of the top, bed and hence thickness of the base gravels have been obtained by processing the stratigraphic data of 216 wells drilled in the past in the Tiber alluvional deposits. The aquifer top is found at 30-60m depth from the ground, higher depths being found in the southern Eur zone and the shallower once in the zone Nord of Monte Mario. This values indicate that the geothermal water can be easily extracted with low-cost wells. The thickness of the base aquifer is usually around 10m, but is rises to 30-40m in the northern river sector and to 15-30m in several other zones. There is an excellent continuity of the aquifer along the river course, that ensures a good longitudinal water recharge, that is increased by lateral contribution from the zones where the gravels are in contact with permeable rocks, such as the Fosso della Crescenza gravels, to the North and the Colli Albano volcanic in the central-southern sector. The aquifer is confined downward by the Monte Vaticano Pleocenic shales and upward by impervious Tiber silt deposit. The latters prevent vertical percolation of rain and river waters protect the base aquifer from both pollution and seasonal thermal effects. Physic-chemical parameters measured in 17 wells indicated a water temperature (T) ranging from 16 to 21,6 °C, but usually around 18-19 °C, values that appear as ideal for direct heat utilization. The pH is mostly neutral and slightly acid in some zones, whereas electrical conductivity is locally rather high with values slightly exceeding 5000µS/cm. it has been stimated that 20 l/s of a geothermal water with a T of 17-18°C are needed for winter heating and summer cooling of a 40,000 m3 space. The base Tiber aquifer can easily provide such a resource in several zone of Rome city considering that the water, after its utilization will have to be reinjected into the provenance aquifer.

A pattern of shifting current direction is revealed by the anisotropy of magnetic susceptibility (AMS) in the quartz latite ignimbrite associated with the Pleistocene Cimini dome complex in central Italy. High-field AMS documents that both paramagnetic and ferrimagnetic minerals contribute to the magnetic fabric of the ignimbrite. The results of low field AMS studies suggest that the pyroclastic density current changed both direction and character during deposition of each flow unit that makes up the ignimbrite. The meandering behaviour of the currents can be observed on the scale of 15-cm increments in the fine-grained basal ‘layer 2a’ of one flow unit in an area lacking significant palaeotopography. AMS data from 1-, 2-, and 4-metre increments through the flow units also show complex changes in flow direction throughout the deposition of each unit studied. The most closely aligned AMS fabrics occur near the bases of flow units, and dispersionincreases upward. This trend may represent decreased shear between the flow and the substrate or increased turbulence in the upper depositional zone of the pyroclastic density current, or both, suggesting a progressively waning current (in terms of capacity or particle concentration). The phenomena observed in this study have broad implications for the general methodology of AMS studies. Detailed vertical profiles made up of several individual sample sites within 1-metre thickness intervals can reveal small-scale current flow variations that may not be evident if sampling is done more sparsely.

During work for the construction of Rome’s new structure for trade fairs in the locality of Ponte Galeria, preliminary investigations undertaken by the Archaeological Superintendency of Ostia uncovered the ancient Via Portuense, for an overall length of 1100 m. This road, which linked Rome with Portus (modern Fumicino), was constructed on a viaduct due to the impracticability of the valley floor. The building technique and the stamps on the bricks in the arch lintels suggest that the road was built sometime between the end of the 1st century A.D. and the early 2nd century A.D. Within the fluvial sediment covering the structure there were areas of calcareous incrustation, interpreted as traces of the emission of hydrothermal waters from the Tiber valley bottom. In one case, the removal of the surface layer resulted in an emission of gas and water. From stratigraphic and archaeological data it is known that this tract of the valley bottom was already characterised, before the construction of the Roman road, by a series of slight depressions, each one containing one or more thermal pools of water, both active and extinct. These particular environmental conditions seem to have conditioned the building of this tract of the Via Portuense, and to have specifically led to its passing over numerous bridges with one or two arches. The distribution of the thermal pools in relation to the road suggests activity, probably discontinuous, from before the Roman period to the present day. Four different levels of incrustation were identified: the first cut by the foundations of the Roman road; at least another two alternating with levels relating to phases in which the road was damaged; a fourth, the latest, post dating the road’s abandonment following the flooding of the Tiber in the 16th century. The radiometric dating undertaken with the U/Th method on the incrustations below the Roman road gave a result of between 900 and 400 B.C. and on the latest level, contemporary with the roads use, gave a period between 750 – 1300 A.D. Overall the data attests that the hydrothermal activity, documented in the Ponte Galeris area for a period of at least 2,500 years and still active, relates to the final activity of the volcano of the Alban hills, which is still effected by an intense out put of gas, both localised and diffused, thus supplementing the historical record available to date.

The geological map of the southwestern sector of Roccamonfina volcano suggests an example of how to represent the history of the volcano taking into account not only the eruptive phases but also its quescient periods.

The southern suburbs of Rome were built up for the most part during the second half of the last century. This contribution illustrates the case study of the Ostiense area, located across the Tiber River valley, where the cyty?s expansion has mostly not taken into account the geological and hydrogeological characteristic of the land. For this reason, many buildings and infrastructures of ther area have been damaged by differential dubsidence and flooding. This work proposes a hazard zonation based on the geotechnical, hydrogeological, hydraulic and seismic characteristics of the area, for the purposes of urban development planning and management.

Studi stratigrafici e sedimentologici nella piana di Ciampino (Successione del Tavolato) e in particolare di una trincea appositamente scavata presso il sito archeologico di Lucrezia Romana, hanno confermato che dal cratere del Lago Albano sono avvenute eruzioni freatomagmatiche in epoca Olocenica e ripetuti fenomeni che hanno generato lahar fino a quando, nel IV secolo a.C., i romani vi scavarono una galleria di drenaggio. Le portate dei corsi d’acqua, stimate dalle caratteristiche dei principali depositi paleofluviali, hanno dato valori elevatissimi, fino a due ordini di grandezza superiori ai regimi attuali, probabilmente connesse a fenomeni esondativi del Lago Albano che hanno inondato la piana di Ciampino situata a valle del punto morfologicamente più basso del cratere che ospita il lago. È possibile che questi fenomeni esondativi siano stati causati da iniezione di fluidi caldi ricchi in CO2 sul fondo del lago, forse in connessione con attività sismica. L’area dei Colli Albani è infatti sede di importanti emissioni di gas di origine profonda, per le principali delle quali vengono riportati i risultati di campagne di misura del flusso di CO2 dal suolo e la composizione chimica ed isotopica del gas emesso (Cava dei Selci, S. Maria delle Mole, Solforata, bordi dei laghi craterici di Albano e Nemi). Per Cava dei Selci sono riportati anche i risultati di misure in continuo, con una stazione automatica, del flusso di CO2 dal suolo che risulta sensibilmente influenzato dall’umidità del terreno, e delle concentrazioni in aria di CO2 e H2S che superano spesso le soglie di pericolosità. Le aree di maggiore emissione di gas (Cava dei Selci e Solforata) sono ubicate su alti strutturali del basamento carbonatico pre-vulcanico, che rappresenta una zona privilegiata per l’accumulo dei gas che risalgono dal profondo. Una debole anomalia di emissione di gas, corrispondente ad un lineamento strutturale NE-SW, è stata trovata anche sul bordo orientale del Lago Albano. Forti variazioni nel tempo del flusso di CO2 sono state osservate a Cava dei Selci, probabilmente dovute sia ad attività sismica sia a perturbazioni del regime idraulico prodotte dal forte abbassamento della falda idrica causato dal suo eccessivo sfruttamento. L’esistenza di momenti di forte aumento dell’emissione di CO2 negli ultimi 2.000 anni, con frequenza circa centennale, è stata messa in evidenza dallo studio geocronologico, chimico e isotopico di speleotemi presenti in una vecchia cava romana (Villa Centroni). Qui si osservano ripetute interruzioni nell’accrescimento di stalattiti e stalagmiti attribuite a variazioni da sovrassature a sottosature in carbonato di calcio delle acque di stillicidio, prodotte da periodici influssi di CO2. Tutti i dati convergono quindi nell’indicare che i Colli Albani sono un vulcano quiescente, interessato fino ad epoca molto recente da fenomeni eruttivi ed esondativi dal cratere del Lago Albano. Ripetute campagne geochimiche nel Lago Albano (e una nel Lago di Nemi), con misure di parametri chimici e fisici lungo profili verticali e l’analisi delle acque e dei gas in essa disciolti, indicano che il lago è sostanzialmente stabile e che la pressione totale dei gas ad ogni profondità si è mantenuta negli ultimi sette anni lontana dalle soglie di pericolosità. Stratigraphic and sedimentological studies of the Ciampino plain (Tavolato Succession) and particularly of an ad hoc excavated trench near the archaeological site of Lucrezia Romana, confirm that Holocene phreatomagmatic eruptions have occurred from Lake Albano crater, as well as repeated lahar generating phenomena until IV Century b.C., when Romans excavated a drainage tunnel from the lake. The paleo-river flows, estimated from the characteristics of the main fluvial deposits, were very high, orders of magnitude higher than the present flows, and were likely produced by water overflows from Lake Albano, that inundated the Ciampino plain located downslope from the lowest rim of the crater hosting the lake. These overflows could have been generated by injection of hot fluids and gas in the bottom of the lake, possibly in relation with seismic activity. The Colli Albani area actually contains several zones with high emission of deep originated gas, for which the CO2 soil flux and the chemical and isotopic composition of the emitted gas are reported (Cava dei Selci, S. Maria delle Mole, Solforata, rims of Albano and Nemi crater lakes). For Cava dei Selci results are also reported of continuous measurement by an automatic station of CO2 soil flux, which is clearly affected by soil moisture. The CO2 and H2S air concentrations, also continuously monitored, frequently exceed their hazard thresholds. The zones with the highest gas emission (Cava dei Selci and Solforata) are located over structural highs of the pre-volcanic carbonate basement where deep originated fluids preferentially accumulate. A weak gas anomaly, corresponding to a NE-SW structural lineament, has been identified on the eastern rim of Lake Albano. High temporal variations have been observed in the CO2 soil flux of Cava dei Selci, possibly due to both seismic activity and perturbation of the hydraulic regime caused by the water table lowering as a consequence of aquifer over exploitation. The occurrence of periods of strong increase of CO2 release over the last 2,000 years, with a nearly centennial frequency, has been recognized through a geochronological, geochemical and isotopic study of the speleothemes present in an old Roman quarry (Villa Centroni). Repeated interruptions are observed in the growing of stalactites and stalagmites, that have been attributed to changes from calcium carbonate oversaturated to undersaturated of the dripping water, in turn produced by periodic CO2 injections. All data coherently indicate that Colli Albani are a quiescent volcano that produced eruptive and exondative phenomena from the Albano crater lake until a very recent epoch. Repeated geochemical surveys of the Lake Albano (one also on the Lake Nemi), with measurement of physical and chemical parameters along vertical profiles and the chemical analyses of the water, including dissolved gases, indicate that the lake is stable and that the total gas pressure at any depth remained in the last seven years far from the hazard threshold.

This paper provides new geochemical, petrographic, and isotopic data over a set of 39 samples representative of all different units present in the quaternary volcanism of Monti Cimini region (Provincia Magmatica Toscana) and Vico volcano (Provincia Magmatica Romana). Monte Cimini volcanics are older in age (around 0.94 Ma) includes trachytic and latitic rocks with isotopic ratios 87Sr/86Sr 0.713413„b14 a 0.715685„b5, and 143Nd/144Nd 0.512053„b3 to 0.5121339„b3. Vico volcano (0.4 Ma) products range between phonolitic and trachyandesitic compositions and shows 87Sr/86Sr values of 0.710923„b5 a 0.711264„b6 and 143Nd/144Nd 0.512092„b3 to 0.512122„b3. All these new data are in good agreement with their former attribution to the aforementioned magmatic provinces.

In molte regioni italiane sono stati avviati negli ultimi anni, per iniziativa degli enti locali, diversi studi idrogeologici. In particolare nella Regione Lazio molti di essi erano mirati a una migliore definizione dell'assetto idrogeologico dei distretti vulcanici peritirrenici. Ora se da un lato tali eventi costituiscono una importante svolta nella impostazione delle politiche di gestione del territorio, dall'altro si rimane stupiti dal fatto che nelle specifiche di questi studi non venga mai data grande importanza alla definizione del modello geologico da cui deriva quello idrostrutturale. Le semplificazioni che venivano adottate decenni fa, erano accettabili quando ancora si cercava di coprire il vuoto che esisteva in tema di idrogeologia nazionale. Attualmente, oramai noti i grandi schemi di riferimento, occorre puntare sull'approfondimento ed il perfezionamento. Ciò va fatto dettagliando e ammodernando le basi geologiche, sia dal punto di vista stratigrafico che strutturale. L'interpretazione trarrà, inoltre grande vantaggio dalla realizzazione di profili e blocco-diagrammi, che attualmente possono essere più facilmente realizzati con metodologie informatiche. La digitalizzazione dei tematismi consente, per di più, lo sviluppo di calcoli volumetrici molto importanti per l'idrogeologia e la gestione delle risorse territoriali, nonché il calcolo degli indici necessari all'analisi geomorfologica quantitativa. Si può osservare ancora, come nel campo della idrogeologia, pur essendo stata intrapresa da molti enti di gestione la via della modellizzazione matematica, non si cerchi, per coerenza, di monitorare sempre più e meglio quei parametri idrologici (precipitazioni, temperature, portate delle acque di superficie ecc;) e idrogeologici (trasmissività, livelli piezometrici, portate emunte, ecc.) grazie ai quali i modelli dovrebbero funzionare. Al contrario si può osservare una sempre più grave carenza di stazioni di rilevamento fisse. Si pensi anche solo al fatto che il Lago Albano ( per rimanere agganciati all'esempio scelto), dei cui abbassamenti tanto si parla, da molti anni é privo dell'idrometro e non ha mai avuto un idrometrografo. In questa nota si vuole sostenere l'importanza del modello strutturale negli studi idrogeologici finalizzati alla gestione delle risorse idriche e con essa anche quella del rilevamento programmato di dati idrologici originali. Al modello matematico si arriverà, quindi, da quello fisico, e la risposta degli acquiferi alle diverse ipotesi di sfruttamento e/o ricarica, dovrà essere tarata sulla base di banche dati significative ed aggiornate.

In this paper we describe four large volume, ash- and accretionary lapilli-rich, phreatomagmatic compound ignimbrite units, mafic in composition, from Colli Albani volcano, south of Rome. The four units, that form the ‘Pisolitic Tuffs’ succession, are separated by paleosols and represent the earliest explosive large volume eruptive episodes from the Quaternary Alban Hills volcano. The occurrence of large volume phreatomagmatic–phreatoplinian eruptions implies the availability of large quantities of water interacting with the rising magma. The paleogeography of the area below the volcano has been reconstructed by the analysis of stratigraphic data from more than a thousand bore-holes distributed around the volcano that allowed to identify NW-trending and NE-trending paleotopographic lows that underlie the central area of the volcano and interpreted as extensional tectonic basins. These lows are filled with Lower to Middle Pleistocene, pre-volcanic lacustrine and fluvial deposits and suggest that at least the central part of the Colli Albani volcanic area hosted a large lake or lagoon. The absence of sedimentary xenoliths in the Pisolitic Tuffs and the low vesicularity of scoria and shards suggest that water interacted with a poorly fragmented magma at very shallow level, triggering the large explosivity of the eruptions. We suggest that water interacting with magma was mostly surficial water related to the presence of the lagoon or lake. In this environment, it is likely that vents were subaqueous allowing a continuous access of water to the conduit. Considering that the minimum calculated volume of products for the Pisolitic Tuffs succession is >37 km3 and each eruption unit averages approximately around minimum volume of 10 km3, we suggest that each eruption was related to a caldera collapse, which would have allowed the persistence of a Taupo-like lake in the central area and of phreatoplinian activity. After the last phreatomagmatic eruption, however, the fragmentation style of large volume ignimbrites from Colli Albani became magmatic, suggesting the extinction of the lake after that date. Each of the four units show a basal phreatoplinian fallout level, overlain by a complex association of low aspect ratio surge deposits and ignimbrites. Phreatomagmatic pyroclastic flow deposits are found at distances of more than 40 km from the central area of the volcano, and show important facies variation according to the paleotopography. To the west of the volcano, pyroclastic flows reached the Tyrrhenian coast and emplaced mostly stratified facies on a flat topography, interpreted to reflect both the spreading of pyroclastic flows on an unconfined topography and their interaction with lacustrine and lagoon areas. By contrast, to the east of the volcano, where pyroclastic flows were confined within paleovalleys, the main facies is thick and massive.