RENDICONTI DEl.L.'1 SOCIETÀ ITALIANA nl MINERAL()(;I,\ E PETROLOC:IA, 1'l~4, V,,1. 39, l'P. 421·427

STUDIO GEOCHIMICO-ISOTOPICO DI UNA SERIE DI SORGENTI NELL'AREA DI SCILLATO (PALERMO)

Rocco FAVARA, GAETANO DONGARRÀ, SERGIO HAUSER, istitutO di Mineralogia, Petrografia e Geochimica dell'Università, Via Archif1lfi 36, 90123 Palermo

ANTONIO LONGINEL.L1 Istituto di Mineralogia e Pclrografia dell'Università, Pia:aale Europa l, }4127 Trieste

RIASSUNTO. - Le sorgenti di Scillato (Palermo) follows lhat the recharge area must be extended che alimenrano l'acquedOtto del capoluogo sono to olher SCClions of the Madonie massif, perhaps state studiate dal pumo di vista isotòpico (misura even IO outcropping formations with a low per· dei rapporti "0/,'0) per un periSicily, E of Pa­ mente alimentano l'acquedotto del capoluogo. lermo. In facr, thes<: springs show exacdl' the same Taie studio ha coperto un periodo di circa oxygen isotopic composition found in the case of rhe Scillato springs and behave like these springs un anno e mezzo e le conclusioni che è stato from the hydrological point of view. However, possibile trarre dai dati ottenuti consentono a hl'drological budget of the Madonie area indicates di sviluppare una serie di considerazioni il that the input !rom metcorie waters, extended IO cui interesse va ben oltre quello che inizial­ ali the penneable outeropping formations is insuf­ fident to halance the overall output which is at mente poteva essere lo scopo di questa in­ leasr 50 % larger Ihan the computed input. Tt dagine. 422 R. FAVARA, G. DONGARRÀ, S. HAUSER, A. LONGINELlI

Misure effeUuale .. loro scopo TABELLA l d,I oI8O(H O) d~ll~ sorg~ntì U: sorgenli di Scillato rienlrano nella ta­ Valori 1 voletta 259 I SE della cana l: 25.000 del­ di Scillato l'LG.M. e sono situate alla base della mano­ cIi naie che dal manie Fanusi si immerge verso ~.. SCSSlulAlllO IIDUIOUJtlO ~.. ~~ l'abitato di Scillato. Tali sorgenli sono stale - = ·1 ••1 -I.n - _I.H ....<0 campionate con frequenza mensile nel pe_ -o ••1 -1.<1 -l,li -l,Il -I.St ~etlembre ,= riodo che va dal 1977 al mano ,- -I,

-I Pt:ecipita~io ..i p. battaglio. 001,0) -, pt:ecipitazio..i scillato ." sot:ge..ti scillato -, r --- ...... , -s I , '- I , -. I -7 \ \ -8 -.:c' I -. , r -I I\ l' \I -11 \ I \I, -"

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Fig. l. - Composuiooc: isotopia dell'ossigeno (valori medi mensili) ncll'Kqua delle prccipiluioni .tmo­ s.ferid~ • Scillato ed a Piano Battaglia (Madonie) (spezzata a trlmeggio) e nell'KqUll delle sorgenti di Scillato (spezuta • trallo continuo).

Che il circuito di alimentazione sia di rile­ che entità., tale valore deve essere indicativo vante entità. è confermato anche da altri della composizione isotopica media ponde­ dati non isotopici relativi alla portata men­ rata delle precipitazioni che hanno alimen­ sile delle sorgcnti negli ultimi 28 anni ed ai tato il circuito e quindi della quota media valori medi delle precipitazioni in zona veri­ sul livello del mare del bacino di alimenta­ zione. Come è noto infatti, la composizione fica tesi nello stesso arco di tempo c rclativi isotopica delle precipitazioni varia al variare ad otto stazioni pluviometrkhc situate nel­ della quota media sul livello del mare a causa l'area delle Mndonie (6g. 2). L'andamento dei gradienti verticali di temperatura che, delle curve riportate è tale da consentire di nel caso della Sicilia (HAUSER et aHi, 1980) rilevare uno sfssamemo tra i valori massimi determinano gradiemi isotopici verticali di e minimi delle cun'e stesse corrispondente il circa 0,2 ~c ogni cento metri. Il valore me-o circa quattro mesi Tale sfasamenro si rife­ dio annuo delle sorgenti di Scillato è risce, ovviamente, al tempo necessario per­ -8,6 ~c (SMO\'Q'). Sulla base dei dati plu­ chè, a valle del circuito, si faccia risentire viometrici riportati nella nota sopra citata una variazione di carico che si verifica nella e del gradient'! isotopico verticale, a tale va­ zona di alimentazione del circuito stesso. Un lore corrisponde un~ quota media del bacino ritardo di tale ordine di grandezza è piena­ di ricarica di circa 1500 m s.l.m.. Tale dato mente compatibile con analoghi valori rile­ consente di effettuare alcune elementari con­ vati per circuiti idrologici di rilevante entità.. siderazioni. '12-1 R. FAVARA, G. DONGARRÀ, S. HAUSER, A. LONGINELLI

Non sono mohe, in Sicilia, le zone la cui carsici che, ovviamente, favoriscono la per­ quota media sia dell'ordine di quella sopra colazione delle acque superficiali ed il loro riportata. D'altra parte, non sembra neppure convogliamento nel sottosuolo, grazie anche il caso di prendere in considerazione, da que­ all'estesa tettonizzazione delle formazioni in­ sto punto di visla, il complesso dell'Etna teressate. Ciò è evidenziato dal fatto c~, per cui ci si dev~ Iimilare a prendere in sui complessi montuosi sopra citati, non esame i complessi montuosi della Sicilia set· esiste un reticolo idrografico superficiale ma tentrionale. In tale zona solo le Madonie tutta una serie di strutture tipiche del carsi­ ed i Nebrodi superano con una certa lar· smo esogeno, quali inghiottitoi, doline, uvala folhezza la quota di 1500 metri ma, nel caso e karren.

\ \ \ \ \.L.-'~~_ ,.---- \ I \ \ f -'- "\ • \ /.j 3 2 '. \. I 1 -J '----;r-,,-,:---o,-,,--,---,----r---,---,;--,;-Ca"'·-g,,"" .. ...·i _._.- pt....iomfiJtt:i... mfiJdia su 28 a""1 --- portata dfiJel.fiJ sot:ge"ti med.iata,... 28 anni Fig. 2. - Valori mcdi mmsili nella piovosità sul massicrio delle Madonie e porlal. media mensile delle S(Ir~ti di Scillato. dei Nebrodi, le artt a quota maggiore di Il complesso Panormide e quello Basale 1500 metri sono assai più limitate che non sono separati da IIna serie di litotipi consi· nelle Madonie. Di conseguenza, almeno in derati impermeabili dal puntO di vista idro­ prima istanza, si potrebbe identificare, come logico e costituiti, dal basso, dalla formazione area di alimentazione delle sorgenti di Scil­ Caltavuturo e dalle argille di Portella Colla, lato, la zona più elevata del complesso ma­ a tetto del complesso Basale, in contatto tet­ donha che giunge fino a quote dell'ordine tonico con il f1ysch Carnico posto alla base di 2000 metri. del complesso Panarmide. Ciò potrebbe far Tale ipotesi sembra verosimile anche per· pensare ad una separazione delle circolazioni chè, nelle Madonie, proprio in cotrispon­ sotterranee relative alle due unità stratigra­ denza delle quote più elevale, si hanno estesi fico-strutturali. In realtà ciò sembra alquanto affioramenti di formazioni calcaree e calcareo­ improbabile Il causa dell'intensa lettonizza­ dolomitiche. Infatti, nel complesso «An­ zione dell'area madonita, tettonizzazione che tenna piccola, Monte dei Cervi lt affiorano interessa le formazioni anche in profondità. formazioni calcareo-

(OI8Q) di tali acque è dsuhata di -8,51 TABELLA 2 mentre lo stesso valore, calcolato per le sor· Apporto idrologico mt>Jio nt'lI'art'a ltudiata genti di Scillato, è -8,58. B lecito quindi concludere che, essendo le due acque in questione isotopicamente pressochè identiche e dovendo quindi essere pressochè identiche P'..o Cu-"ro 10.0 '.. '" le quote medie delle aree di ricarica, è quan· PU"" di "lo ".. 1~1O'" '" '" to meno assai probabile che le due serie di """'te del cervi .. ... '" sorgenti possano venir alimentate dallo stes­ """te Necell. .. 1110 ... '" ~e"e.ele 120' so acquifero, gros!oo modo localizzabile, co­ Tonle me già accennato, in una vasta area del sottosuolo madonita. tenuto conto della piovosità media calcolata Sulla base di tale supposta correlazione in base ai dati relativi ad un periodo di tra i due gruppi di sorgenti e considerando osservazioni pluviometriche di 28 anni au­ che sulle pend:ci delle Madonie esiste, tra mentando del 30 % i valori medi della pio­ quota 1000 e quota 1500 circa, un elevala vosità per le zone più elevate, oltre 1600 numero di sorgenti la cui alimentazione è metri; inoltre, abbiamo tenuto conto delle senz'altro da attribuire allo stesso massiccio caratteristiche morfologiche supemciali ed delle Madonie, sembra opportuno verificare abbiamo quindi calcolato le perdite proba­ se le potenziali aree di ricariCi! del rilievo bili per evapotraspirazione secondo i criteri madonita siano sufficienti ad alimentare un elaborati dal TURC (1954) e le successive cos1 elevato mlmero di sorgenti. Si è quindi modifiche del SANTORO (1970), tenendo con· calcolato un bilando idrologico di massima, tO delle considerazioni svolte per terreni considerando come deflusso la somma delle carsici da diversi autori che si sono occupati portate delle sorgenti attribuibili alle Ma­ di bilanci idrologici in aree con analoghe donie e come afflusso il valore delle precipi. caratteristiche (CIVITA, 1975), ccc.. tazioni atmosferiche moltiplicato per un op­ Dividendo l'area studiata nelle quattro portuno coefficiente, variabile da zona a zona, zone sopra citate e tenendo conto dei vari in relazione alle diverse caratteristiche delle calcoli effettuati, un bilancio idrologico di formazioni affieranti, alla vegetazione esi· massima si può sintetizzare come riportato stente (e quindi all'entità della evapotraspi­ in tabella 2. Per valutare il deBusso del­ razione), ecc.. Sono siate prese in considera­ l'area in esame, in relazione a questo tipo di zione panicolalmente le aree calcaree per le bilancio di massima, abbiamo sommato le quali si possono calcolare valori piuttosto portate delle sorgenli madonite per le quali elevali di infiltrazione efficace. Infatti, gli è stato possibile reperire dati attendibili. Si affioramenti di f1ysch Numidico, costituiti deve comunque tener contO del fatto che il da orizzonti quan::arenitici alternati a strati numero delle sorgenti computllte, circa 150, piuttosto potenti di sedimenti argillosi, sono è largamente inferiore rispetto a quello delle da considerare poco permeabili come confer­ sorgenti realmente esistenti sulle pendici mato dall'esistenza in queste aree di un buon delle Madonie e valutabili, tra piccole e reticolo idrografico superficiale.· Nella cate· grandi, a non meno di 200-250. La portata goria dei terreni poco permeabili vanno in­ delle sorgenti di Cefalù, secondo i dati otte· cluse anche le formazioni argillose del com· nuti, è dell'ordine di 1000 litri al secondo. plesso basale, del poSlorogeno e del com· Tuttavia, foto all'infrarosso dello specchio di plesso Sicilide per cui, in prima approssima­ mare antistante Cefalù (CoUSTEAU. 1973) zione, per un bilancio di massima, tutti que­ hanno evidenziato la presenza di imponenti sti terreni non vengono presi in conside­ sorgenti sottomarine di acqua dolce la cui razione. portata dovrebbe essere, secondo una stima La copertura ca!careo-

Isnello 41 reni carbonatici che, secondo questa inter­ Castelbuono 43 prelazione, sono anribuibili essenzialmente Gangi 9 all'unilà strPolizzi Generosa 443 lunga la pura e semplice estensione dei mag­ Collesano 95 giori affioramenti calcarei comprendendo aree Geraci Siculo 27 con modesti affior:lmenti o addirittura prive Scillalo 744 di affioramenti calcarei ma che, in qualche Cefalù 1800 modo, port:!no il loro contributo, forse, come già ripetutamente ricordato, a causa della Il totale complessivo ammonta quindi a intensa !ettonizzazione delle varie formazioni, .3466 litri/sec('lldo. Il valore computato per ad un acquifero di potenzialità particolar­ gli apporti dell'acquifero era di 2209 litri/ mente elevata. secondo con un bilancio negativo di ben 1257 litrifscrondo. e. doveroso, a queslo punto, rilevare che le conclusioni di GRASSO el alii (1978) non sono condivi$(: da CATALANO et aHi (1982) Situazione idrogeologica nel senso che, secondo tali AUlori, non esi­ slerebbe la continuità dell'unilà Panormide. Come già accennato, a parte la presenza Senza voler entrare nel merito del problema di formazioni calcaree ampiamente interes­ strutrurale sollevato da queste differenti con­ sate da fenomeni carsici, le intense frnttu­ siderazioni, ali:! lut:e dei dati isotopiei otte­ razioni del complesso madonita favoriscono nuti sulle acquc di Scillato e Cefalù, si ritiene l'infiltrazione e la pcrcolazione delle ncque di potcr supporre, a prescindere dall'appar­ in profondità. La formazione argillosa in tenenza dci litotipi alle varic unità stratigra­ sandwich trn il complesso bnsale e quello 6co-strutturali, una continuità di rocce per­ Panormide non dovrebbe rappresentare un meabili (per tcnonizzazione o per qualsiasi vero diaframma di separazione tra i circuiti altro motivo) sulle quali si impost:! il bacino relativi alle due unit:ì stratigra6co-strutlurali. ipotizzato. Le dimensioni del bacino stesso Infatti, diverse faglie che interessano entram. e forse anche alcune sue caraneristiche lito­ be le formazioni hanno rigetti ben superiori logiche (livelli teoricamente impermeabili e ai 300 metri di potenza delle formazioni solo parzialmente pervii per franurazione) affioranti a Portella Colla che costituiscono giusti6cherebbero pienamente alcuni risultali, appunto il diaframma di separazione. Dalle quali ad esempio l'entità degli sfasamenti sezioni pubblicate da GRASSO et alii (1978) cronologici tra massimi di piovosità e di si dovrebbe concludere che tra la presunta portata e la notevolissima uniformità dei dati zona di alimentazione e le sorgenti di Scillato isotopici delle sorgenti di Scillato e Cefalù. esista una continuità fitologica di rocce cal­ Infatti, almeno l:! prima di tali caratteristiche carco-dolomitiche. La stessa continuità lito. non si accorderebbe molto bene con l'esi­ logica sembra potcrsi attribuire alla sezione stenza di un circu:to di tipo esclusivamente compresa tra le Mlldonie e Cefalù. Gli stessi carsico nel quale i tempi in questione risul­ Autori dislocar.o b Panormide anche SOtto tano normalmente assai più ridotti. una zona a circa 25 km ad Ovest di Pizzo e. ovvio che è necessario attribuire nuove Carbonara, presso Castel di Lucio. Ciò sa­ aree di alimentazione a tale bacino, aree che rebbe confermato anche da dati ottenuti potrebbero localizzarsi in parte nella stessa dall'AGIP ed interpretaii da MANG... NO et area madonita ed in parte nelle aree limi· alii (1970) che, in corrispondenza di un nofe, probabilmente ad Est del massiccio sondaggio effettuato presso Mistretta, indi­ delle Madonie. Sarà inoltre opportuno rive· viduano il teno della Panormide a 725 metri dere in dettaglio la potenzialità di alimenta­ SOIlO il livello del mare. zione delle aree a quota maggiore con rileva­ Tenendo COnto di tali considerazioni è le­ zioni quanto più possibile accurale in quanto cito ipotizzare la presenza di un vaSto bacino il contributo dt:lle pre<:ipitazioni nevose (pur­ sotterraneo impostato principalmente su ter- troppo difficilmente rilevabile con precisione STUDIO GEOCHIMICO-ISOTOPICO DI UNA SERIE DI SORGENTI ETC_ 427 e, per di più, largarr.ente variabile nel tempo) 4) un primo bilancio idrologico di mas­ potrebbe risultare mediamente maggiore sia sima dell'area madonita porta tuttavia a con­ rispetto ai dali in nostro possesso, sia ri­ cludere che tale atCol sembra insufficiente ad spetto aUe valutazioni precedenlemente alimentare lutte le sotgenli ad essa attri­ espoSle. buite; 5) le sotgenti in questione rono presumi­ bilmente alimentate da un acquifero di gran­ Conclusioni dissima estensione con lutte le caratteristiche di un ampio e profondo circuito regionale; Lo studio isotopico delle sorgenti di Scil­ lato, tenuto conto della situazione geolito­ 6) è assai probabile l'esistenza di una continuità o «quasi continuità _ di litolipi logica e lettonica della presunta area di ali­ mentazione, ha permesso di giungere alle se­ tra le Madonie e Scillato e tra le Madonie guenti conclusioni: e Cefalù. Col lermine c quasi conlinuilà. si intende che diaframmi di separazione 1) la zona di ricarica dell'acquifeto che costituiti da matetiali teoticamente imper­ alimenta le sorgenti di Scillato è individua­ meabili non sono in realtà tali, ptobabil­ biJe in un'area del massiccio delle Madonie mente a causa dell'intensa letlOnizzazione ad una quola medi" dell'ordine dei 1500 m; dell'area in qucstione; 2) lo sfasamento cronologico tra i periodi 7) è probabile che l'atea di alimentazio­ di massima (o minima) piovosità nell'area ne dell'acquifero principale si estenda a su­ di ricarica ed i periodi di porlata massima perfici esterne al complesso madonita vero e lo minima) alle sorgenti (circa quattro mesi) proprio. Alternativamente, diventerebbe di indica che il circuito di alimentazione non è notevole iOletesse una accurata valutazio­ interamente di tipo carsico, come potrebbe ne degli apporti di acque meteoriche (pre­ fat pensare la nOlevole diffusione e potenza cipitazioni nevose) delle aree a quote più delle formazioni calcareo-dolomitiche chiara­ elevate delle Madonie per la possibilità mente interessale da fenomeni carsici; di afflussi ancora più elevali di quelli, va­ 3) l'identità di composizione isolopica lutati peraltro con notevole larghezza, del tra le sotgenti studiate e le sorgenti di Cefalù bilancio idrologico calcolato per questo (oggetto di un precedente sludio) porta a studio. concludere che i due gruppi di sorgenti sono alimentati da uno stesso acquifero; Lavoro ac.:ettato per la stampa nell'alfOllto 1983

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