In sedimentologia e geomorfologia, si definisce conoide di deiezioneLe conoidi alluvionali non devono essere confuse con le conoidi di detrito (o coni di detrito), accumuli di sedimento in cui la sedimentazione avviene principalmente per gravità, e la rielaborazione dei sedimenti da parte delle acque superficiali ha scarsa importanza. (o conoide alluvionale, cono alluvionale) un corpo sedimentario costituito da un accumulo di sedimenti clasticiDepositi composti da frammenti (clasti) di rocce e sedimenti preesistenti, sottoposti ad erosione e trasporto per opera degli agenti atmosferici. con forma caratteristica a ventaglio.
Questi depositi sono generalmente formati da un corso d'acqua a regime torrentizio allo sbocco di una valle montana in una pianura o in una valle più grande, e sono prodotti dalla sedimentazione del materiale in carico al corso d'acqua quando la corrente fluviale rallenta e si espande improvvisamente per una brusca diminuzione della pendenza topografica e per il venir meno del confinamento laterale.
Questo tipo di accumulo costituisce un ambiente sedimentario in cui la sedimentazione è controllata da correnti fluviali ad elevata velocità a causa degli alti gradienti topografici in gioco, ed è caratterizzato da un reticolo idrografico di tipo intrecciatoTipo di reticolo idrografico in cui un singolo corso d'acqua è suddiviso in diversi canali secondari che si separano e si ricongiungono a più riprese formando isole fluviali. Noti nella letteratura in lingua inglese come corsi braided. I sedimenti di conoide di deiezione rientrano nella categoria dei sedimenti alluvionali, o alluvium.
Descrizione
Le conoidi alluvionaliNella letteratura geologica in lingua italiana il termine “conoide” è utilizzato indifferentemente al femminile (la conoide; le conoidi) o al maschile (il conoide; i conoidi); i termini "cono" e "ventaglio" (oggi introdotto da improprie traduzioni letterali di alluvial fan usato nei testi scritti in lingua inglese) vanno usati ovviamente al maschile. sono situate tipicamente nella fascia di raccordo tra la montagna e la pianura, la cosiddetta fascia pedemontana, oppure allo sbocco di valli laterali tributarie di una valle più importante, di origine fluviale o glaciale. Una conoide alluvionale isolata assume in pianta una configurazione semicircolare determinata dall'espansione libera dei detriti che la compongono a partire da un singolo punto di entrata (entry point) della corrente, con il vertice (apice) all'uscita della valle. Una conoide parzialmente confinata dalla valle che la origina avrà un aspetto più triangolare. È però più frequente che le conoidi si uniscano e si giustappongano lateralmente (conoidi coalescenti), a formare una fascia più o meno continua di detrito in cui sono riconoscibili talora solamente gli apici superiori (triangolari) dei singoli corpi. Il raggio delle conoidi è molto variabile: da qualche centinaio di metri a diverse decine di chilometri, in funzione principalmente della portata del corso d'acqua che origina la conoide, della superficie del bacino idrografico alle sue spalle, dei gradienti topografici in gioco e delle caratteristiche climatiche (aride o umide) del territorio.
Le conoidi sono caratterizzate dalla diminuzione da monte a valle della granulometria dei sedimenti, determinata dalla perdita graduale di energia (e quindi capacità di carico) della corrente per il diminuire della velocità: i sedimenti più grossolani (ghiaie e sabbie grossolane) tendono a deporsi nella zona apicale dell'edificio della conoide, mentre sedimenti via via più fini (sabbie medie, fini, silt e argilla) si depongono verso il piede (o unghia) della conoide. Ne risulta un profilo complessivamente concavo verso l'alto del corpo di conoide. L'inclinazione del profilo della conoide è quindi molto variabile, in funzione della granulometria dei sedimenti, anche se raramente la pendenza massima supera i 10°. La superficie di una conoide è caratterizzata da un reticolo idrografico a configurazione radiale e centrifuga, che si espande a partire dall'apice e, come già accennato, è di tipo intrecciato. I sedimenti di conoide si raccordano gradualmente nella parte distale con sedimenti di pianura alluvionale.
Una conoide alluvionale può terminare, nella sua parte distale, in un bacino lacustre o marino: in questo caso l'interazione delle correnti fluviali con una massa d'acqua stazionaria dà origine ad un vero e proprio edificio deltizio, che si definisce delta-conoide (fan delta).
Ambiente sedimentario Processi e materiali
I processi fisici e i meccanismi di sedimentazione sono di due tipi principali, in relazione con la disponibilità di acqua corrente di origine meteorica e quindi con il clima:
correnti fluviali: tipiche di climi temperato-umidi, ma presenti anche in climi semiaridi caratterizzati da precipitazioni stagionali; il flusso è di tipo turbolento, caratteristico dei fluidi a bassa densità e viscosità; le velocità in gioco variano da pochi decimetri al secondo ad alcuni metri al secondo (fino a una decina di metri al secondo in casi eccezionali). Sono suddivisibili ulteriormente in base alla modalità di scorrimento delle acque: flusso incanalato (stream flood): contenuto nell'ambito di un canale fluviale; sono eventi dotati di una certa continuità temporale: perenni o comunque con durata relativamente lunga (giorni, settimane, mesi) e regime abbastanza regolare; flusso libero o lama di piena (sheet flood; flash flood): eventi brevi e violenti (ore o al più giorni). colate: tipiche di climi semiaridi e aridi caratterizzati da precipitazioni brevi e violente (temporali). In questi casi, l'acqua meteorica si infiltra velocemente nei sedimenti asciutti entro il canyon a monte della conoide, diminuendo la coesione tra le particelle e i granuli componenti, e ne provoca il movimento in massa. Il flusso è laminare, tipico dei fluidi ad alta densità e viscosità. Si tratta di masse in movimento con una densità intorno a 2,0-2,4 grammi al centimetro cubico e velocità da 1 a 3 metri al secondo (fino a 5 metri al secondo in casi eccezionali), molto pericolose sia per le persone che per opere e costruzioni. Sono suddivisibili a seconda del materiale disponibile: colate di fango, in cui il sedimento è principalmente argilla; colate di sabbia, in cui il sedimento è sabbia con una elevata frazione di fango; colate di detrito, in cui il materiale in gioco è una mescolanza di fango e detriti (clasti) di varia granulometria. I depositi da corrente si distinguono per la presenza di strutture sedimentarie quali laminazioni, gradazioni dirette (diminuzione della granulometria del sedimento dal basso verso l'alto, per graduale abbandono del canale e diminuzione della velocità della corrente). Vi è inoltre una stratificazione più o meno definita, di solito di tipo lenticolare più che tabulare, e sono comuni le superfici erosive alla base degli strati sabbiosi e ghiaiosi (le correnti fluviali sono in grado di erodere, cioè asportare, parte del sedimento preesistente). I margini dei singoli corpi deposizionali sono sfumati, perché si ha una certa continuità di azione delle correnti, sia pure con pulsazioni. La selezione del sedimento e l'arrotondamento dei clasti generalmente crescono con l'aumentare dell'azione di rielaborazione operata dalle acque correnti, quindi possono variare a seconda delle condizioni climatiche e della distanza dalla sorgente del sedimento: i depositi da corrente sono comunque sempre meglio selezionati e arrotondati rispetto a quelli di colata.
I depositi di colata sono mal selezionati, con molto fango infiltrato negli interstizi dell'eventuale sedimento più grossolano, privi di organizzazione interna (caotici o massiviPer caotico in genere si intende un deposito composto da elementi di dimensioni e/o composizione molto diverse, in cui le relazioni tra gli elementi componenti sono puramente casuali e non hanno alcun tipo di ordine derivato dal processo deposizionale; con il termine massivo si intende un deposito abbastanza omogeneo come composizione (in qualche caso anche come dimensioni dei clasti), ma del tutto privo di strutture interne.), oppure con una rozza gradazione inversa (in cui i clasti più grandi sono nella parte alta del deposito, perché tendono a “galleggiare” nella massa in movimento). Nei depositi di colata, inoltre, i margini dei singoli corpi deposizionali sono netti e non si hanno superfici erosive poiché questi flussi sono plastici, e tendono ad adattarsi alla morfologia preesistente; inoltre l'acqua presente allo stato libero (non confinata entro i pori e gli interstizi del sedimento) è troppo scarsa per produrre una corrente in grado di erodere.
Morfologia e sedimentazione La conoide è suddivisibile in tre settori:
Conoide apicale: contiene il canale principale, continuazione del corso d'acqua incassato nella valle fluviale che origina la conoide stessa; in questa zona tendono a prevalere fenomeni erosivi, e il canale principale è di solito fortemente inciso nei depositi di conoide; nel settore apicale si raggiunge il gradiente topografico più elevato, con pendenze anche prossime ai 10° e oltre. I sedimenti sono grossolani e poco selezionati (ghiaie e sabbie, con massi trascinati dal corso d'acqua nei periodi di piena). Conoide intermedia: in questa parte della conoide il canale principale si ramifica in canali distributori con configurazione radiale; i canali sono sempre meno incisi procedendo verso la base (o piede) della conoide. A monte di questa fascia il torrente tende ad incidere il sedimento, mentre a valle prevale la sedimentazione: la zona intermedia è quindi una stretta fascia di equilibrio tra erosione e sedimentazione, che si esprime come non-deposizione di sedimenti. Conoide esterna o distale: caratterizzato da pendenze molto basse (pochi gradi), e dai sedimenti più fini, che si raccorda gradualmente con la pianura o la valle principale.
Queste fasce tendono nel tempo a migrare longitudinalmente a seconda delle variazioni di portata del torrente: se questa aumenta, la fascia soggetta ad erosione si estende verso valle e altre di conseguenza, quindi la conoide tende a deporre sedimenti più all'esterno e a progradare sui sedimenti di piana alluvionale. Se la portata diminuisce, la fascia soggetta ad erosione si sposta verso l'alto e la conoide tende quindi a regredire. Queste variazioni possono essere stagionali, ma anche a più lungo termine, seguendo variazioni climatiche con periodicità maggiori, fino all'ordine dei cicli di Milankovitch (da decine a centinaia di migliaia di anni). Per questo una conoide che appare stabilizzata e colonizzata dalla vegetazione può essere riattivata bruscamente nella sua dinamica erosiva e deposizionale in periodi particolarmente piovosi o per opera di una piena eccezionalePer piena eccezionale si deve intendere un fenomeno che ha semplicemente una ciclicità a lungo termine, con un tempo di ritorno molto lungo in rapporto all'esperienza e alla memoria umana. Un esempio tipico di questo fenomeno è la riattivazione (catastrofica per le opere e le comunità umane) di numerose conoidi di deiezione in Valtellina, durante l'alluvione del 1987. Alcune di queste conoidi erano considerate talmente stabili da essere sede di abitati di età pluri-secolare, come quello del torrente Tartano., con fenomeni di dissesto idrogeologico di varia entità.
I sub-ambienti nell'ambito di una conoide sono essenzialmente due:
canali; caratterizzati da sedimenti ghiaioso-sabbiosi mal stratificati nella parte prossimale della conoide; da barre con orientazione prevalentemente longitudinale nella parte intermedia e da barre tendenzialmente trasversali nella parte distale, con laminazione interna incrociata. Le strutture sedimentarie sono del tutto simili a quelle riscontrabili nei sistemi di pianura alluvionale di tipo intrecciato.