Sondaggio geognostico esplorativo profondo di Santa Cesarea Terme

 

Di seguito si descrivono i risultati conseguiti durante la perforazione esplorativa eseguita a Santa Cesarea Terme, inclusi quelli delle prove di sito, svolte sia durante il carotaggio che al termine dello stesso, e quelli delle analisi chimico-fisiche effettuate sui campioni d’acqua prelevati durante la perforazione. I diversi risultati acquisiti hanno permesso di caratterizzare con maggiore accuratezza la risorsa geotermica che alimenta le sorgenti termali di Santa Cesarea Terme.

 

Il sondaggio e le indagini eseguite

La perforazione esplorativa eseguita a Santa Cesarea, è stata svolta a distruzione fino a 90 m dal piano campagna, oltre tale profondità la perforazione è proseguita a carotaggio continuo. E’ necessario però rilevare che per problemi tecnici, connessi alle difficoltà di avanzamento della perforazione in relazione al notevole stato di fratturazione della roccia, il foro è stato cementato fino a circa 180 m dal p.c., e successivamente riperforato; il carotaggio continuo è proseguito fino a raggiungere la profondità finale di 300 metri dal p.c..

Durante la perforazione, a stabilite profondità, sono state eseguite le prove di permeabilità Lugeon e i rilievi multiparametrici delle acque sotterranee. Sono stati anche prelevati sia campioni di roccia che di acqua, sottoposti successivamente ad analisi di laboratorio. A fine perforazione, sono state svolte diverse rilievi geofisici in foro. A fondo foro è stato installata una sonda termometrica e piezometrica (piezometro a corda vibrante). Il perforo, al di sopra della tasca di misura termopiezometrica, è stato cementato una volta terminate tutte le lavorazioni.

Con riferimento allo stato di fratturazione dell’ammasso roccioso attraversato, esso è stato desunto dallo scanner acustico (Acoustic Televiewer Log; prova BHTV) e da quello sonico (Full Wave Sonic Log; prova FWS).

La conducibilità idraulica delle rocce presenti nel sottosuolo, sede della perforazione esplorativa, è stata desunta dall’elaborazione dei dati delle prove Lugeon svolte, mentre l’andamento della temperatura e della conducibilità elettrica specifica dell’acqua di falda è stato ottenuto dall’elaborazione dei dati della prova FTC (Fluid Temperature and Conductivity Log;). Inoltre, l’andamento della temperatura con la profondità è stato ottenuto dall’analisi dei dati acquisiti con la tecnologia a sensori distribuiti, che ha utilizzato una fibra ottica calata all’interno del pozzo. Quest’attività è stata svolta dal personale dell’Istituto per il Rilevamento Elettromagnetico dell’ambiente del Consiglio Nazionale delle Ricerche (CNR-IREA).

Durante la perforazione, in condizioni dinamiche e dopo aver eseguito uno spurgo efficace del pozzo, sono stati prelevati sette campioni di acqua a diverse profondità dal p.c., successivamente sottoposti ad analisi chimiche per la determinazione dei costituenti maggiori e minori, così come di alcuni isotopi utili alla definizione dell’origine delle acque termali dei sondaggi.

 

Risultati geologici, idrogeologici e geochimici relativi alla perforazione esplorativa

La perforazione ha attraversato la successione carbonatica della formazione del Calcare di Altamura del Cretaceo superiore. Costituito prevalentemente da calcari micritici bianchi a grana fine e media ben litificati e stratificati, talora alternati a calcari dolomitici e dolomie, come ad esempio tra 135-145 m, 285-290 m e 295-300 m dal p.c. Sono ricorrenti strutture biogeniche come le bancate biostromali a rudiste. Talora sono presenti brecce loferitiche con grandi litoclasti di calcilutite laminati in matrice micritica.

Diversi livelli stilolitici sono stati intercettati in profondità (ad es. tra i 230-240 m dal p.c. o tra 265-275 m dal p.c.

Sono state intercettate molteplici forme carsiche (microcavità, fratture carsificate, concrezioni calcitiche ecc.) anche a notevoli profondità; esse sembrano decrescere a partire dai 230 metri dal piano campagna (circa -115 m sul l.m.m.). A tale proposito è importante rilevare che l’evoluzione delle forme carsiche ipogee è fortemente influenzata dalle variazioni del livello di base carsico, quest’ultimo connesso alle oscillazioni del livello marino. Oltre alle forme carsiche, la roccia si presenta alquanto fratturata, con una variabile frequenza delle fratture per metro lineare. Alla luce dei dati strutturali acquisiti durante la prova BHTV, sono state individuate cinque famiglie di discontinuità confrontabili con quelle rilevate in superficie. L’analisi dei campioni disturbati prelevati durante la perforazione, ha permesso di evidenziare la presenza di faglie, principalmente subverticali, a luoghi carsificate, alterate, e talora con concrezioni minerali (calcitiche e non) e/o con cataclasiti associate.

In virtù dell’elevata fratturazione e grado di carsificazione dell’ammasso carbonatico attraversato durante la perforazione, la conducibilità idraulica di tale ammasso, dedotta dalle prove Lugeon, risulterebbe presumibilmente medio-bassa, alla luce della classificazione proposta da Isherwood.

Il livello statico della falda acquifera è stato rinvenuto a circa 114 m dal p.c. nella perforazione esplorativa di riferimento. A partire d questa profondità, la temperatura dell’acqua di falda aumenta con la profondità. Partendo da bassi valori di temperatura, tipici della falda acquifera profonda salentina (18°C-19°C), si passa gradualmente a valori di temperatura maggiori di 27°C, similari a quelli misurati per le acque termali prelevate nei pozzi prossimi a quello in esame.

La conducibilità elettrica dell’acqua varia con la profondità. Infatti, essa aumenta dapprima molto lentamente per raggiungere un valore di 67215 µS/cm a circa 295 m dal p.c., per poi decrescere bruscamente a 46125 µS/cm a fondo foro.

Le acque campionate durante la perforazione possiedono caratteristiche idrochimiche di tipo clorurato-alcaline, nel complesso piuttosto omogenee e comparabili con quelle dei pozzi e delle sorgenti termali presenti nell’area e composizione chimica, come è noto, comparabile a quella dell’acqua di mare.

 

Modello concettuale preliminare

Come ampiamente discusso all'interno del Rapporto di Fattibilità tecnica, le sorgenti termali di Santa Cesarea Terme sarebbero l’emergenza finale di un percorso sotterraneo delle acque d’infiltrazione marina attivo nell’horst di Santa Cesarea-Cerfignano e proveniente dal fondo del bacino marino relativo al Mare Adriatico. Da qui l’acqua di mare s’infiltrerebbe attraverso un sistema di faglie, con la formazione di una zona a permeabilità maggiore che agirebbe da richiamo di acqua, con conseguente aumento della velocità di filtrazione, e della capacità dell’acqua d’erodere e trasportare via le particelle più fini del mezzo, creando veri e propri canali. L’acqua s’infiltrerebbe lungo le discontinuità subverticali fino a profondità tali da riscaldarsi fino alle temperature necessarie a determinarne una diminuzione di densità. Essa attraverserebbe, presumibilmente molto lentamente, i depositi neogenici e quelli oligocenici, arricchendosi di elementi non tipici del substrato carbonatico. Considerando il gradiente geotermico della zona in esame ed una temperatura di circa 80-85° per l’acqua, le profondità da raggiungere sarebbero oltre i 2000 metri, e quindi probabilmente all’interno del substrato carbonatico pre-neogenico. Le acque calde risalirebbero, quindi, in corrispondenza delle discontinuità tettoniche che dislocano l’horst di Santa Cesarea-Cerfignano, e lungo le quali si sono impostate le grotte carsico-marine delle sorgenti termali esaminate.

 

Area di cantiere

 

Area di cantiere e tubazione casing pronta per l'installazione del dispositivo BOP

Chi volesse ulteriori dettagli sui dati ottenuti nei sondaggi, qui sinteticamente descritti, può richiedere i dati originali al Coordinamento del Progetto VIGOR, presso CNR-IGG di Pisa, Dott.ssa Manzella, tramite il sito web del Progetto http://www.vigor-geotermia.it o via email Questo indirizzo e-mail è protetto dallo spam bot. Abilita Javascript per vederlo. , o ai responsabili delle valutazioni dell’area e della Fattibilità Tecnica

CNR-IRPI di Bari, Dott.ssa Santaloia per il sondaggio di Santa Cesarea Terme