È stato pubblicato sulla rivista Geomorphology uno studio dedicato alla Grotta Ioiô, importante sistema carsico situato nella porzione meridionale del Bacino di Irecê, nel Cratone di São Francisco (Bahia, Brasile).
Il lavoro analizza in dettaglio l’evoluzione speleogenetica di una cavità labirintica lunga circa 4,7 km, fornendo un quadro articolato dei processi che ne hanno determinato la formazione nel tempo.
Contesto geologico e area di studio
La Grotta Ioiô si sviluppa in un contesto carbonatico coperto localmente da livelli silicoclastici, in un’area strutturalmente controllata da pieghe e fratture.
La cavità rappresenta uno dei principali esempi di maze cave dell’area, con morfologie che testimoniano una lunga e complessa storia evolutiva ancora in parte attiva.
Fasi profonde di speleogenesi
Secondo gli autori, le prime fasi di formazione della cavità sono legate alla risalita di fluidi idrotermali profondi.
Questi fluidi hanno alterato i calcari producendo ghost-rock scuri e vene di quarzo e dolomite, soprattutto in corrispondenza delle cerniere anticlinali e al di sotto delle coperture silicoclastiche.
I dati isotopici e geochimici suggeriscono che i processi di silicizzazione siano collegabili alle fasi finali dell’attività tettono-termica brasiliana, risalente al Cambriano inferiore.
Esumazione e speleogenesi solforica superficiale
A partire dal Plio-Quaternario, l’esumazione progressiva del serbatoio carbonatico ha favorito l’ingresso di acque meteoriche ricche di ossigeno.
Questo apporto ha innescato l’ossidazione dei solfuri a bassa profondità, attivando processi di speleogenesi solforica (SAS).
La CO? prodotta è risalita lungo fratture e discontinuità strutturali, contribuendo a processi di dissoluzione carbonatica in prossimità del livello di falda.
Sviluppo del reticolo labirintico
La diffusione orizzontale dei fluidi aggressivi ha favorito la formazione di un reticolo di gallerie a sviluppo labirintico.
Questo tipo di speleogenesi carbonatica, probabilmente ancora in atto, risulta strettamente connesso ai punti di alimentazione dei fluidi e alle condizioni idrogeologiche poco profonde.
Depositi attivi e morfologie recenti
L’apertura verso la superficie ha incrementato la ventilazione della grotta, favorendo fenomeni di degassamento e sovrasaturazione delle acque.
In questo contesto si sono formati depositi di calcite subacquea a mensola, incisi da bubble trail riconducibili alla degassazione di CO?, legata a processi localizzati e ancora attivi di ossidazione della pirite.
Rilevanza per la ricerca speleologica
Lo studio fornisce un contributo significativo alla comprensione dei sistemi carsici complessi, evidenziando l’interazione tra speleogenesi profonda, processi solforici superficiali e dinamiche idrogeologiche recenti.
La Grotta Ioiô si conferma così come un laboratorio naturale di grande interesse per la speleologia e la geomorfologia carsica.
Glossario dei termini tecnici
Di seguito un glossario dei termini più desueti o specialistici presenti nell’articolo, pensato per agevolare la lettura anche a un pubblico non strettamente accademico.
Ghost-rock
Termine utilizzato in speleogenesi per indicare una roccia carbonatica profondamente alterata in situ, che conserva la struttura originale ma perde coesione e resistenza meccanica. Rappresenta una fase preliminare alla dissoluzione carsica vera e propria.
Speleogenesi profonda
Insieme dei processi di formazione delle cavità che avvengono a grandi profondità, spesso in condizioni non legate direttamente alla circolazione di acque meteoriche, ma a fluidi idrotermali o di origine profonda.
Maze cave
Tipologia di grotta caratterizzata da un reticolo complesso e intrecciato di gallerie di dimensioni simili, senza un percorso principale evidente. La genesi è spesso legata a diffusione laterale dei fluidi aggressivi.
Speleogenesi solforica (SAS)
Processo di formazione delle grotte dovuto all’azione dell’acido solforico prodotto dall’ossidazione dei solfuri, in particolare della pirite. È tipico di ambienti carsici poco profondi con apporto di acque ossigenate.
Silicizzazione
Processo geochimico che comporta la sostituzione parziale o totale dei carbonati con silice, spesso associato alla circolazione di fluidi idrotermali e a contesti tettono-termici.
Vene di quarzo–dolomite
Strutture mineralizzate che si formano lungo fratture e discontinuità della roccia, riempite da quarzo e dolomite precipitati da fluidi circolanti in profondità.
Copertura silicoclastica
Insieme di sedimenti detritici a base silicea che ricoprono le successioni carbonatiche, influenzando la circolazione dei fluidi e i processi speleogenetici sottostanti.
Cerniera anticlinale
Zona di massima curvatura di una piega anticlinale, spesso sede preferenziale di fratturazione e risalita di fluidi profondi.
Degassamento di CO2
Processo di liberazione dell’anidride carbonica disciolta nelle acque sotterranee, che può favorire la precipitazione di calcite e la formazione di depositi secondari.
Calcite subacquea a mensola
Deposito carbonatico che si forma sotto il livello dell’acqua, spesso con sviluppo orizzontale, legato a condizioni di sovrasaturazione e degassamento.
Bubble trail
Tracce incise o modellate sulla superficie dei depositi di calcite, prodotte dalla risalita di bolle di CO? durante il degassamento delle acque.
Esumazione del serbatoio carbonatico
Processo geomorfologico di rimozione progressiva delle coperture rocciose, che porta i calcari più in profondità a essere coinvolti nella circolazione idrica superficiale.
Per approfondire
L’articolo completo è disponibile su Geomorphology con il titolo: Deep-seated cave inception and shallow sulfuric acid maze cave genesis in Southern Irecê Basin, São Francisco Craton (Brazil).
https://doi.org/10.1016/j.geomorph.2025.110126