Italiano
Condizioni per il log
Per poter registrare questa EarthCache, rispondete sul posto alle seguenti domande e inviate le vostre risposte tramite il Centro messaggi oppure attraverso il mio profilo. Non è necessario attendere l’autorizzazione al log. Restate nelle aree accessibili e non staccate nulla dalla roccia.
Compito 1 – Confrontare cavità piccole e grandi
Cercate una zona con diverse piccole cavità e una zona con una cavità nettamente più grande. Descrivete, in entrambi i casi, la forma delle aperture, la larghezza e la profondità approssimative, la forma dei bordi e la superficie interna. Indicate inoltre se i piccoli fori sono prevalentemente rotondi, allungati o irregolari e spiegate in che cosa la cavità più grande si differenzia da essi.
Compito 2 – Setti rocciosi e cavità unite
Cercate un punto in cui due o più cavità siano separate soltanto da un sottile setto di roccia. Stimate la larghezza di questo setto. Esaminate poi una zona vicina in cui un setto simile sia già assente o perforato. Descrivete da quali caratteristiche riconoscete che, probabilmente, diverse cavità più piccole si sono unite formando un’apertura più grande.
Compito 3 – Influenza della struttura della roccia
Osservate l’intero affioramento e prestate attenzione all’andamento degli strati visibili. Indicate se le cavità allungate e le nervature si sviluppano prevalentemente parallelamente agli strati, trasversalmente rispetto a essi oppure senza una direzione principale riconoscibile. Confrontate poi una zona fortemente perforata con una parte più compatta. Spiegate, sulla base delle vostre osservazioni, perché alcune parti della roccia sono state attaccate più intensamente di altre.
Compito 4 – Foto
Allegate al vostro log una foto di voi stessi, del vostro dispositivo GPS oppure di un oggetto personale presso l’affioramento. Le risposte ai compiti non devono essere riconoscibili nella foto.
Evidenziato in blu: area di osservazione
Alveoli di pietra
Immediatamente accanto agli edifici storici del Monte Titano, la roccia naturale affiora in superficie. A prima vista la roccia appare soltanto ruvida e fortemente alterata. Osservandola più attentamente, però, si riconoscono numerosi piccoli fori, cavità arrotondate, aperture più grandi e sottili setti di roccia. Alcune zone ricordano una spugna o una struttura a nido d’ape. Questa EarthCache non è quindi dedicata alle mura medievali o al materiale da costruzione utilizzato, ma alla formazione di queste superfici naturali intensamente perforate.
Il Monte Titano è costituito prevalentemente da rocce sedimentarie carbonatiche appartenenti alla Formazione di San Marino. Si tratta soprattutto di calcare e calcarenite. La calcarenite è una roccia calcarea composta in gran parte da frammenti carbonatici delle dimensioni di granelli di sabbia. Queste rocce si formarono in ambiente marino durante il Miocene, circa 16,5–14,5 milioni di anni fa. I sedimenti dell’epoca contenevano, oltre al fango calcareo, anche frammenti di organismi marini capaci di produrre carbonato di calcio. Successivamente i sedimenti si consolidarono, furono sollevati e vennero coinvolti nello sviluppo dell’Appennino settentrionale.
La roccia non presenta ovunque la stessa compattezza e resistenza. Le differenze possono dipendere da variazioni nella granulometria, dal diverso grado di cementazione, dalla presenza di superfici di stratificazione, piccole fratture, pori oppure da quantità differenti di resti fossili calcarei. Queste caratteristiche determinano i punti in cui l’acqua e l’alterazione possono agire più facilmente.
Il calcare è composto principalmente da carbonato di calcio. L’acqua piovana assorbe anidride carbonica dall’aria e dal terreno. Si forma così un debole acido carbonico, capace di dissolvere lentamente il calcare. La roccia non viene però asportata in modo uniforme. L’acqua penetra preferibilmente nei pori esistenti, nelle piccole cavità, lungo le superfici di stratificazione e nelle fratture. In questi punti l’umidità permane più a lungo rispetto alle superfici lisce ed esposte. I granuli meno saldamente cementati possono staccarsi, mentre le parti più resistenti rimangono intatte più a lungo.
All’inizio può essere presente soltanto un piccolo poro o una minima irregolarità nella roccia. La ripetuta bagnatura e asciugatura amplia lentamente questo punto. Il calcare viene dissolto, singoli granuli si allentano e vengono rimossi. La cavità diventa così più larga e profonda. Quando diversi piccoli fori si trovano vicini, possono ampliarsi gradualmente fino a incontrarsi. Tra di essi restano inizialmente sottili setti e nervature. Se questi vengono ulteriormente indeboliti, si rompono oppure vengono completamente dissolti. In questo modo, da numerose piccole cavità può formarsi un’unica apertura più grande e irregolare.
Gli insiemi di numerose piccole cavità vicine vengono definiti alterazione alveolare o alterazione a nido d’ape. Le forme più grandi e simili vengono talvolta chiamate tafoni. Alla loro formazione possono contribuire diversi processi. Oltre alla dissoluzione del calcare, possono avere un ruolo la ripetuta penetrazione ed evaporazione dell’acqua, le variazioni di temperatura, il distacco di granuli debolmente cementati e, probabilmente, anche i sali. I sali disciolti possono penetrare nei piccoli pori insieme all’acqua. Quando l’acqua evapora, i sali cristallizzano. Questo processo esercita pressione sulle pareti dei pori e può provocare il distacco di piccole particelle dalla roccia. Il fenomeno può ripetersi molte volte e ampliare ulteriormente le cavità già esistenti. Tuttavia, osservando soltanto la forma esterna, non è possibile stabilire con certezza quale sia l’importanza relativa dei singoli processi in questo luogo.
La superficie a nido d’ape dimostra che la roccia si altera a velocità differenti. Le parti più compatte e meglio cementate resistono più a lungo e formano le sottili nervature e pareti divisorie tra le cavità. Questi setti, però, non sono forme permanenti. In una fase iniziale molte piccole cavità sono ancora separate. Successivamente le cavità diventano più grandi e i setti intermedi più sottili. In uno stadio avanzato i setti si rompono o scompaiono completamente. Diverse piccole aperture si uniscono quindi formando una cavità più grande. Nell’affioramento si possono osservare, una accanto all’altra, diverse fasi di questo sviluppo.
Bibliografia
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031018217312415
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264817216303993
https://www.usgs.gov/media/images/honeycomb-weathering-limestone-formations
https://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_San_Marino
Fotografie proprie. Testo rielaborato con l’IA e tradotto con l’IA.
English
Logging requirements
To log this EarthCache, please answer the following questions on site and send your answers through the Message Center or via my profile. You do not need to wait for permission to log. Please remain within the accessible areas and do not break anything from the rock.
Task 1 – Compare small and large cavities
Find an area containing several small depressions and another area with a distinctly larger cavity. For both areas, describe the shape of the openings, their approximate width and depth, the shape of their edges, and the surface inside them. Also state whether the small holes are mainly round, elongated, or irregular, and explain how the larger cavity differs from them.
Task 2 – Rock bridges and merged cavities
Find a place where two or more depressions are separated only by a narrow rock bridge. Estimate the width of this bridge. Then examine a nearby area where such a bridge is already missing or has been broken through. Describe how you can tell that several smaller cavities have probably merged to form a larger opening.
Task 3 – Influence of the rock structure
Examine the entire outcrop and pay attention to the orientation of the visible rock layers. State whether the elongated cavities and ribs run mainly parallel to the layers, across them, or without a recognizable main direction. Then compare a heavily perforated area with a more compact section. Using your observations, explain why some parts of the rock have been attacked more strongly than others.
Task 4 – Photo
Please add a photo of yourself, your GPS device, or a personal item at the outcrop to your log. The answers to the tasks must not be visible in the photo.
Highlighted in blue: observation area
Stone Honeycombs
Immediately beside the historic buildings of Monte Titano, the natural bedrock is exposed at the surface. At first glance, the rock appears merely rough and strongly weathered. On closer inspection, however, numerous small holes, rounded depressions, larger cavities, and narrow rock bridges can be seen. Some areas resemble a sponge or a honeycomb. This EarthCache therefore does not focus on the medieval wall or the building material used, but on the question of how such strongly perforated surfaces develop in natural rock.
Monte Titano consists mainly of carbonate sedimentary rocks belonging to the San Marino Formation. These are primarily limestone and calcarenite. Calcarenite is a limestone composed mainly of sand-sized carbonate particles. These rocks formed in a marine environment during the Miocene, approximately 16.5 to 14.5 million years ago. In addition to lime mud, the original sediments also contained fragments of marine organisms that produced calcium carbonate. The sediments were later consolidated, uplifted, and incorporated into the geological development of the northern Apennines.
The rock is not equally dense and resistant everywhere. Differences may result from variations in grain size, different degrees of cementation, bedding surfaces, small cracks, pores, or varying proportions of calcareous fossil fragments. These differences determine where water and weathering processes can attack the rock most easily.
Limestone consists mainly of calcium carbonate. Rainwater absorbs carbon dioxide from the air and the soil, forming a weak carbonic acid that can slowly dissolve limestone. However, the rock is not removed evenly. Water preferentially penetrates existing pores, small depressions, bedding surfaces, and cracks. Moisture remains in these places longer than on smooth and exposed surfaces. Weakly cemented grains may become detached, while more resistant areas remain intact for longer.
At first, there may be only a small pore or irregularity in the rock. Repeated wetting and drying gradually enlarges this point. Limestone is dissolved, individual grains become loosened and are removed. As a result, the depression becomes wider and deeper. When several small holes lie close together, they may gradually enlarge towards one another. Narrow bridges and ribs initially remain between them. As these are weakened further, they break off or are completely dissolved. In this way, several small depressions can develop into a larger, irregularly shaped cavity.
Groups of many small neighbouring cavities are known as alveolar weathering or honeycomb weathering. Larger related forms are sometimes called tafoni. Several processes may contribute to their development. In addition to the dissolution of limestone, repeated penetration and evaporation of water, temperature changes, the detachment of weakly cemented grains, and possibly salts may also play a role. Dissolved salts can enter small pores with the water. When the water evaporates, the salts crystallize. This creates pressure on the pore walls and may cause small particles to detach from the rock. The process can be repeated many times and can further enlarge existing cavities. However, the external shape alone does not make it possible to determine precisely how important each individual process is at this location.
The honeycomb-like surface shows that different parts of the rock weather at different rates. Stronger and better-cemented areas remain intact for longer and form the narrow ribs and dividing walls between the cavities. These rock bridges, however, are not permanent features. At an early stage, many small depressions are still separated from one another. Later, the cavities become larger and the bridges between them become narrower. At an advanced stage, the bridges break through or disappear completely. Several small openings then merge to form a larger cavity. Different stages of this development can be observed directly beside one another in the outcrop.
References
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031018217312415
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264817216303993
https://www.usgs.gov/media/images/honeycomb-weathering-limestone-formations
https://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_San_Marino
Photographs taken by us. Text revised with AI and translated with AI.
Logbedingungen
Um diesen EarthCache loggen zu dürfen, beantwortet bitte die folgenden Aufgaben vor Ort und sendet die Antworten über das Nachrichten-Center oder über mein Profil. Ihr müsst keine Logfreigabe abwarten. Bitte bleibt auf den zugänglichen Flächen und brecht nichts aus dem Fels heraus.
Aufgabe 1 – Kleine und große Hohlformen vergleichen
Sucht einen Bereich mit mehreren kleinen Vertiefungen und einen Bereich mit einem deutlich größeren Hohlraum. Beschreibt bei beiden Bereichen die Form der Öffnungen, ihre ungefähre Breite und Tiefe, die Form der Kanten sowie die Oberfläche im Inneren. Gebt außerdem an, ob die kleinen Löcher überwiegend rund, länglich oder unregelmäßig sind und worin sich der größere Hohlraum von ihnen unterscheidet.
Aufgabe 2 – Stege und zusammengewachsene Hohlräume
Sucht eine Stelle, an der zwei oder mehrere Vertiefungen nur durch einen schmalen Gesteinssteg voneinander getrennt sind. Schätzt die Breite dieses Steges. Untersucht anschließend einen benachbarten Bereich, in dem ein solcher Steg bereits fehlt oder durchbrochen ist. Beschreibt, woran ihr erkennt, dass dort vermutlich mehrere kleinere Hohlräume zu einer größeren Öffnung zusammengewachsen sind.
Aufgabe 3 – Einfluss des Gesteinsaufbaus
Betrachtet den gesamten Aufschluss und achtet auf den Verlauf der sichtbaren Gesteinslagen. Gebt an, ob die länglichen Hohlräume und Rippen überwiegend parallel zu den Lagen, quer zu ihnen oder ohne erkennbare Hauptrichtung verlaufen. Vergleicht anschließend einen stark durchlöcherten Bereich mit einem kompakteren Abschnitt. Erklärt anhand eurer Beobachtungen, warum Teile des Gesteins stärker angegriffen wurden als andere.
Aufgabe 4 - Foto
Fügt eurem Log außerdem ein Foto von euch, eurem GPS-Gerät oder einem persönlichen Gegenstand am Aufschluss bei. Die Antworten auf die Aufgaben sollen auf dem Foto nicht erkennbar sein.
Blaumarkiert : Untersuchungsbereich
Steinwaben
Unmittelbar neben den historischen Bauwerken des Monte Titano tritt der natürliche Fels an die Oberfläche. Auf den ersten Blick erscheint das Gestein lediglich rau und stark angegriffen. Bei genauerem Hinsehen erkennt man jedoch zahlreiche kleine Löcher, rundliche Vertiefungen, größere Hohlräume und schmale Gesteinsstege. Manche Bereiche erinnern an einen Schwamm oder an ein Wabennetz. Im Mittelpunkt dieses EarthCaches steht daher nicht die mittelalterliche Mauer oder das verwendete Baumaterial, sondern die Frage, wie sich solche stark durchlöcherten Oberflächen im natürlichen Fels entwickeln.
Der Monte Titano besteht überwiegend aus karbonatischen Sedimentgesteinen der San-Marino-Formation. Dabei handelt es sich vor allem um Kalkstein und Kalkarenit. Kalkarenit ist ein Kalkgestein, das größtenteils aus sandgroßen kalkigen Bestandteilen aufgebaut ist. Diese Gesteine entstanden während des Miozäns vor ungefähr 16,5 bis 14,5 Millionen Jahren in einem Meer. Die damaligen Ablagerungen enthielten neben Kalkschlamm auch Bruchstücke kalkbildender Meeresorganismen. Später wurden die Sedimente verfestigt, angehoben und in die Entwicklung des nördlichen Apennins einbezogen.
Das Gestein ist nicht überall gleich dicht und widerstandsfähig. Unterschiede können durch wechselnde Korngrößen, eine unterschiedlich starke Verkittung, Schichtgrenzen, kleine Risse, Poren oder verschieden hohe Anteile kalkiger Fossilreste entstehen. Diese Unterschiede bestimmen, an welchen Stellen Wasser und Verwitterung besonders leicht angreifen können.
Kalk besteht hauptsächlich aus Calciumcarbonat. Regenwasser nimmt aus der Luft und aus dem Boden Kohlendioxid auf. Dadurch entsteht eine schwache Kohlensäure, die Kalk langsam lösen kann. Das Gestein wird dabei nicht gleichmäßig abgetragen. Wasser dringt bevorzugt in vorhandene Poren, kleine Vertiefungen, Schichtgrenzen und Risse ein. Dort bleibt die Feuchtigkeit länger erhalten als auf glatten und frei liegenden Flächen. Schwächer gebundene Körner können sich lösen, während widerstandsfähigere Bereiche länger stehen bleiben.
Am Anfang befindet sich möglicherweise nur eine kleine Pore oder Unebenheit im Gestein. Durch wiederholtes Befeuchten und Austrocknen wird diese Stelle langsam erweitert. Kalk wird gelöst, einzelne Körner lockern sich und werden entfernt. Die Vertiefung wird dadurch größer und tiefer. Liegen mehrere kleine Löcher dicht nebeneinander, können sie allmählich aufeinander zuwachsen. Zwischen ihnen bleiben zunächst schmale Stege und Rippen stehen. Werden diese weiter geschwächt, brechen sie ab oder werden vollständig aufgelöst. Aus mehreren kleinen Vertiefungen entsteht so ein größerer, unregelmäßig geformter Hohlraum.
Ansammlungen vieler kleiner, benachbarter Hohlräume werden als Alveolar- oder Wabenverwitterung bezeichnet. Größere verwandte Hohlformen werden teilweise auch Tafoni genannt. An ihrer Entstehung können mehrere Prozesse beteiligt sein. Neben der Lösung des Kalkes spielen das wiederholte Eindringen und Verdunsten von Wasser, Temperaturschwankungen, das Ablösen schwach gebundener Körner und möglicherweise auch Salze eine Rolle. Gelöste Salze können mit Wasser in kleine Poren gelangen. Verdunstet das Wasser, kristallisieren die Salze aus. Dabei entsteht Druck auf die Porenwände, wodurch sich kleine Teilchen aus dem Gestein lösen können. Dieser Vorgang kann sich häufig wiederholen und bereits vorhandene Hohlräume weiter vergrößern. Allein anhand der äußeren Form lässt sich jedoch nicht eindeutig feststellen, welchen Anteil die einzelnen Prozesse an dieser Stelle besitzen.
Die wabenartige Oberfläche zeigt, dass das Gestein unterschiedlich schnell verwittert. Festere und besser verkittete Bereiche bleiben länger erhalten und bilden die schmalen Rippen und Trennwände zwischen den Hohlräumen. Diese Stege sind jedoch keine dauerhaften Formen. In einem frühen Entwicklungsstadium liegen viele kleine Vertiefungen noch getrennt voneinander. Später werden die Hohlräume größer und die dazwischenliegenden Stege schmaler. In einem fortgeschrittenen Stadium brechen die Stege durch oder verschwinden vollständig. Mehrere kleine Öffnungen verbinden sich dann zu einem größeren Hohlraum. Am Aufschluss können verschiedene Entwicklungsstadien unmittelbar nebeneinander beobachtet werden.
Literatur
https://www.sciencedirect.com/science/article/abs/pii/S0031018217312415
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0264817216303993
https://www.usgs.gov/media/images/honeycomb-weathering-limestone-formations
https://en.wikipedia.org/wiki/Geology_of_San_Marino
Bilder eigene Aufnahmen, Text mit Ki überarbeitet, Text mit Ki übersetzt