Tools for Semi-automated Landform Classification: A Comparison in the Basilicata Region (Southern Italy)

Recent advances in spatial methods of digital elevation model (DEMs) analysis have addressed many research topics on the assessment of morphometric parameters of the landscape. Development of computer algorithms for calculating the geomorphometric properties of the Earth’s surface has allowed for expanding of some methods in the semi-automatic recognition and classification of landscape features. In such a way, several papers have been produced, documenting the applicability of the landform classification based on map algebra. The Topographic Position Index (TPI) is one of the most widely used parameters for semi-automated landform classification using GIS software. The aim was to apply the TPI classes for landform classification in the Basilicata Region (Southern Italy). The Basilicata Region is characterized by an extremely heterogeneous landscape and geological features. The automated landform extraction, starting from two different resolution DEMs at 20 and 5 m-grids, has been carried out by using three different GIS software: Arcview, Arcmap, and SAGA. Comparison of the landform maps resulting from each software at a different scale has been realized, furnishing at the end the best landform map and consequently a discussion over which is the best software implementation of the TPI method

A Geological Itinerary Through the Southern Apennine Thrust-Belt (Basilicata—Southern Italy)

Open access via Springer Compact AgreementPeer reviewedPublisher PD

Thrust sequences and evolution of the external sector of a fold and thrust belt: example from the Southern Apennines (Italy)

The Southern Apenninic chain was built up from the late Oligocene–early Miocene to the middle Pleistocene. It consists of an upper wedge composed of strongly deformed deep marine and carbonate platform successions and a buried thrust and fold belt in the carbonate rocks of the Apulian Platform. This paper analyzes the frontal part of the Southern Apennines, where contractional structures display complex geometries related to progressive incorporation of accreted material, internal shortening and gravitational processes. Late normal faults, which hinder the interpretation of contractional structures in other sectors of the chain, are scarcely represented in the frontal part of the Southern Apennines. This allows a detailed analysis of thrust and fold geometry. In particular it is possible to recognize the relationships between gravity-driven nappes, foreland-vergent thrusts and backthrusts. New field observations allow us to depict a detailed structural framework of this area and to construct regional cross-sections, which illustrate the inferred evolution of the frontal sector of the Apenninic chain. The chronological constraints are given by the age of thrust-top basins and foredeep deposits of middle–late Miocene to Pleistocene age. Deepening of the décollement level during thrusting creates complicate overprinting relationships connected to the deformation of the older thrust surfaces. The inferred evolution can be summarized in two stages. During the first stage shortening of the wedge was associated to emplacement of thin thrust sheets, interpreted as gravity-driven nappes, before sedimentation of middle–late Miocene thrust top basins. The second stage, of middle Pliocene–middle Pleistocene age, was characterized by folding and breaching of the pre-existing structures, related to deep thrusting in the Apulian Platform. The examples shown suggest the presence of transfer zones and lateral ramps to explain lateral variations in thrust geometry and shortening amount. The along strike geometry of non-cylindrical structures provides a valuable tool to decipher the tectonic evolution of the thrust belt. The proposed scheme is well suited to interpret the structural setting of thin-skinned thrust and fold belts characterised by change in the geometry of the thrust systems through time

La storia deformativa dell'Appennino meridionale ricostruita in un affioramento metrico nei dintorni di San Fele (Potenza)

L’evoluzione di un ciclo orogenico generalmente comprende due stadi distensivi separati da uno stadio compressivo. Questa succes- sione di eventi ha caratterizzato la storia deformativa di molte catene collisionali, ed il record di ogni singolo stadio può essere rico- nosciuto tramite l’analisi di strutture a scala diversa, da microsco- pica a regionale. Tuttavia, mentre la storia completa di una catena viene generalmente dedotta dall’integrazione di osservazioni con- dotte su numerose esposizioni e sezioni naturali, sono invece estre- mamente rare le situazioni nelle quali è possibile ricostruire l’intera sequenza deformativa attraverso lo studio un singolo affioramento. Il doppio cambiamento di regime tettonico (inversione tettonica) che ha caratterizzato l’evoluzione dell’Appennino meridionale, da di- stensione pre-orogenica a compressione sin-orogenica (inversione po- sitiva) e da compressione sin-orogenica a distensione tardo/post-oro- genica (inversione negativa), ben documentato alla scala regionale nelle Unità Lagonegresi della Basilicata, è magnificamente registrato in una sezione di dimensioni metriche a Serra Manarella, nei pressi dell’abitato di San Fele (Potenza). In questa sezione affiora la parte superiore della Formazione degli Scisti Silicei del Giurassico, che passa alla sovrastante Formazione dei Galestri del Cretacico Inferio- re. Una faglia diretta sinsedimentaria che produce un rigetto di alcu- ne decine di centimetri è sigillata dagli strati sommitali degli Scisti Silicei. Questi strati sono coinvolti in una coppia anticlinale-sinclina- le, collegata allo sviluppo verso l’alto di un sovrascorrimento meso- scopico di età neogenica. La struttura composita risultante dalla sovrapposizione del sovrascorrimento alla faglia diretta sinsedimen- taria, è a sua volta troncata da una faglia diretta riferibile al Pleisto- cene Medio, che produce un rigetto verticale di alcuni metri. Lo stu- dio dei rapporti di sovrapposizione fra queste strutture rappresenta, pertanto, un’eccezionale opportunità per poter definire in maniera univoca la cronologia relativa delle principali deformazioni che han- no caratterizzato l’evoluzione tettonica delle Unità Lagonegresi nell’Appennino Meridionale. Il riconoscimento di situazioni analoghe in altri settori della catena sud-appenninica, od in altre catene oro- geniche, può essere difficile, in quanto richiede una rara combina- zione di esposizione perpendicolare, o almeno ad alto angolo rispet- to alle strutture analizzate, ed una marcata coassialità strutturale; tuttavia esso potrebbe porre importanti vincoli all’interpretazione della cronologia relativa fra le strutture macroscopiche affioranti in una determinata area, fornendo in tal modo un’utile strumento per la realizzazione di sezioni di importanza regionale

La storia deformativa dell’Appennino meridionale ricostruita in un affioramento metrico nei dintorni di San Fele (Potenza)

L’evoluzione di un ciclo orogenico generalmente comprende due stadi distensivi separati da uno stadio compressivo. Questa successione di eventi ha caratterizzato la storia deformativa di molte catene collisionali, ed il record di ogni singolo stadio può essere riconosciuto tramite l’analisi di strutture a scala diversa, da microscopica a regionale. Tuttavia, mentre la storia completa di una catena viene generalmente dedotta dall’integrazione di osservazioni condotte su numerose esposizioni e sezioni naturali, sono invece estremamente rare le situazioni nelle quali è possibile ricostruire l’intera sequenza deformativa attraverso lo studio un singolo affioramento. Il doppio cambiamento di regime tettonico (inversione tettonica) che ha caratterizzato l’evoluzione dell’Appennino meridionale, da distensione pre-orogenica a compressione sin-orogenica (inversione positiva) e da compressione sin-orogenica a distensione tardo/post-orogenica (inversione negativa), ben documentato alla scala regionale nelle Unità Lagonegresi della Basilicata, è magnificamente registrato in una sezione di dimensioni metriche a Serra Manarella, nei pressi dell’abitato di San Fele (Potenza). In questa sezione affiora la parte superiore della Formazione degli Scisti Silicei del Giurassico, che passa alla sovrastante Formazione dei Galestri del Cretacico Inferiore. Una faglia diretta sinsedimentaria che produce un rigetto di alcune decine di centimetri è sigillata dagli strati sommitali degli Scisti Silicei. Questi strati sono coinvolti in una coppia anticlinale-sinclinale, collegata allo sviluppo verso l’alto di un sovrascorrimento mesoscopico di età neogenica. La struttura composita risultante dalla sovrapposizione del sovrascorrimento alla faglia diretta sinsedimentaria, è a sua volta troncata da una faglia diretta riferibile al Pleistocene Medio, che produce un rigetto verticale di alcuni metri. Lo studio dei rapporti di sovrapposizione fra queste strutture rappresenta, pertanto, un’eccezionale opportunità per poter definire in maniera univoca la cronologia relativa delle principali deformazioni che hanno caratterizzato l’evoluzione tettonica delle Unità Lagonegresi nell’Appennino Meridionale. Il riconoscimento di situazioni analoghe in altri settori della catena sud-appenninica, od in altre catene orogeniche, può essere difficile, in quanto richiede una rara combinazione di esposizione perpendicolare, o almeno ad alto angolo rispetto alle strutture analizzate, ed una marcata coassialità strutturale; tuttavia esso potrebbe porre importanti vincoli all’interpretazione della cronologia relativa fra le strutture macroscopiche affioranti in una determinata area, fornendo in tal modo un’utile strumento per la realizzazione di sezioni di importanza regionale