Dottorato in SCIENZE DELLA TERRA

Titolo della tesi: Analysis of deep carbonate platform for the identification of geothermal potential structures in the Valle Latina (Internal Central Apennine)

L'energia geotermica è una risorsa importante e per sfruttarla efficacemente è necessario individuare i sistemi geotermici profondi, che comprendono la fonte di calore, il serbatoio e il mezzo di trasporto, tipicamente l'acqua nelle sue varie fasi, a seconda della temperatura e della pressione. L'Italia possiede condizioni geologiche favorevoli allo sfruttamento dell'energia geotermica, un processo che risale ai primi anni del 1900. Le regioni lungo l'Appennino centrale, in particolare il distretto toscano e l'intera costa tirrenica e peri-tirrenica, presentano elevati flussi di calore e gradienti geotermici. Queste aree ospitano diversi potenziali serbatoi, creando le condizioni adatte per l'energia geotermica immagazzinata nelle strutture di piattaforma carbonatica che si trovano sotto la superficie. Questo lavoro si concentra sul potenziale geotermico della regione del Lazio meridionale, che in passato è stata relativamente poco esplorata per l'energia geotermica. Negli ultimi decenni, gli studi si sono concentrati sulla definizione delle strutture carbonatiche sepolte e delle loro tendenze strutturali, in particolare nell'area della Valle Latina, per caratterizzare i potenziali serbatoi, che hanno una porosità secondaria principale dovuta alla loro estesa rete di fratture. La Valle Latina è un'importante depressione geologica situata nell'Italia centrale, incastonata tra i Monti Ernici a est e i Monti Lepini a ovest. Fa parte della catena appenninica centrale ed è caratterizzata da una combinazione di processi sedimentari, vulcanici e tettonici. L'obiettivo di questo progetto è: i) descrivere il modello strutturale del giacimento di piattaforma carbonatica profonda della Valle Latina ricostruendo il suo modello geologico 3D e; ii) valutare il suo potenziale geotermico. Questi obiettivi sono stati perseguiti utilizzando i dati del sottosuolo forniti dal progetto Videpi del precedente Ministero dello Sviluppo Economico (oggi MASE, Ministero dell'Ambiente e della Sicurezza Energetica), i dati pubblicati sui giacimenti di idrocarburi e la temperatura in profondità stimata dalla Banca Dati Geotermica Nazionale e soprattutto i dati del sottosuolo confidenziali messi a disposizione da due compagnie del settore oil&gas. Un set di dati di cento profili sismici 2D è stato interpretato e integrato con le mappe isocrone pubblicamente disponibili della Valle Latina per definire il quadro strutturale principale a scala regionale. L'interpretazione sismica 2D, la conversione di profondità e la costruzione di sezioni trasversali geologiche sono state eseguite con il software Kingdom (S&P Global). La modellazione 3D è stata completata utilizzando sia Kingdom che Surfer (Golden Software). Il top della piattaforma carbonatica del Miocene-Cretaceo è stata identificata come il principale riflettore sismico regionale, un elemento chiave per l'interpretazione del giacimento carbonatico. I risultati suggeriscono un possibile stile tettonico ibrido per la Valle Latina, indicando una transizione dalla tettonica thrust dominante (attiva per la maggior parte della strutturazione dell'orogene) a una deformazione estensionale (limitata agli ultimi 3-2Ma). Durante il periodo Tortoniano, i depositi pelagici sono stati compressi e spinti sopra un dominio di piattaforma carbonatica (Formazione di Frosinone). I dati del sottosuolo hanno rivelato la presenza di molteplici strati di spinta impilati all'interno dei depositi di flysch, inizialmente coinvolti in una sequenza di movimento in avanti verso est-nord-est, in sincronia con la sedimentazione da avanfossa a cuneo del tardo Tortoniano. Dal Pliocene a oggi, l'area è stata sollevata e successivamente deformata da faglie normali che tagliano il cuneo accrezionale. Il presente studio impiega un approccio multidisciplinare per valutare il potenziale geotermico dell'area selezionata, definendo il contesto strutturale del serbatoio carbonatico e la sua temperatura in profondità. Sono state selezionate alcune delle strutture carbonatiche più promettenti e il metodo dei volumi è stato applicato per valutare il loro potenziale geotermico. In seguito, è stato adottato un approccio probabilistico per la prospettiva con la valutazione più interessante, per ottenere non un singolo valore ma una distribuzione di valori del potenziale tecnico. I risultati mostrano che una delle strutture scelte ha una quantità significativa di calore disponibile, sia per la bassa e media entalpia che per l'alta entalpia. È importante valutare le capacità produttive di altre strutture e delle aree circostanti per capire meglio come utilizzare il calore disperso esistente.