L'area all'interno della quale si sono concentrate la maggior parte delle ricerche inerenti il termalismo si estende per circa 150 Km, comprendendo zone rilevate e di pianura che marginano ad E a W il complesso collinare.
I Colli Euganei presentano caratteri geologici e morfologici che li differenziano notevolmente dai vicini Colli Berici e Monti Lessini (Fig.2).
Le rocce eruttive sono prevalenti; nel corso di due cicli magmatici eocenico ed oligocenico hanno dato origine ad apparati vulcanici (M.Venda, M.Vendevolo, M. Ceva, ecc.) e subvulcanici (M. Rua, M. Madonna, M.Grande, ecc.).
Le due fasi eruttive hanno dato luogo a prodotti diversificati: la prima fase, collocabile nell'Eocene sup. ha generato brecce, lave e ialoclastiti basaltiche; la seconda fase, più recente, attribuibile all' Oligocene (Borsi et. al., 1969) è caratterizzata da magmi di tipo acido, prevalentemente rioliti, trachiti e latiti, unico esempio nell'ambito della provincia magmatica terziaria veneta. Queste lave hanno dato origine a filoni, duomi, laccoliti.
L'assetto geologico e strutturale della zona è in gran parte risultato di dati diretti ottenuti dalle perforazioni dei pozzi di produzione e, in misura minore, da quelli indiretti derivati dalle campagne di indagini geofisiche di tipo geoelettrico, gravimetrico e geomagnetico svolte sul territorio (PICCOLI, SEDEA et al., 1976; DAL PIAZ et al., 1994).
I risultati ottenuti evidenziano che il substrato roccioso, entro il quale vengono estratti i fluidi termali, si presenta sovrastato da una coltre alluvionale costituita da materiali sciolti limoso-argillosi, con intercalati localmente prodotti a composizione limoso-torbosa e sabbiosa, in lenti o livelli più o meno continui, a spessore variabile da pochi decimetri ad oltre duecento metri.
In particolare: nella zona di Abano Terme la potenza dei materiali alluvionali varia mediamente tra i 100 ed i 200 metri; nell'area di Montegrotto Terme, ove localmente il substrato roccioso si presenta subaffiorante, lo spessore della copertura oscilla tra gli 80 ed i 100 metri. Nella zona di Battaglia T. e Galzignano T. la profondità dei materiali sciolti varia mediamente da 0 a poche decine di metri.
L'evoluzione paleoambientale dell'area a partire dalla fine del mesozoico ha visto una progressiva trasformazione da un ambiente tipicamente marino ad uno deltizio-costiero, passando poi ad habitat prettamente lacustri, mantenutisi fino a tempi recenti.
Sulla base dei numerosi dati ottenuti da prospezioni e perforazioni, è stata tracciata una carta della profondità dell'interfaccia materasso alluvionale - substrato roccioso.
La morfologia del substrato sepolto, pre-quaternario, è data da piccoli rilievi intervallati da avallamenti e depressioni ramificate e profonde, che risultano determinate dall'azione di processi erosivi, analoghi agli attuali, ma che operarono quando il livello della pianura era più basso di almeno 300 metri.
Su tale substrato roccioso si depositarono i materiali alluvionali quaternari con le caratteristiche composizionali già citate.
Nel sottosuolo sono presenti le formazioni geologiche affioranti in parte anche sul rilievo; un sondaggio a carotaggio continuo, spinto sino a 1814 m. dal piano campagna nei pressi di Arquà Petrarca, ha potuto evidenziare la successione stratigrafica presente nel territorio, confrontabile con la successione tipo presente nel settore prealpino veneto (Fig. 3).
La successione stratigrafica "tipo di seguito riportata è formata da rocce calcaree e calcareo-marnose (Fig. 6):
Marne Euganee
(Oligocene inf. - Eocene inf.).
Diffuse soprattutto nella parte centrale e settentrionale degli Euganei, praticamente assenti nella zona di Abano e Montegrotto; fortemente argillose, poco compatte e fittamente stratificate. La loro potenza media si aggira intorno ai 40 metri (Piccoli et. al, 1981).
Scaglia Rossa
(Eocene inf. - Cretaceo sup.).
Pur essendo la roccia sedimentaria maggiormente diffusa arealmente, fatta eccezione per alcune zone (Monteortone, Battaglia T. e Galzignano T.),
essa è poco rappresentata nel sottosuolo delle aree termali a causa di fenomeni erosivi di epoca quaternaria, presentando normalmente spessore ridotto rispetto alla serie affiorante (Dal Piaz et. al.,1994). Essa è costituita da calcari a colorazione variabile, passando, con varie tonalità, dal rosso mattone al biancastro; la sua potenza varia tra 80 metri nel settore N degli Euganei ai 130 m nella parte meridionale. Presente un tipico hard ground sommitale che comprende gran parte del Paleocene (Piccoli et. al., 1981).
Biancone
(Cretaceo sup. - Giurassico sup.).
Questi calcari bianchi, a grana fine e frattura concoide rappresentano il termine litologico più diffuso nel sottosuolo del Bacino Termale Euganeo. La sua struttura, caratterizzata da regolare stratificazione che diviene più fitta nella parte sommitale, garantisce una buona "permeabilità; infatti, tale formazione rappresenta attualmente l'acquifero maggiormente sfruttato dai pozzi termali. Il suo spessore supera i 200 m.
Rosso Ammonitico
(Giurassico sup.).
Questa formazione è composta nel suo insieme dagli orizzonti denominati Rosso Ammonitico Inferiore, Formazione di Fonzaso e Rosso Ammonitico Superiore.
Calcari compatti tendenti al grigio nella parte inferiore e che assumono colorazione rossastra ed aspetto nodulare nella parte superiore.
Negli Euganei il Rosso Ammonitico affiora limitatamente alla zona W, presso Fontanafredda, con potenza di circa 30 metri.
Per quanto al Bacino Termale, quando presente il suo spessore è valutabile intorno ai 30 metri; il riconoscimento dei singoli membri, tuttavia, non è agevole, basandosi sull'analisi del cutting (detrito) di perforazione.
Negli ultimi anni, grazie anche alla sviluppata tecnologia nell'ambito della realizzazione dei pozzi per acqua, la ricerca dei fluidi termali si è spinta a maggiori profondità, rinvenendo, in successione, litotipi giurassici produttivi a natura calcarea, calcareo-dolomitica e dolomitica quali:
Calcari Grigi
(Giurassico medio-inf.)
Costituiti da calcari micritici con potenza valutabile intorno ai 280-300 m, colorazione molto variabile, tra il nocciola il grigio chiaro ed il grigio scuro con pochi frammenti argillosi.
La formazione presenta al tetto una encrinite sommitale, al limite con il Rosso Ammonitico; nella parte centrale la colorazione diviene grigia scura, con frammenti argillosi scuri.
Alla base i Calcari Grigi presentano fenomeni di dolomitizzazione che inficiano spesso l'individuazione del limite con la Dolomia Principale sottostante.
Dolomia Principale
(Triassico sup.)
Dolomie e calcari dolomitici a tipico aspetto saccaroide e colorazione variabile dal biancastro al nocciola chiaro.
Nella sequenza stratigrafica euganea sono presenti, inoltre, come già citato, rocce intrusive ed effusive, riferibili a due distinti cicli magmatici terziari, rispettivamente Eocenico ed Ologocenico, denominati "Euganeo-Berico-Lessineo (primo ciclo) ed "Euganeo s.s. (secondo ciclo), quali:
- prodotti di attività eruttiva costituiti da ialoclastiti, tufi e rocce magmatiche;
- rocce basiche effusive del primo ciclo (Eocene sup.)a composizione basaltica;
- rioliti, trachiti latiti e basalti, riferibili al secondo ciclo (Oligocene inf.)(PICCOLI, SEDEA et al., 1976).
Per quanto alla situazione strutturale dell'area Euganea essa è caratterizzata prevalentemente da sistemi di faglie che riflettono, nelle manifestazioni tettoniche più importanti, le direzioni delle maggiori linee strutturali denominate linea Schio-Vicenza (NNW-SSE) e linea della Riviera dei Berici (NE-SW). La prima limita, in direzione NE sul lato della pianura vicentino-padovana, la dorsale montuosa formata da Lessini, Berici ed Euganei; la seconda si diparte dalla linea tettonica Schio-Vicenza e separa i Colli Berici dagli Euganei (Figg. 2- 3-8).
Il margine orientale appare maggiormente interessato da sistemi di fratture e la litologia dei corpi vulcanici si presenta varia; motivo per cui nella zona di Abano T., Montegrotto T. e Galzignano T. sono presenti le più alte concentrazioni di manifestazioni termali (PICCOLI, SEDEA et al., 1976)
