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Geologia
Gli elementi geologici che maggiormente attirano la curiosità del visitatore sono rappresentati dagli ammassi rocciosi che "intrappolano" i gusci fossili e dalla suggestiva forra denominata Gravina di Matera. Essi registrano, nelle tappe fondamentali, l’evoluzione geologica dell’area ricadente nel Parco, che parte da circa 80 milioni di anni fa.
Le rocce più rappresentative affioranti nel Parco sono di origine sedimentaria, formatesi in ambiente marino. Tali rocce sono costituite da granuli carbonatici, cioè composti da carbonato di calcio (CaCO2), motivo per cui sono definite "rocce carbonatiche".
Sia per la zona pugliese che per l’adiacente zona materana, esse sono state separate dai geologi in due differenti gruppi di rocce, ognuno con proprie peculiarietà e formalmente denominati "Calcare di Altamura" e "Calcarenite di Gravina".

Il "Calcare di Altamura", più antico, è caratterizzato da rocce con granuli prevalentemente microscopici e in minor parte riconoscibili ad occhio nudo, rappresentati da gusci di animali marini, o frammenti di essi, e da alghe. I gusci più evidenti e più diffusi sono quelli appartenenti alla famiglia delle Rudiste, animali bentonici (cioè che vivevano a diretto contatto col fondale marino) risalenti, come i dinosauri, al periodo del Cretaceo (tra circa 140 e 65 milioni di anni fa) e che si sono sviluppati in zone caratterizzate da clima tropicale. I gusci delle Rudiste somigliano a dei corni, che, in diversi casi, raggiungono alcuni decimetri di lunghezza. In particolare, le Rudiste del Parco, lunghe non più di una quindicina di centimetri, risalgono all’epoca Cretaceo Superiore (tra circa 80 e 65 milioni di anni fa), ad indicare che le rocce del "Calcare di Altamura", di cui esse sono parte integrante, risalgono alla stessa epoca. 
Durante il Creataceo Superiore, lo scenario ambientale, o meglio paleo-ambientale, in cui si sono formate le rocce del "Calcare di Altamura" era caratterizzato da un ambiente marino costiero pianeggiante di clima tropicale, con fondali ampi e poco profondi (da pochi centimetri a qualche metro), vaste lagune e distese spiagge. In un ambiente marino così caratterizzato vivevano alghe e animali microscopici; essi producevano una fanghiglia carbonatica a contatto con la quale vivevano le Rudiste.
Animali e alghe rimanevano sui fondali al termine del loro ciclo vitale e nuovi animali e nuove alghe si producevano su quelle rimaste.

Per tutto il Cretaceo Superiore, il persistente sviluppo di questi cicli e il contemporaneo continuo abbassamento (fenomeno chiamato "subsidenza") dell’enorme area che ospitava il paleo-ambiente marino descritto hanno daterminato l’accumulo, millimetro su millimetro, di diverse centinaia di metri di depositi (o sedimenti) carbonatici. Inoltre, i caratteri fisico-chimici del paleo-ambiente e dei sedimenti carbonatici, nonchè la pressione esercitata dal carico dei depositi che via via si accumulavano hanno favorito un relativo rapido processo di cementazione tra i granuli (fenomeno chiamato "diagenesi"), che ha conferito ai sedimenti un elevato grado di compattezza.
In definitiva, il risultato della sedimentazione e della diagenesi dei depositi carbonatici del Cretaceo Superiore ha dato origine ad uno spesso ed ampio ammasso roccioso che i geologi hanno denominato "Calcare di Altamura".

Alla fine del Cretaceo e durante la prima parte del Cenozoico (cioè a partire da circa 65 milioni di anni fa), si determina un sollevamento e, quindi, una emersione dell’area su cui si sono formate le rocce appartenenti al "Calcare di Altamura".
Durante il periodo di tempo compreso fra il Pliocene Superiore e il Pleistocene Inferiore (tra circa 2 e 1 milione di anni fa) la stessa area viene nuovamente sottoposta ad una fase di subsidenza e a subire gli effetti di un progressivo annegamento da parte del mare, di cui le rocce appartenenti alla "Calcarenite di Gravina" ne rappresentano la testimonianza.

La "Calcarenite di Gravina", decisamente più giovane del "Calcare di Altamura", è caratterizzata da rocce costituite da granuli carbonatici prevalentemente riconoscibili ad occhio nudo e subordinatamente microscopici. Tali granuli sono rappresentati da gusci di animali marini, o pezzi di essi, da alghe e da frammenti di roccia erosi, sia dall’azione delle onde del mare sia da corsi d’acqua, dal "Calcare di Altamura" parzialmente emerso. I gusci più evidenti e più diffusi sono quelli di animali bentonici come Ostree, Mitili, Brachiopodi, Gasterpodi, Echinodermi, Pecten, Balani.

Tra il Pliocene Superiore e il Pleistocene Inferiore, lo scenario paleo-ambientale in cui si formavano le rocce appartenenti alla "Calcarenite di Gravina" era caratterizzato da un ambiente marino costiero di clima temperato, con fondali abbastanza ampi e relativamente poco profondi (da pochi centimetri a qualche decina di metri), che lambiva le terre emerse, in progressivo annegamento, costituite da rocce del "Calcare di Altamura". In un ambiente marino così caratterizzato vivevano alghe e animali, che rimanevano sui fondali al termine del loro ciclo vitale, mescolati ai frammenti di roccia erosi dal "Calcare di Altamura".
Si formava, così, un sedimento carbonatico sabbioso che tappezzava il fondale marino. Nuovi animali e nuove alghe si producevano sul fondale e, assieme agli apporti di frammenti di roccia provenienti dal "Calcare di Altamura", davano origine ad un successivo tappeto sedimentario.

Per tutto il periodo compreso tra il Pliocene Superiore e il Pleistocene Inferiore, il persistente sviluppo di questi cicli e il contemporaneo continuo abbassamento dell’area che ospitava il paleo-ambiente marino descritto hanno determinato l’accumulo, millimetro su millimetro, di diverse decine di metri di depositi carbonatici.
I caratteri fisico-chimici del paleo-ambiente e dei sedimenti carbonatici, nonché la pressione esercitata dal carico dei depositi che via via si accumulavano hanno favorito una relativa rapida diagenesi, che ha conferito ai sedimenti un discreto grado di compattezza. In conclusione, il risultato della sedimentazione e della diagenesi dei depositi carbonatici del Pliocene Superiore – Pleistocene Inferiore ha dato origine ad uno spesso ed ampio ammasso roccioso denominato "Calcarenite di Gravina" e che poggia sul "Calcare di Altamura".

Alla fine del Pleistocene Inferiore (cioè a partire da circa 1 milione di anni fa), inizia una nuova fase di sollevamento, che si protrae fino ai nostri giorni; si assiste, quindi, ad una progressiva emersione della zona formata dalle rocce del "Calcare di Altamura" e alla Calcarenite di Gravina". In questa fase si instaurano una serie di corsi d’acqua tra cui il Torrente Gravina di Matera, che, grazie alla sua capacità erosiva, si approfondisce gradualmente nella "Calcarenite di Gravina", prima, e nel sottostante "Calcare di Altamura", dopo, fino a raggiungere la sua attuale posizione. In conclusione, il risultato dell’erosione da parte del Torrente Gravina di Matera è la suggestiva forra denominata Gravina di Matera.
 
     
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