Il territorio dell'Oltrepò è di tipo pre-appenninico con fenomeni di carattere franoso (oltre un migliaio) e aree di erosione da cui affiorano formazioni diverse costituite da marne, calcari arenacei, galestri e gessi. Tutte queste formazioni hanno la caratteristica comune di possedere sabbia con argilla combinata in modi e in proporzioni differenti, e testimoniano, comunque, che, nel passato, dove ora troviamo ridenti colline, c'era un mare con temperature e vegetazione senza dubbio di tipo tropicale.
La formazione geologica di grande importanza per la viticoltura appartiene all'era Terziaria e costituisce una sorta di fascia che parte da Monte Acuto, tocca Stradella, Broni, Cigognola, Redavalle, Santa Giuletta, Casteggio, fa un'ansa profonda fino a Torrazza Coste, continua per Montebello, Codevilla fino a Rivanazzano; si tratta di una superficie pedecollinare di circa 25.000 ettari non ancora sicuramente collocata sotto il profilo della datazione; secondo alcuni potrebbe essere di origine pliocenica (circa sei milioni di anni fa).
La parte collinare appartiene all'era Terziaria, in cui si sono generati, nell'epoca pliocenica, pochi affioramenti di marne sabbiose nei dintorni di Montebello, Torrazza Coste, Casteggio e nelle zone più orientali dell'Oltrepò (Montù Beccaria, ecc.). Nell'epoca antecedente, la miocenica, si sono costituiti circa 16000 ettari di media collina fino alle prime montagne.
Questa epoca è quella in cui in pratica si sono sollevati gli Appennini, un piano che ha dato origine nel Messianico ai terreni di Montù Beccaria, S.Damiano, Rovescala, Montescano, Castana, Canneto Pavese, Pietra de Giorgi, Cigognola, Redavalle, S.Giuletta, Torricella Verzate e a parte dei territori di Corvino S.Quirico, Casteggio, Torrazza Coste, Codevilla e Godiasco. Di origine appena precedente, e simili alle terre bianche di Langa, sono le zone intorno a Montalto Pavese, Calvignano, Rocca Susella e Godiasco (Langhiano), caratterizzate da strati potenti di marne bianche bianco-azzurrognole che possono essere considerate sabbie depositatesi in mari molto profondi, cementate da carbonati sotto pressioni molto elevate.
Il clima dell'Oltrepò Pavese si avvicina a quello tipico delle zone continentali, con inverno rigido ed estate calda.
Subisce poco l'influenza mitigatrice del mare per la presenza dei rilievi appenninici e a un periodo di freddo secco (gennaio - marzo) segue una primavera mediamente piovosa che passa da un clima freddo-umido a un clima caldo-umido per poi sfociare in un estate calda-secca caratterizzata da temperature medie dell'aria piuttosto elevate.
Con l'arrivo dell'autunno si assiste a un comportamento differente da mese a mese, e si passa da un settembre a clima caldo-secco a un ottobre con clima generalmente caldo e precipitazioni frequenti che raggiungono il loro valore massimo medio mensile in novembre. In dicembre le temperature si abbassano e permangono precipitazioni di media intensità.

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