Les caractéristiques des pierres qui dessinent les couches du grand rocher “Rupe” où s'élève Orvieto, ont toujours déterminés les conditions qui ont poussé les habitants à creuser dans les sous-sols, jusqu'a réaliser l'incroyable labyrinthe de grottes, puits, citernes et galéries qui aujourd’hui prend le nom d' Orvieto Underground.
Vue de loin, en arrivant par exemple par l'autoroute ou en descendant par la route 71 qui arrive de Viterbo, Orvieto se présente avec un aspect particulier, tout de suite intrigant grâce à un coup d’œil exceptionnel. A l'intérieur d'une vallée fermés par des collines couvertes de forets, champs et vignes, on aperçoit cette grande et parfaite petite colline. En haut de la colline, presque suspendue par un mythologique géant, un vaste bloc de tuf dont les parois sont hautes et polies, soutien la ville qui avec ces toits, ces tours, ces coupoles, interrompt la superficie plate, de ce bloc appelé Rupe.
La stratigraphie du complexe est plutôt compliquée, mais, en partant du bas, elle peut être simplifiée en la divisant en ces trois strates:
- La colline, constituée d'argiles du pliocène, est le dépôt de la mer qui était présente ici dans le passée;
- La “Série de l'Albornoz”, une fine couche qui a été crée dans les fonds des fleuves et par les éruptions volcaniques. Cette couche a été appellée comme çela parce qu’elle émerge avec une evidente présence prés de la forteresse qui a été construit au XIV siècle par le Cardinal Albornoz;
- La Rupe, est née trois cent ans après l'éruption finale du complexe volcanique des Monti Volsini. Elle est constituée de tuf noir et de tuf jaune/orange et d'une roche extrêmement friable de couleur grise qui prend improprement le nom de pozzolana.
Cette stratigraphie particulière conditionne la circulation des eaux souterraines et son observation aide à comprendre pourquoi, au cours des millénaires, les habitants de la Rupe ont pu faire des travaux dans les sous-sols de la ville jusqu'a y creuser un peut prés 1200 grottes.
Ces deux roches dont la Rupe est constituée, tuf et pozzolana, sont caracteriseés par leur porosité naturelle et la présence frequente de fractures qui les rendent absolument perméables. Les pluies qui tombent sur la Rupe ne trouvent pas d'obstacle pendant leur descente jusqu'à la couche imperméable d'argile du pliocène.
Toute l'eau disponible pour les habitants est donc à l'extérieur des parois du grand rocher. Ansi il est facile d'imaginer qu'au delà des difficultés de l'apprivoisement quotidien, cette situation s'averait extrêmement dangereuse en cas d' attaque: Il aurait été impossible de sortir de la ville et de rejoindre les sources désormais tombées aux mains des ennemis. La necessité de l'approvisionnement en eau explique donc le début des réalisations souterraines d'Orvieto. On Commença ainsi à creuser des citernes elaborées pour conserver l'eau de pluie et des puits très profonds qui rejoignaient les couches d'eau souterraines.
A ces projets concernant la recherche et la conservation de l'eau, s'ajouta le creusement de toute les autres grottes. Ansi la nature géologique particulière de la Rupe fut un atout: la fragilité de la pozzolana et la médiocre résistance du tuf, ont permis d'utiliser au mieux le sous-sol d'Orvieto et de réaliser comme cela la surprenante ville sous la ville qui est l'Orvieto Underground.