SANTANTONIO- Rilevamento Geol 2015-16

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE
Rilevamento Geologico
A.A. 2015/2016
Docente:Prof. Massimo Santantonio
Dipartimento di Scienze della Terra, piano 3, stanza 307
Tel. 06 49914185 e-mail: [email protected]
Studenti target:III Anno, II Semestre
Livello dell’Unità: introduttivo
Pre-requisiti: conoscenze relative agli insegnamenti di Geografia Fisica, Geologia I, Geologia
II,Paleontologia, Petrografia.
Crediti: 12CFU
Modalità di erogazione: Tradizionale
Frequenza:Obbligatoria
Descrizione del programma
La Carta Geologica d’Italia alle scale 1:100.000 e 1:50.000: storia, strutture operative, struttura
organizzativa, costi e tempi. Il rilevamento geologico: attrezzatura, studi preliminari, scelta degli itinerari,
criteri di rappresentazione. Affiorante e subaffiorante. Lettura del paesaggio geologico. La raccolta dei
dati sul terreno: densità delle osservazioni e criteri per tracciare i limiti in campagna. Rappresentazione di
elementi lineari e planari in carta: pieghe, assi, piani assiali, piani di strato e di faglia. Compilazione della
legenda e di una nota illustrativa. Costruzione di una colonna stratigrafica. Concetti e problemi di
stratimetria: esercizi in aula. Costruzione ed analisi di un limite: triangolo delle pendenze ed orizzontali.
“Regola della V”. Pendenza reale ed apparente. 5 Escursioni sul terreno e loro discussione in aula, con
costruzione di carte geologiche alla scala 1:10.000. Ciascuna escursione affronta una o più ampie
tematiche tra quelle trattate a lezione, proponendo anche approfondimenti su argomenti specifici.
Principi di sovrapposizione e di intersezione. Filoni. Facies: definizione, logica delle transizioni
latero-verticali, modelli. Regola di Walther. Correlazioni. Litostratigrafia e cartografia: definizione,
significato e gerarchia delle unità litostratigrafiche e criteri per la loro rappresentazione su carta.
Tipologia dei limiti. Livelli guida. Criteri trigonometrici per stimare lo spessore delle formazioni in un
affioramento. Uso dei dati paleontologici nel rilevamento geologico. Criteri per definire la polarità
stratigrafica. Le “coperture”: detrito di versante e depositi eluvio-colluviali. Osservazioni sui depositi
alluvionali. Geometrie primarie dei corpi rocciosi: le unconformity maggiori come confini fisici delle
successioni sedimentarie e dei corpi da cartografare. Cicli sedimentari. Tettonica sinsedimentaria e limiti
di bacino: paleofaglie e paleo scarpate, e loro espressione cartografica. Geometrie e caratteri
sedimentologici delle successioni di margine di bacino. Classificazione e gerarchia delle superfici di
inconformità: loro origine, estensione regionale e potenziale di correlazione; superfici di annegamento.
Flussi gravitativi: geometrie degli slumps e troncature intraformazionali. Tempestiti. Variazioni relative
del livello del mare e riflessi sulla sedimentazione. Evoluzione dei bacini sedimentari: da rift basin ad
avanfossa. Depositi syn- e post-rift. Suturazione delle faglie e drappeggio.
Le “fabbriche del carbonato”. Piattaforme “tropicali” e rampe “temperate”. Tassi di
sedimentazione. Origine e classificazione dei margini di piattaforma. Slope vs. scarpata. Evoluzione
miocenica dell’area Laziale-Abruzzese. Progradazione. Cenni sul potenziale petrolifero dei sistemi
carbonatici: source rock, reservoir e seal. La “fabbrica pelagica”. Annegamento di piattaforme
carbonatiche: drowningunconformity e drowning succession, con riferimento all’Appennino UmbroMarchigiano ed alla Toscana. Piattaforme carbonatiche e tettonica. Piattaforme carbonatiche pelagiche e
bacini; la distribuzione dei depositi condensati; paleotettonica e tettonica appenninica. Criteri per
l’interpretazione genetica dei limiti formazionali e loro correlazione: clima, eustatismo, produttività,
livelli di dissoluzione, subsidenza. Cenni sulla paleogeografia mesozoica dell’Italia. Il rifting giurassico.
Importanza paleogeografica, economica e strutturale di alcuni orizzonti stratigrafici.
Faglie: criteri diretti e indiretti per il riconoscimento sul terreno e rappresentazione su carta.
Interpretazione di faglie. Indicatori cinematici: strie e misurazione del pitch, gradini. Faglie a movimento
complesso. Tip-line: continuità di una faglia in 3D. Rampe frontali, oblique e laterali. Sistemi
estensionali: faglie rotazionali e non; livelli di scollamento; faglie di trasferimento; Sistemi contrazionali:
thrust e pieghe; propagazione, piggy-back e overstep; duplex; faglie di strappo. Flexural slip e pieghe
parassite. Esempi di terreno e cartografici. Faglie sinsedimentarie: strutture di crescita. Sistemi
trascorrenti: strutture a fiore positive e negative. Bacini di pull-apart.
Saperi pregressi (da corsi degli anni precedenti o dalla carriera scolastica precedente)
Lo studente dovrà almeno aver seguito i Corsi di Geografia, Geologia 1 e 2 con Laboratorio, e di
Paleontologia; vengono dati per acquisti principi di stratimetria e capacità di tracciare un profilo
geologico
Saperi imprescindibili(1)
Conoscenza delle litologie principali. Conoscenza dei metodi di terreno del rilevamento geologico e di
rappresentazione cartografica. Criteri per la ricostruzione della storia sedimentaria e tettonica di un’area o
regione, con particolare riguardo per l’Appennino Centrale e Settentrionale.
Obiettivi formativie risultati di apprendimento attesi (conoscenze, competenze e abilità)
Lo studente svilupperà la capacità di sintetizzare ed applicare buona parte delle nozioni apprese durante il
triennio, allo scopo di localizzare con precisione, riconoscere, misurare, e delimitare su base topografica
superfici e corpi geologici, e di descriverne tramite sezioni geologiche la prosecuzione nel sottosuolo. Lo
studente diventerà consapevole del fatto che il rilevamento, la realizzazione e la corretta lettura di una
carta geologica rappresentano attività di esclusiva competenza del geologo, cui è anche demandato il
compito di interpretare in chiave multidisciplinare l’evoluzione geologica dell’area rilevata.
CONTENUTO(2)
(12CFU)
9
3
Ore in aula(3) Ore studente a Ore studente Valutazione(6)
casa(4)
totali(5)
Aula (Lezioni
72
153
225
Esame orale con
frontali)
esercizio
Laboratorio
75 (5 giorni)
0
75
naturale
(escursioni) (3,7)
Valutazione finale
La valutazione finale viene svolta sulla base di esame orale, cui si ha accesso se si supera un esercizio di
stratimetria proposto preliminarmente dal docente. Il voto finale viene mediato con le risultanze
(valutazione di carta geologica e relazione) del Tirocinio di Rilevamento Geologico.
Testi consigliati
Appunti da lezione.
A. V. Damiani – Geologia sul Terreno e Rilevamento Geologico. Editoriale Grasso.
B.C.M. Butler e J.D. Bell - Lettura e interpretazione delle carte geologiche. Zanichelli.
Oltre al programma del corso, ad ogni studente verranno trasmessi in formato digitale tre articoli
scientifici in lingua inglese, per consentire l’approfondimento di temi trattati a lezione.
Note
(1) Saperi minimali per il superamento dell'esame.
(2) Indicare il numero di CFU dell’insegnamento, considerando che 1 CFU = 25 ore di impegno globali da parte dello studente.
(3) 1 CFU corrisponde a 8 ore di didattica frontale, oppure a 12 CFU di esercitazioni e laboratorio, oppure a 2 giornate di escursione sul campo, equivalenti a
25 ore (che possono essere ripartite in modo diverso tra lavoro sul terreno e lavoro a casa).
(4) Il valore, espresso in ore, deve essere il complemento a 25 per i CFU di ogni tipologia del contenuto.
(5) Le ore totali devono essere uguali a 25 per i CFU di ogni tipologia del contenuto.
(6) Indicare se è prevista solo una prova orale o prova orale più prova pratica o altre modalità di esame (test attitudinale, valutazione progetto, valutazione
tirocinio, prova pratica).
(7) Solo in questo caso la voce "Ore in aula" corrisponde a "Ore di escursione".
(8) Cognome autore/i, titolo libro, anno, casa editrice
BACHELOR OF SCIENCE IN GEOLOGY
Rilevamento Geologico
A.Y. 2015/2016
Teacher:Prof. Massimo Santantonio
Dipartimento di Scienze della Terra, third floor, room #307
Tel. 06 49914185
e-mail: [email protected]
Target students:III year, II semester
Unit level: introductory
Pre-requisites: Physical Geography, Geology I and II, Petrography, Paleontology
CFU: 12
Teaching modality: traditional
Attendance: compulsory
Description of the contents
Geological Map of Italy on the 1:100.000 and 1:50.000 scales: history, operative structures, costs.
Geological mapping: preliminary studies, tools, choice of itineraries, criteria for the rendering on map of
geological objects (bodies and surfaces). Outcrop and sub-outcrop. Reading a geological landscape.
Collection of data in the field: density of observations and methods for tracing geological boundaries in
the field. Measurement of strike and dip. Linear and planar elements: measured in the field and on map;
folds, axes, axial planes, bedding planes, fault planes. Stratigraphic logs. Stratimetry: classroom map
exercises. Tracing and analyzing a geological boundary; the “V Rule”; structure contours of flat and
curvi-planar surfaces; true and apparent dips. Five 1-day field exercises, each with production of a
1:10.000 geological map.
Principle of superposition; principle of intersection. Neptunian Dykes. Facies: definition, models,
lateral/vertical transitions. The “Walther Law”. Correlations. Lithostratigraphy and geological maps:
definitions, significance, hierarchy of units. Typologies of boundaries, sharp vs gradual. Guide levels.
Trigonometric tools for deriving formation thickness from outcrop data. Use of paleontological data.
Criteria for assessing stratigraphic polarity. Recent covers: scree and eluvial-colluvial deposits. Alluvial
deposits.
Primary geometries of rock bodies: major unconformities as the physical boundaries of
sedimentary successions. Sedimentary cycles. Synsedimentary tectonics and basin boundaries.
Classification and rank of unconformities: their origin, regional extent, and correlation potential;
drowning surfaces. Gravity flows. The geometries of slumps; intraformational truncation surfaces.
Tempestites. Relative sea-level changes and sedimentation. Evolution of sedimentary basins: from rift
basin to foredeep. Syn- and post-rift deposits. Sealing of faults.
The “carbonate factories”. Tropical platforms and temperate ramps. Sedimentation rates. Origin
and classification of platform margins. Progradation. Slope vs. escarpment. Evolution of the LatiumAbruzzi Platform during the Miocene. Petroleum potential of carbonate systems, basic concepts: source
rocks, reservoirs, seals. The “pelagic factory”. Genetic interpretation of stratigraphic boundaries: climate,
productivity of oceanic waters, dissolution surfaces. The drowning of carbonate platforms on map:
drowning unconformities and drowning successions, Umbria-Marche Apennines to Tuscany. Carbonate
platforms and tectonics. Pelagic carbonate platform/basin systems; general geometries, and the areal
distribution of condensed deposits. Mesozoic paleogeography of Italy. Economic, paleogeographic and
structural importance of select stratigraphic units.
Faults: direct observation and inference. Displacement across a fault. Cataclasite vs sedimentary
breccia. Analysis and interpretation of faults in the field: measuring the pitch of slickenlines;
slickenfibers. Tip line. Frontal, oblique and lateral ramps. Extensional faults, rotational and nonrotational; detachment surfaces; transfer faults (compressive and extensional regimes); thrusts and thrustrelated folds; modes of thrust propagation; out-of-sequence thrusts; duplexes; Flexural slip and parasitic
folds. Synsedimentary faults and growth structures. Strike-slip faults, fault bends and the development of
negative and positive flower structures.
Previous knowledge (from past courses or from the educational career)
The student must have attended the courses of Geography, Geology 1 and 2, with Laboratory, and
Paleontology. Principles of stratimetry, ability to construct a geological cross section.
Unavoidable knowledge
Identification of the most common lithologies. The field methods of geological mapping, and how to
construct a geological map. Criteria for describing the sedimentary and tectonic evolution of a given
region, with emphasis on Central/Northern Apennines.
Developing competencesandlearning outcomes
Students will develop the skills instrumental for: describing and interpreting the features and significance
of rocks and geological structures object of mapping; measuring the attitudes of beds and faults, and
rendering them on map; tracing geological surfaces on map, and inferring the continuation of geological
objects in the subsurface; interpreting, and putting into a regional geologic context, the stratigraphic
succession, and the paleogeographic and tectonic evolution of a given area;
CONTENT
(12 CFU)
9
3
Classroom
Home work
hours
Frontal lessons
72
153
Natural
75 (5 days)
0
laboratory
(Field work)
Hours total
225
75
Evaluation
Oral, with written
excercises
Final evaluation
Oral exam. A preliminary map exercise (stratimetry) determines access to the exam. The final marks
result from balancing with the evaluation of productspertaining to Tirocinio di Rilevamento Geologico.
Texts
Classroom lecture notes.
A. V. Damiani – Geologia sul Terreno e Rilevamento Geologico. Editoriale Grasso.
B.C.M. Butler e J.D. Bell - Lettura e interpretazione delle carte geologiche. Zanichelli.
In addition, every student will be given the PDF files of three scientific articles in English. These
will also be addressed during the exam