SANTANTONIO- Rilevamento Geol 2015-16
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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