GEOLOGIA STRUTTURALE Facoltà di Scienze MM. FF. NN. Corso

GEOLOGIA STRUTTURALE
Facoltà di Scienze MM. FF. NN.
Corso di Laurea in Scienze Geologiche
A.A. 2010-11
PATTO D'AULA
Docente: Antonio Funedda,
Studio: Dipartimento di Scienze della Terra (piano attico), Via Trentino, 51 - Cagliari
tel. 070531473, e-mail: [email protected],
pagina web: http://www.unica.it/antoniofunedda/
CFU: 11 di cui 5 di lezioni frontali, 2 di laboratorio, 4 di attività sul campo.
Prerequisiti per frequentare il corso: Superamento degli insegnamenti di Geologia, Geografia fisica e
Cartografia (non è previsto nel regolamento didattico, ma è fortemente consigliato).
Obiettivi dell’insegnamento.
Acquisire le nozioni fondamentali della Geologia strutturale: cenni sulle relazioni tra sforzo
processi di deformazione delle rocce, analisi e classificazione degli elementi strutturali
deformativo.
Acquisire gli aspetti fondamentali della cartografia geologica: lettura di una carta geologica
conoscenze generali della geologia, interpretazione tridimensionale tramite ricostruzione di
sezioni geologiche.
Saper realizzare una carta geologica, sia con lavoro individuale che di gruppo.
e deformazione,
e loro contesto
e, applicando le
linee di forma e
Conoscenze, abilità e comportamenti attesi con riferimento agli obiettivi di apprendimento.
Conoscenze (sapere): conoscere i principali elementi strutturali (fratture, faglie, pieghe, foliazioni, lineazioni) e
loro relazioni con gli sforzi che li hanno generati, loro rappresentazione stereografica. Capacità di lettura delle
carte geologiche, realizzazione di sezioni geologiche, interpretazione tridimensionale. Capacità di ricostruire un
modello geologico in tre dimensioni di un'area e di rappresentarlo su una base topografica.
Abilità/Capacità (saper fare): capacità di riconoscere la "storia" deformativa di un dato volume di rocce, e
prevederne anche una possibile evoluzione. Ricostruzione dell'assetto geometrico delle rocce dalla visione di
una carta geologica; cogliere gli elementi geologici significativi descritti in una carta e identificarne gli aspetti
problematici; lettura in tre dimensioni di una carta geologica; tecniche base di analisi cartografica di aree
deformate; interpretazione dell'evoluzione spazio-temporale dell'area rappresentata in una carta geologica.
Capacità di realizzare una carta geologica; capacità di osservazione e d'interpretazione dei dati raccolti sul
terreno e di loro integrazione in un modello interpretativo
Comportamenti (saper essere): Consapevolezza della complessità di un territorio, conoscere quale è il campo
d'azione di un geologo nello studio di un territorio per determinarne anche le propensioni al dissesto, quali sono
le sue capacità di interazione con altre professionalità. Capacità di progettare autonomamente l'attività di
rilevamento e capacità di lavorare in un gruppo.
Strumenti didattici: presentazioni in formato .pdf, carte geologiche, modelli tridimensionali, esercizi su carta
realizzati appositamente.
Metodi didattici: Lezioni frontali e dialogate con esercitazioni, laboratorio, attività sul campo (se disponibile il
finanziamento dell'escursione). Il docente è disponibile al ricevimento studenti tutti i giorni previo avviso tramite
telefono o e-mail.
Lingua di insegnamento: Italiano, ma alcuni testi consigliati sono in inglese.
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Materiale didattico a disposizione degli studenti: materiale proiettato a lezione in formato .pdf, modellini
tridimensionali e carte geologiche reperibili nella pagina web docente, nella biblioteca del dipartimento, nello
studio del docente.
Modalità iscrizione esame: tramite sito UNICA, l'iscrizione deve essere fatta almeno 4 giorni prima, se ci sono
problemi contattare il docente.
Prerequisiti per sostenere l’esame: frequenza; aver superato gli insegnamenti di: Matematica e statistica,
Fisica, Chimica generale ed inorganica, Geografia Fisica e Cartografia, Geologia. Aver frequentato le attività di
campo (obbligatoria).
Modalità d’esame: l'esame finale è costituito da una prova scritta (esecuzione di una sezione geologica e/o di
altre tecniche di analisi di una carta geologica), valida per l’ammissione alla prova orale. Prova orale con verifica
delle conoscenze teoriche e della capacità di leggere una carta geologica.
Per accedere all'esame finale bisogna aver eseguito e superato la prova intermedia inerente le proiezioni
stereografiche ed aver frequentato con valutazione positiva (superiore ai 18/30) l'attività di campo.
Sono previste delle verifiche intermedie che consentono di acquisire come già superata una parte del
programma svolto.
Commissione d’esame: Funedda, Lecca, Loi, Cioni
Programma
1 - Scopi e tecniche della Geologia strutturale: cenni.
2 - Meccanica delle rocce.
- Stress
Concetto di tensore; definizioni di stress; componente dello stress in un punto; analisi delle componenti dello
stress su un piano.
- Strain
Deformazione, d. omogenea e non omogenea, d. continua e discontinua; domini omogenei; ellissi della
deformazione (strain in 2 dimensioni); deformazione progressiva; ellissoide della deformazione (strain in 3
dimensioni); diagramma di Flinn.
3 - Reologia.
Rapporti stress-strain; modelli di comportamento di materiali ideali (elastico, anelastico, viscoso, plastico);
comportamento fragile e duttile; cenni sui meccanismi deformativi; deformazione sperimentale delle rocce; fattori
che influenzano il comportamento meccanico delle rocce (pressione di confinamento, temperatura, presenza di
fluidi, tempo).
4 - Elementi strutturali.
- Fratture e Faglie
Fratture, classificazione, tipi di giunti, "tension gashes". Rigetto reale e rigetto apparente.
Criteri di riconoscimento delle faglie: aspetti fisiografici, deformazione degli elementi geologici, presenza di rocce
di faglia (cataclasiti e miloniti); interpretazione dinamica delle faglie (Teoria di Anderson ed esperimento di
Riedel); indicatori cinematici; elementi descrittivi delle faglie in 3 dimensioni.
Faglie dirette: descrizione; tipi di faglie dirette; aspetto e deformazione associata alle f. dirette, associazioni di
faglie dirette (graben), misura spostamento in f. dirette.
Faglie inverse: descrizione, tipi di faglie inverse, sovrascorrimenti, rapporti tra pieghe e f. inverse, misura
spostamento in f. inverse.
Faglie trascorrenti: nomenclatura, caratteristiche principali, transpressioni e transtensioni (bacini transtensivi).
- Pieghe
Aspetti geometrici, classificazione, elementi di stile di piegamento (simmetria, cilindrismo, stile di piegamento,
classificazione di Ramsay, stile di piegamento multistrato). Aspetti cartografici (traccia del piano assiale e sua
rappresentazione cartografica e stereografica); cenni sui modelli cinematici di piegamento (p. con superficie
neutra, p. per taglio concentrico, p. per taglio semplice, p. per perdita di volume); rapporti tra piegamento e
contrasto di competenza; piegamenti sovrapposti.
- Foliazioni e lineazioni
Definizione, classificazione delle foliazioni secondarie (tettoniche): spaziate e continue; criteri per distinguere le
f. primarie e quelle secondarie, rapporti tra foliazioni e pieghe: vergenza e facing di una piega; trasposizione.
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Lineazioni da pieghe, lineazioni d'intersezione e loro significato, lineazioni di estensione: mineralogiche e di
allungamento; come si misura una lineazione in campagna.
5 - Proiezioni stereografiche.
Misura di una giacitura (piani e linee), principi di proiezione stereografica di linee e piani; proiezione di una linea
di un piano e di un polo; proiezione di una linea noto il pitch; piano contenente due linee; intersezione tra piani;
angolo tra due linee; inclinazione reale e inclinazione apparente; angolo tra due piani; piano bisettore; calcolo
dell'asse di una piega usando le tracce ciclografiche o i poli della superficie piegata.
6 - Cartografia Geologica.
- Cenni sulle carte geologiche ufficiali.
- Relazioni tra elementi geologici e topografia, forma dell'affioramento, ecc.
- Analisi delle superfici geologiche piane e curve.
- Linee di forma delle superfici, determinazione delle linee isopache.
- Sezioni geologiche, modalita' di esecuzione.
- Analisi di strutture lineari: discordanze.
- Analisi di aree con faglie e loro rappresentazione cartografica.
Calcolo del rigetto.
- Analisi di aree con pieghe e loro rappresentazione cartografica.
Determinazione di assi e piani assiali, metodi piu' comuni per l'esecuzione di sezioni geologiche in aree
piegate: metodo degli archi concentrici, delle bisettrici, ecc.
7 - Campo di cartografia geologica di terreno
Va inteso come un vero e proprio campo di rilevamento, quindi si svolge per circa una settimana continuativa
esclusivamente in campagna.
Consiste in un'attivita' da svolgersi unicamente sul terreno, configurandosi come un vero e proprio campo di
rilevamento dove agli studenti viene offerta la possibilita' di applicare direttamente sul terreno quanto appreso
nell'ambito del corso di studi Durante l'attivita' sul campo gli studenti dovranno realizzare un rilevamento
geologico di dettaglio dell'area stabilita dal docente, dimostrando di acquisire un'autonomia nel programmare ed
eseguire tale rilevamento e producendo degli elaborati finali quali: carte geologiche, sezioni geologiche,
proiezioni stereografiche, sintetiche relazioni sui quali verra' espressa la valutazione del corso.
Testi consigliati:
- Twiss & Moores - Structural Geology. Freeman & Company (New York).
- Van Der Pluijm - Marshak - Earth structure. Norton & Company (New York).
- Boccaletti & Tortorici - Appunti di Geologia strutturale. Patron Editore (Bologna).
- Mercier & Vergely - Tettonica. Lezioni di geologia strutturale. Pitagora Editore (Bologna).
- Butler & Bell -1988- Lettura e interpretazione delle carte geologiche. Zanichelli (Bologna).
- Ragan -1985- Structural geology An introduction to geometrical techniques. J. Wiley & Sons (New York).
- McClay -1987- The mapping of geological structures. Geol. Soc. London, handbook series.
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