Corso di GEOLOGIA STRUTTURALE

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Amanda Lolli
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Università degli Studi di Cagliari Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche Facoltà di Scienze Via Trentino, 51 09127 Cagliari LAU

1 Università degli Studi di Cagliari Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche Facoltà di Scienze Via Trentino, Cagliari LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE A.A Corso di GEOLOGIA STRUTTURALE Docente: Antonio Funedda 8 cfu 32 ore frontali (4 cfu): lezioni ed esercitazioni + 24 ore (2 cfu): attività di laboratorio + 24 ore (2 cfu): attività di campo sito web per scaricare le dispense e altro materiale : Università degli Studi di Cagliari Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche Facoltà di Scienze Via Trentino, Cagliari QUESTE DISPENSE SONO DESTINATE ESCLUSIVAMENTE AGLI STUDENTI DELLA LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE A.A CHE SEGUONO IL CORSO DI GEOLOGIA STRUTTURALE HANNO QUINDI SOLO UNO SCOPO DIDATTICO E VENGONO DISTRIBUITE GRATUITAMENTE. NON POSSONO ESSERE ASSOLUTAMENTE MESSE IN VENDITA SOTTO QUALSIASI FORMA. I DIRITTI DELLE FIGURE SONO DI PROPRIETÀ DEGLI AUTORI CITATI. Talvolta le figure sono modificate, in genere colorate e le scritte tradotte in italiano, per esigenze didattiche. Eventuali errori dovuti a queste manipolazioni sono responsabilità del docente. Queste dispense, oltre che agli autori citati, sono in parte ispirate al materiale didattico proposto dai proff. L. Carmignani e P. Conti nei corsi di Geologia 2 e Geologia Applicata tenuti presso il Centro di Geotecnologie dell'università di Siena. N.B. Queste dispense costituiscono il materiale utilizzato durante il corso, ma non sono da ritenersi esaustive degli argomenti trattati a lezione, che a seconda delle esigenze didattiche, anche dovute alle sollecitazioni degli studenti, potranno essere modificate in corso d opera. Al fine di migliorare questo supporto didattico si prega di contattare il docente per evidenziare eventuali contraddizioni con i libri di testo consigliati. 1

2 Geologia strutturale Studio delle forma, della disposizione e dell architettura interna delle rocce deformate. La G.S. studia le condizioni in cui si sono deformate le rocce analizzando le strutture geologiche. Ricostruzione dello spostamento che le rocce hanno subito. Geologia strutturale Studio della geometria delle rocce in 3 dimensioni Misura della deformazione (strain) subita dalle rocce prima dello stato attuale fino a ricostruire lo stato indeformato Identificazione dello sforzo (=stress) che ha prodotto la deformazione 2

Geologia strutturale Approccio simile a quello dell ingegneria o della scienza dei materiali, ma da presupposti opposti Stress compressione estensione Strain

Tettonica: studio dell origine e della evoluzione geologica (deformazione e spostamento) di ampie aeree della Litosfera (origine dei continenti, formazione delle

3 Geologia strutturale Approccio simile a quello dell ingegneria o della scienza dei materiali, ma da presupposti opposti Stress compressione estensione Strain raccorciamento allungamento Geologia strutturale e Tettonica Geologia strutturale: studio delle rocce deformate dalla scala microscopica alla scala regionale Tettonica: studio dell origine e della evoluzione geologica (deformazione e spostamento) di ampie aeree della Litosfera (origine dei continenti, formazione delle catene montuose e dei fondi oceanici) dalla scala regionale a quella globale. La Tettonica riguarda i processi, spesso regionali, esterni al volume di rocce studiato. 3

Geologia strutturale e Tettonica Geologia strutturale: studio delle rocce deformate dalla scala microscopica alla

(La Tettonica riguarda i processi, spesso regionali, esterni al volume di rocce studiato).

nelle rocce. Sperimentale: riproduzione in laboratorio di processi deformativi naturali.

4 Geologia strutturale e Tettonica Geologia strutturale: studio delle rocce deformate dalla scala microscopica alla scala regionale Tettonica: dalla scala regionale a quella globale. (La Tettonica riguarda i processi, spesso regionali, esterni al volume di rocce studiato). Lo studio può essere condotto in diversi modi: Approccio naturalistico: osservazione diretta delle strutture nelle rocce. Sperimentale: riproduzione in laboratorio di processi deformativi naturali. Teorico: applicazione delle leggi della termodinamica e della meccanica a modelli semplici di strutture. Ognuno di questi è importante ed ognuno contribuisce alla comprensione dell assetto geologico di un area. 4

5 Osservazione diretta delle strutture nelle rocce: quali strumenti? Rilevamento geologico Fotografie e disegni Misure Campioni orientati Osservazione diretta delle strutture nelle rocce: quali strumenti? Carte geologiche e Sezioni geologiche 5

Remote sensing DEM, GIS, Goggle earth Dati

6 Osservazione diretta delle strutture nelle rocce: quali strumenti? Remote sensing DEM, GIS, Goggle earth Osservazione diretta delle strutture nelle rocce: quali strumenti? Dati sismici 6

Modelli interpretativi L analisi strutturale viene svolta utilizzando diversi modelli concettuali Geometrico: Che forma hanno,

7 Riproduzione in laboratorio di processi deformativi naturali. Per una riproduzione realistica tutte proprietà fisiche e le loro proporzioni devono essere adeguatamente ridotte in scala Modelli interpretativi L analisi strutturale viene svolta utilizzando diversi modelli concettuali Geometrico: Che forma hanno, quanto sono grandi e come si dispongono nello spazio le strutture geologiche (ricostruzione tridimensionale). (Modello 3D geologico del Supramonte di Oliena: tesi di dottorato di Cristina Buttau) 7

Modelli interpretativi L analisi strutturale viene svolta utilizzando diversi modelli concettuali Geometrico: Che forma hanno, quanto sono grandi e come si dispongono nello spazio le strutture

8 Modelli interpretativi L analisi strutturale viene svolta utilizzando diversi modelli concettuali Geometrico: Che forma hanno, quanto sono grandi e come si dispongono nello spazio le strutture geologiche (ricostruzione tridimensionale). Strumento classico dell analisi geometrica sono le Proiezioni stereografiche. (Modello 3D geologico del Supramonte di Oliena: tesi di dottorato di Cristina Buttau) Modelli interpretativi L analisi strutturale viene svolta utilizzando diversi modelli concettuali Cinematico: descrizione degli spostamenti che hanno subito le rocce e le parti che le compongono durante la deformazione, ovv. il percorso che ha portato il sistema dallo stato indeformato a quello deformato (la Tettonica delle Placche è un modello cinematico). 8

Modelli interpretativi L analisi strutturale viene svolta utilizzando diversi modelli concettuali Dinamico: basato sulle leggi della meccanica dei corpi continui la comprensione delle forze applicate

9 Modelli interpretativi L analisi strutturale viene svolta utilizzando diversi modelli concettuali Dinamico: basato sulle leggi della meccanica dei corpi continui la comprensione delle forze applicate che causano lo spostamento delle varie particelle (lo studio delle forze residuali che guidano lo spostamento delle placche è un modello meccanico). Importanza della scala Vari tipi di scale: Globale: ( km) Regionale: corrisponde a provincie fisiografiche ( km) Macroscopica: o scala cartografica ( km) Mesoscopica: scala dell affioramento ( km; 1 cm-100 m) Microscopica: visibile al microscopio ottico (-10-6 km) Submicroscopica: non risolvibile al microscopio ottico < 10-8 km) 9

10 Importanza della scala da Allmendinger 10

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QUESTE DISPENSE SONO DESTINATE ESCLUSIVAMENTE AGLI STUDENTI DELLA LAUREA IN SCIENZE DELLA TERRA A.A. 2007-2008 CHE SEGUONO IL CORSO DI Corso di ELEMENTI DI GEOLOGIA STRUTTURALE Docente: Antonio Funedda sito web per scaricare le dispense: http://www.unica.it/antoniofunedda/didat_ita.html 24 ore frontali lezioni ed esercitazioni + 12 ore