GEOLOGIA STRATIGRAFICA

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1 DIPARTIMENTO DI SCIENZE BIOLOGICHE, GEOLOGICHE E AMBIENTALI Corso di laurea in Scienze geologiche Anno accademico 2017/ anno GEOLOGIA STRATIGRAFICA GEO/02-9 CFU - 2 semestre Docente titolare dell'insegnamento AGATA DI STEFANO distefan@unict.it Edificio / Indirizzo: Palazzo Ramondetta - Corso Italia 57 Telefono: Orario ricevimento: Venerdì o su appuntamento OBIETTIVI FORMATIVI Il corso ha l obiettivo di far acquisire agli studenti i principi fondamentali della Geologia Stratigrafica, che ha lo scopo di descrivere, ordinare e classificare le successioni rocciose e correlarle nel tempo e nello spazio. Pertanto, alla fine del corso lo studente dovrà: a) aver acquisito i principi fondamentali della Geologia Stratigrafica, comprendendo i meccanismi per definire l assetto originario in cui un corpo roccioso si è formato; b) saper descrivere e classificare le successioni rocciose in base alle unità stratigrafiche di base; c) comprendere il significato e applicare i metodi della correlazione stratigrafica; d) conoscere i principali metodi di datazione di una successione rocciosa e i principi su cui si basano; e) saper ricostruire la storia geologica di un area, anche in relazione con le variazioni relative del livello del mare, definendo la cronologia relativa per eventi sedimentari e fasi tettoniche; f) saper ricostruire colonne stratigrafiche da profili geologici schematici (anche a scala differente), ed eseguire correlazioni stratrafiche; g) saper realizzare un diagramma age-depht, avendo compreso il significato di tasso di sedimentazione, lacuna sedimentaria e "hiatus temporale"; h) riconoscere le unità stratigrafiche nelle carte geologiche. PREREQUISITI RICHIESTI Aver acquisito i concetti del Corso di Geologia Fisica (impartito nel I semestre del I anno del CdL triennale in Scienze Geologiche);

2 Avere familiarità con la lettura delle carte topografiche e saper eseguire a regola d arte un profilo topografico. FREQUENZA LEZIONI OBBLIGATORIA CONTENUTI DEL CORSO Geologia Stratigrafica, Lezioni frontali: 6CFU (42 ore) PARTE I: Introduzione Definizione e scopi della Geologia Stratigrafica. Le successioni rocciose e il record stratigrafico. Storia della Geologia. PARTE II: I Principi basilari della Geologia Stratigrafica I Principi di Stenone e le eccezioni. Concetto di dritto e rovesciato, alto e basso in Geologia. Concetto di Strato e Giacitura di uno strato. Polarità degli strati. Relazione tra giacitura degli strati e morfologia dei versanti. PARTE III: Le successioni rocciose e la Classificazione Stratigrafica Le Unità Stratigrafiche di base: litostratigrafiche, biostratigrafiche, cronostratigrafiche. I Codici di Stratigrafia e la Commissione Internazionale di Stratigrafia. Il concetto di stratotipo. Definizione di limite stratigrafico. Passaggi verticali e orizzontali. Significato temporale dei limiti. Il concetto di Correlazione Stratigrafica. Successioni condensate e comprensive: il concetto di tasso di sedimentazione. Successioni continue e discontinue: tipi di discordanze. Lacuna stratigrafica e hiatus temporale. Concetto di trasgressione e regressione. Variazioni del livello del mare. PARTE IV: La facies Definizione di facies. Variazioni orizzontali e verticali di facies. Unità a limiti in conformi e relazioni con le variazioni del livello del mare. Il principio di Walter. Principali geometrie deposizionali. PARTE V: Metodi di datazione di una successione rocciosa Isotopi instabili, decadimento radioattivo e datazioni radiometriche. Concetto di tempo di dimezzamento. Metodi di datazione relativa: il principio di Smith, i fossili guida e il concetto di omotassia. Il concetto di Tempo in Geologia. Età della Terra e prime suddivisioni del Tempo Geologico. La Scala del Tempo Geologico. Il Paleomagnetismo e le Unità Magnetostratigrafiche. Concetto di GSSP. Geologia Stratigrafica, laboratorio: 3CFU (36 ore)

3 Realizzazione di log stratigrafici a scale differenti. Simbologia delle principali litologie. Calcolo dello spessore e della giacitura degli strati. Correlazioni stratigrafiche. Ricostruzione della curva delle variazioni relative del livello del mare. Calcolo dei tassi di sedimentazione. Identificazione di lacune stratigrafiche. Costruzione di diagrammi age-depth. Ricostruzione della storia geologica di un area con datazione relativa degli eventi, da profili schematici. TESTI DI RIFERIMENTO Testi: P. Doyle, M. Bennett, A. Baxter: The key to Earth History an introduction to Stratigraphy, Ed. Wiley. G. Nichols: Sedimentology & Stratigraphy, Ed. Blackwell Science. A. Ferrari: Unità stratigrafiche e correlazioni, Pitagora Editrice Bologna. S. Raffi-E. Serpagli: Introduzione alla Paleontologia, Utet Torino (pagg. 3-20; ). B. Simpson: Lettura delle Carte Geologiche. Edizione italiana a cura di G. Cusimano e P. Di Stefano. Dario Flaccovio Editore. Dispense e appunti forniti dal docente durante il corso. Siti internet: a. b. ALTRO MATERIALE DIDATTICO Fornito dal docente su Studium o tramite . PROGRAMMAZIONE DEL CORSO * Argomenti Riferimenti testi 1 Introduzione al corso. 1); 6) 2 * Geologia Stratigrafica: definizione e scopi; il Record Stratigrafico 1); 3); 6) 3 * Stenone e i Principi di Stratigrafia. 1); 3); 6) 4 * Definizione di Strato e Giacitura di uno strato. Principio di Sovrapposizione ed eccezioni. Concetto di dritto e rovesciato, alto e basso in Geologia. Metodi di determinazione della Polarità degli strati. Successioni piegate e fagliate. Relazione tra giacitura degli strati e morfologia dei versanti. 5 * Principio di Continuità Laterale. Principio di Orizzontalità degli strati: eccezioni. 1); 3); 5); 6) 1); 3); 6

4 6 * Principi delle relazioni di inclusione e intrusione; principio delle relazioni di cross-cutting. 7 * Concetto di Classificazione Stratigrafica. Codici Internazionali di Stratigrafia. Concetto di Stratotipo. 8 * Unita Stratigrafiche. Correlazione Litologica e litostratigrafica. Unità litostratigrafiche: definizioni. 9 * Concetto di Tasso di Sedimentazione. Serie Condensate e Comprensive. Successioni continue e discontinue. Lacuna Stratigrafica. I Limiti Stratigrafici. 10 * Il limite Stratigrafico. Passaggi verticali e orizzontali. Significato temporale dei limiti. Relazioni tra Unita Litostratigrafiche e Tempo. 1); 3); 6 1); 3); 6 3); 4); 6) 1); 6) 1); 6) 11 * Il concetto di Facies. Variazioni orizzontali e verticali di facies. 2); 6) 12 * Le variazioni del livello del mare; la curva eustatica ideale. 2); 6) 13 * Concetto di Trasgressione e Regressione. Serie trasgressive e regressive (il Ciclo Sedimentario ). Il Principio di Walther. 2); 6) 14 * Le Discordanze: definizioni e tipi. 4); 6) 15 * Metodi di datazione di una successione tocciosa: le Datazioni Radiometriche. Il Decadimento Radiattivo il Tempo di dimezzamento. Principali metodi di Datazione Radiometrica. 16 * Metodi di datazione relativa: le Unità Biostratigrafiche. Il Principio di Successione Faunistica di Smith. I Fossili Guida. 17 * La Correlazione Biostratigrafica. Tipi di Biozone e Biorizzonti. Il concetto di Omotassia. 1); 6) 4); 6) 4); 6) 18 * Integrazione tra datazioni radiometriche e biostratigrafia. 4); 6) 19 * Il Tempo Geologico. L età della Terra e le prime suddivisioni del Tempo Geologico. Principio di Attualismo e Uniformismo; 20 * Le Unità Cronostratigrafiche. Definizioni e gerarchie. La Scala del Tempo Geologico. Relazioni tra Unità Cronostratigrafiche e le altre unità. I limiti delle Unità cron-stratigrafiche. Gli Stratotipi e il concetto di GSSP (Global Stratigraphic Section and Point = Chiodo d oro ). 6) 4); 6) 21 * Unità Stratigrafiche a Limiti Inconformi ( UBSU ). 4); 6) 22 * Geometrie deposizionali: on-lap; down-lap; top-lap; Successioni aggradanti, progradanti e retrogradanti, e relazioni con la curva eustatica. 2); 6) 23 * Laboratorio: elementi di una Carta Geologica. Scala delle Carte Geologiche. 5); 6) 24 * Laboratorio: simboli delle principali litologie. 2); 5); 6)

5 25 * Laboratorio: realizzazione di una colonna stratigrafica ( log ). Calcolo degli spessori. 2); 5); 6) 26 * Laboratorio: correlazioni stratigrafiche. 3); 6) 27 * Laboratorio: calcolo dei tassi di sedimentazione. 6) 28 * Laboratorio: realizzazione di un diagramma age-depth. 6) 29 * Laboratorio: realizzazione di una curva eustatica. 6) 30 * Laboratorio: datazione relativa di eventi geologici. 6) 31 * Laboratorio: ricostruzione della storia geologica di un area. 6) * Conoscenze minime irrinunciabili per il superamento dell'esame. N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame. Rispondere in maniera sufficiente o anche più che sufficiente alle domande su tali argomenti non assicura, pertanto, il superamento dell'esame. VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO L'esame di Geologia Stratigrafica prevede una prova scritta, che solitamente include i) la realizzazione di log stratigrafici, con correlazioni e produzione di una curva eustatica; ii) la datazione relativa di eventi sedimentari e tettonici; iii) la realizzazione di un age-model ; iv) esercizi su bio- e cronostratigrafia; v) la ricostruzione della storia geologica di un area. Il superamento della prova scritta non pregiudica la possibilità, per il candidato, di presentarsi alla prova orale, nel corso della quale le domande verteranno prevalentemente sugli argomenti della prova scritta. Il voto finale rappresenterà la sintesi equilibrata tra la preparazione, le capacità di sintesi, espositive e di collegamento tra gli argomenti, mostrate dal candidato durante l esame; ma si terrà anche conto dell impegno, della costanza e dell interesse mostrati dallo studente nel corso delle lezioni frontali e dei laboratori. PROVE IN ITINERE E' prevista una prova in itinere a metà corso (solitamente nel mese di Aprile). La prova in itinere consiste in un elaborato scritto sugli argomenti del programma fino a quel punto svolti. La prova in itinere non è obbligatoria e non riduce gli argomenti che lo studente affronterà nel corso dell'esame, ma consente al di valutare il grado di apprendimento della disciplina, intervenendo sugli argomenti più ostici. PROVE DI FINE CORSO Non sono previste prove di fine corso. ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI Tutti gli argomenti del corso.

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