LETTURA e INTERPRETAZIONE delle CARTE GEOLOGICHE

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1 LETTURA e INTERPRETAZIONE delle CARTE GEOLOGICHE Una carta geologica è la registrazione di come sono distribuite sulla superficie terrestre rocce di età e natura diverse; essa è anche, e soprattutto, una fonte di informazioni sull evoluzione della Terra, o di una sua piccola parte, come sistema fisico, chimico e biologico, attraverso i milioni di anni della sua storia (Butler & Bell, 1991). Nell interpretazione di una carta geologica si possono distinguere perciò due fasi: la prima consiste nel mettere in luce i rapporti geometrici tra i volumi occupati dai vari tipi di rocce affioranti; la seconda, più importante, comporta invece la ricostruzione degli ambienti e dei processi del passato, effettuata a partire dai tipi di rocce, in modo da trasformare interpretazioni essenzialmente geometriche in conoscenze geologiche. 1

2 La carta geologica è una carta che illustra la distribuzione e la geometria dei corpi rocciosi presenti in una data area. La base della carta geologica è una carta topografica sulla quale sono riportate le rocce affioranti, delle quali è rispettata la distribuzione superficiale; inoltre sono indicati altri elementi geologici (faglie, sovrascorrimenti, giacitura degli strati, ecc).

3 Foglio 153 della Carta 1: dell I.G.M. Nella cartografia ufficiale italiana abbiamo carte a scala 1: e 1: (1cm = 1 km e 1cm = 0.5 km, rispettivamente).

4 INFORMAZIONI CONTENUTE IN UNA CARTA GEOLOGICA DEL SERVIZIO GEOLOGICO Una carta geologica indica la distribuzione planimetrica di corpi rocciosi (unità rocciose, formazioni) affioranti nell area coperta dalla carta stessa utilizzando campionature di colore. I corpi possono essere individuati utilizzando vari criteri purché omogenei nell ambito di ciascuna carta. Nelle carte a grande scala del Servizio Geologico d Italia il criterio utilizzato è quello formazionale ( Unità litostratigrafiche ). A corredo della distribuzione planimetrica il foglio geologico reca altre informazioni: legenda che elenca i corpi rocciosi distinti in carta, ordinati su una o più colonne. Sintetico commento degli stessi. I corpi rocciosi sono divisi in formazioni (rocce con una certa omogeneità litologica) ed elencati in ordine crescente di età di deposizione o di messa in posto primaria: dal più recente (posto alla sommità della colonna) al più antico (alla base della stessa). legenda dei simboli convenzionali utilizzata in carta. La carta contiene, oltre alla campionature di colore, vari simboli lineari e puntuali aventi significato geologico, geomorfologico, idrogeologico, minerario ecc. con colore e disegno per lo più standardizzato. schema dei rapporti stratigrafici: relazioni geometriche primarie (a grande scala) tra i corpi rocciosi presenti in carta, o in una parte di essi. quadri sinottici (eventuali) che danno, a una scala minore della carta geologica, la distribuzione di raggruppamenti di ordine superiore a quella dei corpi rocciosi distinti in carta, o la variazione areale di determinati parametri, o la distribuzione di particolari eventi. sezioni geologiche che rappresentano l assetto geometrico attuale dei corpi rocciosi distinti in carta, lungo spaccati verticali la cui traccia è indicata sulla planimetria. Butler & Bell, 1991

5 legenda delle formazioni legenda dei simboli schema dei rapporti stratigrafici sezioni geologiche

6 I CORPI ROCCIOSI DISTINTI IN CARTA I corpi rocciosi distinti sulle carte del Servizio Geologico d Italia sono rappresentati da: Unità di tipo cronostratigrafico o misto (litologico e cronostratigrafico) sui fogli meno recenti (antecedenti agli anni 60), Unità di tipo litostratigrafico (formazioni) sui fogli più recenti. Non è significativa per la rappresentazione di un corpo roccioso tanto la sua estensione in affioramento, quanto la sua importanza concettuale o mineraria. Può essere rappresentato in modo convenzionale come per certa simbologia cartografica non in scala con il resto della carta. Tenendo conto della scala della carta l esatta distribuzione areale di certe unità recenti di copertura può risultare semplificata o parziale. Taluni corpi rocciosi sono indicati con la simboleggiatura delle forme cui essi danno luogo (ad es.: i conoidi di deiezione o di detrito). I corpi rocciosi distinti in carta sono contraddistinti da: un colore con eventuali soprassegni, identico per la rappresentazione planimetrica, la legenda, lo schema dei rapporti stratigrafici, le sezioni geologiche. Butler & Bell, 1991

7 Ad ogni colore corrisponde un tipo di roccia di una certa età. Il rosa e le sue sfumature vengono usati per rocce sedimentarie triassiche ( Ma), il blu e l'azzurro per rocce giurassiche ( Ma), il verde e le sue sfumature per rocce cretaciche (145-65ma), il marrone e il giallo per quelle Cenozoiche (65-2Ma) e il bianco per le coperture quaternarie. una sigla alfanumerica. In ciascun foglio ad ogni sigla alfanumerica corrisponde un nome formazionale: vengono utilizzate lettere greche per le rocce ignee; lettere latine per le rocce sedimentarie: la lettera maiuscola indica il Sistema geologico in cui l unità si è deposta (ad es. T indica il Triassico, C il Cretacico); le lettere latine sono seguite da numeri che indicano i Piani del Sistema (G 2-1 indica ad esempio che l unità si è deposta durante l Hettangiano ed il Sinemuriano, i primi due piani, dal basso, del Sistema Giurassico). Un lasso di tempo a cavallo di due sistemi viene indicato con le sigle alfanumeriche corrispondenti agli estremi del periodo di tempo (P 1 M 3, indica il periodo di tempo compreso tra il primo Piano del Pliocene ed il terzo del Miocene); coppie di lettere minuscole indicano generalmente unità metamorfiche (es.: qz, fl, ms); le coperture superficiali quaternarie e recenti (detriti, morene, alluvioni) vengono indicate con lettere minuscole, eventualmente seguite da numeri (a 1, mo, al 2 ).

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11 LEGENDA DEI CORPI ROCCIOSI A margine della rappresentazione planimetrica sono indicati i corpi rocciosi distinti, in ordine di età crescente, dai più recenti in alto, ai più antichi in basso.

12 LEGENDA DEI CORPI ROCCIOSI A margine della rappresentazione planimetrica sono indicati i corpi rocciosi distinti, in ordine di età crescente, dai più recenti in alto, ai più antichi in basso. Ciascuna unità rocciosa (formazione) viene individuata mediante: una casella rettangolare con un colore ed una sigla uguale a quella utilizzata in carta, una denominazione litologica, cronostratigrafica o litostratigrafica, da una sintetica descrizione dell associazione litologica o mineralogica che caratterizza l unità, dall eventuale contenuto in fossili o in minerali industrialmente utili, dai tipi di contatto o passaggio con corpi rocciosi adiacenti. Alla fine della descrizione viene indicata l età dell unità stessa; per le formazioni sedimentarie l età è già implicitamente contenuta nella sigla che le individua. Butler & Bell, 1991

13 LEGENDA DEI CORPI ROCCIOSI Le successive caselle possono non risultare perfettamente allineate sulla stessa verticale; ciò accade in alcuni fogli recenti dove le singole unità sono ordinate su linee verticali un poco sfasate, ciascuna delle quali corrisponde ad un diverso ambiente di deposizione/messa in posto primaria, che viene indicato alla sommità della colonna stessa, ad esempio: Unità deposte in ambiente marino, Unità deposte in ambiente continentale, Unità metamorfiche, Unità ignee intrusive e/o effusive. Tale indicazione, ove presente, rende più speditiva la ricerca degli ambienti rappresentati dalle rocce presenti nell ambito del foglio e la comprensione dei principali eventi stratigrafici che contraddistinguono l area. Sulle carte più recenti a lato della colonna delle caselle è nuovamente indicata la scala cronologica rappresentata dalle rocce cartografate. Butler & Bell, 1991

14 LEGENDA DEI SIMBOLI Alla fine dell elenco dei corpi rocciosi viene data la lista dei simboli convenzionali utilizzati in carta, con i relativi colori; molti di questi simboli sono standard e uguali in tutte le carte, è tuttavia meglio accertare l esatto significato di ogni simbolo su ciascuna carta. I simboli più spesso utilizzati riguardano: simboli di giacitura delle superfici stratigrafiche (es. stratificazione) o tettoniche (es. foliazioni), raggruppati per intervalli di inclinazione della superficie stessa; tali intervalli vengono individuati numericamente (es , ) o qualitativamente (strati poco inclinati, strati mediamente inclinati); un simbolo particolare viene utilizzato per gli strati rovesciati (inclinati oltre la verticale); Butler & Bell, 1991

15 tipologia dei contatti tra i corpi rocciosi diversi; contatti di tipo stratigrafico indicati mediante una linea di un dato colore, contatti di tipo tettonico indicati mediante una linea di diverso colore (in genere rosso) con eventuale ornamentazione diversificata secondo la cinematica della faglia; linee che indicano zone di cerniera di pieghe a grande scala che deformano la successione rocciosa affiorante; simboli particolari sovrapposti al colore della formazione sottostante per indicare zone cataclastiche o aureole di metamorfismo di contatto. ecc.

16 SCHEMI DEI RAPPORTI STRATIGRAFICI Descrive in sintesi i rapporti stratigrafici primari tra le diverse unità presenti in carta; possono essere presenti anche più schemi. Nei casi più semplici lo schema è sostituito da una semplice colonnina stratigrafica. Butler & Bell, 1991

17 Le varie formazioni vengono rappresentate con spessori proporzionali allo spessore effettivo misurato in affioramento. Le formazioni sono sovrapposte o giustapposte in modo da evidenziare le relazioni geometriche effettivamente visibili nell area rappresentata dal foglio, tenendo conto delle eventuali variazioni laterali, chiusure o passaggi eteropici ad altre unità (sottolineati da una caratteristica linea dentellata). Vengono anche evidenziate eventuali superfici di discordanza angolare, corpi intrusivi ed aureole metamorfiche. Per determinati fogli, che contengono più zone paleogeografiche, una sola colonnina o schema stratigrafico può non bastare: in tal caso vengono redatte più colonnine, ciascuna valida per una determinata area del foglio, che viene esplicitamente individuata. Raramente vengono evidenziate anche le relazioni stratigrafiche tra i depositi superficiali. Butler & Bell, 1991

18 ALTRI SCHEMI Determinati fogli possono contenere schemi sinottici di diverso tipo: a titolo di esempio ne vengono citati alcuni: schema con la distribuzione delle unità tettoniche (che normalmente contengono ciascuna più formazioni) presenti nell ambito del foglio, o dell orientazione delle direttrici strutturali (traccia degli assi di pieghe e faglie); schema dell estensione raggiunta da particolari livelli cineritici o polveri eoliche (es. distribuzione dei loess); schema della distribuzione planimetrica delle eteropie di facies sedimentarie o delle facies metamorfiche; andamento di particolari superfici o corpi rocciosi presenti nel sottosuolo, rappresentati mediante isolinee (isobate, isopache, altri tipi); Butler & Bell, 1991

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20 SEZIONI GEOLOGICHE Nella parte inferiore dei fogli sono disegnate una o più sezioni verticali lungo tracciati ritenuti significativi dai redattori del foglio. Tali sezioni evidenziano i rapporti geometrici attuali tra le unità, conseguenti quindi alle deformazioni intervenute nella regione, che possono aver modificato anche sostanzialmente le originarie relazioni stratigrafiche rappresentate. Le sezioni geologiche aiutano il lettore della carta a visualizzare tridimensionalmente la geometria dei corpi rocciosi stessi. Esse rappresentano l estrapolazione lungo un piano verticale della distribuzione delle rocce osservata in superficie. Butler & Bell, 1991

21 NOTE ILLUSTRATIVE DEL FOGLIO I fogli alla scala 1: sono corredati da un fascicoletto di Note Illustrative, molto sintetico e in formato tascabile, che illustra in modo un po più dettagliato rispetto alla legenda della carta la geologia dell area rappresentata dal foglio stesso, dando lo stato dell arte delle conoscenze acquisite su quella data area. Le note di solito comprendono i seguenti capitoli: cenni storici; sguardo geologico d insieme; stratigrafia: unità sedimentarie, ignee, metamorfiche, coperture superficiali; tettonica; morfologia; geologia applicata, giacimenti minerari, cave, idrogeologia; bibliografia. Butler & Bell, 1991

22 Come si può leggere una carta geologica e cosa ci dice? Bisogna distinguere tra i depositi superficiali, in genere costituiti da depositi sciolti che ricoprono le rocce precedenti, e il substrato costituito da rocce spesso con una lunga e complessa storia geologica. I depositi superficiali possono avere forme peculiari determinate dall'agente di accumulo; in genere formano spessori ridotti che costituiscono una "pellicola" che copre le rocce sottostanti. Hanno limiti caratteristici, formando in genere plaghe e non rispettando la classica regola dei limiti.

23 depositi glaciali depositi fluviali e di conoide S N

24 Nelle successioni sedimentarie indeformate, le rocce si sovrappongono con un ordine ben preciso che rispecchia l'ordine di deposizione, in cui le rocce inferiori sono più vecchie di quelle superiori ed il contatto tra formazioni rappresenta un limite geologico.

25 Le rocce magmatiche invece possono tagliare la successione precedente. In questo caso possono verificarsi complesse intersezioni tra limiti geologici.

26 I corpi rocciosi sono "oggetti" tridimensionali che hanno uno sviluppo ben determinato nel sottosuolo. Essi non si sviluppano indefinitamente nel sottosuolo, ma hanno delle geometrie ben precise che riflettono la geometria di deposizione e la successiva deformazione occorsa nella storia geologica. Attraverso l'analisi dell'andamento dei limiti in superficie e la disposizione delle rocce è possibile ricostruire la geometria delle rocce nel sottosuolo e ricavare informazioni sulla storia geologica.

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28 I corpi geologici non continuano all'infinito nel sottosuolo.

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30 A Ovest della cima del M. Conero i limiti sono a franapoggio più inclinato del pendio, quindi immergono verso Sud-Ovest.

31 In una successione indisturbata le rocce si sovrappongono secondo l'ordine stratigrafico e lungo un pendio si incontrano tutti i termini della successione.

32 In una successione indisturbata le rocce si sovrappongono secondo l'ordine stratigrafico e lungo un pendio si incontrano tutti i termini della successione.

33 Se, al contrario, alcuni termini della successione si ripetono, la successione è stata modificata da faglie o da pieghe.

34 Se, al contrario, alcuni termini della successione si ripetono, la successione è stata modificata da faglie o da pieghe.

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37 Per individuare correttamente le strutture presenti bisogna osservare i limiti tra le formazioni. Ciò consente di ricostruire la struttura 3D.

38 depositi superficiali rocce sedimentarie

39 L'individuazione della giacitura dei limiti permette di ricostruire la geometria della struttura, consentendone la ricostruzione nel sottosuolo.

40 foto F. Salvi

41 Come osservare una carta geologica? Guardando la distribuzione a grandi linee sulla carta dei corpi rocciosi si possono osservare se vi sono zone nettamente differenti (es. zone in cui affiorano prevalentemente rocce sedimentarie e zone con prevalenti rocce magmatiche e/o metamorfiche), oppure osservare se ci sono ripetizioni più o meno regolari dello stesso tipo di roccia e il limite tra le parti che si ripetono (potrebbero essere dati da faglie o sovrascorrimenti). Questo dà un'idea a grande scala delle strutture tettoniche presenti. L'esame della legenda e dello schema dei rapporti stratigrafici fornisce indicazioni sulla successione (o successioni presenti) e sull'età delle formazioni; questo aiuta a individuare la regolarità delle successioni affioranti, permettendo di ricostruire la geometria dei corpi rocciosi.