Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti

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1 Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti (da BINI, 1990)

2 Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti La descrizione dettagliata di sezioni stratigrafiche e di tutti gli affioramenti individuati nel corso del rilevamento, è indispensabile per ricostruire: le geometrie dei corpi sedimentari; le geometrie delle varie unità stratigrafiche riconosciute; la paleogeografia dell area; la successione degli eventi geomorfologici del territorio. Sezione stratigrafica dell area di nicchia della frana di S. Felice a Cancello (CE).

3 Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti 1. PULIZIA DESCRIZIONE DELLE SEZIONI La prima operazione da compiere è la pulizia della sezione con un pala o con una cazzuola. Diffidate di ciò che si vede prima della pulizia, a meno che la sezione non sia molto recente. La pulizia va effettuata, comunque, con molta cautela, infatti alcune strutture sedimentarie, come le laminazioni o i ripple nei sedimenti fini, sono molto spesso più evidenti sulla superficie alterata rispetto a quella fresca.

4 2. OSSERVAZIONE DA LONTANO Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti Prima di descrivere la sezione sul quaderno, questa va capita. Pertanto l affioramento va osservato prima da lontano e poi da vicino. L osservazione e la descrizione dell affioramento da lontano vanno effettuati da vari punti di vista, cercando d identificare le discontinuità, i limiti, gli strati, i set, le strutture a grande scala, le eventuali faglie, pieghe e deformazioni, la continuità laterale dei corpi, la presenza di lenti, canali, ecc. Fare un disegno chiaro dell affioramento e fotografarlo; tenere presente che la fotografia non sostituisce il disegno, ma lo completa.

5 Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti 2.1. GLI STRATI Uno dei problemi principali per chi si avvicina per la prima volta ad un affioramento quaternario è il riconoscimento degli strati, delle discontinuità ed in genere delle geometrie dei corpi. Nelle formazioni del substrato non esistono problemi nel riconoscimento degli strati in quanto è intervenuta la diagenesi ad evidenziare i giunti di strato. Lo stesso non può dirsi per i depositi quaternari, dove ad un primo approccio è possibile non vedere la stratificazione. Uno strato può essere definito come un entità sedimentaria deposta sotto l effetto di condizioni fisiche costanti. Le superfici di stratificazione quindi sono il risultato di fasi di non deposizione, con o senza erosione, o di cambiamenti improvvisi nelle condizioni di sedimentazione, con o senza erosione.

6 Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti Schema di affioramento (da A. Bini 1990).

7 Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti Tipi di superfici di stratificazione (da Ricci Lucchi F., 1978)

8 Cenni sulla descrizione delle sezioni stratigrafiche e degli affioramenti 3. DESCRIZIONE DI DETTAGLIO Dopo un primo sguardo da lontano occorre avvicinarsi all affioramento. Se questo è omogeneo in tutta la sua estensione è sufficiente eseguire una sola sezione di dettaglio; se invece presenta un ampia variabilità, descrivere più sezioni affiancate segnando le correlazioni tra i vari corpi. Di ogni strato (set, corpo) va specificato: A. Spessore di ogni singolo strato B. Geometria C. Granulometria D. Selezione E. Supporto F. Consolidazione e cementazione G. Clasti: petrografia, alterazione e forma H. Strutture sedimentarie I. Colore L. Limiti M. Facies

9 Spessore dello strato A) Spessore Lo spessore stratigrafico dello strato considerato si misura in centimetri (meglio) o in metri. In pratica la misura va effettuata da tetto a letto, perpendicolarmente alla superficie limite, indipendentemente dalla giacitura, che va comunque specificata. Vi sono due possibilità: Misurare a partire dalla superficie topografica. Questo metodo, utilizzato dai pedologi, è applicabile solo in sezioni spesse circa 2 metri e/o con strati inclinati rispetto alla superficie topografica. Misurare strato per strato lo spessore assoluto. Questo metodo ha il vantaggio di poter essere impiegato in qualsiasi situazione. Se lo strato ha spessore variabile si misura lo spessore in corrispondenza della linea ideale lungo la quale si descrive la sezione, ma si misura anche lo spessore minimo e massimo dello strato. Inoltre, occorre annotare se le variazioni sono irregolari, dovute ad esempio ad una superficie di erosione a tetto, o se le variazioni sono regolari, come nel caso di uno strato cuneiforme o a lente.

10 Geometria B) Geometria Vari tipi di geometria degli strati (da Ricci Lucchi F., 1978).

11 Granulometria C) Granulometria Sul terreno la granulometria dei singoli componenti va valutata grossolanamente ed è pertanto soggettiva e strettamente dipendente dall esperienza del rilevatore. Sul terreno è sufficiente definire le classi dimensionali come: ghiaia grossolana, media, fine, ecc. Varie sono le scale granulometriche proposte. La scala utilizzata in sedimentologia ed in geologia del Quaternario è quella di Wentworth (1922). Scala granulometrica di Wentworth. (da Bosellini, Mutti e Ricci Lucchi,1989)

12 Selezione D) Selezione Un altra informazione è il grado di selezionamento o selezione (sorting) o classazione, che rappresenta un importante proprietà tessiturale, indipendente dalla granulometria media. Esso indica il grado di elaborazione a cui è stato sottoposto un sedimento. Si può valutare analiticamente, una volta eseguita una granulometria, oppure grossolanamente sul terreno, aiutandosi con dei comparatori visivi. Comparatori per la stima visiva della selezione (da Bosellini, Mutti e Ricci Lucchi (1989)

13 Supporto E) Supporto Nel caso di ghiaie e sabbie è importante, per comprendere la genesi del deposito, definire il tipo di supporto e di contatto tra i clasti, nonché i rapporti tra questi e la matrice. In un sedimento si possono distinguere 3 elementi: 1) I clasti (di dimensioni maggiori). 2) La matrice (di dimensione minore). 3) Gli interstizi (tra i clasti). A questi tre elementi col tempo se ne aggiunge un quarto, cioè il cemento. Non esiste un limite dimensionale unico tra i clasti e la matrice: ad esempio se i clasti sono ciottoli, la matrice può essere sabbia limo e/o argilla; se i clasti sono costituiti da sabbia, la matrice può essere limo e/o argilla. In caso di ciottoli grossolani, la matrice può anche essere costituita da ghiaia fine.

14 Supporto E) Supporto A = tessitura aperta (open work): i clasti sono tutti in contatto tra loro, la matrice è assente e perciò gli interstizi sono vuoti. B = tessitura parzialmente aperta (partially open work): i clasti sono tutti in contatto tra loro, la matrice è presente, ma riempie solo alcuni interstizi. C = tessitura a supporto di clasti (clast supported): i clasti sono a contatto tra loro, ma tutti gli interstizi sono pieni di matrice. D = tessitura a supporto di matrice (matrix supported): i clasti non sono in contatto tra loro e sono immersi più o meno numerosi nella matrice. Schema delle tessiture (da Bini, 1990)

15 Supporto Tessitura aperta (open work): i clasti sono tutti in contatto tra loro, la matrice è assente e perciò gli interstizi sono riempiti di cemento carbonatico (Conglomerati del Fosso Fioio (Conca di Carsoli - AQ).

16 Supporto Tessitura a supporto di clasti (clast supported): i clasti sono a contatto tra loro, ma tutti gli interstizi sono pieni di matrice (Ghiaie della Madonna delle Grazie (Conca di Carsoli - AQ).

17 Supporto Tessitura a supporto di matrice (matrix supported): i clasti non sono in contatto tra loro e sono immersi più o meno numerosi nella matrice.

18 Consolidazione e Cementazione F) Consolidazione e Cementazione Un sedimento può essere cementato quando: Ha una permeabilità sufficiente a consentire il passaggio di acqua nei pori (ghiaie e sabbie soprattutto). L acqua che circola nei pori è satura di carbonato di calcio. La cementazione di un deposito è perciò discontinua, irregolare e non omogenea. Il fatto che un sedimento sia cementato non è di fatto un indice di antichità del sedimento stesso. La cementazione può infatti avvenire in un tempo relativamente breve. Ad indicare l età relativa di un sedimento più che la cementazione sono le condizioni al contorno; per esempio constatare che la cima di una montagna, sia pure non molto elevata, è costituita da conglomerati in facies fluviale, implica una certa antichità dei conglomerati stessi.

19 Consolidazione e Cementazione F) Consolidazione e Cementazione Sul terreno si può fornire una scala grossolana del grado di cementazione indicandolo come: Basso: i clasti si isolano con la sola azione della mano. Medio: i clasti si isolano con il martello. Martellando l affioramento, questi si rompe sempre nel cemento e si separano i ciottoli. Alto: il deposito appare come litificato; i clasti non si isolano neppure con il martello. Martellando con forza l affioramento, questi si rompe indifferentemente nel cemento o nei ciottoli.

20 Clasti: petrografia G) Clasti: petrografia Il riconoscimento petrografico dei clasti è importante per stabilire il bacino di alimentazione del deposito, oppure per capire se un deposito alla base di un versante proviene dal pendio soprastante o ha subito un trasporto da distanze maggiori (ad es. trasporto fluviale o glaciale o in massa). Normalmente è sufficiente suddividere i clasti in: Carbonatici (calcari, marne, dolomie); specificando se è necessario la formazione. Terrigeni (siltiti, arenarie, conglomerati); specificando se è necessario la formazione. Cristallini; se è il caso specificare a grandi gruppi: scisti, gneiss, granitoidi, graniti, serpentiniti, porfidi, ecc..

21 Clasti: alterazione G) Clasti: alterazione Descrivendo la sezione si può grossolanamente stimare il grado di alterazione seguendo una scala di questo tipo: ciottoli non alterati; poco alterati; molto alterati; completamente alterati. E importante annotare la massima profondità dal p.c. fino a cui si ritrovano i litotipi alterati. L alterazione inizia dalla superficie, quindi superata una certa profondità i ciottoli sono inalterati.

22 Clasti: forme fondamentali G) Clasti: forme fondamentali La forma dei clasti è importante per interpretare il meccanismo ed il tipo di deposito. Le 4 forme principali presenti in natura sono: discoidale (o piatta), sferica, lamellare (piatta e allungata), allungata. Se queste forme sono definite quantitativamente in base al rapporto tra i 3 assi dei clasti si ottiene il diagramma di Zingg. Dimensioni di una particella ellissoidale (da Ricci Lucchi, 1978) Diagramma di Zingg (L, I, C = rispettivamente asse lungo, intermedio, corto) (da Bosellini, Mutti & Ricci Lucchi, 1989)

23 Clasti: forma G) Clasti: forma Sfericità Il comportamento idraulico di un clasto dipende in gran parte dalla sua sfericità, ossia di quanto si discosta dalla forma sferica. In pratica si può usare l indice di sfericità di Folk, stimato in base a comparatori visuali. Comparatori per la stima della sfericità (da Ricci Lucchi, 1978)

24 Clasti: forma G) Clasti: forma Arrotondamento Si tratta dell indice più importante per quanto riguarda i depositi continentali. L arrotondamento è la misura dell acutezza dei bordi e degli spigoli di un clasto e non va confuso con la sfericità dalla quale è indipendente. Normalmente l arrotondamento viene definito grossolanamente classificando i clasti come: a spigoli vivi, smussati, subarrotondati, arrotondati. Relazione tra sfericità (forma) e arrotondamento. a e b: granuli allungati; c e d: granuli sferici; a e c: arrotondamento minimo; b e d: arrotondamento massimo (da Ricci Lucchi, 1978).

25 Clasti: forma G) Clasti: forma Arrotondamento Comparatore per la stima visiva dell arrotondamento dei clasti (da Gardiner & Dackombe, 1983).