CORSO DI GEOLOGIA STRUTTURALE
Docente: Prof. Torrente
OBIETTIVI DIDATTICI
DEFINIZIONE DELLA GEOLOGIA STRUTTURALE
PRESENTAZIONE INSEGNAMENTO
GEOLOGIA STRUTTURALE
• MODALITA’ :
• Lezioni;
• Esercitazioni pratiche portare sempre reticoli stereografici,
squadrette, carta lucida, colori, goniometro…;
• Prove scritte;
• Escursioni e campagna;
• Studio di appunti, lucidi lezioni, articoli, libri.
• FINALITA’ :
• Bagaglio conoscenze strutture tettoniche;
• Tecniche di raccolta, elaborazione e rappresentazione dati strutturali;
• Rilevamento geologico-strutturale ed analisi meso-strutturale;
• Per studi tettonici;
• Per studi applicati: geologia mineraria
•
geologia idrocarburi
•
geologia opere di ingegneria.
MATERIALE PER LAVORARE
A TAVOLINO
SUL TERRENO
PRINCIPI, SUDDIVISIONI E
METODI DELLA GEOLOGIA
STRUTTURALE (G.S.).
OGGETTO:
Strutture secondarie o deformative delle
rocce prodotte da processi indipendenti
dai meccanismi di messa in posto
(primari)
Architettonica
GEOMETRIA
Visione 3D degli
oggetti geologici
GEOTTETTONICA E G.S. : Studiano i
movimenti relativi di parti della Terra che
producono foliazione, pieghe, faglie,
orogeni.
DIFFERENZA: Le teorie tettoniche si
basano anche su altre discipline geofisiche e
geologiche.
VERSUS
PRIMARY
SECONDARY
STRUTTURA / ELEMENTI STRUTTURALI
ELEMENTI STRUTTURALI
STRUTTURE
atomi
cristallo
grani cristallini
roccia olocristallina
clasti di roccia olocristallina
roccia clastica
strati di rocce clastiche
corpo stratificato
porzioni di uno stesso strato con
giacitura diversa
piega
pieghe
corpo roccioso piegato
•CORPO OMOGENEO Se prendo due porzioni e le confronto
non riscontro differenze.
•CORPO ISOTROPO 1) Se prendo due porzioni, le ruoto e
le confronto non riscontro differenze. 2) Non presenta variazioni
di proprietà secondo la direzione.
DEFORMAZIONI TETTONICHE
Volume crosta
terrestre
Elementi
strutturali
interazione
Struttura
Struttura
primaria
Struttura
secondaria
(tettonica)
Messa in
posto
no messa
in
posto
Sedimentaria
Ignea
cause diverse
Struttura
secondaria
Deformazione struttura primaria
Deformazione struttura secondaria più antica
tempi successivi
STRUTTURA
Definizione 1: un tutt’uno costituito da parti semplici (es.
corpo sedimentario stratificato);
Definizione 2: il modo in cui le parti semplici sono collegate
(es. struttura stratificata di un corpo sedimentario….).
• Struttura ed elementi strutturali
materiali sono in 3-D.
• Assimilati, talvolta, a FIGURE
GEOMETRICHE ed
ELEMENTI GEOMETRICI:
• 2-D = superfici = es. superficie
strato clivaggio;
• 1-D = lineazione = es.
lineazione mineralogica;
• 0-D = puntiformi (molto
piccoli).
DESCRIZIONE MATERIALE
DESCRIZIONE GEOMETRICA
DEFORMAZIONE MATERIALE :
Elemento strutturale materiale 3-D;
Spostamento relativo di materia;
Meccanismi di deformazione (= trasferimento di materia).
DEFORMAZIONE GEOMETRIA :
Elementi strutturale geometrico (3-D, 2-D, 1-D);
Spostamento relativo di punti.
SCALA DELLE OSSERVAZIONI
(dal cristallo alle placche litosferiche)
MEDIA – GRANDE SCALA
– TETTONICA
REGIONALE interessato
più agli eventi deformativi
unici di una grande regione,
che alle classi generali dei
processi deformativi.
PICCOLA SCALA –
PETROGRAFO
STRUTTURALE per lo
studio della struttura
microscopica delle rocce.
PICCOLLISSIMA SCALA –
STUDIOSO DEI
MECCANISMI DI
DEFORMAZIONE
attraverso l’uso del
microscopio elettronico.
COSTRUZIONE E DISTRUZIONE DELLE PLACCHE
APPROCCIO GEOLOGICO STRUTTURALE
DESCRITTIVO: Geometria;
Posizione relativa e freq. della struttura;
Rappresentazione grafica;
Statistica.
CINEMATICO: Configurazioni geometriche assunte dallo stato
indeformato a quello deformato
DINAMICO: Azioni responsabili della deformazione (campi di stress)
Geometria
CINEMATICA
ANALISI CINEMATICA (Poblet & Mc Clay, 1996)
CINEMATICA FAGLIA
CINEMATICA PIEGA
FAULT PROPAGATION FOLD
CINEMATICA E DINAMICA (Animazione Clusters)
CINEMATICA DELLE PLACCHE LITOSFERICHE
(ESEMPIO MEDITERRANEO)
RELAZIONI TRA LA G.S. E LE ALTRE SCIENZE DELLA
TERRA E LO SFRUTTAMENTO DELLE RISORSE.
Geomorfologia strutturale;
Geologia applicata: idrogeologia, ingegneria civile (dighe, gallerie,
etc...), stabilità dei versanti;
Individuazione dei giacimenti di idrocarburi e minerari
Lake Mead e
Diga Hoover,
Fiume Colorado
(Las Vegas).
GEOMORFOLOGIA STRUTTURALE
FRATTURE E MORFOLOGIA:
VOI COSA VEDETE?
Regione dello Utah la cui morfologia è controllata da
un sistema di faglie NW-SE che hanno generato
dorsali e depressioni.
Si osserva inoltre che sono sviluppati due sistemi di
joints: uno parallelo e l’altro trasversale alle faglie.
I corsi d’acqua risultano generalmente discordanti
rispetto alla struttura
GEOMORFOLOGIA STRUTTURALE
STABILITA’ DEI VERSANTI
Nuova Zelanda
GEODINAMICA E GEOLOGIA STRUTTURALE
RISCHIO SISMICO
FAGLIAZIONE SUPERFICIALE
RISORSE ENERGETICHE: IDROCARBURI
STORIA DELLA TEORIA DELL’ANTICLINALE
La prima trappola petrolifera fu scoperta
nell’agosto 1859 in Pennsylvania in corrispondenza
di una piega anticlinale (antiforme) perforata da
E.L.Drake (precedente alle scoperte in Germania,
Canada e Kentucky) in rocce sedimentarie
paleozoiche del Bacino Appalachiano.
Teoria dell’anticlinale suggerita da Sir William Logan in relazioni a infiltrazioni di
olio in pieghe anticlinali nelle rocce della Gaspé Peninsula, Québec
Teoria dell’anticlinale proposta ed applicata da White nel 1885, 1892 per trovare olio e
gas naturale in west Virginia e Pensilvania
MORALE: basta individuare
un’anticlinale ed i geologi non
servono!
Solo dopo si è capito che:
c’è una casistica più ampia
di trappole di idrocarburi;
oltre alle anticlinali
bisogna che siano
rispettate altre condizioni
geologiche (VOI LE
CONOSCETE?)
I GEOLOGI SERVONO!
RISORSE ENERGETICHE: IDROCARBURI
RISORSE MINERARIE
TERMINOLOGIA DELLE FAGLIE
STRATA BOUNDS, Coal measures britannici
RISORSE MINERARIE
RISORSE MINERARIE
Mineralizzazione piombo-zinco in rocce metamorfiche (scistosità),
Ex Yugoslavia
RISORSE MINERARIE
LA SICILIA E LE MINIERE
DI ZOLFO
Miniera di zolfo Ciavalotta
FINE
