Corso Di Laurea Triennale In Scienze Della Terra – Università di Cagliari, A.A. 2005/06
PROGRAMMA DEL CORSO DI GEOLOGIA DEL SEDIMENTARIO (7cfu)
Docente : L. Lecca
Obiettivi: conoscenze di base sui sedimenti, rocce, strati e successioni sedimentarie;
riconoscimenti elementari su sedimenti e rocce sedimentarie. Conoscenze di base dei bacini
sedimentari nel quadro della geodinamica globale e del controllo eustatico sulla
sedimentazione delle piattaforme continentali.
Primo modulo “SEDIMENTOLOGIA-STRATIGRAFIA”, Primo semestre, 5 cfu
INTRODUZIONE
Ciclo litogenetico e classificazione delle rocce sedimentarie.
Struttura della litosfera; relazioni tra evoluzione geodinamica e sedimentazione; il ciclo di Wilson.
La curva ipsografica.
I principali ambienti deposizionali: continentali, transizionali, marini. In particolare: fluvialealluvionale, deltizio, margine continentale passivo (piattaforma continentale, canyon e conoide
sottomarina profonda torbiditica).
ORIGINE DEI MATERIALI CLASTICO-TERRIGENI E ARGILLOSI
Degradazione fisica, degradazione chimica.
La scala granulometrica. Presentazione grafica dei dati e significato dei parametri granulometrici.
Tessitura delle rocce terrigene: supporto clastico, matrice e cemento.
Morfologia dei granuli: forma, sfericità, arrotondamento. Morfometria, morfoscopia, fabric. Maturità
tessiturale. Lito-facies.
ROCCE CLASTICHE TERRIGENE
Classificazione delle rocce terrigene.
Conglomerati e brecce: composizione e tessitura, classificazione; diagenesi dei conglomerati.
Areniti, classificazione, composizione e diagenesi.
Peliti: composizione mineralogica, costipamento, diagenesi, transizione alle facies metamorfiche.
ROCCE CARBONATICHE
Calcite, aragonite, dolomite. La piattaforma carbonatica. Grani di origine scheletrica, detritici,
peloidi, botroidi, ooliti, ooidi, pisoliti, noduli algali. Fango carbonatico e micrite. Biolititi,
stromatoliti, carbonati concrezionati.
Classificazione dei carbonati: le classificazioni di Folk e Dunham.
Diagenesi dei carbonati; dolomie e dolomitizzazione.
EVAPORITI
Depositi evaporitici. Evaporazione dell'acqua marina..
Facies evaporitiche. Modalità genetiche delle evaporiti. Ambienti e contesto geodinamico.
Evaporati del Trias europeoL'evento messiniano di essiccamento del Mar Mediterraneo.
TRASPORTO, SEDIMENTAZIONE E STRUTTURE IN FLUSSI IDRAULICI
Principi generali. Sedimentazione delle particelle in acqua: comportamento di “caduta” e di
decantazione (legge di Stokes). Flussi, forze emovimento delle particelle. Flusso laminare e
turbolento, lento e veloce (numeri di Reynolds e di Froude). Principali diagrammi: Hjulstrom,
Shields, velocità del flusso e strutture del fondo.
Il trasporto trattivo, strutture trattive, strutture da correnti unisensoriali e oscillatorie.
Strutture da trazione e da decantazione e.
Processi massivi-gravitativi: frane, flussi reologici o colate. Processi gravitativi fluidi: le correnti di
torbida. Trasporti in massa non gravitativi: fluviali, di tempesta di origine vulcanica.
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AMBIENTI DOMINATI DA FLUSSI IDRAULICI
Fiume. Piattaforma continentale clastica dominata dal moto ondoso. Ambiente tidalico.
STRUTTURE SEDIMENTARIE NON DEPOSIZIONALI
Strutture erosive. Strutture deformative. Strutture biogene.
LE UNITÀ STRATIGRAFICHE
Unità geocronologiche e cronostratigrafiche e litostratigrafiche. Relazioni tra tempo e
sedimentazione nelle successioni sedimentarie. Diagramma di Barrel. Discordanze.
UNITÀ STRATIGRAFICO-DEPOSIZIONALI
La stratificazione, superfici di strato, caratteri degli strati. Spessore e strutture interne degli strati.
Forma d'accrezione. I concetti di "barra" e di "canale".
Le facies. Le associazioni di facies e le sequenze di facies. Sistemi deposizionali.
Le variazioni eustatiche. Le sequenze a controllo eustatico.
RICONOSCIMENTO SU CAMPIONI IN AULA E/O IN LABORATORIO
Analisi macroscopica e alla lente di sabbie, di campioni di rocce sedimentarie clastiche e
carbonatiche. Analisi di strutture sedimentarie deposizionali (laminazioni parallele, incrociate,
strutture di fondo, ripples, flutes, tessitura gradata, massiva ecc.) e biogene.
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PREPARAZIONE DELL’ESAME
L’esame potrà essere preparato sugli appunti delle lezioni e sul materiale messo a disposizione a
lezione.
Testi di riferimento:
Bosellini, Mutti & Ricci-Lucchi, Rocce e successioni sedimentarie, Utet;
D’Argenio, Innocenti, Sassi, Introduzione allo studio delle rocce, Utet;
Ricci-Lucchi, Sedimentologia, II vol.,Clueb;
Ricci-Lucchi, I ritmi del mare, Nis;
L’esame prevede una prova scritta costituita da una serie di sei domande a risposta breve e di una
prova orale nei giorni successivi.
Secondo modulo “BACINI SEDIMENTARI”, Secondo semestre, 2 cfu
INTRODUZIONE
Inquadramento dei bacini sedimentari nel modello della tettonica delle placche.
Classificazione dei bacini relativamente alla loro posizione su litosfera oceanica o continentale, rispetto
ai rift oceanici e alle zone di megasuture.
Classificazione dei bacini di Kingston et alii. I bacini nella tettonica globale, sequenze di colmamento
dei bacini, deformazioni tettoniche estensionali e compressionali, orogenesi.
Tipi di bacini presenti nei margini continentali passivi e attivi e nei sistemi arco fossa.
RELAZIONI TRA STRUTTURA TETTONICA E SEDIMENTAZIONE
Bacini limitati da faglie estensionali: graben, semi-graben,posizione. Bacini limitati da faglie inverse.
Posizione del bacino rispetto al livello medio del mare e storia del colmamento.
Bacini pre, sin e post-deposizionali, sequenza sedimentaria pre, sin, post-rift.
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MARGINI CONTINENTALI
Margini continentali passivi: strutturazione tettonica, “pure shear”, “simple shear”, faglia di
scollamento (detachment), struttura a faglie listriche, blocchi abbassati e ruotati; rifting stage,
“discordanza sedimentaria conseguente alla lacerazione della crosta continentale” (breakup
unconformity), drifting stage.
Controlli sulla sedimentazione: livello strutturale, fascia climatica, subsidenza (tettonica, da carico e
termica), eustatismo, apporti sedimentari, controllo delle facies da parte dei fattori ambientali;
Esempi di rift continentali: rift africani, rifting europei (esempio del rift oligocenico-neogenico del
Reno).
Accrescimento sedimentario del margine passivo, descrizione dei principali processi sedimentari attivi
nel margine superiore, slope e margine inferiore-piede del margine.
CONTROLLO EUSTATICO
Variazioni eustatiche. Conseguenze delle oscillazioni eustatiche sulla sedimentazione nelle aree costiere
e nella piattaforma continentale dei margini continentali passivi.
Curva eustataica di Vail, migrazione del coastal onlap.
Unità sequenziali relative alle variazioni eustatiche di 3° ordine: highstand sistems tract, falling s.t.,
lowstand s.t., rising-starved s.t. (erosioni e sezioni condensate), highstand s.t., shelfmargin s.t..
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PREPARAZIONE DELL’ESAME
L’esame potrà essere preparato sugli appunti delle lezioni e sul materiale messo a disposizione a
lezione.
Testi di riferimento:
D’Argenio, Innocenti, Sassi, Introduzione allo studio delle rocce, Utet, parte della classificazione
geodinamica delle rocce sedimentaria.
Bally, Oldow, Catalano, Geologia regionale e bacini sedimentari, Pitagora.
Bosellini, Mutti & Ricci-Lucchi, Rocce e successioni sedimentarie, Utet; cap. 14 e 15.
L’esame prevede una prova scritta costituita da una serie di sei domande a risposta breve e di una
prova orale nei giorni successivi.
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