geologia e fisica terrestre

Laurea triennale Scienze Naturali
PROGRAMMA DEL CORSO DI GEOLOGIA (indirizzi: D.D. e C.R.B.N.) anno
accademico 2009-2010
Modulo di geofisica (Prof. G. Calcagnile)
Cenni sull’origine dell’universo, del sistema solare ed in particolare della Terra e della
Luna.
Elementi di gravimetria - Forma della Terra. Accelerazione newtoniana e centrifuga.
Gravità. Ellissoide di riferimento. Geoide. Precessione degli equinozi e nutazione.
Dondolio di Chandler. Maree terrestri e attrito di marea.Anomalia di gravità, riduzione
delle misure gravimetriche. Isostasia, modello di Pratt e di Airy. Sollevamento
postglaciale. Equazione di Adams-Williamson... Caratteristiche fisiche gravimetriche,
variazione della densità e altri parametri fisici con la profondità.
Elementi di sismologia – Evoluzione della Sismologia, nozioni generali. Terremoti e
loro effetti. Distribuzione dei terremoti. Sorgente sismica. Propagazione delle onde
sismiche. Sismogrammi. Localizzazione dei terremoti. Faglie. Teoria del rimbalzo
elastico di Reid. Asperità e barriere. Meccanismo focale. Intensità. Magnitudo. Energia
dei terremoti. Struttura della terra. Travel time. Terra omogenea. Nucleo terrestre.
Sismica a riflessione e rifrazione. Moho. Terra stratificata. Velocità delle onde P ed S
nell’interno della terra, differenza tra aree continentali ed oceaniche, differenze
regionali. Ultimi modelli globali. Rischio sismico.
Elementi di geomagnetismo - Campo magnetico della Terra. Proprietà magnetiche.
Campo dipolare e non dipolare. Variazioni del campo magnetico terrestre.
Magnetizzazione residua. Inversioni del campo magnetico e ipotesi del dipolo assiale.
Espansione dei fondi oceanici. Poli paleomagnetici, deriva dei continenti, migrazione
dei poli. Cenni sulle caratteristiche elettriche della terra. Modello di dinamo
autogeneratasi. Ricostruzione delle masse continentali nel futuro e nel passato.
Elementi di geotermia - Geotermia e proprietà termiche della Terra. Geodinamica
crostale, litosferica: contributo della Geofisica. Dalla deriva dei continenti alla
espansione dei fondi oceanici, al modello della tettonica a zolle.
Modulo di geologia (prof. A. Iannone)
La struttura interna della terra: crosta (continentale ed oceanica; confronto tra:
spessore, natura ed età delle rocce, quote medie della superficie emersa e sommersa),
mantello, nucleo; Litosfera, astenosfera.,mesosfera.
La dinamica della litosfera: approccio alla tettonica delle placche: la deriva dei
continenti. I fondi oceanici: le dorsali oceaniche (struttura della litosfera in
corrispondenza di una dorsale), le faglie trasformi; le fosse abissali (struttura della
litosfera in corrispondenza di una fossa oceanica), subduzione. Rapporto dorsali/fosse
(espansione e subduzione), ipotesi dell’espansione dei fondi oceanici; Prove
dell’espansione dei fondi oceanici: paleomagnetismo, anomalie magnetiche, età e
spessore dei sedimenti oceanici. Le placche litosferiche;. I margini costruttivi o
divergenti, distruttivi o di convergenza, conservativi. Orogenesi, le ofioliti; Il ciclo di
Wilson. Il mosaico delle placche e la distribuzione dei vulcani e dei terremoti .Il motore
delle placche: i moti convettivi e i punti caldi. Dalla formazione e frammentazione della
Pangea ad oggi. Cenni sulla struttura geologica dei continenti: cratoni ed orogeni.
Le rocce sedimentarie: degradazione meteorica, erosione, trasporto, sedimentazione
diagenesi; i sedimenti e le rocce sedimentarie: composizione, tessitura e struttura. Le
principali famiglie di rocce sedimentarie. Le rocce clastiche: conglomerati e brecce,
arenarie, siltiti, argilliti. Le rocce carbonatiche: particellari, i tipi di granuli; la matrice
ed il cemento; le rocce carbonatiche non particellari: biolititi e calcari stromatolitici; i
calcari chimici: travertini e speleotemi; Classificazione granulometrica, petrografica (
Folk) e tessiturale ( Dunham). Le dolomie; Le rocce evaporitiche, silicee, ferrifere,
manganesifere, fosfatiche, organiche, residuali. I sedimenti e gli ambienti sedimentari, i
principali parametri ambientali, classificazioni degli ambienti. Relazione tra ambienti
sedimentari e facies sedimentaria; il concetto di facies, associazioni di facies, sequenze
di facies, la regola di Walther.
Elementi di stratigrafia: obiettivi e metodi della stratigrafia; i principi di stratigrafia;
le unità stratigrafiche: litostratigrafiche, biostratigrafiche e cronostratigrafiche;
cronologia relativa, scala geocronologica globale, correlazioni stratigrafiche, i rapporti
stratigrafici, limiti, concordanze e discordanze, discontinuità stratigrafiche, lacune
stratigrafiche, trasgressioni e regressioni, variazioni eustatiche, subsidenza. Cronologia
assoluta: i metodi di datazione radiometrica, la stratigrafia isotopica, la
magnetostratigrafia, la stratigrafia sismica e sequenziale. la palinologia; metodo del
conteggio delle varve; la dendrocronologia.
Elementi di tettonica: Come si deformano le rocce. Le forme più comuni di
deformazione: le faglie: dirette, inverse, verticali, trascorrenti, fosse tettoniche (graben),
pilastri (horst); le pieghe, anticlinali, sinclinali, diritte, inclinate, rovesciate coricate;
sovrascorrimenti, falde di ricoprimento, terreni alloctoni ed autoctoni, finestra tettonica ,
scogli tettonici (klippen).
SOLO PER L’INDIRIZZO D.D.:
Processi e meccanismi di sedimentazione: il trasposto selettivo e il trasporto in
massa. I processi trattivi e le strutture sedimentarie trattive, trattive e decantative
,decantative. I processi di massa, modalità di trasporto: frane, scivolamenti e slumping,
megabrecce, colate; correnti di torbida. Gli elementi dell’analisi di facies: la litologia ,
le strutture sedimentarie (tipi di strutture: deposizionali, erosive,deformative, biogeniche
e chimiche); i fossili, il colore, la geometri dei corpi sedimentari, le paleocorrenti..
Gli ambienti di sedimentazione e le facies sedimentarie equivalenti antiche Gli
ambienti sedimentari clastici: continentali, glaciale, desertico, lacustre, palustre,
alluvionale (conoidi alluvionali e falde detritiche, fiumi a canali intrecciati e a
meandro); di transizione: deltizio, di spiaggia, di piana di marea; marini di piattaforma
continentale; di mare profondo.I fattori di controllo più importanti nella produzione dei
sedimenti carbonatici attuali. Gli ambienti sedimentari carbonatici attuali (Bahamas,
Golfo Persico, Australia): le piane di marea, le piattaforme continentali aperte ed
orlate, i banchi oceanici, le scogliere. Gli ambienti di mare aperto, di bacino e
torbiditico.
ESERCITAZIONI in aula: di litologia (riconoscimento delle rocce sedimentarie su
campioni a mano) e di lettura e di interpretazione di carte geologiche.
ESERCITAZIONI presso l’Osservatorio Sismologico: rete sismica, sismografo,
sismogrammi, fasi sismiche e bollettino sismico. Localizzazione dei terremoti. Campo
macrosismico. Sismicità dell’area italiana
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Testi consigliati:
Scienze della terra- Elementi di geologia generale - vol.1, Città Studi
Edizioni, Milano
PRESS F. & SIEVER R. - Introduzione alle Scienze della Terra ed. ital. A cura di
P. CASATI -
E.Lupia Palmieri e M.Parotto, Zanichelli
PRESS F. & SIEVER R. - Capire la Terra – Zanichelli II° ed.
PRESS F. & SIEVER R. “EARTH” TUCKER M.E - ROCCE SEDIMENTARIE - Guida alla descrizione degli affioramenti rocciosi ..
Ed. italiana, a cura di P.DI STEFANO. Flaccovio Editore
BOSELLINI A., MUTTI E., RICCI LUCCHI F. - ROCCE E SUCCESSIONI SEDIMENTARIEUTET
RICCI LUCCHI F. - SEDIMENTOLOGIA parte III, Ambienti sedimentari e facies - CLUEB
BOSELLINI A. - Introduzione allo studio delle ROCCE CARBONATICHE- It..Bovolenta Ed.
HALLAM A. - Interpretazione delle facies e stratigrafia - Pitagora editrice Bologna