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Le sezioni geologiche nelle carte

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LETTURA ED
INTERPRETAZIONE DELLE
CARTE GEOLOGICHE
LE SEZIONI GEOLOGICHE
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In una carta geologica è riportato quanto
accade in superficie, ma nulla viene detto del
sottosuolo. Interpretare una carta geologica
significa capire cosa c’è in profondità, al di
sotto del piano campagna. Per fare ciò bisogna
leggere ed interpretare la carta geologica e fare
delle sezioni geologiche.
DALLA RAPPRESENTAZIONE
BIDIMENSIONALE DELLA CARTA
GEOLOGICA DI PASSA AD UNA VISIONE
TRIDIMENSIONALE (CARTA GEOLOGICA +
SEZIONI GEOLOGICHE)
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Ricostruzione mediante
La correlazione correlazione
rappresenta il modo più semplice di
utilizzare i dati di sottosuolo per costruire una
sezione geologica.
Avendo i dati dei sondaggi P1, P 2 e P3, e avendo
rilevato in affioramento la presenza dei suoli (in
verde) e delle arenarie (in arancio), è possibile
ricostruire la sezione riportata nella pagina
successiva collegando (correlando) le formazioni di
identica litologia.
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Si osserva che con rocce sedimentarie la ricostruzione
della geologia viene effettuata nella prima fase
tracciando il limite fra i suoli e la roccia in posto, che è
un limite di erosione, dovuto al fatto che la superficie
della roccia, dopo la sua formazione, è stata sottoposta
agli agenti atmosferici e alle acque che ne hanno
asportato una parte, creandovi avvallamenti, solchi e
dossi molto irregolari. In seguito, per alterazione o per
deposizione, una coltre di suolo ha ricoperto la roccia;
l’irregolarità del limite di erosione rende impossibile
prevederne l’andamento dalla superficie.
Nella seconda fase vengono collegati fra loro i livelli di
litologia analoga; gli strati vengono disegnati
mantenendoli rigorosamente paralleli.
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Sezioni geologiche mediante correlazione –
Esempio 1
Legenda:
= detrito
= argilliti
= calcari
= marne
= arenarie
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Sezioni geologiche mediante correlazione –
Esempio 2
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Sezioni geologiche mediante correlazione –
Esempio 3
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Lettura delle carte geologiche
La carta geologica rappresenta le
caratteristiche geologiche del territorio
esaminato, riportata indicando quali siano le
rocce che costituiscono l’area esaminata e
l’andamento delle principali discontinuità
tettoniche.
Scopo della rappresentazione è quello di
permettere al lettore di ricostruire con
ragionevole approssimazione l’andamento dei
corpi geologici in profondità, e di consentirne la
raffigurazione mediante spaccati verticale del
terreno, detti sezioni geologiche.
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Interpretazione delle carte
geologiche
Per ottenere una ricostruzione tridimensionale è
necessario procedere attraverso le seguenti fasi:
1. Esecuzione del profilo topografico
2. Lettura della legenda e dello schema dei
rapporti stratigrafici
3. Interpretazione della giacitura (inclinazione e
immersione) delle singole formazioni
4. Interpretazione delle strutture tettoniche e dei
rapporti reciproci delle formazioni
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Costruzione del profilo topografico
Si traccia il profilo topografico sul quale vengono
annotati i punti in cui esso attraversa i limiti delle varie
formazioni indicate con le relative sigle o nome.
A
100
B
x
200
A
400
300
45°
300
B
N.B.: la scala deve essere la stessa su entrambi gli
assi (distanze ed altezze).
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y
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Lettura della legenda e dello schema dei
rapporti stratigrafici
Su di una carta geologica i corpi rocciosi sono
riportati per formazioni, ognuna delle quali è
contraddistinta da un colore e da una sigla; invece,
i depositi superficiali vengono in genere
raggruppati in base al loro ambiente di
sedimentazione.
La descrizione della litologia e l’età delle
formazioni e dei depositi superficiali è riportata
nella legenda posta ai lati della carta.
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La sigla delle formazioni sedimentarie è costituita da una
o più lettere accompagnata in genere da due numeri.
Esempio:
T45
(formazione di San Giovanni Bianco)
T = periodo geologico (es. Triassico)
4 = indica l’età (es. Carnico)
5 = indica il numero di formazioni appartenenti alla stessa
età, ordinate dalla più antica alla più recente
I colori nelle formazioni sedimentarie indicano invece i
vari periodi:
– Triassico
– Giurassico
– Cretacico
rappresentato dalle varie tonalità del rosa
rappresentato dalle varie tonalità del blu
rappresentato dalle varie tonalità del verde
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La sigla delle formazioni magmatiche è
costituita da una lettera greca
I colori delle formazioni magmatiche
rappresentano il chimismo (es. rocce intrusive
acide = rosso; rocce intrusive basiche = verde)
La sigla delle formazioni metamorfiche è
costituita dall’iniziale del litotipo predominante (es.
g = gneiss; m = micascisti; f = filladi)
I colori delle formazioni metamorfiche
rappresentano la litologia (es. filladi = giallo)
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LEGENDA
Le unità sono raggruppate in
ordine di deposizione: le più
antiche sono in basso e le più
recenti giacciono sopra le più
antiche. Una successione che
rispetta tale principio si dice in
“serie normale”. In caso
contrario (ad esempio in
presenza di pieghe rovesce o
discontinuità tettoniche) si parla
di “serie inversa”.
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Schema dei rapporti stratigrafici
Indica i rapporti esistenti tra le varie
formazioni indipendentemente dalle
deformazioni tettoniche.
Per quanto riguarda le formazioni
sedimentarie, in esso sono evidenziati
i rapporti di deposizione, le eteropie,
le trasgressioni, ecc.; mentre per le
intrusive sono evidenziati i rapporti
esistenti tra plutone e rocce incassanti
e l’eventuale presenza di un’aureola
metamorfica di contatto.
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In legenda le unità sono raggruppate in
ordine di deposizione: le più antiche sono
in basso e le più recenti in alto,
rispettando il principio di sovrapposizione
⇒ schema dei rapporti stratigrafici
(sono escluse le rocce intrusive).
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I simboli possono essere:
– tettonici: faglie, sovrascorrimenti, anticlinali,
sinclinali
– geomorfologici: orli di terrazzo, doline, dune,
cordoni morenici, frane, conoidi di deiezione,
ecc.
– idrogeologici: sorgenti, pozzi, ecc.
– giacitura degli strati: suborizzontali, verticali,
subverticali, poco inclinati, molto inclinati,
rovesciati, contorti.
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Interpretazione della giacitura
di
re
zi
on
e
Le superfici di strato, le fratture, i sovrascorrimenti sono
piani caratterizzati da una determinata orientazione nello
spazio detta giacitura:
– Immersione: orientazione, rispetto ai punti cardinali,
della linea di massima pendenza. In pratica l'immersione
è l'angolo che tale linea, proiettata sull'orizzontale, forma
con il Nord magnetico.
– Inclinazione: angolo che il piano forma con
l'orizzontale..
– Direzione: orientazione, rispetto ai punti cardinali, della
linea d'intersezione del strato con uno piano orizzontale;
la direzione di uno strato è sempre perpendicolare alla
sua immersione.
immersione
inclinazione
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La giacitura viene segnalata sulla
carta:
strati orizzontali
(>10°)
strati poco inclinati
(10°- 45°)
strati molto inclinati (45°- 70°)
strati subverticali
(70°- 90°)
strati rovesci
Si indicano le giaciture delle varie formazioni
lungo il profilo servendosi della regola dei limiti e/o
dei simboli riportati sulla carta.
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N.B.: è necessario considerare l’inclinazione
apparente:
tgia = tgir * cosα
α
dove:
ia = inclinazione apparente
ir = inclinazione reale
α = angolo compreso fra la traccia della
sezione e l'immersione degli strati.
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Giacitura
90°/45°
N
45°
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0
0
30
0
20
A
40
10
0
B
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Giacitura
270°/20°
N
20°
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0
0
30
0
20
A
40
10
0
B
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Giacitura
180°/50°
N
0
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0
A
30
0
20
50°
40
10
0
B
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Giacitura
45°/60°
60°
0
30
0
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0
45°
40
20
A
N
10
0
B
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La regola dei limiti
Sulle carte geologiche la giacitura non è riportata con
continuità ⇒ la si può ricostruire in base alla REGOLA
DEI LIMITI.
Una linea sulla carta geologica raffigura l'intersezione
di un piano (faglie, sovrascorrimenti, limiti tra le
formazioni, ecc.) con la superficie topografica.
In presenza di un LIMITE STRATIGRAFICO (cioè che
separa due formazioni in successione stratigrafica),
dall’andamento del limite è possibile risalire alla
giacitura della formazione.
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• 1° caso: piano orizzontale ⇔ il limite è
perfettamente parallelo alle curve di livello
(isoipse)
• 2° caso: piano verticale ⇔ limite è costituito
da una linea retta che taglia le curve di
livello con angoli molto variabili
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STRATI ORIZZONTALI
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STRATI VERTICALI
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• 3° caso: piano a franapoggio (cioè con la
stessa immersione del pendio) con
inclinazione maggiore del pendio ⇔ il
limite forma una linea curva che ha un
andamento opposto alle linee di livello.
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STRATI A FRANAPOGGIO
CON INCLINAZIONE > DEL
PENDIO
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• 4° caso: piano a franapoggio con
inclinazione minore del pendio ⇔ il limite
forma una linea curva con andamento
analogo a quello delle curve di livello ma
con raggio di curvatura minore (accentua
le curve di livello).
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STRATI A FRANAPOGGIO
CON INCLINAZIONE < DEL
PENDIO
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• 5° caso: piano a reggipoggio (cioè con
immersione opposta a quella del pendio)
⇔ il limite forma una linea curva che ha
andamento analogo a quello delle curve
di livello ma con raggio di curvatura
maggiore (attenua le curve di livello).
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STRATI A REGGEPOGGIO
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La regola dei limiti non vale per
•
contatti di erosione (non c'è continuità
di sedimentazione)
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La regola dei limiti non vale per
• contatti per trasgressione o eteropia (non
c'è continuità di sedimentazione),
• contatti tra rocce sedimentarie e rocce
intrusive (per i filoni strato è valida la
regola dei limiti, perché anche se si sono
intrusi posteriormente seguono una
superficie di strato).
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N.B.: per i limiti tettonici (faglie,
sovrascorrimenti, ecc.) la regola dei limiti
continua a valere per il limite in sé, ma
non per la ricostruzione dell’andamento
degli strati in profondità.
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Interpretazione strutture
tettoniche e rapporti
stratigrafici
•
•
•
•
•
•
•
•
FAGLIE
SOVRASCORRIMENTI
PIEGHE
ETEROPIE
LACUNE
TRASGRESSIONI
DEPOSITI SUPERFICIALI
ROCCE MAGMATICHE
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Dopo avere individuato le eventuali
discontinuità stratigrafiche e tettoniche, con
le relative inclinazione e immersione dedotte
dalla regola dei limiti, si dà un sguardo
d'insieme all'area circostante la sezione, in
modo da osservare l'andamento generale delle
strutture e identificare tutto ciò che può essere
utile per la comprensione della sezione.
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Si collegano tra loro, in modo logico, gli
affioramenti delle diverse formazioni
tenendo conto:
– della giacitura
– delle discontinuità
– del principio di sovrapposizione
– dello spessore reale (in genere,
sensibilmente costante) delle
formazioni.
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Pieghe
Sono ricostruibili sulla base di:
a) simboli di giacitura degli strati,
b) ripetizione delle formazioni lungo la sezione,
c) un'anticlinale si riconosce da una sinclinale,
perché al nucleo della piega affiora la
formazione più antica e viceversa.
N.B.: gli spessori delle formazioni sono mantenuti
rigorosamente costanti, mentre cambia la forma della piega
in profondità .
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Esempi di pieghe
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N
Calcare
0
0
30
0
20
A
40
40°
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10
0
B
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Rimuovi filigrana
A
B
D
C
C
B
A
B
0
30
0
x
10
0
D
0
D
20
40
C
y
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Faglie
• faglie verticali: riconoscibili perché la loro
traccia è una retta, mettono a contatto formazioni
uguali o differenti;
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Faglie
• faglie normali: dalla regola dei limiti si deduce
l’inclinazione del piano di faglia, mentre
dall'esame della colonnina stratigrafica si deduce
che è ribassato il tetto rispetto al muro;
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Faglie
• faglie inverse: dalla regola dei limiti si deduce
che essa è disposta a reggipoggio mentre
dall'esame della colonnina stratigrafica si deduce
che è ribassato il muro rispetto al tetto.
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Rimuovi filigrana
C
20°
A
30
40 0
0
B
30° 3
00
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20
0
10
0
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A
= argilliti
B
= dolomie
C
= calcari
= faglia
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Rimuovi filigrana
100
C
30
B
20
0
0
B
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A
= argilliti
B
= dolomie
C
= calcari
= faglia
40 0
A
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Rimuovi filigrana
Sovrascorrimenti
Seguono la regola dei
limiti e si riconoscono in
quanto rappresentati da
una linea rossa con
trattini che indicano al
parte sovrascorsa.
B
B
B
A
B
A
A
A
B
B
SCAGLIA
TETTONICA
B
A
B
A
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A
= argilliti
B
= dolomie
C
= calcari
Rimuovi filigrana
A
10° B
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0
30°
0
30
0
20
= sovrascorr.
40
10
0
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Eteropie
Indica l’esistenza di formazioni differenti
aventi la medesima età e si rappresenta con
una linea spezzata.
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Lacune
Indicano tracce di non sedimentazione. Si
hanno quando in carta avviene il contatto
diretto tra due formazioni che in legenda
sono, invece, separate da un’altra
formazione.
Si rappresentano
con una linea ondulata.
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Trasgressioni
Si riconoscono sulla carta geologica perché:
a) i depositi trasgressivi sono sempre di natura marina,
b) sono più recenti dei depositi che ricoprono,
c) esiste una lacuna o una discordanza tra le
formazioni trasgressive e le sottostanti,
d) il limite tra le formazioni trasgressive e le sottostanti
è quasi sempre di forma irregolare, lobato e
frastagliato, in quanto tale limite rappresenta una linea
di costa ⇒ non è valida la regola dei limiti,
e) interrompe faglie e strutture (anticlinali e sinclinali)
più antiche della trasgressione.
N.B.: le formazioni che appartengono al
Pliocene sono generalmente
trasgressive!
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= dolomie
C
= calcari
B
20
0
B
30
0
= conglomerati marini
10
0
A
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A
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400
C
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= calcari
= faglia
500
C
400
= dolomie
300
B
200
= conglomerati marini
100
A
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20° C
B
60°
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A
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Depositi superficiali
• Il limite tra depositi superficiali e
substrato è segnato a tratteggio in quanto
non è noto il reale spessore dei depositi
stessi,
• la conoide è eteropica con le alluvioni,
• i depositi alluvionali più recenti sono
all'interno e altimetricamente più bassi
dei terrazzi antichi,
• in una sezione geologica lo spessore dei
depositi superficiali è sempre esiguo
rispetto allo spessore del substrato
roccioso.
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B
30°
B
C
mo
al
30
40 0
0
A
30
0
20
0
10
0
Wondershare
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al
= alluvioni
mo
= morene
A
= argilliti
B
= dolomie
C
= calcari
= faglia
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Filoni magmatici
• Filone strato:
concordante con la
giacitura delle
formazioni.
• Filone discordante:
taglia gli strati delle
formazioni.
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Plutoni
In pianta il contatto tra plutone e formazioni
circostanti è frastagliato e non segue la
regola dei limiti;
in sezione l'andamento
in profondità è casuale
e va sempre indicata
l'aureola metamorfica.
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30°
C
30
40 0
0
30
0
γ
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C
1
20 00
0
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Ca
= calcari
γ
= granito
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Rocce effusive e piroclastiche
Hanno giacitura suborizzontale e, in
genere, sono discordanti con le formazioni
che ricoprono ⇒ non seguono la regola
dei limiti.
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Principi di stratimetria
1. Quando si considerano porzioni limitate di
territorio, gli strati possono essere
considerati piani ⇒ se si vuole indicare la
superficie dello strato con linee di uguale
livello (isoipse), esse sono rappresentate da
rette. In questo caso le isoipse dello strato,
rappresentate nella carta, conserveranno
una distanza D costante.
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2. Quando gli strati non possono essere
considerati piani, le isoipse mostrano
delle curvature e non conservano la
stessa distanza, ma si avvicinano o si
allontanano a seconda del variare delle
pendenze.
N.B.: la stratimetria vale solo
per strati piani, ma è applicabile
anche in presenza di superfici
curve, purché si consideri un
intorno sufficientemente piccolo
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Rimuovi filigrana
200
e
= tgα
d
l = d cos α
l
e
α
100
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d
100
300
INCLINAZIONE
APPARENTE LUNGO AA’:
200
d’
A
β d
A’
α
tgα' = tgα ⋅ cos β
d' = d cos β
DIREZIONE: coincide con le isoispe
IMMERSIONE: ortogonale alla direzione verso le quote
decrescenti
INCLINAZIONE: α = arctg(e/d)
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Rimuovi filigrana
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UTILIZZANDO LE CARTE GEOLOGICHE ED
APPLICANDO I PRINCIPI DELLA
STRATIMETRIA, È POSSIBILE RICOSTRUIRE
L'ANDAMENTO DEGLI STRATI IN PROFONDITÀ
O RISOLVERE ALCUNI PROBLEMI SPECIFICI
(INTERSEZIONE DI UNA LITOZONA CON UN
POZZO O UNA GALLERIA)
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Rimuovi filigrana
Metodo di interpolazione
lineare (metodo del triangolo)
Conoscendo le quote alle quali uno strato
caratteristico è stato individuato in
affioramento o in pozzi, si può procedere
utilizzando il metodo di interpolazione
lineare (metodo del triangolo) e ricostruire
l’andamento dello strato nello spazio.
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Rimuovi filigrana
A
200
100
C
B
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Rimuovi filigrana
A partire dalla giacitura posso ricostruire
l’andamento delle isoipse
100
A
45°
300
200
x’
x
La faglia affiorante in A incontra la
galleria xx’ a quota 100 m s.l.m.? Se sì, in
quale punto?
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