GEOLOGIA STRATIGRAFICA

Anno accademico 2020/2021 - 1° anno

Docente: Agata Di Stefano
Crediti: 9
SSD: GEO/02 - Geologia stratigrafica e Sedimentologia
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 147 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 36 di laboratorio
Semestre: 2°
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Obiettivi formativi

Il corso ha l’obiettivo di far acquisire agli studenti i principi fondamentali della Geologia Stratigrafica, che ha lo scopo di descrivere, ordinare e classificare le successioni rocciose e correlarle nel tempo e nello spazio.

Pertanto, alla fine del corso lo studente dovrà:

a) aver acquisito i principi fondamentali della Geologia Stratigrafica, comprendendo i meccanismi per definire l’assetto originario in cui un corpo roccioso si è formato;

b) saper descrivere e classiﬁcare le successioni rocciose in base alle unità stratigrafiche di base;

c) comprendere il significato e applicare i metodi della correlazione stratigrafica;

d) conoscere i principali metodi di datazione di una successione rocciosa e i principi su cui si basano;

e) saper ricostruire la storia geologica di un’area, anche in relazione con le variazioni relative del livello del mare, definendo la cronologia relativa per eventi sedimentari e fasi tettoniche;

f) saper ricostruire colonne stratigrafiche da profili geologici schematici (anche a scala differente), ed eseguire correlazioni stratrafiche;

g) saper realizzare un diagramma “age-depht”, avendo compreso il significato di “tasso di sedimentazione”, “lacuna sedimentaria” e "hiatus temporale";

h) riconoscere le unità stratigrafiche nelle carte geologiche.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

L'insegnamento verrà impartito prevalentemente in aula, con l'ausilio della proiezione di slides in formato power-point. Verranno mostrate carte geologiche. I laboratori prevedono esercitazioni con realizzazione di log stratigrafici su carta millimetrata. Se possibile sarà effettuata un'escursione sul campo.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni rispetto a quanto dichiarato in precedenza, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

Prerequisiti richiesti

• Aver acquisito i concetti del Corso di Geologia Fisica (impartito nel I semestre del I anno del CdL triennale in Scienze Geologiche);

• Avere familiarità con la lettura delle carte topografiche e saper eseguire a regola d’arte un profilo topografico.

Frequenza lezioni

OBBLIGATORIA

Contenuti del corso

Geologia Stratigrafica, Lezioni frontali: 6CFU (42 ore)

PARTE I: Introduzione

Definizione e scopi della Geologia Stratigrafica. Le successioni rocciose e il record stratigrafico. Storia della Geologia.

PARTE II: I Principi basilari della Geologia Stratigrafica

I Principi di Stenone e le eccezioni. Concetto di “dritto” e “rovesciato”, “alto” e “basso” in Geologia. Concetto di “Strato” e “Giacitura di uno strato”. Polarità degli strati. Relazione tra giacitura degli strati e morfologia dei versanti.

PARTE III: Le successioni rocciose e la Classificazione Stratigrafica

Le Unità Stratigrafiche di base: litostratigrafiche, biostratigrafiche, cronostratigrafiche. I Codici di Stratigrafia e la Commissione Internazionale di Stratigrafia. Il concetto di “stratotipo”. Definizione di “limite stratigrafico”. Passaggi verticali e orizzontali. Significato temporale dei limiti. Il concetto di “Correlazione Stratigrafica”. Successioni condensate e comprensive: il concetto di tasso di sedimentazione.

Successioni continue e discontinue: tipi di discordanze. Lacuna stratigrafica e hiatus temporale. Concetto di “trasgressione” e “regressione”. Variazioni del livello del mare.

PARTE IV: La facies

Definizione di facies. Variazioni orizzontali e verticali di facies. Unità a limiti in conformi e relazioni con le variazioni del livello del mare. Il principio di Walter. Principali geometrie deposizionali.

PARTE V: Metodi di datazione di una successione rocciosa

Isotopi instabili, decadimento radioattivo e datazioni radiometriche. Concetto di “tempo di dimezzamento”. Metodi di datazione relativa: il principio di Smith, i fossili “guida” e il concetto di “omotassia”. Il concetto di “Tempo” in Geologia. Età della Terra e prime suddivisioni del Tempo Geologico. La Scala del Tempo Geologico. Il Paleomagnetismo e le Unità Magnetostratigrafiche. Concetto di “GSSP”.

Geologia Stratigrafica, laboratorio: 3CFU (36 ore)

Realizzazione di log stratigrafici a scale differenti. Simbologia delle principali litologie. Calcolo dello spessore e della giacitura degli strati. Correlazioni stratigrafiche. Ricostruzione della curva delle variazioni relative del livello del mare. Calcolo dei tassi di sedimentazione. Identificazione di lacune stratigrafiche. Costruzione di diagrammi “age-depth”. Ricostruzione della storia geologica di un’area con datazione relativa degli eventi, da profili schematici.

Testi di riferimento

Testi:

P. Doyle, M. Bennett, A. Baxter: The key to Earth History – an introduction to Stratigraphy, Ed. Wiley.
G. Nichols: Sedimentology & Stratigraphy, Ed. Blackwell Science.
A. Ferrari: Unità stratigrafiche e correlazioni, Pitagora Editrice Bologna.
S. Raffi-E. Serpagli: Introduzione alla Paleontologia, Utet Torino (pagg. 3-20; 419-505).
B. Simpson: Lettura delle Carte Geologiche. Edizione italiana a cura di G. Cusimano e P. Di Stefano. Dario Flaccovio Editore.
Dispense e appunti forniti dal docente durante il corso o inserite nella piattaforma Studium.

Siti internet:

http://www.ucmp.berkeley.edu/exhibit/geology.html
http://www.msnucleus.org/membership/html/jh/earth/stratigraphy/index.html

Programmazione del corso

	Argomenti	Riferimenti testi
1	Introduzione al corso.	1); 6)
2	Geologia Stratigrafica: definizione e scopi; il Record Stratigrafico	1); 3); 6)
3	Stenone e i Principi di Stratigrafia.	1); 3); 6)
4	Definizione di Strato e Giacitura di uno strato. Principio di Sovrapposizione ed eccezioni. Concetto di “dritto” e “rovesciato”, “alto” e “basso” in Geologia. Metodi di determinazione della Polarità degli strati. Successioni piegate e fagliate. Relazione tra giacitura degli strati e morfologia dei versanti.	1); 3); 5); 6)
5	Principio di Continuità Laterale. Principio di Orizzontalità degli strati: eccezioni.	1); 3); 6
6	Principi delle relazioni di “inclusione” e “intrusione; principio delle relazioni di “cross-cutting”.	1); 3); 6
7	Concetto di Classificazione Stratigrafica. Codici Internazionali di Stratigrafia. Concetto di “Stratotipo”.	1); 3); 6
8	Unita’ Stratigrafiche. Correlazione Litologica e litostratigrafica. Unità litostratigrafiche: definizioni.	3); 4); 6)
9	Concetto di Tasso di Sedimentazione. Serie Condensate e Comprensive. Successioni continue e discontinue. Lacuna Stratigrafica. I Limiti Stratigrafici.	1); 6)
10	Il limite Stratigrafico. Passaggi verticali e orizzontali. Significato temporale dei limiti. Relazioni tra Unita’ Litostratigrafiche e Tempo.	1); 6)
11	Il concetto di “Facies”. Variazioni orizzontali e verticali di facies.	2); 6)
12	Le variazioni del livello del mare; la curva eustatica “ideale”.	2); 6)
13	Concetto di Trasgressione e Regressione. Serie trasgressive e regressive (il “Ciclo Sedimentario”). Il Principio di Walther.	2); 6)
14	Le Discordanze: definizioni e tipi.	4); 6)
15	Metodi di datazione di una successione tocciosa: le Datazioni Radiometriche. Il Decadimento Radiattivo il Tempo di dimezzamento. Principali metodi di Datazione Radiometrica.	1); 6)
16	Metodi di datazione relativa: le Unità Biostratigrafiche. Il Principio di Successione Faunistica di Smith. I Fossili Guida.	4); 6)
17	La Correlazione Biostratigrafica. Tipi di Biozone e Biorizzonti. Il concetto di Omotassia.	4); 6)
18	Integrazione tra datazioni radiometriche e biostratigrafia.	4); 6)
19	Il Tempo Geologico. L’età della Terra e le prime suddivisioni del Tempo Geologico. Principio di Attualismo e Uniformismo;	6)
20	Le Unità Cronostratigrafiche. Definizioni e gerarchie. La Scala del Tempo Geologico. Relazioni tra Unità Cronostratigrafiche e le altre unità. I limiti delle Unità cron-stratigrafiche. Gli Stratotipi e il concetto di GSSP (Global Stratigraphic Section and Point = “Chiodo d’oro”).	4); 6)
21	Unità Stratigrafiche a Limiti Inconformi (“UBSU”).	4); 6)
22	Geometrie deposizionali: on-lap; down-lap; top-lap; Successioni aggradanti, progradanti e retrogradanti, e relazioni con la curva eustatica.	2); 6)
23	Laboratorio: elementi di una Carta Geologica. Scala delle Carte Geologiche.	5); 6)
24	Laboratorio: simboli delle principali litologie.	2); 5); 6)
25	Laboratorio: realizzazione di una colonna stratigrafica (“log”). Calcolo degli spessori.	2); 5); 6)
26	Laboratorio: correlazioni stratigrafiche.	3); 6)
27	Laboratorio: calcolo dei tassi di sedimentazione.	6)
28	Laboratorio: realizzazione di un diagramma “age-depth”.	6)
29	Laboratorio: realizzazione di una curva eustatica.	6)
30	Laboratorio: datazione relativa di eventi geologici.	6)
31	Laboratorio: ricostruzione della storia geologica di un’area.	6)

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame di Geologia Stratigrafica prevede una prova scritta, che solitamente include i) la realizzazione di log stratigrafici, con correlazioni e produzione di una curva eustatica; ii) la datazione relativa di eventi sedimentari e tettonici; iii) la realizzazione di un “age-model”; iv) esercizi su bio- e cronostratigrafia; v) la ricostruzione della storia geologica di un’area.

Il superamento della prova scritta non pregiudica la possibilità, per il candidato, di presentarsi alla prova orale, nel corso della quale le domande verteranno prevalentemente sugli argomenti della prova scritta.

Il voto ﬁnale rappresenterà la sintesi equilibrata tra la preparazione, le capacità di sintesi, espositive e di collegamento tra gli argomenti, mostrate dal candidato durante l’esame; ma si terrà anche conto dell’impegno, della costanza e dell’interesse mostrati dallo studente nel corso delle lezioni frontali e dei laboratori.

La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.

Esempi di domande e/o esercizi frequenti

- Realizzazione di un log da un profilo geologico schematico;

- Realizzazione di un age-depth diagram;

- Definizione ed esempi di "Correlazione Stratigrafica";

- I Principi di Stenone e loro eccezioni;

- Concetto di "regressione" e "trasgressione" in Geologia;

- Unità Stratigrafiche e loro significato;

- Il Tempo Geologico.

Corso di laurea in

Scienze Geologiche