Obiettivi del corso:

Fornire nozioni utili per la comprensione dei fenomeni endogeni ed esogeni che avvengono sul pianeta terra e sulla sua struttura interna

Fornire concetti introduttivi sulla deformazione delle rocce e sui principi della stratigrafia

Fornire un metodo per il riconoscimento macroscopico delle rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche

Fornire strumenti utili per la lettura ed interpretazione delle carte geologiche

Descrizione dei contenuti

Introduzione: sviluppo storico delle conoscenze nelle Scienze della Terra, Prime conoscenze, teorie catastrofiste, plutonisti e nettunisti, l’attualismo.

Sistema Solare e Meteoriti: Nascita del sistema solare, la composizione chimica del sole ed il ciclo di vita di una stella. La differenziazione della Terra e la sua prima evoluzione. Asteroidi, comete e meteoriti. Crateri da impatto e conseguenze di un impatto. Cambiamenti a scala globale. L’evento Tunguska.

Il tempo geologico: Le ere Precambriana, Paleozoica, Mesozoica, Cenozoica e Quaternaria. Registrabilità e lentezza dei processi geologici. Datazioni relative di eventi e datazioni assolute. Metodi geocronologici.

Cenni di sismologia: Distribuzione dei terremoti, propagazione delle onde sismiche, riflessione e rifrazione, scale di misura dei terremoti, sismografi e sismogrammi, dromocrone, concetti di previsione e prevenzione sismica. Rischio sismico.

La struttura della Terra: Dimensioni e forma. Superfici di discontinuità sismologiche e struttura dell’interno della Terra (crosta, mantello, nucleo esterno ed interno). Differenziazione reologica: litosfera e astenosfera. Litosfera continentale ed oceanica. Il campo gravitazionale terrestre: strumenti ed unità di misura. Significato delle anomalie di gravità. L’isostasia e le radici dei continenti. Il campo magnetico terrestre: origine, variazioni ed inversioni. Paleomagnetismo, migrazione apparente dei poli ed espansione dei fondali oceanici. Il calore interno della Terra: gradiente geotermico e flusso di calore. Origine del calore interno della Terra. La geoterma ancorata

Le rocce e i processi genetici: Le rocce e i minerali che le costituiscono. I silicati e i carbonati. Il ciclo delle rocce: fusione, cristallizzazione, metamorfismo e anatessi, erosione e sedimentazione. Le rocce ignee e la loro messa in posto: tipi di magma e loro origine. Evoluzione dei magmi, processi di differenziazione magmatica, cristallizzazione frazionata, mescolamento di camere magmatiche. Meccanismi di messa in posto e forme di intrusione magmatica. Vulcanismo, eruzioni effusive ed esplosive, centrali e fissurali. Eruzioni freatomagmatiche. Tipi di prodotti: Lave e piroclastiti. Forme dei vulcani. Collassi calderici. Le rocce sedimentarie e gli ambienti di sedimentazione: Degradazione meteorica fisica e chimica, erosione, trasporto, sedimentazione, Diagenesi. Composizione, tessitura dei sedimenti, rapporti scheletro-matrice-cemento. Le rocce clastiche, maturità composizionale e tessiturale, strutture sedimentarie e meccanismi di formazione, gli ambienti deposizionali. Classificazione dei conglomerati, arenarie e peliti. Le argille e i suoli. Le rocce carbonatiche, caratteristiche e classificazioni tessiturali (Folk e Dunham), calcari e dolomie, processi di dolomitizzazione. Rocce chimiche e biochimiche: le evaporiti, il travertino, lateriti e bauxiti, depositi organici, fosfatici, BIF, noduli ferro-manganesiferi, idrocarburi. Le rocce metamorfiche ed il metamorfismo: processi metamorfici e tipo di metamorfismo. Metasomatismo. Tessiture metamorfiche, blastesi, foliazione e lineazione. Facies metamorfiche e grado metamorfico.

La dinamica della litosfera: La deriva dei continenti, Wagner e le evidenze della mobilità orizzontale dell crosta terrestre. Teoria della tettonica delle placche: caratteri fisici ed evoluzione delle placche litosferiche e dei loro margini. I margini divergenti: rifting ed assottigliamento litosferico, dorsali, margine continentale passivo. I margini convergenti: subduzioni, sistemi arco-fossa, bacini di retroarco, prismi di accrezione, ofioliti, catene orogeniche. Margini trasformi. Ciclo di Wilson. Flussi convettivi e punti caldi. Il motore delle placche.

Concetti di stratigrafia: Principi di stratigrafia: orizzontalità originaria, sovrapposizione, intersezione, continuità laterale, associazione faunistica e legge di Walther. Concetto di facies. Discordanze e discordanze angolari. Cause ed effetti dei processi trasgressivi e regressivi. Variazioni eustatiche e subsidenza.

Concetti di tettonica: Deformazione fragile e duttile. Tipi di faglie e pieghe. Indicatori cinematici. Associazioni e stili strutturali, sistemi a horst e graben, falde di ricomprimento, klippen e finestre tettoniche, bacini di pull-apart.

Lettura ed interpretazione delle carte Geologiche: La topografia e la rappresentazione in pianta. Carte litostratigrafiche. Anatomia di una carta geologica. Giacitura di superfici piane. Il limite geologico. Esercitazioni su la lettura ed interpretazione delle carte geologiche.

Cenni di Geologia Storica e Regionale: I principali avvenimenti orogenici, paleogeografici e paleobiologici degli ultimi 600 milioni di anni. Le orogenesi caledoniana, ercinica ed alpina. Distribuzione delle grandi unità stratigrafico-strutturali in Italia. La catena alpina, L’Appennino settentrionale, centrale e meridionale. Il Tirreno e l’arco Calabro-Peloritano. Escursione didattica in Appennino.

Competenze da sviluppare e Risultati di apprendimento attesi

Comprensione dell’importanza del tempo nei fenomeni geologici

Conoscenza della struttura interna del pianeta e dei fenomeni dinamici che ne determinano la sua evoluzione e loro grado di interazione nelle attività umane.

Acquisizione dei concetti base della stratigrafia e della tettonica.

Conoscenza e capacità di riconoscimento macroscopico delle rocce ignee, sedimentarie e metamorfiche

Capacità di utilizzare le carte geologiche

Valutazione finale

 La valutazione delle conoscenze acquisite avverrà mediante una prova orale con domande che prevedono risposte aperte sugli argomenti del corso e una prova orale/pratica basata sulla descrizione e riconoscimento macroscopico delle rocce e sulla lettura ed interpretazione delle carte geologiche.