Corso di laurea: Scienze Geologiche Programmazione per l'A.A. 2014/2015

Ecologia e paleoecologia. Principali categorie operative. Cenni su strutture trofiche, flussi di materia e funzionamento.
Paleoecologia continentale e marina. Principali unità fisiografiche e deposizionali in aree continentali, marine e di transizione.
Fattori biotici e abiotici e loro variazioni spazio-temporali.
Influenza dei fattori abiotici sugli organismi dei diversi domini con particolare riferimento al benthos. Organismi bentonici e rapporti col substrato. Adattamenti morfologici in relazione all’ambiente di vita.
Bionomia marina bentonica: modelli quantitativi e qualitativi.
La zonazione del Dominio Bentonico: sistemi, piani e principali biocenosi di interesse geologico.
I Popolamenti Eterogenei ed il loro significato come indicatori di instabilità tettonica e/o climatica.
La conservazione delle biocenosi bentoniche attraverso i processi di dissoluzione, trasporto e accumulo. Il rimaneggiamento, la bioturbazione e il time averaging.
Tipi di associazioni fossili e loro interpretazione.
Cenni di analisi tafonomica. Cenni di analisi icnologica.
Metodologie di campionamento e studio in campagna e in laboratorio.
Interpretazione di successioni sedimentarie e ricostruzione dell’evoluzione dei bacini deposizionali con analisi intergrate paleoecologiche, tafonomiche e icnologiche.

Raffi S., Serpagli E. 1993. Introduzione alla Paleontologia. Utet ed.
Briggs D.E.G., Crowter P.R. 1990. Palaeobiology: a synthesis. Blackwell Scientific Publications.
Briggs D.E. & Crowther P.R. (Eds.) 2001–Palaeobiology II. A synthesis.Blackwell Science.
Fortey R. 2002. Fossils: the key to the past. The Living Past Series. Smithsonian Institution Press, Washington.
Cognetti G., Sarà M., Magazzù G. 1999. Biologia Marina. Calderoni, Bologna.

Mineralogia applicata e Georisorse: classificazione dei minerali e delle rocce di interesse economico e dei minerali metallici; risorse e riserve; utilizzo delle georisorse; valore economico delle georisorse; classificazione dei giacimenti; giacimenti di genesi sedimentaria, magmatica e metamorfica; la genesi idrotermale; caratteristiche fisiche mineralogiche e petrografiche delle rocce e dei minerali di interesse industrialeEsempi di minerali e rocce di interesse economico: i minerali argillosi e le loro proprietà; il caolino; le bentoniti; le zeoliti; i cementi; esempi di processi industriali per la preparazione dei minerali e delle rocce di interesse economico.I combustibili fossili: composizione dei gas e del petrolio; genesi dei combustibili fossili; le rocce di origine; le rocce serbatoioAspetti ambientali e sulla salute dei minerali: i minerali asbestiformi; il particolato atmosferico; le ceneri vulcanicheLaboratorio di mineralogia applicata: laboratorio sulla separazione dei minerali; laboratorio XRD; laboratorio di XRF; laboratorio di porosimetria; laboratorio di microscopia



















































































































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Appunti e file powerpoint delle lezioni

Modulo di Geologia dei basamenti cristallini: 6 CFU (42 ore)INTRODUZIONEPrincipi e scopi della Geologia del Cristallino. Descrizione dei principali processi orogenetici. Il gradiente geotermico e la sua influenza sulla genesi dei basamenti cristallini. Richiami sulla petrogenesi delle rocce metamorfiche: tipi di metamorfismo, loro estensione areale e significato regionale; concetti di facies metamorfica, zona metamorfica e minerali indice PROPRIETÀ MECCANICHE DELLE ROCCEPrincipi di reologia dello stato solido: Analisi dello stress e dello strain. Storia dello strain: strain totale; strain incrementale; deformazione progressiva; strain coassiali e non coassiali. Le principali leggi di flusso nella reologia dei corpi solidi. Proprietà meccaniche di minerali e rocce e loro leggi costitutive: Il comportamento reologico di minerali e rocce; meccanismi deformativi inter- ed intra-cristallini; fattori di controllo dello strain in rocce monomineraliche e polimineraliche. I processi di recovery. Studio sui pattern dell’orientazione cristallografica preferenziale di alcuni minerali chiave (il caso del quarzo). ANALISI MESO-MICROSTRUTTURALIFoliazioni e lineazioni. Descrizione e classificazione delle pieghe. Modelli teorici di piegamento. Distribuzione dello strain nelle pieghe. Geometria e tipi di interferenza strutturale. Dispersione degli elementi strutturali. Metodi di analisi strutturale in aree polideformate: Reticolo di Wulff; reticolo di Schmidt. Proiezione di un piano, proiezione di una linea. Esempi di calcolo di elementi geometrici. Rotazione dei dati strutturali. Concetti di simmetria nelle strutture. Elaborazione statistica dei dati attraverso l’ausilio di software.Ricostruzione dei rapporti blasto-deformazionali: Cronologia degli eventi deformativi. Cronologia degli eventi blastici. Relazioni cronologiche fra deformazione e blastesi. Definizione di zona di taglio. Classificazione delle rocce di faglia e loro collocazione nei vari livelli crostali. Gli indicatori cinematici. Caratteri microstrutturali delle cataclasiti e delle miloniti.EQUILIBRI DI FASE, GEOTERMOBAROMETRIA E RICOSTRUZIONE DELLE CURVE P-T.L’ESUMAZIONE DEI COMPLESSI OROGENICIElementi di geotermobarometria e geocronologia: La ricostruzione delle curve P-T-t. Il rinnovamento mineralogico durante i processi metamorfici e il concetto di sequenza di paragenesi. Cenni di geotermobarometria convenzionale. Evoluzione delle tecniche geotermobarometriche: i database termodinamici e il calcolo dei diagrammi di fase: sezioni, proiezioni e pseudosezioni. La ricostruzione dei cicli orogenici: processi di approfondimento ed esumazione/denudamento. La cronologia relativa della messa in posto delle masse plutoniche. Modulo di Rilevamento : 3 CFU (36 ore)TECNICHE DI RILEVAMENTO Misure sul terreno: giacitura degli elementi planari e lineari. Rappresentazione cartografica con simbologia codificata. Stazioni di misura ed elaborazione dei dati strutturali. Ricostruzione spazio-temporale degli eventi deformativi. Distinzione delle simbologie strutturali su base tempo-relativa. Caratterizzazione tessiturale e strutturale delle strutture deformative. Riconoscimento mesoscopico delle associazioni paragenetiche in rocce di basamento. Penetratività e pervasività delle strutture deformative. Ambientazione genetica delle strutture deformative. Individuazione dei limiti tra litotipi e unità sul terreno. Individuazione ed interpolazione dei limiti tra le unità. Esempi di ricostruzione grafica dei limiti e verifica della validità dei limiti d'interpolazione. Riconoscimento e caratterizzazione dei limiti tra rocce plutoniche e rocce metamorfiche. Cenni di cartografia geotematica e applicazioni GIS/GPS.ELEMENTI DI TETTONICA Strutture e stili tettonici. Tipologia e scala dei sistemi plicativi. Caratterizzazione e classificazione dei sistemi deformativi fragili. Influenza dei sistemi tettonici fragili (faglie e thrust) sulla dislocazione della continuità delle unità di basamento. Ricostruzione dei rapporti spaziali tra affioramenti. Studio delle associazioni paragenetiche metamorfiche e plutoniche. Rapporti tra tettonica e blastesi. Rapporti tra tipologie e tempi di messa in posto di unità plutoniche ed unità metamorfiche incassanti. Ricostruzione degli andamenti strutturali su carta: trend degli assi di piega, dei piani di foliazione e delle principali strutture lineari diversificati per generazione.

Barker J. – Introduction to metamorphic textures and microstructures. (Blackie USA, Chapman & Hall) 1998.
Passchier C. W. & Trouw R. A. J. – Microtectonics. (2nd ed. xvi + 366 pp. + CD-ROM. Berlin, Heidelberg, New York: Springer-Verlag). ISBN 3 540 64003 7.
Vernon R. H. – A practical guide to rock microstructure. (Cambridge University Press) 2004. 594 pp. ISBN: 9780521891332
WINTER (2001) An Introduction to Igneous and Metamorphic Petrology. Prentice Hall.

Parte I_Meccanica delle rocce
1. Introduzione alla meccanica delle rocce e principali campi di applicazione
2. Definizione di roccia intatta, ammasso roccioso e discontinuità
3. Mezzo continuo e discontinuo, effetto scala
4. Rilievo geomeccanico degli ammassi rocciosi secondo ISRM, acquisizione ed elaborazione dati. Utilizzo di software dedicati
5. Classificazione geomeccanica degli ammassi rocciosi: Bieniawski, Barton, Romana e GSI
6. Principi di meccanica delle rocce
7. Criterio di rottura di Hoek e Brown
8. Caratterizzazione della roccia intatta: prove in situ ed in laboratorio
9. Caratterizzazione delle discontinuità: prove in situ ed in laboratorio
10. Criteri per la resistenza al taglio lungo le discontinuità: Patton, Barton, Ladanyi e Archambault
11. Analisi cinematica secondo i modelli di Hoek and Bray 1981
12. Analisi di stabilità: Test di Markland
13. Calcolo del fattore di sicurezza secondo il metodo dell’equilibrio limite per scivolamenti planari, a cuneo e per ribaltamento
Parte II_ Rischi di Frane
2. Calamità e catastrofi in Protezione Civile.
3. Definizione di rischio.
4. Il rischio idrogeologico in Italia
5. Definizione di rischio di frana e metodi per la valutazione
6. Tipologie di frane secondo Varnes 1978.
7. Glossario internazionale delle frane I.A.E.G. 1990
8. Classificazione di Cruden & Varnes 1996; Hungr et al., 2001; Hutchinson 1988.
9. Progettazione indagini geognostiche per lo studio di una frana
10. Tipologie di monitoraggio
11. Tipologie di interventi per la mitigazione del rischio

Rock slope engineering civil and mining 4th edition, Duncan C.W. and Mah C.W., Spon Press Taylor & Francis Group
Cruden D.M. & Varnes D.J., Landslides Types and Processes. In: Turner A.K. & Schuster R.L. (Eds.) Landslides: Investigation and Mitigation. Transportation Research Board Special Report 247. National Academy Press, WA, 36-75.
Meccanica delle rocce, Alberto Bruschi, Dario Flaccovio Editore
Fenomeni franosi, Maurizio Tanzini, Dario Flaccovio Editore
Caratterizzazione geomeccanica per la progettazione ingegneristica, Bruno Giovanni, Dario Flaccovio Editore
Elementi di meccanica e ingegneria delle rocce, Marco Barla, CELID

Elementi di base di Geotecnica; Filtrazione, Consolidazione, Resistenza dei terreni; principio delle tensioni efficaci, meccanismi di rottura nei pendii.
Meccanismi traslazionali: pendio di altezza finita; pendio indefinito.
Meccanismi rotazionali e di tipo complesso: metodo dei conci: metodo di Fellenius, di Bishop, di Bell.

Lancellotta: Geotecnica, Ed: Zanichelli
Airò Farulla : Analisi di stabilità dei pendii, Ed: Hevelius

1 – Tettonica delle Placche e Associazioni petrotettoniche
1.1. - Margini continentali passivi.
1.2. - Margini continentali divergenti:DorsaliOceaniche. Crosta oceanica e Ofioliti.
1.3.-Margini continentali convergenti: Intervallo Arco- Fossa, Bacino di Avanarco, Arco Magmatico, Bacini di Retroarco.
1.4.-Associazioni strutturali e Stili tettonici in Sicilia e in Appennino meridionale.
2.-Principali domini strutturali e caratteristiche crostali nel Mediterraneo Centrale:
- domini di avampaese (Blocco Apulo - Bacino Ionico - Blocco Pelagiano),
- domini orogenici (Sistema a Thrust Esterno – Catena Appenninico-Maghrebide – Catena Kabilo-Calabride),
- Bacino Tirrenico,
- Blocco Sardo-Corso.
3-Rapporti avampaese ibleo, avanfossa Gela-Catania e domini orogenici. Falda di Gela. Evoluzione geodinamica: tempi e modalità delle deformazioni.
4.- Unità tettono-stratigrafiche
- Unità Iblee,
- Unità bacinali derivanti dalle coperture del Paleobacino ionico (Ionidi): Unità di M.Judica,
- Unità Imeresi, Unità Sicane, Unità Lercara. Successioni stratigrafiche e tempi di deformazione.
-Unità Panormidi: successioni stratigrafiche di margine e di piattaforma carbonatica s.s. ed età dei ricoprimenti.
- Unità bacinali alpino-tetidee (Unità Sicilidi): Unità di M.Soro, U. di Troina-Tusa, e loro coperture flyschoidi (Flysch di Troina e di Reitano).
- Unità derivanti dalla delaminazione del margine europeo: unità calabridi (U. epimetamorfiche, U. di Mandanici, U. dell’Aspromonte), coperture terrigene (Flysch di Capo d’Orlando, Calcareniti di Floresta) ed Unità Antisicilidi.
- Coperture terrigene “tardo-orogeniche” del Miocene medio-superiore e del Pliocene inferiore (Trubi). Depositi pliocenici e quaternari di avanfossa, di bacini-satellite e del margine tirrenico.
5 - Evoluzione geodinamica del sistema orogenico: fasi orogeniche (eo-alpina, balearica e tirrenica).

1) FINETTI I., LENTINI F., CARBONE S., DEL BEN A., DI STEFANO A., GUARNIERI P., PIPAN M. & PRIZZON A. (2005) – Crustal tectonostratigraphy and geodynamics of the southern Apennines from CROP and other integrating geophysical-geological data. In: CROP Deep Seismic exploration of the Mediterranean Region Cap. 15 (I.R. Finetti Ed.), Spec. Vol. Elsevier, chapter 12, 225-262.
2) FINETTI I., LENTINI F., CARBONE S., DEL BEN A., DI STEFANO A., FORLIN E., GUARNIERI P., PIPAN M. & PRIZZON A. (2005) – Geological outlaine of Sicily and lithospheric tectono-dinamics of its Tyrrhenian Margin from new CROP seismic data. In: CROP Deep Seismic exploration of the Mediterranean Region (I.R. Finetti Ed.), Spec. Vol. Elsevier, chapter 15, 319-376.
3) LENTINI F., CARBONE S. & GUARNIERI P. (2006) – Collisional and post-collisional tectonics of the Apenninic-Maghrebian Orogen (Southern Italy). In: Y. DILEK & S. PAVLIDES (Eds.), “Post-collisional Tectonics and Magmatism in the Eastern Mediterranean Region”. Geological Society of America, Special Paper 409, 57-81. doi: 10.1130/2006.2409(04).
4) CARBONE S. & LENTINI F. (2011) - Guida all’escursione del Corso di Geologia 2 e Laboratorio di Geologia 2: Madonie – Monti Sicani. Dipartimento di Scienze Geologiche, 22 pp., 31 Maggio-1 Giugno 2011.
5) CARBONE S. (2011) - Guida all’escursione del Corso di Geologia 2 e Laboratorio di Geologia 2: Falda di Gela – Monti Iblei. Dipartimento di Scienze Geologiche, 19 pp., 23 Giugno 2011.
6) LENTINI F. & CARBONE S. (2014) – Memorie descrittive della Carta Geologica d’Italia: Geologia della Sicilia. Con i contributi di S. Branca (vulcanico), A. Messina (basamenti cristallini). ISPRA, v. 96: pp. (in stampa)

Metodologie analitiche innovative (distruttive, non distruttive, microdistruttive e non invasive), applicazioni avanzate ai materiali lapidei naturali ed artificiali (rocce, pigmenti, vetri, ceramiche tradizionali ed industriali, protettivi organici ed inorganici, ) e problematiche di interesse archeologico (archeometria dei materiali), industriale (processi produttivi, sperimentazione di protettivi e consolidanti di nuova generazione) ed ambientale (inquinamento solido, idrico ed atmosferico): • Diffrazione di neutroni (TOF - ND) e confronto con la diffrazione ai raggi X (XRD) • Spettroscopia e microscopia infrarossa in trasformata di Fourier (FTIR e Micro-FTIR)• Spettroscopia Raman• Fluorescenza ai raggi X portatile pXRF • Spettroscopia di assorbimento X (XAS)• Small Angle Neutron Scattering (SANS) e confronto con l’analisi di porosimetria a mercurio• Radiografia ai raggi X e neutronografia. Analisi di immagine• Ionoluminescenza • prove in laboratorio per testare la durabilità dei materiali lapidei• interpretazione ed elaborazione dati minero-petrografici e chimici • casi studio finalizzati ad apprenderne l’utilizzo nel campo dei Beni Culturali, industriale ed ambientale• stesura di un progetto di ricerca• Elaborazione dati (computer)• Certificazione dei materiali (qualità, provenienza, processo di produzione)

Dispense del corso e pubblicazioni su riviste scientifiche