Giacomo PROSSER | TECNICHE AVANZATE DI RILEVAMENTO GEOLOGICO

Italiano

Conoscenza e comprensione

Il corso ha l’obiettivo di fornire alcuni strumenti utili per l’interpretazione delle strutture geologiche, sulla base di dati di terreno, cartografici e di sottosuolo. In particolare, gli studenti dovranno conoscere:

1) Gli strumenti matematici da utilizzare per l’elaborazione dei dati giacitural e dei dati strutturali;

2) Le tecniche utilizzate per interpolare i dati e realizzare superfici geologiche 3D;

3) I metodi necessari per la realizzazione di un modello geologico del sottosuolo e la realizzazione di sezioni geologiche quantitative.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Gli studenti acquisiranno la capacità di:

1) rilevare aree complesse da un punto di vista geologico utilizzando metodi digitali per la localizzazione e l’organizzazione dei dati;

2) utilizzare dati quantitativi (spessore, giaciture, localizzazione di precisione dei contatti, cinematica, ecc.) per ottenere informazioni attendibili sulla geometria tridimensionale delle strutture tettoniche;

3) utilizzare diversi software (GIS, modellazione 3D, elaborazione dati strutturali, Excel, ecc..) per elaborare i dati strutturali ed integrare le diverse tipologie di dati georeferenziati.

Autonomia di giudizio

Al termine del corso gli studenti dovranno essere in grado di scegliere in autonomia il corretto approccio per risolvere problemi riguardanti l’analisi di dati strutturali e per definire la geometria delle strutture tettoniche presenti in un’area. Avranno inoltre la capacità di applicare le elaborazioni statistiche adeguate alla corretta elaborazione ed interpretazione dei dati raccolti sul terreno.

Abilità comunicative

Gli studenti dovranno acquisire la capacità di presentare in forma scritta e orale informazioni riguardanti le caratteristiche geologiche di un’area, utilizzando diagrammi e schemi atti a evidenziare la geometria 3D delle strutture analizzate.

Capacità di apprendimento

Gli studenti saranno stimolati a sviluppare capacità di apprendimento, utilizzando libri di testo e articoli scientifici. I numerosi esercizi svolti utilizzando tecnologie informatiche spingeranno gli studenti ad apprendere in modo autonomo algoritmi utili a risolvere problemi di carattere geologico-strutturale. La capacità di apprendimento richiesta dovrà permettere agli studenti di applicare autonomamente il metodo più adatto alla risoluzione dei problemi geologici.

Concetti appresi durante gli insegnamenti di Rilevamento Geologico e Geologia Strutturale tenuti nella Laurea di Primo Livello.

Il corso introduce le tecniche avanzate utilizzate per cartografare in dettaglio e analizzare le strutture geologiche, anche tramite strumenti digitali.

Oltre a questo, saranno trattati i metodi da utilizzare per l’analisi di aree interessate da pieghe e faglie e la ricostruzione di modelli geologici in 2D/3D mediante l’integrazione di diverse tipologie di dati (cartografia geologica, pozzi, linee sismiche).

L’elaborazione dei dati derivanti dal rilevamento geologico di dettaglio sarà utilizzata per ottenere informazioni geometriche e cinematiche quantitative in una certa area.

Per l’elaborazione dei dati raccolti saranno utilizzati software specifici ed algoritmi sviluppati dagli studenti durante le esercitazioni in aula.

Il corso prevede esercitazioni che saranno svolte sia sul terreno che in aula, finalizzate alla raccolta e all’elaborazione di dati di affioramento.

Il Corso comprende I seguenti argomenti:

1. I sistemi di coordinate (CRS) utilizzati per localizzare le osservazioni geologiche sulla superficie terrestre. Utilizzo del GPS ed altre tecnologie digitali nel rilevamento geologico (4 ore).

2. Elaborazione statistica delle misure di orientazione; rappresentazione degli elementi strutturali con i coseni direttori; Interpolazione di lineazioni e poli mediante best-fit cilindrico e conico; autovalori di una distribuzione di lineazioni; rotazione di elementi strutturali; interpretazione dei dati strutturali mediante la Statistical Curvature Analysis Technique (SCAT) (10 ore).

3. Costruzione di sezioni geologiche quantitative tramite integrazione dei dati di terreno con quelli derivanti da sondaggi. Incertezze nella proiezione in profondità. Lettura e interpretazione dei log di pozzo. Costruzione di una sezione geologica estrapolata in profondità; tipologia di pieghe e loro analisi cinematica; anticlinali di rollover (10 ore).

4. Utilizzo delle line sismiche per l’interpretazione delle strutture geologiche. Sezioni sismiche migrate. Principali artefatti presenti nelle linee sismiche (6 ore).

5. Costruzione delle superfici geologiche mediante interpolazione di dati cartografici e di sottosuolo. Caratteristiche dei Differenti tecniche di interpolazione. Realizzazione di orizzonti interessati da faglie (8 ore).

6. La retrodeformazione delle strutture geologiche e la tecnica delle sezioni bilanciate. Pin lines e loose lines. Calcolo degli spessori e della profondità dello scollamento basale. Descrizione sulle diverse metodologie di retrodeformazione; e bilanciamento (6 ore).

7. Esercizio di rilevamento geologico in un dominio strutturalmente complesso dell’orogene Alpi-Appennino. L’esercizio sarà preceduto da una lezione per illustrare le caratteristiche geodinamiche, tettoniche e stratigrafiche dell’area oggetto di studio. Il lavoro di terreno permetterà di costruire una carta geologica mediante software GIS, tracciando in modo quantitativo i contatti tettonici e stratigrafici. Le strutture tettoniche presenti nell’area saranno interpretate attraverso sezioni geologiche seriate, estrapolate in profondità (20 ore).

Il corso sarà svolto mediante lezioni frontali, esercitazioni in classe e laboratori sul terreno.

La prima parte del corso comprenderà lezioni frontali alternate ad esercitazioni pratiche. Nella parte intermedia del corso sarà programmata di un’attività di terreno della durata di 4 giorni in un’area adatta dell’Appennino. La parte finale del corso sarà dedicata ad attività pratiche, come l’elaborazione dei dati raccolti sul terreno e la loro integrazione con i dati di sottosuolo disponibili nell’area. Quest’ultima parte comprenderà l’utilizzo di software specifici e GIS.

I metodi di valutazione saranno basati su un esame orale.

Nel corso della prima parte dell’esame lo studente discuterà, mediante una presentazione powerpoint, i risultati dell’esercizio di rilevamento geologico. La presentazione powerpoint, basata su un format prestabilito, dovrà comprendente un breve inquadramento geologico dell’area, la descrizione della stratigrafia e della carta geologica, una o più sezioni geologiche per illustrare la geometria 3D delle strutture affioranti nell’area e i risultati dell’elaborazione delle misure giaciturali raccolte.

Nella seconda parte dell’esame lo studente dovrà rispondere ad alcune domande sugli argomenti del corso e svolgere semplici esercizi, in modo da verificare le competenze acquisite.

Il voto finale sarà calcolato come segue: 40%: valutazione della presentazione dei dati ottenuto nel rilevamento; 60% domande teoriche e pratiche sul programma di esame.

Testi di approfondimento:

Mc Clay K. The mapping of geological structures. Geological Society of London handbook.

Richard R. Groshong Jr., 2008, 3-D Structural Geology, Springer, 400 pp.

R.W.A. Allmendinger, N. Cardozo and D.M. Fisher, 2012, Structural geology algorithms, vectors and tensors. Cambridge University Press, 289 pp.

R.W.A. Allmendinger (2015-2020) Modern Structural Practice. A structural geology laboratory manual for the 21st Century. https://www.rickallmendinger.net/download

Dalla piattaforma google classroom di Unibas si potrà scaricare il seguente materiale didattico: i) materiale illustrativo utilizzato per le lezioni; ii) i dati necessari allo svolgimento degli esercizi; iii) le carte topografiche georeferenziate e in diversi formati, da utilizzare durante l’esercitazione di rilevamento.

Il docente sarà presente nel proprio ufficio (Campus Macchia Romana, Edificio 3D) per rispondere a domande sugli argomenti del corso e fornire materiale didattico nei seguenti giorni:

MARTEDI’ dalle 9:30 alle 11:30

GIOVEDI’ dalle 15:30 alle 17:30

Gli studenti potranno richiedere ulteriori appuntamenti telefonicamente o mediante e-mail.

25/01/2024, 13/02/2024, 13/03/2024, 10/04/2024, 15/05/2024, 27/06/2024, 22/07/2024, 11/09/2024, 07/10/2024, 20/11/2024

Non sono previsti seminari di esperti esterni