Obiettivi Formativi
Porre le conoscenze di base sulla geometria delle principali strutture deformative, sia fragili che duttili per la loro classificazione e descrizione (analisi geometrica), fornire gli elementi concettuali per la ricostruzione della storia deformativa (analisi cinematica) e per la definizione della dinamica crostale (analisi dinamica).
Programma
Parte I Dimensioni e massa della terra. Calcolo della massa della terra: esperimento di Cavendish. Densit? della terra. Magnetismo e campo magnetico. Il campo magnetico terrestre e sua inversione. Inclinazione e declinazione magnetica. Origine del campo magnetico terrestre. Paleomagnetismo. Anomalie magnetiche. Migrazione dei poli e ricostruzione dei percorsi delle placche. Stratigrafia magnetica e scala magnetostratigrafica. Il campo gravimetrico terrestre e l?isostasia. Anomalie gravimetriche: correzioni di Faye e di Bouguer. Geoide ed ellissoide. La forma della terra: l?ellissoide di Hayford. Andamento delle anomalie di gravit? nei diversi contesti geodinamici. Le anomalie gravimetriche come indicatrici dello spessore e dello stato termico della crosta. Andamento delle anomalie gravimetriche nella regione italiana. Anomalie gravimetriche e profondit? del limite crosta-mantello. I terremoti, le onde sismiche e la costituzione interna della terra. L?andamento delle onde sismiche all?interno della terra: le discontinuit? di Mohorovicic e di Gutemberg. Crosta, mantello, nucleo esterno e nucleo interno: composizione e caratteri fisici. Crosta continentale e crosta oceanica. Litosfera, astenosfera, mesosfera, nucleo esterno e nucleo interno. Il calore interno della terra. Gradiente geotermico e meccanismi di trasmissione del calore. Il flusso termico sotto i continenti e gli oceani. L?origine del calore terrestre. Le celle convettive. ? Parte II Le deformazioni della crosta terrestre. Il principio di sovrapposizione di Stenone e la giacitura originaria degli strati. Giacitura degli strati e dei piani geologici: direzione, immersione e inclinazione. Strati orizzontali, inclinati e rovesciati. Il riconoscimento della base degli strati. Tipi elementari di deformazione in rocce stratificate. La deformazione duttile: le pieghe e loro nomenclatura (nucleo, piano assiale, fianchi, asse, cerniera e cresta). Pieghe cilindriche e coniche. Culminazioni e depressioni assiali. Classificazioni delle pieghe in base alla posizione della cerniera, et? dei terreni al nucleo, inclinazione del piano assiale, inclinazione dei fianchi, valore dell?angolo d?interlembo, forma e curvatura della cerniera. Brachisinclinali a brachianticlinali, duomi e bacini. Meccanismi di formazione delle pieghe: pieghe concentriche e pieghe simili. Pieghe da trascinamento (drag folds) e loro utilizzazione. Pieghe disarmoniche. Deformazione polifasica. La deformazione fragile o rigida: le faglie. Nomenclatura delle parti di una faglia. Rigetto. Classificazione delle faglie in base al movimento relativo dei blocchi (dirette, inverse e trascorrenti), in base ai rapporti tra giacitura del piano di faglia e degli strati (faglie conformi e contrarie, faglie di direzione e d?immersione). Indicatori cinematici del movimento delle faglie: strie. gradini di calcite e deformazioni degli strati lungo il piano di faglia. Associazioni di faglie: faglie principali e secondarie, faglie vicarianti e parallele, faglie sintetiche e antitetiche, horst e graben, faglie listriche e master fault. Pieghe-fagle e cunei listrici. La tettonica sin-sedimentaria: megabrecce e slumpings. Le falde di ricoprimento: alloctono e autoctono, klippen e finestre tettoniche. Cataclasiti e miloniti. Scaglie tettoniche. La scoperta della struttura a falde degli orogeni: il caso delle Alpi. Thrust-faults e strutture a duplex. La tettonica gravitativa. I diapiri e la tettonica del sale. Interpretazione e ricostruzione temporale delle strutture tettoniche. ? Parte III La mobilit? della litosfera e la formazione degli orogeni. I precursori: Wegener e la deriva dei continenti. I meccanismi della deriva proposti da Holmes. La tettonica delle zolle: distribuzione dei vulcani e dei terremoti, zone stabili e zone instabili. Vulcanismo alcalino e calco-alcaIino, terremoti superficiali, intermedi e profondi: il piano di Benioff. Le zolle litosferiche e i loro margini. Le celle convettive e i movimenti delle zolle. I margini divergenti. Le dorsali oceaniche e l?espansione dei fondi oceanici: natura, morfologia ed et? dei fondi oceanici. Faglie trasformi e zone di frattura. Costituzione della crosta oceanica. Formazione di un oceano: rifting e delaminazione crostale. I margini convergenti, i processi di subduzione e la formazione degli orogeni. Fossa oceanica, cuneo di accrezione, bacino di avanarco, arco vulcanico, bacino di retroarco marino o continentale. Orogeni pacifici di tipo Ande e Marianne; orogeni pacifici di tipo Giappone e bacini marginali. Orogeni collisionali di tipo alpino-himalayano, Taiwan e Catena Maghrebide. Metamorfismo legato alla subduzione e m?langes. Possibilit? di obduzione della crosta oceanica e relativi meccanismi. I margini trasformi. La faglia di Sant?Andrea e la faglia del Mar Morto. Deformazione legata a faglie trasformi complesse: bacini di pull-apart, pieghe e thrusts. Il Mar Morto e il Mar di Marmara. Il ciclo di Wilson. Il vulcanismo all?interno delle zolle: i punti caldi. Le ?catene vulcaniche? come indicatrici del movimento e della velocit? delle zolle: Catena dell?Imperatore-Midway-Haway e Tuamotu-Pitcairn. Guyot. Plateaux vulcanici sui continenti (Deccan, Karroo etc.) e negli oceani (Kerguelen e Ontong Java). ? Parte IV Orogeni e rilievi. Le catene alpine del Mediterraneo occidentale. La teoria della geosinclinale: concetti di polarit?, interno-esterno, flysch e molassa. Catena, avanfossa, avampaese; bacini di up-thrust. Il meccanismo dell?erosione tettonica e la deformazione della zolla superiore. Il percorso P-T-t come indicatore dell?evoluzione tettonica. Le Alpi: unit? elvetiche, pennidiche e australpine. Zolle principali e microcontinenti. Evoluzione tettonica. L?Appennino Settentrionale: unit? liguri, sub-liguri, toscane e umbro-marchigiane. Le fasi tettogenetiche dell?Appennino settentrionale nei diversi modelli di evoluzione tettono-sedimentaria.