Il corso vuole permettere agli studenti di acquisire le conoscenze di base sulla geometria delle principali strutture geologiche, in particolare sulla loro deformazione, sia fragile che duttile, attraverso la descrizione e classificazione (analisi geometrica), per fornire gli elementi concettuali per la ricostruzione della storia deformativa (analisi cinematica) e per la definizione della dinamica crostale (analisi dinamica).

1.     Metodologie di analisi geometrica, cinematica e dinamica delle strutture geologiche. Il fattore tempo. I sistemi di coordinate nel piano e nello spazio. I vettori e loro proprietà. Geometria descrittiva di piani e linee nello spazio. Rappresentazione di strutture geologiche. Metodi e unità di misura. Problema dei tre punti nello spazio. Topografia e gradiente. Lettura delle carte geologiche. Metodi della sismica a riflessione. Concetto di isopache e isocrone (2 h di lezione).

2.     La deformazione (strain), introduzione. La cinematica della deformazione. Misura dello strain. L’ellissoide di deformazione. Equazioni per lo strain finito. Deformazione da taglio. Il cerchio di Mohr per lo strain finito. Gli assi principali della deformazione. Linee di deformazione non finita. Deformazione finita e differenziale. Percorso della deformazione. Deformazione nel piano e in 3D (2h di lezione).

3.     Concetti di forza e di stress. Unità di misura dello stress. Stress in un punto e nel piano. Gli assi di stress principali. I tensori dello stress. Stress medio, deviatorico e speciali. Costruzione del cerchio di Mohr per lo stress in un piano comunque orientato. Il cerchio di Mohr in 3D. Relazioni stress/strain (2 h di lezione).

4.     Reologia dei materiali, concetto di elasticità, limite elastico e plasticità. Deformazioni plastiche e viscose . Concetti di strain rate, viscosità e creep nei materiali rocciosi. Fattori ambientali che influenzano la risposta delle rocce allo stress. Comportamento fragile, duttile, cataclastico e crystal plastic nelle rocce. Elasticità e compattazione. Effetto termico e elasticità. Compattazione delle rocce e diagenesi. Ruolo della pressione dei fluidi (4 h di lezione).

5.     Meccanismi deformativi. Tipi e sistemi di fratture. Effetto della pressione dei pori nello sviluppo delle fratture. Effetto delle fratture preesistenti. Il concetto di attrito nella reologia dei materiali. Il meccanismo della presso soluzione e della plasticità cristallina nelle rocce. Meccanismi di deformazione per plasticità cristallina. Sintesi dei diversi meccanismi deformativi nelle rocce. Leggi di flusso e stato di stress nella litosfera (2h di lezione).

6.     I sistemi di fratture, i joints e le vene. Faglie e joints nei sistemi di fratture. Relazioni tra joints e vene e altre strutture geologiche (2h di lezione).

7.     Faglie. Nomenclatura e geometria. Rigetto apparente e reale. Tipologie di faglie dirette inverse e trascorrenti. Le rocce di faglia. Senso di movimento e effetti superficiali delle faglie. Inizio delle faglie. Determinazione del senso di scivolamento. Dinamica e cinematica delle faglie. Teoria di Anderson per le faglie. Calcolo della deformazione e dello stress da una popolazione di faglie. Meccanica delle faglie inverse e dei sovrascorrimenti. La pressione dei fluidi nelle rocce e lo sviluppo di faglie (4 h di lezione).

8.     Pieghe – Geometria. Geometria descrittiva delle pieghe. Nomenclatura delle pieghe basata sull'orientazione. Rapporti tra geometria e cinematica nelle pieghe. Classificazione basata sulla forma degli strati piegati. Classificazione geometrica e cinematica. Pieghe sovrimposte. Cinematica delle pieghe. Dinamica delle pieghe. Tipi di roccia corrispondenti a diversa competenza nel piegamento (4h di lezione).

9.     Strutture minori lineari. Il boudinage, la foliazione, le lineazioni dovute ad intersezione tra foliazioni. Il clivaggio e la terminologia del clivaggio, sua natura e domini strutturali. Rapporto tra clivaggio e strain. Processo di sviluppo della foliazione. La rotazione dei grani. Clivaggio da presso soluzione e il crenulation cleavage, il clivaggio e la deformazione (2 h di lezione).

10.   Zone di taglio e loro geometria, la trasposizione e il senso del taglio. Uso della foliazione per determinare lo spostamento nelle zone di taglio (2h di lezione).

11.   I sovrascorrimenti. Introduzione e contesti tettonici. Terminologia. La tettonica di scollamento superficiale e i thrusts belts. Caratteristiche base dei fold-thrust-belts e dei bacini di avanpaese. Principali geometrie nei sistemi di sovrascorrimento. Tipologia delle pieghe nei thrust-belts. Rapporti tra pieghe e faglie. Thick skinned e thin skinned faulting. Sistemi di sovrascorrimenti e catene a pieghe e inquadramento nel modello tettonica a zolle (4h di lezione).

12.   Sistemi di tettonica distensiva. Analisi delle strutture distensive. Il modello degli scivolamenti gravitativi. Faglie di crescita nei margini passivi subsidenti. Provincie di tettonica da rift. Categoria delle strutture distensive. Rotazione di faglie planari, faglie normali listriche e faglie normali a basso angolo. Concetti dei thrust belt applicati ai terreni distensivi (4h di lezione).

13.   Sistemi di faglie trascorrenti. Contesto tettonico delle faglie trascorrenti. Faglie trascorrenti e faglie di tear, sistemi trastensivi e transpressivi. Geometrie e strutture associate con le faglie trascorrenti, i bacini di pull-apart. Le strutture associate alla terminazione delle faglie trascorrenti (2h di lezione).

E' auspicabile che lo studente abbia superato gli esami fondamentali del I anno di corso

Conoscenza e capacità di comprensione. Al termine del corso lo studente dovrà avere assimilato le conoscenze fondamentali sulla Geologia Strutturale. Lo studente dovrà inoltre mostrare il possesso della capacità di analizzare in chiave strutturale la geometria, la cinematica delle strutture geologiche. Queste abilità verranno verificate attraverso la prova orale.

Conoscenza e capacità di comprensione applicate. Lo studente dovrà essere in grado di utilizzare correttamente la terminologia geologica relativa alle strutture geologiche. In particolare dovrà essere in grado di conoscere le metodologie per lo studio delle deformazioni delle rocce incluse le faglie e le pieghe, Inoltre dovrà avere le conoscenze per contribuire in maniera attiva, insieme ad altre professionalità, al riconoscimento e descrizione delle strutture geologiche.  Queste abilità verranno verificate attraverso la prova orale.

Autonomia di giudizio. Lo studente dovrà essere in grado di conoscere le caratteristiche strutturali delle rocce sia sul terreno che attraverso le carte geologiche.  Inoltre dovrà saper inquadrare le strutture tettoniche in un ambito regionale. Queste abilità verranno verificate attraverso la prova d’esame finale.

Abilità comunicative. Lo studente dovrà essere in grado di descrivere e sintetizzare gli aspetti geologico strutturali delle rocce, ed applicare queste conoscenze in diversi ambiti geologici ed in differenti contesti tettonici .Dovrà essere in grado di descrivere l'assetto strutturale generale  di una regione utilizzando un linguaggio tecnico specifico.

Capacità di apprendimento.  Lo studente dovrà essere in grado di costruire il proprio percorso di crescita scientifica in ambito geologico-strutturale in maniera critica ed autonoma, essendo in grado di utilizzare le conoscenze acquisite. Queste capacità, per quanto possibile, verranno stimolate dal docente proponendo approfondimenti.

Il materiale didattico predisposto dalla/dal docente in aggiunta ai testi consigliati (come ad esempio diapositive, dispense, esercizi, bibliografia) e le comunicazioni della/del docente specifiche per l'insegnamento sono reperibili all'interno della piattaforma Moodle › blended.uniurb.it

esercitazioni in laboratorio in sede ed eventuali escursioni sul terreno

Modalità didattiche

Lezioni frontali, esercitazioni in laboratorio ed eventuali escursioni sul terreno.

Didattica innovativa

La modalità didattica in presenza sarà arricchita con esercitazioni e approfondimenti individuali e di gruppo che gli studenti svolgeranno utilizzando la piattaforma Moodle dell'Ateneo. Alcuni argomenti del corso verranno trattati seguendo la pratica della “lezione capovolta”.

Obblighi

Non sono previsti obblighi di frequenza per le lezioni frontali. Tuttavia allo studente è consigliata la frequenza ad almeno i 2/3 delle attività di laboratorio, esercitazioni sul terreno, stages e attività formative di tipo seminariale.

Testi di studio

Appunti dalle lezioni del docente.

Libro consigliato:

Fossen H. – Geologia Strutturale . Zanichelli Ed. Bologna – 2020.

Testi di consultazione:

Pollard David D., Martel Stephen J. – Structural geology. A quantitative introduction. Cambridge University Press – 2020.

Modalità di
accertamento

I risultati di apprendimento attesi saranno valutati con una prova scritta articolata su di una serie di domande volte a valutare la conoscenza dei concetti base della geologia strutturale, il grado di articolazione della risposta, la padronanza del linguaggio specifico e la capacità di analisi. La prova d'esame viene valutata con voto in trentesimi.

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.

Modalità didattiche

Studio dei testi consigliati.

Testi di studio

Per dare la possibilità alle studentesse e agli studenti non frequentanti di compensare con lo studio autonomo quanto è svolto durante le lezioni, sono indicati i seguenti materiali riferiti ai medesimi contenuti del programma ai fini di promuoverne la piena comprensione:

- Appunti dalle lezioni del docente.

Libro consigliato:

Fossen H. – Geologia Strutturale . Zanichelli Ed. Bologna – 2020.

Testi di consultazione:

Pollard David D., Martel Stephen J. – Structural geology . A quantitative introduction. Cambridge University Press – 2020.

Modalità di
accertamento

I risultati di apprendimento attesi saranno valutati con una prova scritta articolata su di una serie di domande volte a valutare la conoscenza dei concetti base della geologia strutturale, il grado di articolazione della risposta, la padronanza del linguaggio specifico e la capacità di analisi. La prova d'esame viene valutata con voto in trentesimi

Disabilità e DSA

Le studentesse e gli studenti che hanno registrato la certificazione di disabilità o la certificazione di DSA presso l'Ufficio Inclusione e diritto allo studio, possono chiedere di utilizzare le mappe concettuali (per parole chiave) durante la prova di esame.

A tal fine, è necessario inviare le mappe, due settimane prima dell’appello di esame, alla o al docente del corso, che ne verificherà la coerenza con le indicazioni delle linee guida di ateneo e potrà chiederne la modifica.