SEDIMENTOLOGIA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2018/2019
- Docente
- MICHELE MORSILLI
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- GEO/02
Obiettivi formativi
- Lo scopo di questo corso è fornire le varie nozioni che permetteranno di comprendere: la formazione dei sedimenti di diversa composizione e provenienza, le principali trasformazioni diagenetiche con particolare riguardo alle rocce carbonatiche, i processi di trasporto e deposizione compresi i regimi di flusso, gli aspetti sedimentologici dei principali ambienti di sedimentazione attuali e la loro comparazione con quelli del passato; modelli di facies e architettura deposizionale delle successioni terrigene e carbonatiche.
Uno dei principali obiettivi formativi è di fornire le conoscenze necessarie alla comprensione dei processi sedimentari e di sviluppare capacità di sintesi, elaborazione di dati stratigrafico-sedimentologici e relativa interpretazione e, infine, sviluppare le capacità critiche nell’analisi dei modelli di facies esistenti in letteratura.
Le principali conoscenze acquisite saranno:
Definire l’origine e la costituzione dei sedimenti e delle rocce sedimentarie;
Comprendere i processi di trasporto e in quale regime di flusso si creano;
Definire e conoscere in dettaglio le strutture sedimentarie;
Comprendere i concetti di facies e loro gerarchia unitamente alla dinamica deposizionale;
Analizzare gli ambienti sedimentari sia dal punto di vista morfologico che deposizionale, con particolare attenzione ai processi sedimentari, fattori di controllo e all’interazione con gli organismi produttori;
Definire e comprendere i modelli di facies e l’architettura deposizionale dei principali ambienti deposizionali attuali e fossili;
Le principali abilità (ossia la capacità di applicare le conoscenze acquisite) saranno:
riconoscere e classificare le strutture sedimentarie e capire i processi deposizionali,
identificare i processi di trasporto in base ai tipi di depositi;
essere in grado di sintetizzare dati utili per le ricostruzioni paleoambientali;
fornire interpretazioni da dati di affioramento o di sottosuolo sull’evoluzione sedimentaria delle successioni rocciose ed eventuale inquadramento stratigrapfico-sequenziale;
identificare i fattori di controllo dei processi sedimentari e la loro dinamica;
comprendere le successioni sedimentarie attraverso un’analisi basata sulla comprensione dei processi e dei loro prodotti;
ricostruire modelli di facies sulla base dei processi e prodotti identificati;
utilizzare tutte le conoscenze acquisite durante il corso per ricostruire, interpretare e valutare in modo critico gli eventuali dati originali disponibili e modelli di facies proposti. Prerequisiti
- Conoscenza pregresse di geologia, geologia strutturale, paleontologia, chimica e fisica.
Contenuti del corso
- 1- Origine e costituzione dei sedimenti e delle rocce sedimentarie (6 ore di lezioni frontali)
• I componenti dei sedimenti e delle rocce sedimentarie.
• Caratteri tessiturali dei sedimenti
• Classificazione delle rocce sedimentarie
• Cenni su altri tipi di sedimenti
• Cenni sulla diagenesis
•
2- Principi di idrodinamica e trasporto sedimentario (6 ore di lezioni frontali)
• Introduzione alla dinamica dei fluidi
• Flussi uniformi e non uniformi
• Comportamento laminare e turbolento
• Il trasporto di sedimento in un fluido
• Processi trattivi ed esempi di strutture sedimentarie.
• Flussi iperconcentrati e massivi
• Moto ondoso e mare e onde interne.
3- Strutture sedimentarie (6 ore di lezioni frontali)
• Introduzione alle strutture sedimentarie
• Definizione di strato e lamina e classificazione geometrica
• Strutture di fondo da corrente unidirezionale, da onda, bidirezionali
• Strutture e depositi da flussi iperconcetrati e massivi
• Strutture sedimentarie erosive, deformative
• Riconoscimento di strutture sedimentarie e organizzazione tridimensionale.
4- Dinamica dei processi sedimentari (6 ore di lezioni frontali)
• Cenni sui corpi sedimentari e loro rapporti geometrici
• Cenni sulle variazioni eustatiche e relative del livello marino
• Cenni sull’interazione tra apporto sedimentario, spazio disponibile per la sedimentazione e variazioni del livello marino
• Concetto di trasgressione e regressione
• Introduzione alla stratigrafia sequenziale e analisi critica dei modelli esistenti.
5 – Introduzione agli ambienti di sedimentazione (4 ore di lezioni frontali)
Gli ambienti sedimentari e l’analisi di facies: definizione di ambiente sedimentario e loro suddivisione , definizioni di facies, biofacies, associazione di facies, Legge di Walther; analisi di facies metodi per la diagnosi ambientale, rappresentazioni grafiche (paleocorrenti, log stratigrafico), sistemi deposizionali e modelli di facies.
1- AMBIENTI CONTINENTALI (6 ore di lezioni frontali)
• Ambiente alluvionale - I processi di trasporto e deposizione. Classificazione e controllo sui canali fluviali. Il sistema torrentizio e le conoidi alluvionali: processi e prodotti. Conoidi dominate da debris flow e da flussi. Esempi di architettura deposizionale di sistemi alluvionali fossili.
2- AMBIENTI DI TRANSIZIONE (6 ore di lezioni frontali)
• Delta ed estuari – I delta: classificazione morfologico/dinamica e classificazione basata sui processi fisici dominanti. Elementi del sistema deltizio. Gli estuari: definizione e classificazione..
• Ambiente costiero – Definizioni tipi di coste. Le spiagge: la classificazione della costa in base alla granulometria e ai processi fisici dominanti. Il profilo idrodinamico delle spiagge: livello di base delle onde normali e di tempesta. Correnti di lungocosta e rip current.
3- AMBIENTI MARINI (8 ore di lezioni frontali)
• Ambiente di piattaforma (shallow clastic sea): Piattaforme a sedimentazione terrigena. Processi fisici dominanti. Tipi di margini in relazione all'energia dell'ambiente e pendenza del substrato.
• Ambiente marino profondo –Suddivisione dei bacini oceanici. I processi fisici dominanti. Depositi torbiditici e loro architettura deposizionale (vari modelli). Associazioni di facies e relativi ambienti di sedimentazione.
• Gli ambienti a sedimentazione carbonatica. I principi della produzione carbonatica e le interazioni con i parametri climatici e biologici. Gli ambienti attuali a deposizione carbonatica. Distribuzione dei vari tipi di sedimenti. Associazioni di facies ed organizzazione interna nei vari ambienti: esempi attuali e fossili. Modelli di architettura deposizionale. Interazioni fattori interni ed esterni ed organizzazione sedimentaria delle piattaforme carbonatiche. Metodi didattici
- Il metodo didattico prevede lezioni frontali in aula su tutti gli argomenti del corso ed alcune esercitazioni pratiche, oltre che escursioni sul terreno.
Le lezioni sono svolte tramite l’ausilio di presentazioni su schermo, preparate dal docente e costantemente aggiornate, con numerose immagini e schemi semplificativi. Le informazioni fornite nella presentazione provengono prevalentemente da articoli scientifici selezionati da riviste scientifiche di notevole impatto.
La presentazione segue uno schema logico con nozioni generali e schemi che vengono approfonditi nel corso della lezione.
Durante la lezione il docente interagisce frequentemente con gli studenti con domande specifiche, sollevando dubbi sulle conoscenze e interpretazioni fornite per spiegare un determinato processo. Lo scopo è di sviluppare il senso critico e di stimolare la curiosità sugli argomenti trattati. Modalità di verifica dell'apprendimento
- L’obiettivo della prova d’esame consiste nel verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati.
L’esame è diviso in 2 parti: una prova scritta (esame parziale) e una prova orale.
L’esame parziale a domande aperte su tutti gli argomenti trattati nella prima metà del corso. La prova ha lo scopo di valutare lo studio della materia e la comprensione degli argomenti e facilitare il superamento dell’esame finale. Per superare la prova è necessario acquisire almeno 18 punti su 30. I punti relativi alle singole domande potranno essere diversi e comunque specificati dal docente durante la prova. Il tempo previsto per la prova è di 2 ore. Non è consentito consultare testi o utilizzare PC, smart phone, iwatch etc.;
una prova orale nella quale non sarà valutata tanto l'abilità nel "ripetere" qualche argomento trattato a lezione, quanto la capacità di collegare e confrontare aspetti diversi trattati durante il corso ed in particolare sulla seconda parte del corso. Questa modalità è riservata al candidato il quale abbia superato il precedente esame parziali con un punteggio di almeno 18/30. In particolare, se lo studente non ha superato o non ha effettuato l’esame parziale, la prova orale sarà effettuata su tutto il programma. Per superare la prova orale è necessario acquisire almeno 18 punti su 30.
Il voto finale è dato dalla somma dei 2 punteggi (parziale+orale) diviso 2. Per superare l’esame complessivo è necessario acquisire un punteggio minimo di 18 su 30.
Qualora il punteggio finale sia inferiore a 18 è necessario ripetere la prova orale con le modalità e le prescrizioni citate. Testi di riferimento
- Copie in PDF delle presentazioni del docente e altro materiale fornito durante il corso.
Molti argomenti possono essere approfonditi sui seguenti testi e su articoli scientifici.
ALLEN P.A. (1997). Earth surface processes. Blackwell Science London
BOSELLINI A. (1991). Introduzione allo studio delle rocce carbonatiche. Italo Bovolenta editore.
BOSELLINI A., RICCI LUCCHI F., MUTTI E. (1989). Rocce e successioni sedimentarie. UTET.
NICHOLS (2009). Sedimentology and Stratigraphy. Blackwell Science London.
REINECK H.E., SINGH I.B. (1980) - Depositional Sedimentary Environments. Springer-Verlag, Berlin.
READING H.G. (1996). Sedimentary environments. 688 p. Blackwell Science London.
RICCI LUCCHI F. (1972-1980)- Sedimentologia, parte I, II, III. CLUEB, Bologna.
RICCI LUCCHI F. (1992). Sedimentografia. Atlante fotografici delle strutture e dei sedimenti. Zanichelli, Bologna.
TUCKER M.E, WRIGHT P. (1990). Carbonate sedimentology. Blackwell Science London
TUCKER M.E. (2000). Sedimentary petrography. Blackwell Science London.
LEEDER M. (1999), Sedimentology and sedimentary basin. Blackwell Science London
