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Oggetto:
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GEOLOGIA STRUTTURALE APPLICATA

Oggetto:

Structural and applied Geology

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Anno accademico 2022/2023

Codice attività didattica
MFN1496
Docenti
Prof. Rodolfo Carosi (Titolare del corso)
Dr. Salvatore Iaccarino (Titolare del corso)
Prof. Chiara Montomoli (Titolare del corso)
Corso di studio
Corso di Laurea Magistrale in Scienze Geologiche Applicate
Anno
1° anno
Periodo
Secondo semestre
Tipologia
Caratterizzante
Crediti/Valenza
6
SSD attività didattica
GEO/03 - geologia strutturale
Erogazione
Tradizionale
Lingua
Italiano
Frequenza
Consigliata
Tipologia esame
Orale
Prerequisiti
Conoscenze acquisite nei corsi della Laurea Triennale e in particolare: nozioni di geologia strutturale, geologia applicata, petrografia, geologia regionale e di rilevamento geologico.
Knowledge acquired in the courses of Bachelor in particular: concepts of structural geology, applied geology, petrography, geology regional geological survey
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Sommario insegnamento

Oggetto:

Obiettivi formativi

Conoscenza approfondita della geometria e della cinematica delle strutture duttili e fragili alle meso e alla microscala.
Conoscenza dei principali meccanismi di formazione delle foliazioni, delle lineazioni e delle zone di taglio fragili e duttili; meccanismi deformativi alla microscala. Conoscenza delle discontinuità strutturali e loro utilizzo applicativo per la stabilità dei pendii in roccia.

I contenuti proposti all'interno dell'insegnamento concorrono al raggiungimento degli obiettivi formativi della Laurea Magistrale per quanto riguarda gli aspetti applicativi della ricerca geologico-strutturale. In particolare le tecniche apprese durante il corso forniscono un valido strumento per la comprensione e la ricostruzione dei modelli geologici e geologico-strutturali, requisito di base per molti tipi di applicazione, e per l'analisi della stabilità dei pendii in roccia.

In-depth knowledge of the geometry and kinematics of the ductile and brittle structures at meso-and microscale.
Knowledge of the main mechanisms of formation of the foliation, the  lineations and brittle and ductile shear zones; deformation mechanisms  at the microscale. Knowledge of structural discontinuities and their use  application to the stability of the rock slope.

Topics addressed in this course are integral part in the educational targets related to the Master's degree, specifically for the different aspects of the applied structural geology. The focus is paid on the wide spectrum of techniques, typical of structural geology, which are fundamental tools for the description and reconstruction of geological and geological-structural models. This background is fundamental for numerous types of geological applications, such as the study of slope instability, and for a legitimate professional path.

Oggetto:

Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenza e capacità di comprensione.

 Alla fine di questo insegnamento lo studente/studentessa dovrà:

- conoscere le cause e i meccanismi che determinano la deformazione delle rocce a tutti i livelli strutturali;
- conoscere le principali strutture deformative delle rocce;
- conoscere le principali metodologie di analisi strutturale sia alla meso- che alla microscala;
- conoscere i principali meccanismi deformativi duttili e fragili nelle tettoniti;
- conoscere le principali applicazioni della geologia strutturale finalizzate alla verifica della stabilità dei pendii in roccia.

 Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Alla fine di questo insegnamento lo studente/studentessa saprà:

-  riconoscere, analizzare e interpretare le principali strutture deformative sia alla meso- che alla microscala;
- utilizzare gli indicatori cinematici ai fini della ricostruzione cinematica;
- utilizzare la geologia strutturale ai fini delle ricostruzioni geologiche, tettoniche e delle possibili applicazioni.

 Autonomia di giudizio

Alla fine di questo insegnamento lo studente/studentessa saprà formulare un giudizio:

- sulle metodologie di indagine strutturale più adatte ai diversi contesti geologici;
- sulla qualità dei dati acquisiti e sulla correttezza e attendibilità delle elaborazioni su di essi condotte.

 Abilità comunicative

Alla fine dell'insegnamento lo studente/studentessa dovrà sapere:

- utilizzare il linguaggio tecnico della geologia strutturale;
- utilizzare le conoscenze acquisite in ambiti di lavoro multidisciplinari;
- coordinarsi con diverse figure professionali che lavorano nella ricerca e nelle applicazioni della geologia e della geologia strutturale.

 Capacità di apprendimento

Alla fine di questo insegnamento lo studente/studentessa avrà capacità di studio, di analisi autonoma e di valutazione critica delle tecniche da utilizzare e della interpretazione dei dati acquisiti nella realizzazione di modelli geologici in aree deformate.

 Knowledge and understanding ability

After this course the student should be able to:

- describe the main deformation mechanisms related to rocks deformation at different structural levels;
- recognize and to characterize the main deformative structures within rocks;
- apply the different methodologies, typical of structural geology, both at the meso- and micro-scale;
- characterize the main ductile and brittle structures in tectonites;
- apply the different techniques of structural geology with the aim of the rock slope instability study.

Ability to apply knowledge and understanding

At the end of this teaching course the student will acquire the following skills:

- recognize, analyze and interpret the main deformation structures both at the meso- and micro-scale;
- identify the most common kinematic indicators needed for kinematics reconstructions;
- apply the different tools of structural geology for geological and tectonic reconstructions and for the related applications.

Judgment autonomy

After this course is expected that the student is able to provide a critical opinion on the:

- appropriate methodology of structural geology to apply in a particular context;
- robustness of acquired (or available) data and on the accuracy of their manipulations and consequent results.

Communication skills

After this course the student:

- acquired a technical jargon typical of Structural Geology;
- is able to apply the acquired skills in multidisciplinary-based working team;
- is able to interface with a network characterized by different professional profiles and where the different skills of a structural geologist are requested.

Learning ability

At the end of this course the student will acquire different skills needed for the structural study of an area, independent analysis, critical evaluation of the used techniques, obtained results and their interpretations, which are fundamental in a project aimed to the reconstruction of a geological model.

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Programma

Introduzione all'insegnamento.
Richiami: deformazione fragile e duttile: teoria e pratica; deformazione in 2D e 3D; diagramma di Flinn.
Deformazione; ellisse dello strain finito, incrementale e ISA. Deformazione progressiva e vene. Deformazione finita e metodi di analisi quantitativa. Deformazione non coassiale, apofisi del flusso, studio della vorticità cinematica con esempi di applicazioni.
Classificazione microscopica delle foliazioni e delle lineazioni nelle tettoniti e loro meccanismi di formazione.
Principali meccanismi deformativi delle tettoniti alla microscala ai diversi livelli strutturali. Fratturazione, diffusione e trasporto di materia, plasticità cristallina, ricristallizzazione. Processi di strain hardening and strain softening
Zone di taglio duttili, fragili-duttili e fragili: indicatori cinematici alla microscala per il senso di taglio. Flanking folds e flanking structures. Classificazione delle rocce di faglia alla scala meso- e microscopica.
Cinematica e deformazione del flusso nelle zone di taglio in vari contesti geodinamici. Zone di taglio crostali in contesti collisionali e loro implicazioni tettoniche (esempi nella catena Varisica e nella catena Himalayana).
Faglie, pseudotachiliti e strutture sismogeniche. Faglie e terremoti: cenni di sismotettonica; esempi nella penisola italiana. Cenni sul rischio sismico.
Introduzione alla meccanica delle rocce. Caratterizzazione strutturale delle discontinuità negli ammassi rocciosi (tipologia, giacitura, spaziatura, persistenza, scabrezza, apertura) e loro rappresentazioni stereografiche. Le principali classificazioni geomeccaniche degli ammassi rocciosi: caratteristiche e utilizzo.
Cenni sulla stabilità dei pendii in roccia: condizioni geometriche e meccaniche, cinematismi. Test di Markland; resistenza a taglio lungo le discontinuità.
Geologia della zona oggetto delle Lezioni fuori sede.

Introduction. Principles of ductile and brittle deformation; theory and practice; 2D and 3D deformation; Flinn graph.
Deformation; finite strain, incremental strain, ISA. Progressive deformation and veins. Methods to analise finite strain. Non coaxial deformation, flux aphophyses. Kinematic vorticity number and its
application with geological examples.
Microscopic classification of foliation and lineation in tectonites and their mechanisms of formation.
Deformation mechanisms of tectonites at the microscale at different structural levels. Fracturing, diffusion and mass transfer, crystalline plasticity, recrystallization. Strain hardening and strain softening processes.
Ductile and brittle shear zones; kinematic indicators at the microscale. Flanking folds and flanking structures.
Classification of fault rocks at the meso- and micro-scale.
Deformation and kinematics of the flow in shear zones in different geodynamic setting.
Shear zones in collisional orogens and their tectonic consequences.
Examples and applications from the Variscan and Himalayan belts.
Faults, pseudotachylites and seismogenic structures. Faults and earthquackes: brief introduction to seismotectonics with examples from Italy. Introduction to seismic hazard.
Introduction to rock mechanic. Structural characterization of discontinuitites in rocks and analysis by stereographic projection.
Main geomechanic classification of rocks; characteristics and use.
Introducton to stability of rock slopes: geometry, mechanics and kinematics. Markland test; shear strenght of discontinuities.
Knowledge of the geology of the areas for field excursions.
Field excursions in deformed areas.

 

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Modalità di insegnamento

La metodologia didattica consiste in:

lezioni frontali n. 32 ore,

esercitazioni di laboratorio n 16,

esercitazioni sul terreno n. 24.

Questo insegnamento sarà erogato in presenza, secondo le modalità e i tempi che verranno comunicati dal docente compatibilmente con le eventuali disposizioni di carattere sanitario. E’ fortemente consigliata la partecipazione, in presenza, alle esercitazioni di laboratorio e sul terreno.

The course will be organized as follow:

-lectures (32 hours)

-practical exercises in classroom (16 hours)

-field trip excursion (24 hours)

This course will be based on traditional lessons. Detailed information will be provided by the teacher mostly based on the public health recommendations. Participation to exercises both on the field and in classroom is mandatory.

 

 

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Modalità di verifica dell'apprendimento

 

Gli esami di profitto si svolgono in presenza. L’Ateneo organizzerà esami in modalità remota per gli studenti nelle seguenti condizioni: 
- positivi al COVID 19 
- residenti all’estero se impossibilitati a rientrare in Italia a fronte di limitazioni agli spostamenti internazionali.

L'esame si svolge mediante una prova orale sugli argomenti trattati durante corso della durata di circa 45 minuti.

L'esame è volto ad accertare l'acquisizione delle conoscenze dei principali meccanismi deformativi, delle strutture e della loro cinematica, delle tecniche di analisi strutturale e la capacità di applicarle in modo critico. L'esame consiste di domande sia sulla parte generale del corso sia sugli argomenti trattati durante le esercitazioni in aula e in campo. Una parte delle domande è volta al riconoscimento e alla interpretazione di strutture fragili e duttili alla microscala tramite osservazione di microfotografie di strutture trattate durante le esercitazioni.

Di norma è' richiesta la partecipazione alle esercitazioni e alle esercitazioni in campo con relativa stesura di relazioni tecniche da discutere durante l'esame.*

 

 

 

The exam will be in person (online upon request of the student and in specific conditions - see UNITO latest regulations)

The exam consists of a 45 min. oral test concerning the different topics discussed in the course.

During the examination the student should demonstrate a solid knowledge about the different geological structures, the main deformation mechanisms of minerals and rocks, the kinematic analysis, the different methodologies, typical of a structural analysis and their critical applications. The oral test consists of several questions related to subject discussed both in the classroom during frontal lectures and during field, practical exercises and laboratory work. The latter part also includes the recognition of brittle and ductile structures at the microscale with the aids of microphotos.

It is required the participation in exercises with its reporting technical examination.*

 

 

Testi consigliati e bibliografia

Oggetto:

Fossen H. (2012) - Structural Geology, Cambridge University Press, 463 pp.
Passchier C. W. & Trouw R.A. J. (2005) - Microtectonics, Springer, 366 pp.
Frassi C., Carosi R., Montomoli C. (2009) - Proiezioni stereografiche in geologia strutturale, Dedalo edizioni, 55 pp. 
Scesi L., Papini M., Gattinoni P. (2006) - Geologia Applicata. Il Rilevamento geologico-tecnico. Vol I, II edizione. 
Trouw R.A.J., Passchier C.W. & Wiersma D.J. (2010) - Atlas of mylonite and related microstructures. Springer, 322 pp.



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Orario lezioniV

GiorniOreAula
Lunedì14:00 - 16:00Aula Ruffini Dipartimento di Scienze della Terra
Martedì9:00 - 11:00Aula Pognante Dipartimento di Scienze della Terra

Lezioni: dal 29/02/2016 al 10/06/2016

Registrazione
  • Chiusa
    Apertura registrazione
    09/02/2022 alle ore 12:00
    Chiusura registrazione
    31/05/2022 alle ore 12:00
    N° massimo di studenti
    40 (Raggiunto questo numero di studenti registrati non sarà più possibile registrarsi a questo insegnamento!)
    Oggetto:
    Ultimo aggiornamento: 07/11/2022 17:10
    Non cliccare qui!