Corsi di studi in Scienze Geologiche (L-34 e LM-74)

Conoscenze approfondite (e acquisibili nel corso della laurea triennale) di Stratigrafia, Geologia del Sedimentario, Geochimica isotopica.

L'insegnamento illustra le metodologie e le finalità della tecnica ciclostratigrafica, sottolineando la stretta interdipendenza della geosfera con il clima e la biosfera. Vengono riprese le tecniche analitiche e stratigrafiche di dettaglio che consentono di correlare le successioni cicliche con le variazioni climatiche e quindi, se possibile, con quelle dei parametri orbitali (precessione, obliquità e eccentricità), per giungere alla moderna tecnica di datazione astrocronologica del record stratigrafico. Descrive l’evoluzione del sistema oceano-atmosfera nel corso degli eoni (dal precambriano all’attuale) e le implicazioni che questo ha avuto sul record stratigrafico e le implicazioni per la moderna stratigrafia applicata. 

 Capacità di analizzare il record stratigrafico con buon dettaglio e ricavare tutte le informazioni in esso conservate usando tecniche integrate (metodi geochimici, paleontologici, magnetostratigrafici, petrografici, mircoanalitici). In particolare o studente sarà in gradi di ricostruire: la massa d’acqua in cui i sedimenti si sono deposti, gli organismi che in essa vivevano, il clima durante la fase deposizionale, la durata del tempo registrato nella successione stratigrafica. Il corso fornisce in oltre conoscenze di base sull’evoluzione del sistema oceano-atmosfera dal Precambriano all’attuale.

 

L’esame è orale e, attraverso un colloquio articolato su tre quesiti, è finalizzato a valutare le conoscenze delle studente sulle origini e sulla pratica delle tecniche ciclostratigrafiche, le implicazioni che il loro utilizzo hanno per la costruzione della scala astro-cronologica dei tempi geologici e per la stratigrafia di dettaglio, i principali eventi oceanografici del Mesozoico e del Cenozoico.

 Ciclostratigrafia storica (da Gilbert a Milanckovitch e oltre). L’irraggiamento come motore del clima terrestre: Bilancio energetico.
Trasferimento dell'energia al sistema oceano-atmosfera. Fenomeni di assorbimento, dispersione e riflessione. Influenza dell'irraggiamento sul clima.
Funzionamento del Sistema Oceano/Atmosfera: parametri fisici e biologici che lo descrivono. Circolazione oceanica attuale e suo motore. La produttività e sua relazione con la disponibilità di nutrienti. Cenni su ciclo del Carbonio e ciclo dell'Ossigeno.
Fondamenti fisici della ciclostratigrafia: i parametri orbitali, precessione, eccentricità e obliquità; la loro influenza sull'irraggiamento della superficie terrestre.
Fondamenti geologici della ciclostratigrafia. Evidenze della ciclicità nel sedimento. Problemi di obliterazione o esaltazione del segnale orbitale nei diversi ambienti sedimentari. Successioni da prediligere per lo studio ciclostratigrafico.
Il record ciclostratigrafico nei diversi ambienti sedimentari (laghi, piattaforme, bacini; Newark, Matese, Piobbico ecc): problemi e preferenze.
Il record ciclostratigrafico. Esempi di successioni marine profonde nel Neogene del Mediterraneo (Ras il Pellegrin, Malta) e nel Cretacico della Tetide (Marne a Fucoidi, Piobbico, Umbria).
Tecniche di analisi spettrale dei dati ciclici. Trasformata di Fourier; analisi spettrale di segnali semplici. Approfondimenti sull’analisi spettrale delle curve orbitali e dei proxies climatici.
Tecniche di analisi spettrale dei dati geologici; teoria e problematiche applicative. Passaggio dall'analisi dei dati geologici nella scala lineare, all'analisi alla scala tempo. Sintonizzazione (tuning). Concetti fondanti della relazione parametri orbitali/clima/sedimento: i sapropels di Hilgen.
La scala temporale astronomica ATS: concetti di base. Metodi di perforazione oceanica e loro importanza per la costruzione della ATS. Origine della ATS e sua costruzione. La ATS del Neogene: costruzione della APTS nel Mediterraneo; problematiche relative alla calibrazione dalla APTS in sedimenti marini e continentali. La ATS del Cenozoico. Possibili sviluppi futuri per l'estensione della ATS a tutto il Mesozoico: problemi astronomici e geologici.
Paleoceanografia: Evoluzione del chimismo negli oceani. Il tenore in O2 dell’oceano primordiale ed evoluzione del sistema oceano-atmosfera dal Precambriano all’attuale. (l’oceano aragonitico e l’oceano calcitico).
Evoluzione della paleoceanografia della Tetide: i proxies (isotopici, geochimici, paleontologici).
La circolazione oceanica nel Mesozoico e nel Cenozoico. Cosa sappiamo a grande scala. 
Estremi climatici e ripercussioni sul sistema oceano: gli eventi anossici oceanici (OAE). L’evento Toarciano (T-OAE) e gli eventi cretacici inferiori (OAE1a-d). 
Estremi climatici e ripercussioni sul sistema oceano: gli eventi anossici oceanici (OAE). Gli eventi OAE2 e OAE3. I massimi termici paleogenici (PETM, EECO, MECO).
Estremi climatici e ripercussioni sul sistema oceano: le età Glaciali del Plio-Pleistocene.
Esercitazioni: Analisi spettrale delle curve dei parametri orbitali: precessione, eccentricità e obliquità. Differenze nei diversi intervalli di tempo e relazione con le diverse soluzioni astronomiche.
Analisi spettrale delle curve di insolazione per diversi intervalli di tempo, con latitudini e longitudini preselezionate.
Analisi ciclostratigrafica della successione di Ain el Beida, a partire dai dati litostratigrafici e dei proxies climatici (d18O e contenuto in Al). Il dominio lineare e il dominio temporale. Esercizio di tuning astronomico.
Analisi ciclostratigrafica della successione pliocenica della Sicilia.
Ricostruzioni paleoclimatiche e astrocronologiche a partire dagli archivi geologici (es. PETM, glaciazioni pleistoceniche).

 
Dispense fornite dalla docente. 
Il programma gratuito Analyseries è fornito nel corso delle esercitazioni, come i dati sui quali si svolgono le esercitazioni.