GEOLOGIA STRATIGRAFICA CON LABORATORIO 1
Anno accademico 2026/2027 - Docente: AGATA DI STEFANORisultati di apprendimento attesi
A: CONOSCENZA E CAPACITÀ DI COMPRENSIONE
Il corso ha l’obiettivo di far acquisire agli studenti i principi fondamentali della Geologia Stratigrafica, che ha lo scopo di descrivere, ordinare e classificare le successioni rocciose e correlarle nel tempo e nello spazio.
· Dimostrare un'ampia conoscenza e comprensione delle caratteristiche essenziali, dei processi, della storia e dei materiali del Sistema Terra: Acquisire i principi di stratigrafia (litostratigrafia, biostratigrafia, cronostratigrafia) per ricostruire l'evoluzione sedimentaria dei bacini sedimentari e le variazioni paleo-ambientali del Pianeta.
· Adeguate competenze di cartografia nel campo delle Scienze della Terra (ad es. lettura di carte geografiche, cartografia geologica, disegno di sezioni e colonne geologiche): Sviluppare la capacità di rilevare successioni sedimentarie sul terreno, rappresentandole correttamente attraverso la realizzazione di colonne stratigrafiche sintetiche, sezioni geologiche e correlazioni alla scala di bacino.
· Capacità di raccogliere, elaborare e interpretare, sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo, dati provenienti da diverse fonti: Saper ricavare e sintetizzare informazioni da sezioni stratigrafiche misurate sul terreno, campioni rocciosi, log di carotaggio e banche dati geologiche, traducendo dati eterogenei in modelli di correlazione e ricostruzioni paleo-ambientali coerenti.
· Competenze rilevanti per tutti i principali settori lavorativi nel campo delle scienze della Terra: Fornire le basi metodologiche della stratigrafia indispensabili per la cartografia geologica ufficiale, la ricerca e gestione delle risorse naturali, la prevenzione dei rischi geologici e la pianificazione territoriale.
B: CAPACITÀ APPLICATIVE
· Capacità di osservare e comprendere l'ambiente: Riconoscere sul terreno le litofacies sedimentarie, le strutture deposizionali e le geometrie dei corpi rocciosi per dedurre i contesti deposizionali continentali, transizionali o marini originali.
· Applicazione di semplici metodi quantitativi, compresi quelli geospaziali, ai sistemi terrestri: Applicare tecniche per il calcolo dei tassi di sedimentazione e della durata dei processi sedimentari, integrando metodi di analisi spaziale per la cartografia e la correlazione delle unità litostratigrafiche.
· Capacità di raccogliere, elaborare e interpretare, sia dal punto di vista qualitativo che quantitativo, dati provenienti da diverse fonti: Applicare le procedure di campionamento stratigrafico in affioramento e da carote di sondaggio, combinandole con log di pozzo la ricostruzione di modelli deposizionali complessi.
C: AUTONOMIA DI GIUDIZIO
· Capacità di percepire e comprendere le dimensioni spaziali e temporali dei processi geologici e i loro effetti sul pianeta: Maturare il concetto di tempo geologico e le differenti scale spaziali per valutare l'impatto delle variazioni eustatiche e climatiche sulla registrazione sedimentaria.
· Dimostrare la capacità di svolgere ricerche indipendenti, originali e, in ultima analisi, pubblicabili nel campo delle Scienze della Terra: Sviluppare un approccio critico nella scelta e nell'applicazione delle metodologie di correlazione stratigrafica per la risoluzione di problematiche geologiche complesse.
· Essere in grado di definire, determinare e attuare una strategia per risolvere un problema relativo alle Scienze della Terra e di produrre una relazione o una tesi sostanziale: Pianificare in autonomia uno studio stratigrafico di terreno o di laboratorio, organizzando e discutendo i dati raccolti all'interno di una relazione tecnica o di un lavoro di tesi.
D: ABILITÀ NELLA COMUNICAZIONE
- Uso in forma efficace della lingua italiana e di una lingua dell’Unione Europea (inglese): Redigere accurate relazioni geologico-stratigrafiche da presentare sia in lingua italiana che in lingua inglese.
- Trasmissione e divulgazione dell’informazione su temi ambientali d’attualità: Diffondere informazioni di carattere geologico-stratigrafico di aree note, adattando il linguaggio a specialisti e non specialisti.
E: CAPACITÀ DI APPRENDERE
- Possedere gli strumenti cognitivi di base per l’aggiornamento continuo delle proprie conoscenze: Aggiornare in autonomia le proprie competenze teoriche e pratiche, relativamente agli argomenti trattati nel corso.
- Consultazione e acquisizione di dati bibliografici e altre informazioni in rete: Ricercare e valutare in modo critico letteratura scientifica, banche dati e risorse digitali.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
Il corso è strutturato come segue:
- Lezioni frontali tradizionali, condotte con un approccio partecipativo al fine di ottenere il massimo coinvolgimento degli studenti;
- Esercitazioni pratiche, atte a garantire che gli studenti apprendano il meccanismo di applicazione dei concetti e dei metodi da utilizzare nel campo della Geologia Stratigrafica;
- Verifiche periodiche, volte a verificare il livello di comprensione degli argomenti trattati nel corso e la capacità di risolvere i problemi.
- Escursione sul campo con applicazione pratica delle metodologie apprese durante le lezioni.
Prerequisiti richiesti
• Aver acquisito i concetti del Corso di Geologia Fisica (impartito nel I semestre del I anno del CdL triennale in Scienze Geologiche);
• Avere familiarità con la lettura delle carte topografiche e saper eseguire a regola d’arte un profilo topografico.
Frequenza lezioni
OBBLIGATORIA
Contenuti del corso
PARTE I: Introduzione
Definizione e scopi della Geologia Stratigrafica. Le successioni rocciose e il record stratigrafico. Storia della Geologia.
PARTE II: I Principi basilari della Geologia Stratigrafica
I Principi di Stenone e le eccezioni. Concetto di “dritto” e “rovesciato”, “alto” e “basso” in Geologia. Concetto di “Strato” e “Giacitura di uno strato”. Polarità degli strati. Relazione tra giacitura degli strati e morfologia dei versanti.
PARTE III: Le successioni rocciose e la Classificazione Stratigrafica
Le Unità Stratigrafiche di base: litostratigrafiche, biostratigrafiche, cronostratigrafiche. I Codici di Stratigrafia e la Commissione Internazionale di Stratigrafia. Il concetto di “stratotipo”. Definizione di “limite stratigrafico”. Passaggi verticali e orizzontali. Significato temporale dei limiti. Il concetto di “Correlazione Stratigrafica”. Successioni condensate e comprensive: il concetto di tasso di sedimentazione.
Successioni continue e discontinue: tipi di discordanze. Lacuna stratigrafica e hiatus temporale. Concetto di “trasgressione” e “regressione”. Variazioni del livello del mare.
PARTE IV: La facies
Definizione di facies. Variazioni orizzontali e verticali di facies. Unità a limiti in conformi e relazioni con le variazioni del livello del mare. Il principio di Walter. Principali geometrie deposizionali.
PARTE V: Metodi di datazione di una successione rocciosa
Isotopi instabili, decadimento radioattivo e datazioni radiometriche. Concetto di “tempo di dimezzamento”. Metodi di datazione relativa: il principio di Smith, i fossili “guida” e il concetto di “omotassia”. Il concetto di “Tempo” in Geologia. Età della Terra e prime suddivisioni del Tempo Geologico. La Scala del Tempo Geologico. Il Paleomagnetismo e le Unità Magnetostratigrafiche. Concetto di “GSSP”.
Parte VI: Laboratorio
Realizzazione di colonne stratigrafiche da profili geologici schematici ed esercizi di correlazione stratigrafica.
Realizzazione di age-model e curve eustatiche.
Ricostruzione della storia geologica di un’area, con applicazione dei principi di stratigrafia.
Testi di riferimento
Testi:
- P. Doyle, M. Bennett, A. Baxter: The key to Earth History – an introduction to Stratigraphy, Ed. Wiley.
- G. Nichols: Sedimentology & Stratigraphy, Ed. Blackwell Science.
- A. Ferrari: Unità stratigrafiche e correlazioni, Pitagora Editrice Bologna.
- S. Raffi-E. Serpagli: Introduzione alla Paleontologia, Utet Torino (pagg. 3-20; 419-505).
- B. Simpson: Lettura delle Carte Geologiche. Edizione italiana a cura di G. Cusimano e P. Di Stefano. Dario Flaccovio Editore.
- Dispense e appunti forniti dal docente durante il corso o inserite nella piattaforma Studium.
Siti internet:
- http://www.ucmp.berkeley.edu/exhibit/geology.html
- http://www.msnucleus.org/membership/html/jh/earth/stratigraphy/index.html
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
|---|---|---|
| 1 | Introduzione al corso. | 1); 6) |
| 2 | Geologia Stratigrafica: definizione e scopi; il Record Stratigrafico | 1); 3); 6) |
| 3 | Stenone e i Principi di Stratigrafia. | 1); 3); 6) |
| 4 | Principio di Continuità Laterale. Principio di Orizzontalità degli strati: eccezioni. | 1); 3); 6 |
| 5 | Definizione di Strato e Giacitura di uno strato. Principio di Sovrapposizione ed eccezioni. Concetto di “dritto” e “rovesciato”, “alto” e “basso” in Geologia. Metodi di determinazione della Polarità degli strati. Successioni piegate e fagliate. Relazione tra giacitura degli strati e morfologia dei versanti. | 1); 3); 5); 6) |
| 6 | Principi delle relazioni di “inclusione” e “intrusione; principio delle relazioni di “cross-cutting”. | 1); 3); 6 |
| 7 | Concetto di Classificazione Stratigrafica. Codici Internazionali di Stratigrafia. Concetto di “Stratotipo”. | 1); 3); 6 |
| 8 | Unita’ Stratigrafiche. Correlazione Litologica e litostratigrafica. Unità litostratigrafiche: definizioni. | 3); 4); 6) |
| 9 | Concetto di Tasso di Sedimentazione. Serie Condensate e Comprensive. Successioni continue e discontinue. Lacuna Stratigrafica. I Limiti Stratigrafici. | 1); 6) |
| 10 | Il limite Stratigrafico. Passaggi verticali e orizzontali. Significato temporale dei limiti. Relazioni tra Unita’ Litostratigrafiche e Tempo. | 1); 6) |
| 11 | Il concetto di “Facies”. Variazioni orizzontali e verticali di facies. | 2); 6) |
| 12 | Le variazioni del livello del mare; la curva eustatica “ideale”. | 2); 6) |
| 13 | Concetto di Trasgressione e Regressione. Serie trasgressive e regressive (il “Ciclo Sedimentario”). Il Principio di Walther. | 2); 6) |
| 14 | Le Discordanze: definizioni e tipi. | 4); 6) |
| 15 | Metodi di datazione di una successione rocciosa: le Datazioni Radiometriche. Il Decadimento Radiattivo il Tempo di dimezzamento. Principali metodi di Datazione Radiometrica. | 1); 6) |
| 16 | Metodi di datazione relativa: le Unità Biostratigrafiche. Il Principio di Successione Faunistica di Smith. I Fossili Guida. | 4); 6) |
| 17 | La Correlazione Biostratigrafica. Tipi di Biozone e Biorizzonti. Il concetto di Omotassia. | 4); 6) |
| 18 | Il Tempo Geologico. L’età della Terra e le prime suddivisioni del Tempo Geologico. Principio di Attualismo e Uniformismo; | 6) |
| 19 | Le Unità Cronostratigrafiche. Definizioni e gerarchie. La Scala del Tempo Geologico. Relazioni tra Unità Cronostratigrafiche e le altre unità. I limiti delle Unità cron-stratigrafiche. Gli Stratotipi e il concetto di GSSP (Global Stratigraphic Section and Point = “Chiodo d’oro”). | 4); 6) |
| 20 | Realizzazione di una colonna stratigrafica | 6) |
| 21 | Correlazioni stratigrafiche | 6) |
| 22 | Realizzazione di un diagramma “age-depth”. | 6) |
| 23 | Ricostruzione della storia geologica di un’area. | 6) |
Verifica dell'apprendimento
Modalità di verifica dell'apprendimento
L'esame prevede una prova scritta, che solitamente include i) la realizzazione di log stratigrafici, con correlazioni e produzione di una curva eustatica; ii) la datazione relativa di eventi sedimentari e tettonici; iii) la realizzazione di un “age-model”; iv) esercizi su bio- e cronostratigrafia; v) la ricostruzione della storia geologica di un’area. Il superamento della prova scritta può pregiudicare la possibilità, per il candidato, di presentarsi alla prova orale. L'esito della prova scritta verrà comunicato ai candidati entro 24 ore. Nel corso della prova orale, oltre ad approfondire gli argomenti della prova scritta, si testerà la preparazione anche su altri argomenti del programma. Il voto finale rappresenterà la sintesi equilibrata tra la preparazione, le capacità di sintesi, espositive e di collegamento tra gli argomenti, mostrate dal candidato durante l’esame; ma si terrà anche conto dell’impegno, della costanza e dell’interesse mostrati dallo studente nel corso delle lezioni frontali e dei laboratori.
La verifica dell’apprendimento potrà essere effettuata anche per via telematica, qualora le condizioni lo dovessero richiedere.
Esempi di domande e/o esercizi frequenti
- Definizione ed esempi di "Correlazione Stratigrafica";
- I Principi di Stenone e loro eccezioni;
- Concetto di "regressione" e "trasgressione" in Geologia;
- Unità Stratigrafiche e loro significato;
- Il Tempo Geologico.
- Realizzazione di un "age-depth diagram";
- Cos'è un log stratigrafico e come si realizza?