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La Geologia Storica studia la storia della Terra nel corso del TG, con lobiettivo di ricostruirne l'evoluzione geodinamica e biologica. Si avvale di informazioni.

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2 La Geologia Storica studia la storia della Terra nel corso del TG, con lobiettivo di ricostruirne l'evoluzione geodinamica e biologica. Si avvale di informazioni puntuali, fornite dalla… Geologia Regionale, che studia il quadro stratigrafico di una determinata area geografica, correlandone le dinamiche ai processi a scala globale (GS).

3 ASPETTI APPLICATIVI DEL CORSO Didattico-divulgativi, per chi affronterà la professione di docente; relativi alla raccolta, classificazione e illustrazione di reperti geologici, per i curatori di musei; relativi alla ricostruzione del passato geologico in chiave paleoambientale e paleogeografico-strutturale per chi opererà nei parchi naturali o lavorerà a vario titolo nel territorio.

4 Prerequisiti Contenuti dei Corsi di Paleontologia e Geologia Conoscenza della geografia e della toponomastica dellItalia (Triveneto in particolare)

5 STRUTTURA Lezioni in Aula Laboratorio sul campo

6 AUSILI DIDATTICI Appunti e ppt delle lezioni (http://www.geoscienze.unipd.it/personal/capraro-luca) Testi: A. Bosellini, Geologia delle Dolomiti, Athesia A. Bosellini, Storia geologica d'Italia. Gli ultimi 200 milioni di anni, Zanichelli

7 RICHIAMI DI STRATIGRAFIA

8 La stratigrafia è la disciplina delle S.d.T che studia i rapporti (verticali e laterali) fra unità rocciose distinte Base della stratigrafia sono il Principio di sovrapposizione di Stenone: (in una successione sedimentaria indisturbata, gli strati inferiori sono più antichi di quelli superiori) …e la legge di Walther ( )

9 Obiettivo ultimo della Stratigrafia è la datazione dei corpi rocciosi. Infatti… la Storia ha bisogno di date, punti di riferimento precisi e suddivisioni formalizzate (Hedberg, 1961) Geocronologia: suddivisione del Tempo Geologico in Unità con età (base, tetto e durata) standardizzate a scala globale. Cronostratigrafia: espressione fisica della Geocronologia; è il calendario della Geologia Storica. La Cronostratigrafia è stata per lungo tempo equiparata alla Biostratigrafia, con gravi danni

10 LA HOLY TRINITY DELLA STRATIGRAFIA Hedberg, H.D. (ed.), International Stratigraphic Guide. A Guide to Stratigraphic Classification, Terminology, and Procedures. Wiley, N.Y.: Biostratigrafia e Cronostratigrafia vanno tenute separate 1.LITOSTRATIGRAFIA 2.BIOSTRATIGRAFIA 3.CRONOSTRATIGRAFIA (GEOCRONOLOGIA) Suddivisione non accettata universalmente per le complesse interrelazioni fra 2 e 3.

11 CRONOSTRATIGRAFIA CLASSIFICAZIONE CRONOSTRATIGRAFICA Organizzazione delle rocce terrestri in unità (UNITA CRONOSTRATIGRAFICHE) in base alla loro età. UNITA CRONOSTRATIGRAFICHE Corpi rocciosi, o pacchi di strati, formatisi durante uno specifico intervallo del tempo geologico e racchiusi fra due superfici isocrone (nota: CHI NON LO SA ALLESAME VOLA DALLA FINESTRA). Standard Global Chronostratigraphic Scale (SGCS) Insieme di CU definite e nomate secondo un criterio gerarchico e sistematico, utilizzabili sia a scala globale che regionale. Idealmente, la SGCS copre lintera successione stratigrafica terrestre, senza buchi ne sovrapposizioni. DEFINIZIONE, CORRELAZIONE E RICONOSCIMENTO Teoricamente, tutte le Unità della SGCS sono riconoscibili a scala globale. Tuttavia, la reale fruibilità delle CU e dei loro limiti dipende da numerosi fattori limitanti (primo fra tutti, il tipo e lefficacia degli strumenti di correlazione utilizzati nella definizione).

12 Hedberg, 1976 Eon Era Period Epoch Age Chron Eonathem Erathem System Series Stage Chronozone ChronostratigraphicGeochronologic 2nd IGC (1881) Era Period Epoch Age Phase? Group System Series (=Section) Stage Assise ChronostratigraphicChronologic Salvador, 1994 Eonothem Erathem System Series Stage Substage Chronostratigraphic GERARCHIA CONVENZIONALE DELLE UNITA CRONOSTRATIGRAFICHE E GEOCRONOLOGICHE Eon Era Period Epoch Age Subage or Age Geochronologic

13 STAGE (AGE) / PIANO Lunità cronostratigrafica base, concepita per luso pratico ai fini della correlazione intra- e supra-regionale. E la più piccola unità formale riconoscibile a scala globale. Nel passato i Piani (Stage) venivano definiti da STRATOTIPI problemi di lacune e sovrapposizioni fra CU Attualmente un piano è definito da un Global Boundary Stratotype Section and Point (GSSP). Il GSSP di un Piano ne definisce SOLO la base (base defines units). I Piani definiti via GSSP sono, per definizione, topless. La Gerarchia annidata La Serie è la CU di rango superiore al Piano ed inferiore al Sistema. Se una Serie è stata completamente suddivisa in Piani, il suo GSSP corrisponde al GSSP del Piano più antico; il GSSP del Piano più antico della Serie sovrastante ne definisce il tetto. Se non è disponibile (o possibile) una suddivisione in Piani, una Serie può essere definita da un suo proprio GSSP.

14 Requisiti di base (Hedberg, 1976; Cowie, 1986; Salvador, 1994; Remane, 1996): un GSSPs DEVE essere definito in una successione marina, continua, non interessata da deformazioni maggiori e/o metamorfismo, fossilifera, di facile accesso, ecc. DILEMMA: CORRELAZIONE (limite riconoscibile e correlabile a scala globale) …o STABILITA (definizione del limite storicamente appropriata)? LE COMPLICAZIONI

15 APPROCCI TRADIZIONALI (FINO ALLA PRIMA METÀ DEL 900): - Macrofaune (soprattutto molluschi) - Radiometria SVILUPPI RECENTI: - Dagli anni 50: biostratigrafia integrata del plankton calcareo - Dagli anni 70: magnetostratigrafia - Dagli anni 80: biomagnetostratigrafia-biocronologia - Dagli anni 90: ciclostratigrafia e astrocronologia (ATS, APTS) CRONOLOGIA E STRUMENTI DI CORRELAZIONE

16 QUALCHE DEFINIZIONE

17 CRATONI (SCUDI) Rappresentano la ossatura dei continenti. Sono aree tettonicamente stabili, non sismiche, di origine antichissima, costituite da rocce cristalline (intrusive e/o metamorfiche). Spesso non sono ricoperti da un record sedimentario (es. Svezia, Canada).

18 OROGENESI Processo tettonico (collisionale) che determina la formazione e il sollevamento di catene montuose FLYSCH Deposito sedimentario sin-orogenico, costituito da corpi torbiditici accumulati in ambiente di avanfossa (trench), spesso con tipica facies ad alternanze MOLASSA Deposito sedimentario post-orogenico, costituito dai prodotti di smantellamento di catene montuose già sollevate

19 BACINO SEDIMENTARIO Area interessata da accumulo sedimentario ad alto potenziale di preservazione

20 Livello di base: superficie al di sotto della quale e possibile laccumulo di sedimenti

21 BACINO SEDIMENTARIO PROGRADAZIONE : Processo di migrazione dei corpi sedimentari verso il centro del bacino (=depocentro) RETROGRADAZIONE : Processo di migrazione dei corpi sedimentari verso il margine del bacino AGGRADAZIONE : Processo di accescimento verticale dei corpi sedimentari

22 Questi processi sono controllati da variazioni livello di base (LDB).

23 STRATIGRAFIA SEQUENZIALE Definisce i rapporti spazio-temporali tra diversi corpi sedimentari in base a superfici chiave formatesi in risposta a variazioni del LDB

24 In stratigrafia sequenziale, i mattoni elementari delle successioni sedimentarie sono le facies. FACIES: insieme dei caratteri fisici di un corpo roccioso che lo differenziano dai corpi sedimentari contigui. ! Una facies non indica un ambiente, ma solo un insieme di processi che portano alla sedimentazione. Linterpretazione ambientale può derivare soltanto in base alle associazioni di facies. L'ASSOCIAZIONE DI FACIES è un corpo sedimentario formato da più facies, e può essere considerata l'espressione fisica di un ambiente o di un sistema deposizionale.

25 ESEMPIO Ambiente di SPIAGGIA EMERSA che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ossia unassociazione di facies A Profondità a cui le onde risciacquano il fondo Ambiente di SPIAGGIA SOMMERSA che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ovvero unassociazione di facies B Ambiente di MARE APERTO che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ovvero unassociazione di facies C

26 LEGGE DI WALTHER Possiamo trovare, in successione verticale continua, solo quelle facies che attualmente si depositano in ambienti contigui Ambiente di SPIAGGIA EMERSA che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ossia unassociazione di facies A Ambiente di SPIAGGIA SOMMERSA che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ovvero unassociazione di facies B Ambiente di MARE APERTO che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ovvero unassociazione di facies C

27 INNALZAMENTO DEL LIVELLO DI BASE GLI AMBIENTI PROSSIMALI MIGRANO AL DI SOPRA DI QUELLI DISTALI ADIACENTI ABBASSAMENTO DEL LIVELLO DI BASE GLI AMBIENTI DISTALI MIGRANO AL DI SOPRA DI QUELLI PROSSIMALI ADIACENTI Ambiente di SPIAGGIA EMERSA che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ossia unassociazione di facies A Ambiente di SPIAGGIA SOMMERSA che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ovvero unassociazione di facies B Ambiente di MARE APERTO che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ovvero unassociazione di facies C VARIAZIONI NORMALI (LENTE)

28 Nel record stratigrafico, lespressione di fasi di innalzamento o abbassamento progressivo del livello di base saranno espressi da successioni sedimentarie che nel tempo registrano la sovrapposizione verticale di ambienti contigui DEPOSITI DI MARE APERTO DEPOSITI FLUVIALI MARE APERTO SPIAGGIA SOMMERSA SPIAGGIA EMERSA

29 FLUVIALE SPIAGGIA EMERSA SPIAGGIA SOMMERSA CONTINENTALE

30 INNALZAMENTO DEL LIVELLO DI BASE GLI AMBIENTI PROSSIMALI MIGRANO AL DI SOPRA DI QUELLI DISTALI NON ADIACENTI ABBASSAMENTO DEL LIVELLO DI BASE GLI AMBIENTI DISTALI MIGRANO AL DI SOPRA DI QUELLI PROSSIMALI NON ADIACENTI VARIAZIONI FORZATE (VELOCI) Ambiente di SPIAGGIA EMERSA che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ossia unassociazione di facies A Ambiente di SPIAGGIA SOMMERSA che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ovvero unassociazione di facies B Ambiente di MARE APERTO che nel tempo produrrà un accumulo di sedimenti, ovvero unassociazione di facies C

31 Fasi di innalzamento o abbassamento rapido del livello di base saranno testimoniate dalla sovrapposizione verticale di ambienti non contigui, separati da superfici di discontinuita (=unconformities) DEPOSITI DI MARE APERTO DEPOSITI FLUVIALI

32 FLUVIALE ARGILLE DI MARE APERTO

33 FLUVIALE ARGILLE DI MARE APERTO

34 Le variazioni del LDB si riflettono a qualsiasi scala

35 ESEMPIO In ambiente lacustre, il LDB e intuitivamente correlabile con il livello del lago. SE IL LIVELLO DEL LAGO SI ABBASSA, LE SPONDE VENGONO EROSE DA CORSI DACQUA E DAL RUSCELLAMENTO

36 SE IL LIVELLO DEL LAGO SI ALZA, SULLE SPONDE SI ACCUMULANO SEDIMENTI ESEMPIO In ambiente lacustre, il LDB e intuitivamente correlabile con il livello del lago.

37 RSL LIVELLO RELATIVO DEL MARE Quota PUNTUALE del LDB scala locale. Virtualmente, questo è lunico valore desumibile dallo studio sedimentologico di una successione. In realtà, il LDB/RSL è solo lultima risposta ad una combinazione molto complessa di fattori.

38 EVOLUZIONE DEI BACINI SEDIMENTARI è principalmente controllata dallinterazione di tre fattori: a)subsidenza; b)apporto sedimentario; c)variazioni EUSTATICHE (=globali). Le variazioni eustatiche sono causate essenzialmente da: 1)variazioni del volume totale dellacqua marina presente negli oceani; 2)variazioni geometriche (capacità volumetrica) dei bacini oceanici.

39 1) VARIAZIONI DI VOLUME TOTALE DELLE ACQUE Le fluttuazioni di volume totale delle acque oceaniche sono principalmente dovute a: a)variazioni di volume del ghiaccio continentale (=glacioeustatismo); b)essiccamento di mari interni (fenomeno poco frequente, ma di cui abbiamo tracce evidenti nel record geologico)

40 Le fasi di massima estensione delle calotte glaciali secondo Eyles

41 2) VARIAZIONI DI CAPACITA VOLUMETRICA DEI BACINI OCEANICI Originata da modificazioni della geometria del fondale. Può essere controllata da: a)variazioni di volume delle dorsali oceaniche; b)accumulo sedimentario negli oceani.

42 VELOCITÀ E INTENSITÀ DEI PROCESSI

43 TORNIAMO ALLA STRATIGRAFIA SEQUENZIALE Cosa accade lungo la costa al variare del RSL? Livello relativo del mare=livello di base Linea di costa tempo RSL

44 livello di base cade Linea di costa EROSIONE ACCUMULO

45 livello di base cade Linea di costa EROSIONE ACCUMULO

46 livello di base sale Linea di costa EROSIONE ACCUMULO

47 livello di base sale Linea di costa EROSIONE ACCUMULO

48 livello di base sale Linea di costa EROSIONE ACCUMULO

49 livello di base cade Linea di costa EROSIONE ACCUMULO I depositi che si accumulano durante la caduta del livello di base formano il FALLING STAGE SYSTEMS TRACT (FFST) livello di base cade Linea di costa EROSIONE ACCUMULO FSST DIAMO QUALCHE NOME

50 livello di base sale Linea di costa EROSIONE ACCUMULO I depositi che si accumulano quando il livello di base sale, ma la linea di costa si sposta ancora verso mare a causa dellapporto sedimentario, formano il LOWSTAND SYSTEMS TRACT (LST) FSST LST

51 livello di base sale Linea di costa EROSIONE ACCUMULO I depositi che si accumulano quando il livello di base sale e la linea di costa si sposta verso terra formano il TRANSGRESSIVE SYSTEMS TRACT (TST) FSST LST TST

52 livello di base sale Linea di costa EROSIONE ACCUMULO I depositi che si accumulano quando il livello di base sale, ma la linea di costa si sposta verso mare a causa degli apporti sedimentari, formano il HIGHSTAND SYSTEMS TRACT (HST) FSST LST TST HST

53 FSST LST HST Il momento di transizione tra TST e HST corrisponde alla massima ingressione marina verso terra. La superficie corrispondente a tale fase prende Il nome di MAXIMUM FLOODING SURFACE La superficie erosiva che si forma durante la caduta e lo stazionamento basso prende il nome di SEQUENCE BOUNDARY TST QUESTE SUPERFICI RAPPRESENTANO LE DUE SUPERFICI CHIAVE UTILIZZATE PER LE CORRELAZIONI IN STRATIGRAFIA SEQUENZIALE SUPERFICI CHIAVE


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