Course Syllabus
Obiettivi
Essere in grado di sviluppare progetti di geologia strutturale generale e applicata attraverso la raccolta di dati a diverse scale, la loro analisi, e lo sviluppo di modelli quantitativi.
Contenuti sintetici
Il corso è finalizzato a sviluppare la capacità di racogliere dati strutturali multi-scala, analizzare questi dati e sviluppare modelli quantitiativi, e si sviluppa affrontando alcuni casi di studio di geologia strutturale generale ed applicata.
Programma esteso
Nel corso di alcuni moduli, in cui saranno affrontati casi di studio relativi a sistemi di pieghe e a zone di faglia in ambiente fragile e duttile, si svolgeranno le seguenti attività, simulando tutte le fasi di un progetto di caratterizzazione strutturale generale o applicata secondo gli standard più aggiornati:
(1) inquadramento geologico, strutturale e tettonico, basato su dati bibliografici (articoli scientifici, carte geologiche, ecc.);
(2) reperimento dei dati utili al rilievo (basi topografiche, immagini aeree e satellitari, DTM, ecc.) ed impostazione di una banca dati adeguata alle finalità del progetto;
(3) rilievo strutturale di terreno a diverse scale e rilievi di estremo dettaglio con 3D Digital Outcrop Model (DOM) fotogrammetrici (da drone o terrestre);
(4) implementazione della base dati e restituzione dei dati raccolti;
(5) analisi microstrutturale al microscopio ottico ed, eventualmente, al microscopio elettronico a scansione, supportate da tecniche quantitative di analisi di immagine, volta a definire, secondo il caso studiato, le condizioni meccaniche e ambientali della deformazione (fragili oppure duttili, sismogeniche oppure creep, ecc.), i meccanismi di deformazione a scala inter- e infra-granulare, la cronologia delle fasi deformative, la cinematica, le relazioni metamorfismo-deformazione, le relazioni con sistemi di vene ed altre evidenze di circolazione di fluidi, le caratteristiche tessiturali ed idrauliche delle rocce di faglia, ecc.
(6) analisi strutturale quantitativa: analisi statistica direzionale, statistica dei network di faglie e fratture, sezioni bilanciate, percorsi tempo-deformazione-temperatura e paleopiezometri;
(7) modellazione quantitativa geomeccanica con metodi analitici o numerici selezionati in funzione dei processi deformativi risultanti dalle analisi;
(8) discussione dei risultati e conclusioni, in funzione delle finalità anche applicative del progetto.
Prerequisiti
Tettonica e Geologia Strutturale (F7401Q101), Corso Sicurezza sul Terreno (E3401Q033).
Modalità didattica
Lezione frontale, esercitazioni in laboratorio e sul terreno. Per esigenze meteo-climatiche, stiamo considerando la possibilità di svolgere le escursioni prima dell'inizio del semestre, o nella prima settimana. Seguiranno comunicazioni su questo punto.
Materiale didattico
Slide, articoli scientifici, riferimenti a capitoli selezionati da libri di testo, organizzati su e-LEARNING.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Primo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
ANALISI DI CASO: Elaborati sui casi di studio trattati.
COLLOQUIO SUGLI ARGOMENTI SVOLTI A LEZIONE: Esame orale comprendente una discussione su tutti gli argomenti trattati.
Orario di ricevimento
Tutti i giorni in orario di ufficio.
Sustainable Development Goals
Aims
To be able to develop general and applied structural geology projects through the collection of data at different scales, their analysis, and the development of quantitative models.
Contents
The course is aimed at developing the ability to collect multiscale structural data, analyze these data and develop quantitative models, and is carried out by addressing some case studies of general and applied structural geology.
Detailed program
During a few modules, dealing with case studies on fold and fault systems in the brittle and ductile deformation regime, the following tasks will be carried out, simulating all the phases of a state-of-the-art general or applied structural geology project:
(1) geological, structural and tectonic setting, based on published data (scientific papers, geological maps, etc.);
(2) collection of base data (topographic maps, digital satellite and aerial images, DM, etc.) and design of a georeferenced database compatible with the project goals;
(3) structural field surveys, carried out at different scales, and high-resolution 3D Digital Outcrop Model surveys, based on drone or terrestrial photogrammetric datasets.
(4) implementation of the database and restitution of all collected data;
(5) microstructural analysis with optical microscopy and possibly SEM, aided by quantitative image analysis techniques, aimed at defining, according to the case study, mechanical and environmental conditions of deformation (brittle vs. ductile, seismogenic vs. creep, etc.), deformation mechanisms at the inter- and intra-granular scale, deformation phases chronology, kinematics, deformation-metamorphism relationships, relationships with veins and fluid flow, textural and hydraulic properties of fault rocks, etc.
(6) quantitative structural analysis: orientation statistics, statistical analysis of fault and fracture networks, balanced cross-sections, reconstruction of time-deformation-temperature paths and paleopiezometers;
(7) quantitative geomechanical modelling with analytical or numerical methods selected based on the deformative processes detected thanks to the previous analyses;
(8) discussion of results and conclusion of the case studies, according to the project goals and aplications.
Prerequisites
Tectonics and Structural Geology (F7401Q101), Corso Sicurezza sul Terreno (E3401Q033).
Teaching form
Lessons, laboratory experiences, and fieldwork. For meteo-climatic reasons, we are considering the possibility to carry out the field trips before the beginning of the semester, or in the first week. We will send further communications on this topic.
Textbook and teaching resource
Slides, scientific papers, references to selected chapters from textbook, presented in a logical order on e-LEARNING.
Semester
First semester
Assessment method
Report on case studies.
Oral examination regarding all the topics and reports.
Office hours
All days in office hours.
Sustainable Development Goals
Key information
Staff
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Andrea Luigi Paolo Bistacchi