Course Syllabus
Obiettivi
Fornire le basi per il riconoscimento, classificazione e descrizione delle strutture geologiche, attraverso lezioni frontali, esercitazioni con carte geologiche, e uscite sul terreno.
Descrittori di Dublino:
Conoscenza e comprensione
Lo studente con questo insegnamento inizierà la comprensione dei fondamenti della geologia strutturale. Acquisirà conoscenze nell’ambito delle architetture strutturali e dei relativi processi e cause dinamiche, che gli permetteranno di comprendere e interpretare processi geologici complessi di tipo endogeno a piccola e a grande scala, con particolare riferimento alla geodinamica delle aree tettoniche distensive, compressive e trascorrenti.
Inoltre, imparerà le tecniche per elaborare sezioni geologiche a varie scale a partire da mappe e carte geologiche, nonché le tecniche per rilevare le strutture geologiche sul terreno.
Tali conoscenze sono acquisite tramite la frequenza a lezioni frontali, esercitazioni, e uscite sul campo sotto la supervisione di docenti.
Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Grazie alle conoscenze acquisite, lo studente sarà in grado di analizzare in dettaglio l’assetto strutturale di una data area; svolgere autonomamente attività di rilevamento geologico-strutturale, anche utilizzando moderne tecniche per la raccolta dei dati di terreno, organizzando e rappresentando i dati acquisiti con opportuni grafici a valenza statistica e/o descrittiva; integrare le osservazioni di campo e di laboratorio con le conoscenze teoriche relative al funzionamento del sistemi tettonici.
Autonomia di giudizio
Lo studente acquisirà la capacità di caratterizzare e valutare l’affidabilità delle informazioni raccolte, il livello di incertezza nei dati e nelle misure, e la complessità dei modelli disponibili per la soluzione dei problemi. Questa capacità permetterà quindi di valutare in modo autonomo le caratteristiche strutturali di un’area o a scala più grande.
Abilità comunicative
Attraverso alcuni esempi e discussioni in aula, lo studente acquisirà consapevolezza sulla estrema importanza della capacità di comunicare in modo sintetico ed efficace le proprie valutazioni e proposte di soluzione sia ad un pubblico specialistico che non specialistico.
Inoltre, lo studente acquisirà la conoscenza dei termini tecnici anche in lingua Inglese.
Capacità di apprendimento
Lo studente acquisirà la capacità di apprendere in modo autonomo nuovi concetti e nuove teorie attingendo sia alla letteratura italiana sia a quella straniera in inglese, che verranno riassunte e presentate nelle slide in aula. Verranno inoltre fornite indicazioni su vari articoli in inglese di eventuale approfondimento.
Contenuti sintetici
L'insegnamento include il corso di Geologia strutturale s.s. tenuto dal Prof. A. Tibaldi, il corso di Cartografia geologica tenuto dai Proff. F. Bonali e S. Mittempergher, e due giorni di uscite didattiche.
Geologia strutturale: Teoria degli sforzi e deformazioni. Le principali categorie di deformazioni: faglie inverse, trascorrenti e normali, pieghe, foliazioni e scistosità, fratture e giunti tettonici. Elementi di geologia strutturale in neotettonica.
Cartografia geologica: lettura delle carte geologiche e stesura delle sezioni geologico-strutturali.
Uscite sul terreno: riconoscimento, misurazione e mappatura di strutture geologiche di base quali faglie, pieghe e giunti.
Programma esteso
Corso di Geologia strutturale:
Sforzi e deformazioni.
Equazioni fondamentali e legami in diverse condizioni di pressione, temperatura e tempo.
Simple shear e pure shear.
La scala delle deformazioni.
Le principali categorie di deformazioni: faglie, caratteristiche, tipologie, classificazione basata sulla loro giacitura e cinematica, metodi e limiti di dedurre sul terreno la cinematica di una faglia, problemi e limiti relativi al calcolo di un rigetto, faglie con espressione morfologica e prive di tale espressione, possibili cause ed interazioni tra la dinamica endogena ed il modellamento esogeno.
Caratteristiche e associazioni di faglie normali.
Caratteristiche e associazioni di faglie inverse.
Caratteristiche e associazioni di faglie trascorrenti.
Le giunzioni triple.
Le pieghe: nomenclatura, ampiezza, lunghezza d’onda, persistenza, coerenza ed interferenza, stili in rapporto alla reologia delle rocce, alla natura dello sforzo e all’ambiente crostale.
Foliazioni e scistosità.
Fratture e giunti tettonici, tipologie, caratteristiche, cause ed ambiente di formazione, disposizioni spaziali.
Le principali strutture connesse agli sforzi magmatici e i metodi per distinguerle dalle deformazioni tettoniche s.s.
Elementi di geologia dei terremoti, contributi metodologici della geologia strutturale nella valutazione della pericolosità sismica. esempi di aree in Italia soggette alla pericolosità sismica.
Cartografia:
Esercizi su carte geologiche contenenti faglie e pieghe, atti all'apprendimento dei metodi per la lettura ragionata delle carte e per la stesura di sezioni geologico-strutturali in scala da 1.25.000 a 1:50.000.
Uscite di terreno:
Due giornate dedicate alla descrizione di campagna di strutture geologiche fragili e duttili, al loro riconoscimento e classificazione, misurazione e trasposizione su una carta topografica.
Prerequisiti
Conoscenze di base di geologia. Corso sicurezza sul terreno.
Modalità didattica
Geologia strutturale: 24 lezioni da 2 ore in presenza, Didattica Erogativa;
Cartografia: 12 attività di esercitazione da 3 ore in presenza, Didattica Interattiva;
2 uscite sul campo in giornata (Campus Abroad) da 6 ore in presenza, Didattica Interattiva.
Le tre modalità vengono erogate in lingua italiana.
Materiale didattico
Tibaldi Alessandro, 2025. Principi di Geologia Strutturale. Lulu Press, Raleigh, USA, 312 pp (disponibile su: www.Lulu.com).
George H. Davis and Stephen J. Reynolds, 1996. Structural Geology of Rocks and Regions, Editore John Wiley & Sons Inc, 776 pp.
Periodo di erogazione dell'insegnamento
Secondo semestre
Modalità di verifica del profitto e valutazione
La valutazione del corso di Geologia Strutturale tiene conto dei descrittori di Dublino, in quanto questi trovano diretta applicazione in una valutazione integrata basata su tre componenti specifiche: la teoria (didattica erogativa), la cartografia e le attività sul terreno.
Il voto finale in trentesimi deriva infatti da una media ponderata così ripartita:
- Geologia strutturale: esame scritto su 4 domande aperte inerenti il corso frontale (didattica erogativa) e voto in trentesimi. Non sono presenti prove in itinere.
- Cartografia: l'esame verte sullo svolgimento di 2 sezioni geologiche e loro valutazione in trentesimi.
- Uscite sul campo: verrà valutato il percorso di apprendimento con domande a scelta multipla e loro valutazione in trentesimi.
Il voto finale è una media ponderata tra il voto conseguito in Geologia strutturale (6/10), in cartografia (3/10) e nel test sulle uscite (1/10).
Questa specifica modalità d'esame secondo i 5 descrittori di Dublino si articola come segue:
- Knowledge and understanding Cosa si valuta: La comprensione teorica della meccanica delle rocce, della teoria degli sforzi e delle deformazioni, e delle caratteristiche delle principali strutture tettoniche (faglie, pieghe, foliazioni, ecc). Come viene verificata: Tramite le 4 domande aperte dell'esame scritto di Geologia Strutturale. Lo studente deve dimostrare di aver assimilato i concetti fisici e geometrici descritti a lezione.
- Applying knowledge and understanding. Cosa si valuta: La capacità di tradurre le nozioni teoriche della tettonica in modelli geometrici tridimensionali e di saper leggere le strutture geologiche nel sottosuolo. Come viene verificata: Attraverso la prova di Cartografia, che richiede lo sviluppo pratico di 2 sezioni geologico-strutturali a partire dalla lettura di una carta geologica. La corretta proiezione dei dati di immersione e inclinazione dei piani riflette questa competenza.
- Making judgements Cosa si valuta: L'abilità di interpretare dati geologico-strutturali sul campo, formulando ipotesi coerenti sulla storia deformativa di un'area. Come viene verificata: Durante le due giornate di uscite sul terreno, i docenti valutano la capacità dello studente di osservare un affioramento reale, raccogliere misure strutturali e interpretare in autonomia la natura delle deformazioni subite dalle rocce.
- Communication skills Cosa si valuta: L'utilizzo appropriato del glossario tecnico della geologia strutturale e la chiarezza nell'illustrare graficamente una sezione geologica. Come viene verificata: Sia trasversalmente nella qualità dell'esposizione scritta delle domande aperte (esame teorico) sia nella precisione del disegno nelle sezioni di cartografia.
- Learning skills Cosa si valuta: La capacità di connettere questo insegnamento alle altre scienze della Terra e di saper applicare i metodi strutturali in autonomia nel successivo corso obbligatorio di Campagna Geologica 2 o nella stesura della tesi. Come viene verificata: Attraverso la valutazione del percorso di apprendimento globale dimostrato durante i laboratori e le uscite sul campo, che attesta l'autonomia dello studente nel sapersi orientare davanti a problemi geologici tridimensionali inediti.
Orario di ricevimento
Per appuntamento fissato per email.
Aims
Giving the basis for the recognition, classification and description of the geological structures, by lectures, practical classes with geological maps, and field activities.
Dublin Descriptors:
Knowledge and understanding
With this teaching, the student will begin to understand the fundamentals of structural geology. He/she will acquire knowledge in the field of structural architectures and related processes and dynamic causes, which will allow him/her to understand and interpret complex geological processes of endogenous type at small and large scale, with particular reference to the geodynamics of extensional, compressional and transcurrent tectonic areas.
Furthermore, he/she will learn the techniques to elaborate geological sections at various scales starting from geological maps and charts, as well as acquire direct knowledge on the ground of geological structures.
Such knowledge is acquired through attendance at lectures, exercises, and field trips under the supervision of teachers.
Ability to apply knowledge and understanding
Thanks to the knowledge acquired, the student will be able to analyze in detail the structure of a given area; independently carry out geological-structural survey activities, also using modern techniques for collecting ground data, organizing and representing the acquired data with appropriate graphs with statistical and/or descriptive value; integrate field and laboratory observations with theoretical knowledge related to the functioning of tectonic systems.
Autonomy of judgment
The student will acquire the ability to characterize and evaluate the reliability of the information collected, the level of uncertainty in the data and measurements, and the complexity of the models available for problem solving. This ability will therefore allow them to independently evaluate the structural characteristics of an area.
Communication skills
Through some examples and discussions in class, the student will acquire awareness of the extreme importance of the ability to communicate in a concise and effective way their assessments and proposed solutions to both a specialist and non-specialist audience.
Furthermore, the student will acquire knowledge of technical terms also in English.
Learning skills
The student will acquire the ability to independently learn new concepts and new theories by drawing on both Italian and foreign literature in English, which will be summarized and presented in the slides in class. Indications on various articles in English for possible further study will also be provided.
Contents
It includes the course of “Structural geology” of Prof. A. Tibaldi, the course of “Geologic cartography” of Prof. F. Bonali and S. Mittempergher, and two days of field training.
Structural geology: Stress and strain. The principal types of deformations: reverse, transcurrent and normal faults, folds, foliations and scistosity, fractures and tectonic joints. Elements of structural geology applied to neotectonics.
Geologic cartography: how to read a geological map and prepare geological-structural cross sections.
Field activities: recognition, measurement and mapping of basic geological structures such as faults, folds and joints.
Detailed program
Course of Structural geology:
Stress and strain.
Simple shear and pure shear.
Fundamental equations and relations in different conditions of pressure, temperature and time.
The scale of deformations.
The principal types of deformations: faults, characteristics, types, classification based on their dip and kinematics, methods and limits of reconstructing fault kinematics, problems and limits for the calculus of fault offset, faults with and without morphological features, possible causes and interactions between endogenous dynamics and exogenous modelling.
Possible associations of reverse, transcurrent and normal faults.
Triple junctions.
Folds: nomenclature, scale, amplitude, wavelength, persistence, coherence and interference, styles in relation with rock rheology, origin of stresses, and crustal environment.
Foliations and scistosity.
Fractures and tectonic joints, types, characteristics, causes and environment of formation.
The main structures linked with magmatic stress and methods for distinguishing them from the tectonic deformations s.s.
Geology of earthquakes. Main methods for the application of structural geology as a contribution for the assessment of seismic hazard. examples of areas in Italy under seismic threat.
Cartography:
Exercises on geological maps containing faults and folds, aimed at learning the methods for the reasoned reading of maps and for the drafting of geological-structural sections on a scale from 1.25,000 to 1:50,000.
Field activity:
Two days dedicated to the field description of brittle and ductile geological structures, their recognition and classification, measurement and transposition on a topographic map.
Prerequisites
Base knowledge of geology. Course on security on the field.
Teaching form
Structural geology: 24 two-hour lectures, in person, Delivered Didactics;
Cartography: 12 three-hour practical classes, in person, Interactive Teaching;
Two daily excursions: 2 six-hours field activities, in person, Interactive Teaching.
The three courses are given in Italian language.
Textbook and teaching resource
Tibaldi Alessandro, 2025. Principi di Geologia Strutturale. Lulu Press, Raleigh, USA, 312 pp (available on: www.Lulu.com).
George H. Davis and Stephen J. Reynolds, 1996. Structural Geology of Rocks and Regions, Editor John Wiley & Sons Inc, 776 pp.
Semester
Second semester
Assessment method
The evaluation of the Structural Geology course takes into account the Dublin descriptors, as these find direct application in an integrated evaluation based on three specific components: theory (delivery teaching), cartography and field activities.
The final grade out of thirty derives from a weighted average divided as follows:
- Structural Geology: written exam on 4 open questions related to the delivered didactics and grade out of thirty. There are no ongoing tests.
- Cartography: the exam focuses on the development of 2 geological-structural sections and their evaluation out of thirty.
- Field activities: the learning path in the two days will be evaluated by questions with multiple choice, and their evaluation out of thirty.
The final grade is a weighted average between the grade obtained in Structural Geology (6/10), in Cartography (3/10) and in the test on the field work (1/10).
This specific examination method according to the 5 Dublin descriptors is structured as follows:
- Knowledge and understanding What is evaluated: The theoretical understanding of rock mechanics, the theory of stresses and deformations, and the characteristics of the main tectonic structures (faults, folds, foliations, etc.). How it is verified: Through the 4 open questions of the written exam of Structural Geology. The student must demonstrate that he/she has assimilated the physical and geometric concepts described in class.
- Applying knowledge and understanding. What is evaluated: The ability to translate the theoretical notions of tectonics into three-dimensional geometric models and to be able to read the geological structures in the subsurface. How it is verified: Through the Cartography test, which requires the practical development of 2 geological-structural sections starting from the reading of a geological map. The correct projection of strike, dip and dip angle of strata and structures reflects this expertise.
- Making judgements What is evaluated: The ability to interpret geological-structural data in the field, formulating coherent hypotheses on the deformation history of an area. How it is verified: During the two days of field trips, the teachers assess the student's ability to observe a real outcrop, collect structural measurements and independently interpret the nature of the deformations suffered by the rocks.
- Communication skills What is evaluated: The appropriate use of the technical glossary of structural geology and the clarity in graphically illustrating a geological section. How it is verified: Both transversally in the quality of the written presentation of the open questions (theoretical exam) and in the precision of the drawing of the structural sections.
- Learning skills What is evaluated: The ability to connect this teaching to other Earth sciences and to be able to apply structural methods independently in the subsequent compulsory course of Geological Campaign 2 or in the writing of the thesis. How it is verified: Through the evaluation of the global learning path demonstrated during the field trips and thesis's researches, which certifies the student's autonomy in knowing how to orient himself in the face of unprecedented three-dimensional geological problems.
Office hours
By appointment fixed by email.