Fondamenti di GEOLOGIA AMBIENTALE (6 CFU)

Obiettivi formativi
Fornire le nozioni base di mineralogia, petrografia, stratigrafia, geologia strutturale, tettonica e cartografia geologica finalizzate alla risoluzione delle problematiche ambientali. 

Syllabus
I materiali terrestri: elementi, minerali, rocce - Le rocce e i processi petrogenetici - Le rocce ignee, metamorfiche e sedimentarie - Principi di Stratigrafia - Deformazione delle rocce - Tettonica - Lettura di carte topografiche e geologiche

Argomenti da conoscere per poter frequentare efficacemente il corso
Nozioni base di chimica, matematica, fisica.

Programma dettagliato del corso

Lezioni frontali
(5 CFU, 40 ore di lezione, frequenza non obbligatoria)
A. Minerali (4 ore).
I minerali: Elementi e legami nei minerali silicatici. Gruppi di minerali. Strutture dei minerali silicatici. Isomorfismo e polimorfismo. Minerali argillosi. Minerali non silicatici. Composizione chimica e proprietà fisiche dei minerali.
B. Rocce ignee (4 ore).
Le rocce ignee: principi descrittivi e classificativi. Il processo igneo: Il magma: formazione, caratteristiche chimiche e fisiche. Attività vulcanica. 
C. Rocce metamorfiche (4 ore).
Le rocce metamorfiche: principi descrittivi e classificativi. Il processo metamorfico: Fattori del metamorfismo, risposta del protolite al metamorfismo, facies metamorfiche. 
D. Le rocce sedimentarie (6 ore)
Le rocce sedimentarie e il processo sedimentario. Classificazione delle rocce sedimentarie. Degradazione, erosione, trasporto (sul fondo, in sospensione, in soluzione), sedimentazione. I processi di trasporto selettivi e massivi. Le torbiditi. La diagenesi. 
E. Tessiture dei sedimenti (4 ore)
Le tessiture dei sedimenti e delle rocce sedimentarie. Componenti tessiturali. Proprieta' tessiturali: porosita' e addensamento, granulometrie, morfologie. Metodi di rappresentazione della granulometria. Istogrammi, curve di frequenza e cumulative.
F. Principi di Stratigrafia (4 ore)
Principi generali. Studio delle successioni sedimentarie: le unita' litostratigrafiche, cronostratigrafiche, biostratigrafiche. Rapporti stratigrafici: limiti, concordanze e discordanze, discontinuita' stratigrafiche, lacune stratigrafiche, trasgressioni e regressioni. Subsidenza, eustatismo e tasso di sedimentazione. 
G. Deformazione delle rocce (6 ore)
Principi sullo sforzo e la deformazione delle rocce. Comportamento reologico dei materiali. Comportamento duttile. Comportamento fragile. Fratture. Faglie normali ed inverse. Sovrascorrimenti. Faglie trascorrenti. Pieghe, foliazioni, lineazioni e relative classificazioni. Associazioni strutturali.
H. Tettonica (4 ore)
Cenni sui limiti di placca. La geodinamica. Grandi strutture dei limiti convergenti: prismi di accrezione, zona di arco, catene collisionali. Grandi strutture dei limiti divergenti: rifts e dorsali oceaniche. Grandi strutture dei limiti transformi: vari tipi di faglie trasformi. I bacini sedimentari nel contesto della tettonica delle placche. Strutture sismogenetiche.
I. Lettura di carte topografiche e geologiche (4 ore)
Generalità sulle carte topografiche; realizzazione di profili topografici. Lettura delle carte geologiche: struttura della legenda (simbologia, organizzazione) e relativa lettura; le principali simbologie; riconoscimento delle principali strutture e delle loro direzioni strutturali; riconoscimento ed interpretazione delle faglie e dei sovrascorrimenti. 

Lezioni fuori sede 
(1 CFU, 3 escursioni giornaliere, frequenza obbligatoria)
Tre escursioni in aree geologicamente significative dove applicare su esempi reali le nozioni apprese durante le precedenti lezioni.
Le esercitazioni saranno svolte anche dal Dott. Luca Pandolfi.

Obiettivi minimi (ciò che lo studente saprà fare dopo aver superato l’esame del corso)
Conoscenza della natura e dei rapporti costitutivi tra elementi, minerali e rocce. Conoscenza dei processi petrogenetici (igneo, metamorfico, sedimentario). Riconoscimento delle principali rocce ignee metamorfiche e sedimentarie. Conoscenza delle nozioni fondamentali di stratigrafia e tettonica. Riconoscimento delle principali caratteristiche di una successione stratigrafica. Riconoscimento e classificazione delle deformazioni delle rocce. Interpretazione delle carte topografiche e delle carte geologiche.

Dati del docente
Nome: Michele Marroni
Dipartimento: Scienze della Terra, Via S. Maria n.53
Telefono: 050-2215732
E-mail: marroni@dst.unipi.it
Orario di ricevimento: su appuntamento
Luogo di ricevimento: Dipartimento di Scienze della Terra, Via S. Maria n.53

Testi e siti internet di riferimento
Bosellini A. (I ed.1984; IV ed. 1986 IV) - Le scienze della Terra. Bovolenta (distribuito da Zanichelli). ISBN 88-08-04150-6
Bosellini A., Mutti E., Ricci Lucchi F. - Rocce e successioni sedimentarie, UTET, Torino
D'Argenio B., Innocenti F., Sassi F.P. - Introduzione allo studio delle rocce, UTET, Torino
Gill R. (1989, II ed. 1996) - Chemical fundamentals of Geology. Chapman & Hall, 298 pp. ISBN 0 412 54930 1 (Capp. 5, 6, 7, 8,9, 10)
Gottardi, G. (1978) - I minerali. Boringhieri, 296 pp. (Parte I, capp. 1, 2)
Kearey P., Vine F.J. - Tettonica Globale, Zanichelli, Bologna
Skinner B.J., Porter S.C. (1989 ) - The dynamic Earth. John Wiley & Sons. ISBN 0-471-53131-6.
http://pubs.usgs.gov/publications/text/dynamic.html

Prove di verifica dell’apprendimento
Esame orale