Conoscenze di base di litologia, stratigrafia e geodinamica.

Lezioni frontali, con ausilio di lucidi/slide/filmati in aula. E' possibile lo scaricamento di materiali didattici e di lavori scientifici.  L'interazione tra studente e docente avverrà  durante i ricevimenti e mediante l'uso della posta elettronica o di altri strumenti di comunicazione. E' previsto l'uso parziale di terminologia inglese.

Esercitazioni in aula sull'uso delle proiezioni sterografiche e riconoscimento di deformazioni alla mesoscala su campioni di rocce naturalmente deformate

MODULO I

• Introduzione alla geologia strutturale. Principi e metodi di analisi strutturale.
• Sforzi. Forze e stress. Stress su una superficie; stress normale e di taglio. Stress in un punto e ellissoide dello stress. Cerchio di Mohr.
• Deformazione: componenti, deformazione omogenea ed eterogenea. Strain in una, due e tre dimensioni. Ellisse ed ellissoide dello strain. Diagramma di Flinn. Deformazioni coassiali e non coassiali. Taglio puro e taglio semplice. Relazioni tra stress e strain.
• Cenni di reologia e comportamento meccanico delle rocce. Comportamento elastico, viscoso e plastico. Ruolo di P, T, tempo, fluidi. Definizione di deformazione fragile, duttile e plastica. Profilo reologico della litosfera.
• La deformazione FRAGILE: fratture e faglie. Criteri di rottura delle rocce, criterio di Coulomb. Tipi di frattura. Inviluppo di frattura sul cerchio di Mohr. Effetto della pressione dei fluidi. Faglie dirette, inverse e trascorrenti. I thrusts e le relazioni con le pieghe. I sistemi di thrust.
• La deformazione DUTTILE: pieghe, geometria e classificazione. Principali meccanismi di piegamento. Foliazioni e lineazioni nelle rocce deformate. Piegamenti sovrapposti e deformazione polifasica.
• Zone di taglio, miloniti, cataclasiti, indicatori cinematici principali.
• Uso delle proiezioni stereografiche (reticoli di Wulff e Schmidt). Proiezioni di piani, linee e loro intersezioni, misure di angoli, rotazioni di elementi strutturali. Diagrammi per il calcolo degli assi delle pieghe. Trattamento analitico e statistico dei dati ed interpretazione degli stereogrammi

 MODULO II

•  Principi della tettonica: richiami sulle caratteristiche geofisiche e petrologiche della litosfera continentale ed oceanica - modelli reologici e litologici delle litosfera - caratteristiche reologiche e composizione del mantello -  metodi geofisici di indagine.
• Margini divergenti: rifting attivi, passivi, simmetrici ed asimmetrici - caratteristiche delle zone di rifting - la tettonica nelle zone di estensione crustale - l'architettura dei bacini estensionali - modelli di formazione dei metamorphic core complexes -
• I bacini oceanici i ridge medio-oceanici - modelli di genesi della litosfera oceanica - la tettonica oceanica - ridge ad alta velocità di espansione e a bassa velocità di espansione - le faglie transformi e la tettonica connessa.
• I sistemi trascorrenti: differenza tra faglie trascorrenti e faglie transformi - caratteristiche delle faglie trascorrenti - meccanismo di formazione delle faglie trascorrenti - strutture associate alle faglie trascorrenti - transtensione e transpressione - flower structures - rotazioni tettoniche .
• I margini convergenti: casi generali di margini convergenti - fisiografia di un margine convergente - il prisma di accrezione – relazioni tra tettonica e magmatismo delle zone di avanarco, di arco e di retroarco.
• Zone di subduzione:  i prismi di accrezione - meccanismi di accrezione e di erosione tettonica - i melanges - i diapiri di fango - metamorfismo delle zone in subduzione - l’esumazione nei prismi di accrezione -.
• L’obduzione: meccanismi di obduzione – lo stadio intraoceanico – lo stadio marginale - la suola metamorfica -.
• Le zone di arco, retroarco ed avanarco: tettonica nell'arco vulcanico e nella zona di retroarco - relazione tra subduzione ed arco vulcanico - il break-off del piano di subduzione - il roll-back del piano di subduzione
• La collisione continentale: modelli di collisione continentale - le radici delle catene montuose - processi di delaminazione - il metamorfismo durante la collisione continentale - i thrust and fold belts associati alla collisione continentale - i depositi di avanfossa.
• L’Appennino settentrionale: la struttura superficiale e profonda dell’Appennino settentrionale – le principali unità tettoniche - caratteristiche stratigrafiche e strutturali delle unità liguri e subliguri – le unità toscane - le unità umbro-romagnole – le successioni epiliguri – le successioni neogeniche della toscana – il magmatismo – modelli di evoluzione tettonica
• le Alpi occidentali : la struttura superficiale e profonda delle Alpi occidentali – i principali domini strutturali – le Unità delfino-elevetiche e brianzonesi – le unità liguro-piemontesi – le unità austroalpine e sudalpine – il magmatismo terziario – modelli di evoluzione tettonica

Karey & Vine, Tettonica Globale. Zanichelli Ed., Bologna

Twiss & Moores, Structural Geology. W.H. Freeman & Company, New York, Usa

Moores & Twiss, Tectonics. W.H. Freeman & Company, New York, Usa

H. Fossen "Structural geology" Cambridge University Press (ISBN 978 0 521 51664 8).

Frassi C., Carosi R., Montomoli C. "Proiezioni stereografiche in geologia strutturale" Dedalo Pisa

La frequenza delle lezioni  non è obbligatoria. La partecipazione all'escursione potrà essere sostituita con una ricerca scritta (solo per studenti lavoratori).

Esame orale

http://unimap.unipi.it/cercapersone/dettaglio.php?ri=4245&template=dett_didattica.tpl

https://polo3.elearning.unipi.it/