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Modulo di Geologia strutturale Cartografia Geologica

Lettura ed interpretazione delle carte

geologiche

2-Giaciture, modello 3D, orizzontali, sezione geologica, inclinazione reale ed

apparente

A.A. 2017-2018

Docente: Antonio Funedda

Università degli Studi di Cagliari

Dipartimento di Scienze Chimiche e Geologiche Facoltà Scienze Via Trentino, 51 09127 Cagliari

CORSO DI LAUREA IN SCIENZE GEOLOGICHE

Introduzione Il corso ha come obiettivo finale saper leggere ed interpretare una carta geologica, applicando le conoscenze generali della geologia (finora acquisite) e alcune tecniche fondamentali che verranno insegnate durante il suddetto corso. Con queste dispense, s’intende offrire agli studenti una guida alle conoscenze introduttive della cartografia geologica: lettura di una carta geologica e interpretazione tridimensionale tramite ricostruzione di linee di forma e sezioni geologiche. Tutte le conoscenze geologiche (stratigrafiche e strutturali) e cartografiche (rappresentazione della superficie topografiche) devono essere già acquisite. Data l’esigua durata questo è necessariamente un corso introduttivo, per cui le tecniche avanzate di interpretazione di una carta geologica, in particolare per ciò che riguarda la ricostruzione dell’assetto geometrico, non verranno trattate. QUESTE DISPENSE SONO DESTINATE ESCLUSIVAMENTE AGLI STUDENTI DEL CORSO DI LAUREA IN SCIENZE DELLA TERRA CHE SEGUONO L'INSEGNAMENTO DI Elementi di Geologia strutturale e Cartografia Geologica. HANNO QUINDI SOLO UNO SCOPO DIDATTICO E VENGONO DISTRIBUITE GRATUITAMENTE. NON POSSONO ESSERE ASSOLUTAMENTE MESSE IN VENDITA SOTTO QUALSIASI FORMA. I DIRITTI DELLE FIGURE OVE CITATE SONO DI PROPRIETÀ DEGLI AUTORI. N.B. Queste dispense costituiscono il materiale utilizzato durante il corso, ma non sono da ritenersi come esaustive degli argomenti trattati a lezione, che a seconda delle esigenze didattiche, anche dovute alle sollecitazioni degli studenti, potranno essere modificate in corso d’opera.

Cartografia geologica

Corso di Cartografia Geologica Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche - Cagliari

Misura della giacitura di un piano o di una linea Cartografia geologica Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche - Cagliari

Per un piano: (a) Direzione (strike) (a); (b) Direzione di immersione (Dip direction),

a 90° dalla direzione; (c) inclinazione (b) (dip)

Per una linea:

(a) Direzione d'immersione (a) (trend);

(b) inclinazione (b) (plunge);

(c) angolo di caduta (g) (pitch);



Sulle superfici di faglia si possono formare delle lineazioni dette anche "strie" che indicano la direzione di movimento avvenuto lungo quella superfice e quindi permettono anche una classificazione cinematica della faglia. Di seguito sono elencate delle misure di "strie" misurate su un piano di faglia immergente di 47° verso 050°. Determina quali di queste lineazioni sono corrette, nel senso che sono coerenti con la giacitura del piano di faglia misurato, infatti un errore di misurazione con la bussola potrebbe aver portato ad una misura di giacitura della lineazione (la stria) che non è contenuta sul piano della faglia. Per le orientazioni valide indicare anche la cinematica della faglia.

Lineazione (immersione ed inclinazione)

Coerente? (si o no)

Tipo di cinematica (trascorrente, secondo la massima pendenza o obliquo)

a N000°/34°

b N140°/0°

c N298°/33°

d N050°/47°

e N000°/75°

f N121°/20°


Lineazione (immersione ed inclinazione)

Coerente? (si o no)

Tipo di cinematica (trascorrente, secondo la massima pendenza o obliquo)

a N000°/34°

b N140°/0°

c N298°/33°

d N050°/47°

e N000°/75°

f N121°/20°

Rappresentazione 3D in una Carta Geologica

L’intersezione tra la base topografica, in particolare le curve di livello ed i punti quotati, con le strutture geologiche riportate in carta (contatti stratigrafici, faglie) permette la ricostruzione tridimensionale, e quindi lo sviluppo in profondità delle strutture geologiche, partendo dalla rappresentazione planare rappresentata in carta. L’abilità di un buon geologo è proprio riuscire ad individuare la terza dimensione e quindi i rapporti geometrici tra le varie formazioni distinte nella carta.

L’andamento cartografico di una linea che rappresenta la traccia di un contatto stratigrafico, o qualsiasi altra superficie geologica, non è casuale, ma risponde a precise regole geometriche

Regola della “V” Quando una superficie geologica incontra una valle il suo andamento cartografico assume la forma di un ‘V’ con la

punta verso la formazione geometricamente soprastante.

In altre parole: il vertice indica la direzione

d'immersione del contatto (escluso il caso di contatti a franapoggio meno inclinato del pendio).

N.B. fanno eccezione i contatti stratigrafici delle formazioni recenti (depositi alluvionali, ecc.)

(da Weijermars, 1998)

Cartografia geologica Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche - Cagliari

Intersezione tra limiti e topografia



franapoggio

franapoggio

reggipoggio

Influenza della giacitura sulla forma dell’affioramento

1.Orizzontale 2. Immerge di 9° verso SE 3. Immerge di 17° verso SE 4. Immerge di 30° verso SE

1. Immerge di 52° verso SE 2. Immerge di 68° verso SE 3. Immerge di 79° verso SE 4. Verticale

dal sito:http://www.uwgb.edu/dutchs/STRUCTGE/LABMAN.HTM


Influenza della topografia sulla forma dell’affioramento

Antiforme con piano assiale verticale ed asse orizzontale (a: profilo; b: carta)

area pianeggiante

a

b

area con rilievi

a

b

(da D. M. Ragan, 1985)


Orizzontali

Le orizzontali sono le linee che ricostruiscono la geometria di una struttura geologica sfruttando i suoi punti di intersezione con le curve altimetriche e quindi con la superficie (= linee che individuano tutti i punti di una superficie geologica che stanno alla stessa quota). In inglese sono dette anche “structure contours” o “curve di livello strutturali”


Orizzontali

(da D. Powell, 1996)

Le linee orizzontali sono parallele alla direzioni dei contatti, e quindi nelle successioni stratificate alla direzione delle superfici di strato misurate. La loro distanza orizzontale dipende dall'inclinazione del contatto


Orizzontali

Ricostruzione dei contatti geologici


•Eseguire un profilo topografico lungo la traccia scelta, il rilievo topografico potrebbe essere insignificante rispetto alla sezione, nel caso di sezioni lunghe km. •Proiettare sul profilo topografico i contatti tra le varie formazioni attraversate dalla traccia della sezione e dei contatti tettonici •Se in carta sono indicati direzione e inclinazione degli strati o di altre superfici vanno riportati anch'essi. E' possibile calcolare l'inclinazione apparente rispetto alla traccia della sezione. • Così come si proiettano le strutture in profondità è opportuno proiettarle anche al di sopra della superficie topografica attuale. Ad esempio è corretto congiungere i due fianchi di una antiforme per mostrarne la geometria precedente all'erosione.

Regole principali

Come si realizza una sezione geologica

(da Weijermars, 1998, modificata)


Come si realizza una sezione geologica Cartografia geologica Dipartimento di Scienze chimiche e geologiche - Cagliari

L'estrapolazione di dati strutturali da aree distanti deve essere fatta con cautela. Le giaciture si proiettano lungo la direzione

L'estrapolazione di dati strutturali da aree distanti deve essere fatta con cautela. Le giaciture si proiettano lungo la direzione

Come si realizza una sezione geologica

PROIEZIONE DEI CONTATTI


• In ogni sezione geologica riportare: 1. orientazione, 2. scala, 3. toponimi, 4. legenda (se diversa dalla carta geologica), 5. simboli cinematici lungo le faglie, 6. tracce piani assiali

1

2 4

6

3

5 3

2

1 6



•Se non strettamente necessario, generalmente per meglio rappresentare successioni orizzontali poco potenti, non esagerare la scala delle altezze.



Inclinazione reale e apparente



𝑡𝑔𝑏𝑐

𝑎𝑏= 𝑡𝑔

100

120= 𝑡𝑔0,83 = 40°

𝑡𝑔𝑏𝑐

𝑏𝑑= 𝑡𝑔

100

225= 𝑡𝑔0,444 = 24°

Inclinazione reale Inclinazione apparente


(da Rowland et al., 2007)



•Quando la direzione degli strati non è ortogonale alla traccia della sezione l'inclinazione reale a deve essere proiettata su di essa calcolandone l'inclinazione apparente w con diagrammi o con la seguente formula

sentgtg

90costgtg

considerando la direzione

considerando l'immersione


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