Obiettivi Formativi

Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti una informazione appropriata sulle strutture e sui processi geologici e tettonici che hanno implicazioni dirette in termini di rischio sismico. L'applicazione della Geologia alla mitigazione del rischio attraverso (i) l'identificazione di faglie sismogenetiche affioranti e (ii) l'analisi delle proprietà delle rocce e del suolo di maggiore interesse per la Geofisica, sono argomenti principali del Corso. Le analisi di queste proprietà saranno supportate da indagini in-situ ed in laboratorio.

Learning Goals

The course is aimed at giving the students proper information on geologic and tectonic structures and processes having direct implications in terms of seismic risk. Application of Geology to risk mitigation through (i) identification of outcropping seismogenic faults and (ii) analysis of rock and soil properties of greatest interest for Geophysics, are major subjects of the Course. Analyses of these properties will be supported by in-situ and laboratory investigations.

Metodi didattici

Il corso viene erogato in aula e nel laboratorio e sul campo. Le lezioni teoriche vengono svolte alla lavagna e attraverso l'utilizzo di file.ppt e video, stimolando frequentemente l'interazione con gli studenti. Le esercitazioni e le uscite sul campo si svolgono sotto la guida del docente e rappresentano un momento fondamentale di interazione e partecipazione in cui viene incoraggiato il lavoro di squadra e il confronto. Durante le esercitazioni gli studenti sono chiamati a turno ad illustrare il percorso metodologico ed i risultati ottenuti al fine di: stimolare la loro capacità di formulare soluzioni sviluppate in autonomia o in gruppo; acquisire capacità nel presentare i propri risultati; perfezionare le proprie capacità espressive utilizzando un linguaggio tecnico appropriato. Il confronto tra gli studenti è finalizzato alla loro maturazione complessiva, che va oltre il mero apprendimento della disciplina. Le escursioni guidate, previste nell'ultima parte del corso, spingono lo studente con il proprio giudizio ad identificare e rappresentare con potenziali proprietà di linguaggio e padronanza degli argomenti eventuali potenziali problemi geologici presentati dalla situazione del caso, criteri e metodologie per l'approfondimento del problema e le soluzioni progettuali più adeguate ed efficaci

Teaching Methods

The course is delivered in the classroom and in the rock laboratory, and field trips. Theoretical lessons are carried out on the blackboard and through the use of.ppt files and videos, frequently stimulating interaction with students. The exercises and field trips take place under the guidance of the teacher and represent a fundamental moment of interaction and participation in which teamwork and discussion is encouraged. During the exercises, students are called in turn to illustrate the methodological path and the results obtained in order to: stimulate their ability to formulate solutions developed independently or in groups; acquire skills in presenting their results; perfect their expression skills using appropriate technical language. The comparison between the students is aimed at their overall maturation, which goes beyond the mere learning of the discipline. The guided field trips, foreseen in the last part of the course, push the student with his / her own judgment to identify and represent with potential properties of language and mastery of the topics any potential geological problems presented by the situation of the case, the criteria and methodologies for in-depth study of the problem and the most suitable and effective design solutions.

Prerequisiti

Conoscenze di base di Geologia

Prerequisites

Basic concepts on Geology

Verifiche dell'apprendimento

La verifica dell’apprendimento è effettuata attraverso un esame finale che consta di una prova orale. L’esame finale mira a verificare il livello di raggiungimento degli obiettivi formativi precedentemente indicati, l'approfondimento degli argomenti, la capacità di collegare le diverse tematiche del programma. Sono altresì oggetto di valutazione il rigore metodologico e la proprietà di linguaggio nell'esposizione degli argomenti. Le modalità di verifica descritte nel seguito valgono sia per gli studenti frequentanti sia per quelli non frequentanti. Non sono previste prove in itinere.

Assessment

Verification of learning is carried out through a final exam which consists of an oral test. The final exam aims to verify the level of achievement of the previously indicated training objectives, the in-depth study of the topics, the ability to connect the different themes of the program. The methodological rigor and the property of language in the presentation of the arguments are also subject to evaluation. The verification methods described below apply to both attending and non-attending students. There are no ongoing tests.

Programma del Corso

Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti informazioni sulla stratigrafia del Quaternario, sulle relazioni tettono-sedimentarie, sulla deformazione fragile e sulle strutture sin-sedimentarie sviluppate durante eventi sismici e con implicazioni dirette in termini di rischio sismico. L'applicazione della geologia per mitigare il rischio attraverso l'identificazione di faglie attive/capaci e non attive e sismiti on-shore sono obiettivi prmari del corso.TEORIAINTRODUZIONE al corsoGEOLOGIA DEL QUATERNARIO: Review generale della stratigrafia del Quaternario, dei principali caratteri de depositi quaternari e delle discontinuità stratigrafiche in Sicilia e nella penisola italiana. FOTO-INTERPRATAZIONE: Elementi di photo-interpretazione geologico-strtturale.PLATE TECTONICS: Review della plate tectonics.GEOLOGIA STRUTTURALE: contesti geodinamici, deformazione (deformazione omogenea ed eterogenea), stress, strain.DEFORMAZIONE FRAGILE: faglie efratture; Faglie dip slip (normali) e attributi - Faglie listriche - Faglie normali adomino e imbricate - Faglie normali a basso angolo - Faglie normali coniugate Faglie di crescita; Faglie dip-slip (Faglie inverse) e attributi - simple fault-bend fold model – thrust geometry and shape – fault bend model – thrust and mountain structure – back thrust – pop-up – thrust in 3D; Strike-slip faults; Oblique faults (transtensive e transpressive); indicatori del senso di shear (Slickensides - Fault Breccias - fault gouge - Mylonite); host rock, roccia di faglia.WRENCH TECTONICS: Zona di taglio e strutture associate (Riedel Shears R-R ", taglio sintetico secondario P, taglio antitetico secondario P", fratture di tensione T, faglia normale N, mole track, ecc.). Strutture associate a traspressione e transtensione (palm tree and tulip structures, pull-apart, push up, etc.).FAGLIE SISMOGENICHE E PROGETTO ITHACA: faglie attive, faglie capaci; Progetto ITHACA (ITaly HAzard da CApable fault) - il catalogo; IAEA SSG-9 (Rischi sismici nella valutazione del sito per installazioni nucleari. IAEA TECDOC 1767 (Il contributo della paleosismologia alla valutazione dei pericoli sismici nella valutazione del sito per installazioni nucleari, IAEA TECDOC 1767, 2015); Intervallo di tempo di riferimento per faglie attive e capaci secondo ITHACA (Dipartimento Protezione Civile, 2008); faglie attive (IAEA TECDOC 1767); Difetti capaci (IAEA TECDOC 1767).ARCHEOSISMOLOGIA: Introduzione all'archeosismologia. PALEOSISMOLOGIA: evidenza stratigrafica di eventi paleosismici (strutture sin sedimentarie, sismiti, spleleosismiti); Analisi stratigrafiche e strutturali e raccolta di dati su sezioni artificiali; tipi di trincea; datazione eventi sismici (orizzonti evento, faglie sigillate, datazione al radiocarbonio).TETTONICA DELL'AREA DELLO STRETTO DI MESSINA: La subduzione sotto l'Arco Calabria-Peloritani; Principali affioramenti e sistemi di faglia onshore; Terrazzi marini e sollevamento regionale.FENOMENI TETTONO-SEDIMENTARI: introduzione ai principali sistemi deposizionali. ESERCIZI E LAVORO SUL CAMPOMISURA DI PIANI E LINEE MEDIANTE BUSSOLA GEOLOGICA: direzione, immersione, immersione, inclinazione.PROIEZIONI STEREOGRAFICHE DI PIANI E LINEE: Proiezioni stereografiche manuali e con software di dati strutturali.ANALISI MESOSTRUTTURALE: analisi delle principali caratteristiche della deformazione fragile e zone di taglio osservate nelle foto degli affioramenti.LAVORO SUL CAMPO Faglie legate al sistema tettonico dello Stretto di Messina: analisi deglii slickenside su piani di faglia su calcari mesozoici e ricostruzione cinematica del senso di taglio (Forza d'Agrò).Analisi cinematica di faglie capaci che interessano sedimenti siliciclastici pleistocenici dello stretto di Messina (Portella Arena, Messina); osservazione di strutture geomorfologiche associate a faglie normali: faccette triangolari e frane lungo le faglie dello stretto di Messina.Analisi strutturale di faglie negli affioramenti di gneiss dell'unità Aspromonte (SP44 Portella Arena e Colli San Rizzo): studio delle rocce di faglia (brecce cataclastiche) e degli indicatori cinematici (striae, taglio di Riedel) per definire il senso di taglio; analisi delle relazioni trasversali per ricostruire le diverse fasi di deformazione.Analisi strutturale di strutture sin-sedimentarie sviluppate durante eventi sismici in conglomerati mioceni della Formazione di San Pier Niceto (SP42, Camaro).

Course Syllabus

THEORY INTRODUCTION to the course QUATERNARY GEOLOGY: General review of Quaternary stratigraphy, main features of of Quaternary deposits and discontinuities in Sicily and in the Italian pensinsula. PHOTOINTERPRATATION: Elements of geological-structural photointerpretation. PLATE TECTONICS: General review of plate tectonics theory and plate boundaries.STRUCTURAL GEOLOGY: Geodynamic contexts, Deformation (homogenous and heterogeneous deformation), Stress, Strain. BRITTLE DEFORMATION: Joints and faults; Dip-slip faults (Normal faults) and attributes - Listric normal faults - Domino and imbricated normal faults - Low angle normal faults - Conjugate normal faults - Growth faults; Dip-slip faults (Reverse faults) and attributes – simple fault-bend fold model – thrust geometry and shape – fault bend model – thrust and mountain structure – back thrust – pop-up – thrust in 3D; Strike-slip faults; Oblique faults (transtensive and transpressive faults); evidence of movement on faults (Slickensides - Fault Breccias - fault gouge – Mylonite); host rock, damage zone fault core.WRENCH TECTONICS: Shear zone and associate structures (Riedel Shears R-R’, secondary synthetic shear P, secondary antithetic shear P’, tension cracks, thrust T, normal fault N, mole track, etc.). Structures associated with transpression and transtension (palm tree and tulip structures, pull-apart, push up, etc.).SEISMOGENIC FAULTS AND ITHACA PROJECT: Active faults, Capable faults; ITHACA project (ITaly HAzard from CApable faults) - the catalogue of the capable faults; IAEA SSG-9 (Seismic Hazards in Site Evaluation for Nuclear Installations. Specific Safety Guide. IAEA Safety Standards. Series SSG-9, 2010); IAEA TECDOC 1767 (The Contribution of Palaeoseismology to Seismic Hazard Assessment in Site Evaluation for Nuclear Installations, IAEA TECDOC 1767, 2015); Reference time interval for active and capable faults according ITHACA and Addresses and Criteria for Seismic Microzonation (Dipartimento Protezione Civile, 2008); Active faults (IAEA TECDOC 1767); Capable faults (IAEA TECDOC 1767); Quaternary fault to investigate.ARCHEOSEISMOLOGY: Introduction to archeoseismology.PALEOSEISMOLOGY: Stratigraphic evidence of paleoseismogenic events (syn-sedimentary structures, seismites, spleleoseismites); Stratigraphic and structural analyses and data collection on artificial sections (paleoseismic trenching); trench types; Dating faults (event horizons, sealed faults, radiocarbon dating).TECTONICS OF THE MESSINA STRAITS AREA: The subduction under the Calabria-Peloritani Arc; Main outcropping and submerged fault systems; Marine terraces and uplift. TECTONO-SEDIMENTARY PHENOMENA: Introduction to main depositional systems. EXCERCISES AND FIELD WORKEXCERCISESMEASURE OF PLANES AND LINES BY MEANS OF GEOLOGICAL COMPASS: strike, dip direction, plunge, pitch.STEREOGRAPHIC PROJECTIONS OF PLAENS AND LINES: Manual and software stereographic projections of structural data.MESOSTRUCTURAL ANALYSIS: Analysis of main features of brittle deformation and shear zones observed in photos of outcrops.FIELD WORKTranstensive faults related to the Messina Straits tectonic system.Kinematic analysis of capable faults affecting the Pleistocene siliciclastic sediments of the Messina Straits.Structural analysis of faults in the Aspromonte Unit.Structural analysis of syn-sedimentary structures.