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Carte e Sezioni Geologiche

Paolo Conti

CGT Centro di GeoTecnologie, Università degli Studi di SienaSan Giovanni Valdarno, Italy

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CGT Centro di Geotecnologie dell Universit degli Studi di Siena

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Edizione: Febbraio 2008

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Centro di Geotecnologie Università di Siena Carte e Sezioni Geologiche

Sommario

1 Introduzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5

2 Lettura e interpretazione delle carte geologiche . . . . . . . . . . . 92.1 Elementi di una carta geologica . . . . . . . . . . . . . . . 92.2 Superfici geologiche e forma degli affioramenti. . . . . . . . . . 12

2.2.1 Tipi di superfici geologiche . . . . . . . . . . . . . . 122.2.2 Forma degli affioramenti, inclinazione e topografia. . . . . . 122.2.3 Spessore reale e spessore apparente . . . . . . . . . . . 152.2.4 Stratimetria . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 182.2.5 Superfici non piane . . . . . . . . . . . . . . . . . 19

2.3 Misure di strutture geologiche . . . . . . . . . . . . . . . 192.4 Rappresentazione di superfici geologiche mediante curve di livello. . . 202.5 Inclinazione reale e inclinazione apparente . . . . . . . . . . . 24

3 Faglie . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 273.1 Faglie nelle carte geologiche . . . . . . . . . . . . . . . . 273.2 Determinare il rigetto e lo spostamento lungo una faglia . . . . . . 28

4 Pieghe . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 334.1 Riconoscimento di pieghe . . . . . . . . . . . . . . . . . 334.2 Sovrapposizione di pieghe e faglie . . . . . . . . . . . . . . 344.3 Pieghe in carta e in proiezione stereografica . . . . . . . . . . . 34

4.3.1 Pieghe cilindriche e pieghe coniche . . . . . . . . . . . 364.3.2 Angolo di apertura e piano assiale . . . . . . . . . . . 384.3.3 Geometria delle pieghe . . . . . . . . . . . . . . . 394.3.4 Orientazione di pieghe . . . . . . . . . . . . . . . 414.3.5 Asse, piano assiale e misure di strato. . . . . . . . . . . 41

5 Sezioni geologiche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475.1 Introduzione. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 475.2 Scegliere l’orientazione della sezione . . . . . . . . . . . . . 475.3 Fasi di realizzazione di una sezione geologica . . . . . . . . . . 485.4 Trasferire informazioni dalla carta alla sezione geologica . . . . . . 49

5.4.1 Sezioni geologiche ortogonali alla direzione degli strati, superfici planari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 495.4.1.1 Costruzione con curve di livello . . . . . . . . . 495.4.1.2 Proiezione di misure . . . . . . . . . . . . . 545.4.1.3 Proiezione di contatti . . . . . . . . . . . . . 55

5.4.2 Sezioni geologiche oblique alla direzione degli strati, solo superfici planari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 555.4.2.1 Costruzione con curve di livello . . . . . . . . . 565.4.2.2 Proiezione di misure . . . . . . . . . . . . . 565.4.2.3 Proiezione di contatti . . . . . . . . . . . . . 58

Sommario 3


5.4.3 Sezioni in pieghe con asse orizzontale, asse ortogonale rispetto alla sezione geologica . . . . . . . . . . . . . . . . . 585.4.3.1 Costruzione con curve di livello . . . . . . . . . 605.4.3.2 Proiezione di misure . . . . . . . . . . . . . 625.4.3.3 Proiezione di contatti . . . . . . . . . . . . . 62

5.4.4 Sezioni in pieghe con asse orizzontale, asse obliquo rispetto alla sezione geologica . . . . . . . . . . . . . . . . . 625.4.4.1 Costruzione con curve di livello . . . . . . . . . 635.4.4.2 Proiezione di misure . . . . . . . . . . . . . 635.4.4.3 Proiezione di contatti . . . . . . . . . . . . . 63

5.4.5 Sezioni in pieghe con asse inclinato . . . . . . . . . . . 63

6 Depositi quaternari e intrusioni. . . . . . . . . . . . . . . . . 676.1 Depositi quaternari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 676.2 Intrusioni. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 68

7 Bibliografia . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 71

APPENDICI . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 73

A Funzioni trigonometriche . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 75

B Superfici geologiche da dati di sottosuolo e puntuali . . . . . . . . . 77B.1 Superfici geologiche da dati di sottosuolo . . . . . . . . . . . 77B.2 Contatti geologici da informazioni puntuali . . . . . . . . . . . 77

C Variazione della scala verticale . . . . . . . . . . . . . . . . . 81

D Metodi geometrici di costruzione di pieghe . . . . . . . . . . . . 83D.1 Metodo degli archi di cerchio . . . . . . . . . . . . . . . . 83D.2 Metodo delle bisettrici . . . . . . . . . . . . . . . . . . 85

E Costruzione di profili geologici . . . . . . . . . . . . . . . . . 89

F Strutture lineari . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93F.1 Tipi di strutture lineari . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93F.2 Intersezione tra piani. . . . . . . . . . . . . . . . . . . 93

G Determinare il rigetto di una faglia . . . . . . . . . . . . . . . 95

4 Sommario


1 Introduzione

Queste dispense illustrano varie tecniche per la lettura e l’interpretazione di carte geologiche eper la realizzazione di sezioni geologiche. Particolare attenzione è posta nella discussione degliaspetti geometrici della rappresentazione geologica cartografica necessari per la costruzione disezioni geologiche e per la risoluzione di altri problemi geologici particolari.Una discussione dettagliata dei vari tipi di strutture geologiche non rientra tra i fini di questedispense, di conseguenza verrà assunto che lo studente abbia familiarità con le varie strutturegeologiche originate da processi sedimentari (contatti stratigrafici, discordanze, ecc.), magmati-ci (intrusioni, strutture vulcaniche, filoni, ecc.) e tettonici (pieghe, faglie, scistosità, lineazioni,piani assiali, anticlinali, sinclinali, antiformi, sinformi, ecc.).Viene inoltre assunto che lo studente conosca gli aspetti fondamentali della rappresentazionecartografica (scala, isoipse, ecc.), che sia in possesso delle basi per la lettura delle carte topogra-fiche, quali il riconoscimento di valli, zone montuose, principali forme del rilievo e che sia ingrado di realizzare profili topografici. Per affrontare gli argomenti del Capitolo 4.3 è necessarioconoscere i metodi di realizzazione delle proiezioni stereografiche.

Lettura carte e sezioni geologiche?La realizzazione di sezioni geologiche è illustrata solo nel Capitolo 5 di queste dispense: perchéè necessario conoscere quanto riportato nei capitoli precedenti prima di potere costruire una se-zione geologica?Realizzare una sezione geologica implica trasferire le informazioni presenti nella carta geologi-ca sulla sezione geologica. Le informazioni presenti sulla carta che sono di importanza per la co-struzione di una sezione geologica sono le misure di giacitura degli strati, misure degli assi del-le pieghe, posizione delle cerniere delle pieghe, posizione dei piani assiali di pieghe, punti diintersezione tra contatti stratigrafici e contatti tettonici, ecc. .Trasferire queste informazioni dalla carta alla sezione è la parte più difficile nella costruzione diuna sezione geologica. Per fare questo vi sono alcune regole geometriche da seguire che sarannoillustrate in queste dispense, ma la cui applicazione dipende da (Figura 5-5):• tipo di struttura geologica presente in carta (solo strati planari oppure strutture a pieghe);• orientazione della sezione geologica rispetto alla direzione degli strati o rispetto all’asse del-

le pieghe (sezione ortogonale oppure obliqua rispetto all’asse delle pieghe).• inclinazione dell’asse delle pieghe (pieghe con asse orizzontale o inclinato).La difficoltà che esiste nella realizzazione di una sezione geologica deriva proprio da questo: la sezione ge-ologica serve per rappresentare in due dimensioni una struttura geologica presente in carta, per costruireuna sezione ci sono delle regole da seguire, ma per sapere quali regole seguire è necessario conoscere qualisono le strutture geologiche presenti in carta !!!Per superare questa apparente difficoltà per realizzare una sezione geologica è necessario proce-dere in questo modo:1. Inizialmente è fondamentale un’analisi accurata della carta geologica (lettura della carta) sta-

bilendo:i) se in carta sono presenti solo strutture geologiche planari (contatti stratigrafici, con-

tatti tettonici, faglie, sovrascorrimenti, ecc.);ii) se in carta sono presenti delle pieghe con asse orizzontale;

iii) se in carta sono presenti pieghe con asse inclinato;iv) se la sezione geologica è ortogonale oppure obliqua rispetto alla direzione degli

strati;v) se la sezione geologica è ortogonale oppure obliqua rispetto all’asse delle pieghe.

Questa analisi è basata solamente sull’analisi dell’andamento dei contatti in carta, cioè dalloro andamento rispetto alle isoipse. In questa fase bisogna accuratamente considerare tutte

1 Introduzione 5


96 G Determinare il rigetto di una faglia

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