Geologia stratigrafica

GEOLOGIA STRATIGRAFICA

La geologia stratigrafica è quel ramo della geologia che si occupa di ricostruire, ordinare e correlare le successioni stratigrafiche nel tempo e nello spazio. Tutti i corpi rocciosi possono essere classificabili nella stratigrafia, ma il principale campo di indagine di questa disciplina sono le successioni sedimentarie.

Stratigrafia significa proprio: scienza che descrive gli strati.

La stratigrafia si occupa dunque di:

• ORDINARE i corpi rocciosi nello spazio, stabilire le corrispondenze di successioni rocciose che sono fisicamente distanti
• RICOSTRUIRE le disposizioni geografiche nel passato (Paleografia)
• ORDINARE i corpi rocciosi nel tempo, cioè datarli determinando le loro relazioni temporali, attribuendo un’età e capendo l’ordine in cui si sono formati.
• CORRELARE le successioni nello spazio e per eventi geologici, secondo la scala del tempo geologico.

La crosta terrestre è prevalentemente costituita da rocce ignee, più precisamente per il 65%, mentre per il 27% da rocce metamorfiche e il restante 8% da rocce sedimentarie.

STRATO

Definizione fisica:

Uno strato è costituito da un accumulo di sedimenti, delimitato fisicamente alla base e al tetto da superfici di discontinuità. In base alle dimensioni degli strati, in termini di spessore, si distinguono: banchi, strati e lamine.

Definizione genetica:

Uno strato rappresenta la registrazione di un evento di accumulo sedimentario, prodotta da un determinato processo. Può anche essere considerato come l’ultimo stadio del processo di erosione, trasporto e sedimentazione.

Superfici di stratificazione: è il risultato di una non deposizione o di cambiamenti intervenuti nelle condizioni di deposizione. Se sono di tipo erosionale queste superfici appaiono molto evidenti; viceversa, se non sono di tipo erosionale la separazione tra uno strato ed un altro dipende dalla litologia e dalla tessitura.

UNITÀ STRATIGRAFICA

Porzione di roccia che si differenzia dai corpi ad esso adiacenti per diversi fattori quali litologia, contenuto di fossili, età.

CONCETTO DI ALTO E BASSO IN STRATIGRAFIA

In stratigrafia si distinguono tre definizioni di alto e basso: topografico, stratigrafico e geometrico.

• Topografico: l'alto e il basso topografico vengono indicati rispetto la quota.
• Stratigrafico: qui l'alto e il basso stratigrafico vengono definiti in base allo strato più recente e allo strato più antico, dunque l'età, dove l'alto stratigrafico è rappresentato rispettivamente dallo strato più recente, mentre il basso dallo strato più antico.
• Geometrico: l'alto e il basso si distinguono proprio in funzione della posizione geometrica, cioè solo ed esclusivamente se la posizione di uno strato si trova più in alto rispetto ad un altro.

Le tre definizioni corrispondono quando la successione risulta essere normale e in un paesaggio che non sia pianeggiante.

PRINCIPI DI STENONE

Niels Stensen viene considerato il padre della stratigrafia, egli per primo comprese l'importanza e il significato dei fossili. Quest'ultimi in precedenza erano considerati degli oggetti “demoniaci”, ma Stenone dedusse che fossero dei resti di esseri precedentemente vissuti, dunque dei fossili, dai quali si potevano ottenere delle informazioni.

Principi di Stenone: sovrapposizione, orizzontalità, continuità laterale, intrusione.

PRINCIPIO DI SOVRAPPOSIZIONE

Tale principio stabilisce essenzialmente che in una successione di strati lo strato è più recente rispetto allo strato su cui poggia, ciò in si traduce nel fatto che si sia formato in seguito allo strato ad esso sottostante.

PRINCIPIO DI ORIZZONTALITA’

Gli strati originariamente si depositano orizzontalmente, solo in seguito sono stati deformati modificando la loro giacitura.

accumulano sulla cresta e scendono lungo il lato sopracorrente, più inclinato. La migrazione avviene sottocorrente.

Ripple

Possono essere eolici, fluviali o marini.

• Asimmetrici: generati da una corrente unidirezionale
• Simmetrici: generati da una corrente oscillatoria (es.: moto ondoso)

• Gradazione: formazione di una struttura gradata che, per effetto della gravità, presenta alla base sedimenti grossolani più pesanti e salendo man mano verso l’alto la granulometria diminuisce (tipico stato di waning di un flusso).

• Regola di Mottura: Questa regola permette di determinare con più semplicità la localizzazione e l’orientamento dei giacimenti di zolfo nel sottosuolo. Infatti, nella serie gessoso solfifera a tetto dei calcari e a letto dei gessi è possibile ritrovare lo zolfo; Mottura dedusse che i geminati di gesso, con forma a “ferro di lancia”, indicano la posizione dove è possibile trovare, se è presente, lo zolfo, venendo a formare una palizzata di geminati che segue parallelamente l’orientamento del banco di zolfo.

Una nota va rivolta a quelle successioni che presentano degli strati perfettamente orizzontali ed altri inclinati. Ciò può essere spiegato ammettendo che gli strati si sono depositati in seguito a diversi eventi sedimentari.

Lo strato più basso(A) ha una superficie retta perché la diegenesi ha avuto il tempo necessario per indurirsi, mentre gli strati via via più in alto hanno una superficie ondulata perché le superfici di interstrato sono più giovani e non hanno avuto il tempo di organizzarsi, dunque, di indurirsi, perciò si depositano in questa maniera.

SLUMP

I depositi di slump sono una rappresentazione dell’eccezione del principio di originaria orizzontalità, si riconoscono per il fatto che sono costituiti da strati disposti in maniera

Correlazione e Classificazione

Una classificazione litologica può essere svolta mediante analisi visive, tattili, olfattive, gustative e uditive. Le caratteristiche fondamentali per distinguere una roccia sono la composizione e la struttura. La composizione (chimica e mineralogica) ci dice la natura degli elementi costituenti la roccia; la struttura sta ad indicare la forma dei singoli elementi che costituiscono la roccia, le loro dimensioni ed il modo in cui si organizzano all'interno della roccia stessa. La struttura è fondamentale perché ci consente di capire a quale classe rocciosa ci dobbiamo riferire.

La correlazione costituisce un insieme di procedure/metodologie con le quali si dimostra la corrispondenza di parti geograficamente separate di una o più unità geologiche tra loro correlabili. Al concetto di correlazione stratigrafica va aggiunto il prefisso in base alla tipologia e alla correlazione che stiamo andando a fare (Ex chemo, lito, crono). Si conoscono diverse tipologie di correlazioni come, ad esempio, correlazioni cronostratigrafiche e biostratigrafiche, ma verranno indicate successivamente, al momento distinguiamo correlazioni litologiche e litostratigrafiche. Il primo caso correla corpi rocciosi aventi litologia uguale, il secondo caso correla corpi rocciosi con litologia uguale e stessa posizione stratigrafica.

I corpi rocciosi possono appartenere allo stesso evento sedimentario e differire nelle diverse successioni in termini di spessore. Ciò è coerente con il concetto di tasso di sedimentazione; a tal proposito si distinguono successioni compensative e comprensive. Le successioni compensate sono quelle costituite da strati di piccolo spessore e rappresentano grandi intervalli di tempo, il che si traduce in un basso tasso di sedimentazione e presenza di lacune; le successioni comprensive, invece, sono quelle costituite da grandi spessori, rappresentando brevi intervalli di tempo, ed aventi un alto tasso di sedimentazione.

La litostratigrafia definisce le unità litostratigrafiche. Quest'ultime sono delle porzioni di roccia che si differenziano dai corpi adiacenti per caratteristiche litologiche e posizione stratigrafica. L'unità litostratigrafica fondamentale è la formazione, ma si suddividono in: supergruppo, gruppo, formazione, membro.