Università degli Studi di CataniaDipartimento di Scienze Biologiche, Geologiche e Ambientali

Corso di Laurea in Scienze Geologiche

ELABORAZIONE CARTOGRAFICO -NUMERICA DELLE STRUT TURE DEFORMATIVE DEL BASAMENTO CR ISTALL INO VAR IS ICO

AFF IORANTE A NORD D I RUZZOL INO (ME)

Relatore:Prof. Gaetano Ortolano

Correlatore:Dott. Luigi Zappalà

Tesi triennale di:Fabio Francesco Vinci

Redazione di una cartografia geologico-strutturale dettagliata su piattaforma GIS, con particolare attenzione alle strutture deformative duttili e fragili.

Ricostruzione delle fasi deformative che hanno interessato le rocce rilevate.

Popolamento di un geodatabase, improntato sullo stesso modello concettuale, elaborato da parte del NCGMP (National Cooperative Geologic Mapping Program).

Attività di rilevamento geologico-strutturale dell’area di interesse basata sul modello concettuale GeoSciML, ideato dalla CGI (Commission for the Management and Application of Geoscience Information).

Obiettivi della tesi

Inquadramento geologico

MONTI PELORITANI: SETTORE

MERIDIONALE DELL’OROGENE

CALABRO-PELORITANO (OCP).

Angì et al., 2010

Monti Peloritani:Struttura a falde a

vergenza meridionale

UPPER COMPLEX

Unità dell’AspromonteUnità di Mandanici

LOWER COMPLEX

Capo S. Andrea

Unità di Taormina

Unità di S. Marco d’Alunzio

Da: Cirrincione et al., 1997

Inquadramento geologico

Carbone S. et al. (1994)

Inquadramento geologico

Rilevamento geologico-strutturaleRilevazione dei dati ispirata al modello concettuale GeoSciML.

Distribuzione delle stazioni di misura secondo una maglia quadrata (ove possibile).

Definizione del grado di certezza del dato acquisito: misurato, visto a distanza, ipotizzato.

Definizione di un numero minimo di misure per ciascuna stazione (<10).

Litotipi affioranti

Filladi (UM)

Gneiss (UdA)

Marmi (UdA)

Rilevamento geologico-strutturale

Strutture geologiche rilevate

Foliazioni

Lineazioni

Pieghe isoclinaliche erciniche (Cirrincione et al. 1999) Pieghe tardo-alpine nelle filladi (Cirrincione et al. 1999). Fratture a basso ed alto angolo

Rilevamento geologico-strutturale

Redazione schede di rilevamento per ciascuna stazioneSull’impronta del

geodatabase adottato per il GIS è stata redatta una scheda per la raccolta dei dati geostrutturali di campagna.

La successiva elaborazione dei dati con il software “Stereonet” ha consentito la mappatura degli stereoplot relativi alle diverse strutture rilevate.

Rilevamento geologico-strutturale

Stereoplot generali

1. Foliazione principale filladi2. Foliazione principale gneiss

3. Foliazione principale marmi4. Lineazioni nelle filladi

5. Fratture a basso angolo6. Fratture ad alto angolo

Rilevamento geologico-strutturale

Presenza di un piegamento diffuso che interessa prevalentemente le filladi ed in parte gli gneiss, orientato E-W, con vergenza meridionale, compatibile con la fase deformativa tardiva del metamorfismo Alpino o “Terza Fase”. Duplice orientazione delle fratture a basso angolo, NW-SE e NE-SW, riconducibili alla “Terza Fase” alpina. Esse rappresentano l’evoluzione verso il “fragile” delle pieghe.

Orientazione preferenziale delle fratture ad alto angolo N-S ed una subordinata ENE-WSW, riconducibile alla fase più recente di collasso gravitativo della catena.

Digitalizzazione dei datiGeodatabase model NCGMP09

Modello di database implementato su piattaforma Esri ArcGIS, basato sul linguaggio GeoSciML. Esso è stato sviluppato dal

NCGMP (National Cooperative Geologic Mapping Program), ente di primaria importanza per la realizzazione della mappatura

geologica degli Stati Uniti. Il database è stato localmente adattato in base alle esigenze di una campagna di rilevamento

geo-strutturale in ambito metamorfico.

GeoSciML è un Geoscience Markup Language (GSML), ovvero

un linguaggio di markup dedicato alle informazioni

prettamente geologiche e utilizzato per etichettare e

strutturare le informazioni in database geospaziali.

Cos’è GeoSciML?

Qual è il suo obiettivo?

L’INTEROPERABILITÀ dei dati geologici su scala internazionale:

Interscambio di dati tra sistemi informatici mediante l’uso di protocolli e linguaggi standardizzati.

Geodatabase model NCGMP09

IL GeoDatabase utilizzato prevede l’esistenza delle seguenti feature

classes:1. Cartographic Lines

2. Map Unit Polys

3. Contacts and Faults

4. Faults

5. Stations

6. Foliations

7. Lineations

8. Folds

Il database è stato popolato

nelle modalità previste dal

modello concettuale GeoSciML,

nel rispetto del lessico e dei

riferimenti previsti dall’ultima

versione 3.0

Digitalizzazione dei dati

Geodatabase model NCGMP09Es. Folds

Axial Surface Orientation: orientazione del piano assiale rispetto alla verticale.

Hinge Line Orientation: orientazione della linea di cerniera.

Inter Limb Angle: valore dell’angolo di interlembo.

Azimuth & Inclination: direzione e inclinazione del piano assiale.

Symmetry: simmetria della piega.

Digitalizzazione dei dati

Es. Folds

Geodatabase model NCGMP09

1. Location Confidence Meters: margine di certezza nella localizzazione della stazione.2. Identity Confidence: sicurezza circa l’identità della struttura rilevata.

3. Orientation Confidence Degrees: margine di errore in gradi relativo alla misura dell’azimuth

Le “Location Source ID” e “Data Source ID” definiscono la reale fonte dei dati, sia essa la campagna di rilevamento oppure un dato di letteratura.

1 2 3

Digitalizzazione dei dati

Layout

Dallo sviluppo del seguente lavoro sono stati ottenuti cinque differenti mappature digitali, ciascuna inerente una particolare struttura tettono-metamorfica.

La simbologia adottata proviene, invece, da un documento ufficiale statunitense: “Digital Cartographic Standard for Geologic Map Symbolization”, proposto dal FGDC (Federal Geographic Data Committee). Essa sembrerebbe soddisfare al meglio i requisiti di interoperabilità dei dati strutturali grazie ad una ampia diversificazione proposta, consentendo di esprimere in modo chiaro anche la certezza del dato rappresentato.

Sono stati ricercati standard internazionali ed europei di rappresentazione cartografica digitale, quali ad esempio, le simbologie ed i cromatismi proposti da INSPIRE (Infrastructures for Spatial Information in Europe), ma con scarse risultanze.

Es. “Main foliations e pieghe nelle filladi”.

1. Main foliations delle rocce metamorfiche affioranti.

2. Pieghe nella foliazione principale delle filladi

Layout

Contatti, faglie e litotipi

Stazioni di misura

Layout

Ipotetica presenza di una struttura ad alto angolo in corrispondenza della fiumara che avrebbe ribassato la sponda W, conservando i terreni tettonicamente più elevati, e rialzato quella E, riesumando i terreni tettonicamente più profondi.

Pieghe FrattureLayout

Dalle varie fasi di questo lavoro ho tratto una proficua esperienza nell’:

acquisire nuove conoscenze sull’ interoperabilità dei dati geologici e sul modello concettuale GeoSciML, in particolare comprendere le relazioni tra le molteplici entità, l’adozione di un lessico specifico per la definizione dei relativi attributi secondo i rispettivi standard in uso.

eseguire un rilevamento geologico-strutturale su terreni prevalentemente metamorfici, studiando nei particolari le diverse strutture deformative fragili e duttili, riconducendole a differenti cicli metamorfici che hanno interessato la Catena Calabro Peloritana.

utilizzare, infine una piattaforma GIS, ed in particolare un geodatabase interoperabile, ispirato a GeoSciML, allo scopo di espandere le mie conoscenze sulle geotecnologie e nel contempo testare l’applicabilità di detto modello per il trattamento dei dati geo-strutturali rilevati a scala ridotta.

Conclusioni

Grazie dell’attenzione...