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...
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