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Studente
Vaccaro Christian
Matricola 0702100032
Elaborato n. 2
Lo studente deve rispondere alle domande cercando di illustrare il ragionamento che ha fatto per rispondere. Verranno valutate tanto le conoscenze di base, quanto la capacità di ragionare ed elaborare i concetti. Lo studente deve rispondere in maniera corretta ad almeno 5 delle 6 domande che compongono l’elaborato. N.B.
**- Le conoscenze richieste per rispondere alle seguenti domande fanno riferimento alle lezioni dalla 10 alla 19.
- Non verranno corretti elaborati scritti a mano.
- Non verranno corretti elaborati identici tra loro. Lo studente è incentivato a cercare di rispondere utilizzando materiale reperito su libri, articoli scientifici e sul web. Le fonti dovranno però sempre essere citate ed elaborate. Non verrà considerato sufficiente un elaborato che non cita le fonti da cui ha preso spunto.**
- Cos’è una facies metamorfica? Come vengono classificate le rocce metamorfiche?
- Utilizzando fonti bibliografiche e web, si descriva a grandi linee la diffusione delle rocce metamorfiche in Italia, dove è possibile trovarle e i processi geologici che ne hanno portato alla formazione.
- Quali eventi geologici implica una discordanza angolare?
- Lo studente illustri le principali classificazioni delle frane. Si descriva brevemente inoltre cosa è una Deformazione Gravitativa Profonda di Versante (DGPV).
- Cos’è l’angolo di riposo e come varia con il variare del contenuto d’acqua dei materiali.
- Come si definisce il rischio idrogeologico? Si descriva brevemente dei cenni normativi presenti e passati in cui si fa riferimento al rischio idrogeologico e alla difesa del suolo.
Domanda 1
1) Cos’è una facies metamorfica? Come vengono classificate le rocce metamorfiche?
- Con facies metamorfica descrive l’insieme di rocce sedimentarie di varie composizioni. Alla fine del 1800, il geologo George Barrow, studiando le rocce affioranti sulle highlands scozzesi, fu il primo ad introdurre il concetto di gradiente e di minerale indice. Grazie a questi concetti è possibile classificare le rocce sulla base di minerali che rappresentano specifici gradi metamorfici. Tale concetto venne poi rielaborato dal petrografo^1 Pentti Eskola che, nel 1915, introdusse la definizione di facies metamorfica comune un “un gruppo di rocce caratterizzate da un insieme di minerali in perfetto equilibrio alle condizioni di pressione e temperatura a cui si sono formati. La composizione mineralogica stabile, in ogni data facies, dipende dalla composizione della roccia stessa”. Successivamente il concetto di facies venne modificato in: “Una Facies metamorfica è un insieme di minerali associati nel tempo e nello spazio e che sono dipendenti dalla composizione della roccia in cui si sviluppano. Le varie associazioni mineralogiche che si sviluppano in rocce a composizione diversa sono legate alle condizioni di pressione e temperatura e presenza di fluidi”^1. In altre parole, due rocce con identico chimismo ed appartenenti alla stessa facies metamorfica possono essere diverse e non uguali in tutti gli ambienti: la presenza di determinate facies è determinata, infatti, in funzione del grado metamorfico (variazione di temperatura e pressione) a cui è sottoposta una roccia nel tempo. L’insieme delle condizioni di temperatura (T) e di pressione (P) a cui è sottoposta una roccia è anche definito percorso pressione, temperatura, tempo: è facile quindi intuire come sia possibile ricostruire il percorso che nel tempo ha effettuato una roccia in termini di pressione e temperatura. Limitatamente agli ambienti sedimentari, per facies si intende quindi l’insieme di strati o depositi correlati ad uno specifico ambiente sedimentario. Gli ambienti sedimentari possono essere suddivisi nelle seguenti categorie: 1.1. Ambiente continentale (fluviale o alluvionale, lacustre, glaciale, eolico, carsico); 1.2. Ambienti marini (di piattaforma, di mare profondo, di scogliera, di bacino); 1.3. Ambienti di transizione (deltizio e litorale); 1.4. Ambienti sedimentari e chimici e biochimici (in cui avviene sedimentazione conseguente a processi chimici) Il concetto di facies metamorfiche è utile a classificare la roccia ed a definirne l’ambiente geodinamico di appartenenza, il grado di metamorfismo, ovvero le condizioni di temperatura e pressione a cui è avvenuta la cristalloblastesi, e consente una classificazione ulteriore delle rocce a seconda dello stadio che si è raggiunto, il metamorfismo viene definito di Grado Basso, Medio o Alto. L’analisi delle facies metamorfiche consente di risalire ai processi tettonici responsabili del processo metamorfico^2.
- La classificazione geologica delle rocce metamorfiche avviene studiando l’azione della temperatura e della pressione, attraverso ciò è possibile classificare tali rocce come segue: (^1 ) Colui che studia le rocce.
Domanda 2
2) Utilizzando fonti bibliografiche e web, si descriva a grandi linee la diffusione delle rocce metamorfiche in Italia, dove è possibile trovarle e i processi geologici che ne hanno portato alla formazione.
- I principali eventi che generarono le rocce sedimentarie del territorio italiano sono da ricercarsi nella trasformazione della grande quantità di rocce sedimentarie presenti nel mediterraneo che, per via del fenomeno di subduzione dovuto alla convergenza delle placche africane ed euroasiatica, furono sottoposte a forti pressioni e alte temperature senza però trasformarsi in magma^5. Le rocce metamorfiche presenti nel territorio italiano sono diffuse sia lungo l’arco alpino che lungo l’arco appenninico^6 : 1.1. Anfiboliti: composte da orneblenda, plagioclasio zonato, presenti come intercalazioni nei marmi alpini e sono spesso associate a rocce basiche (serpentiniti); 1.2. Argilloscisti: hanno la stessa composizione delle rocce da cui provengono (quarzo, mica, sostanze argillose e minerali accessori) e si trovano in alcune limitate aree dell’Appennino ligure (ardesia); 1.3. Calcefiri: composte da calcite, wollastonite, granato, plagioclasio, pirosseno, sono diffuse nelle Alpi centrali tra la Valsesia e la Valtellina (val d’Ossola, Canton Ticino); 1.4. Calcescisti: composte da calcite, mica e quarzo (scarso), molto diffusi nelle aree alpine occidentali. 1.5. Cloritoscisti: composte da clorite, quarzo e magnetite la sua diffusione è limitata alla Valtellina; 1.6. Cornubianiti: composte da albite, epidoto, cordierirte, andalusite, sillimanite, si trovano nel massiccio dell’Adamello (diorite) e nell’isola d’Elba (granito di monte Capanne);
1.7. Filladi: composte da quarzo, mica muscovite, ossidi di ferro e minerali di neoformazione per ricristallizzazione (sericite e clorite) si trovano con notevole diffusione nell’area alpina (Piemonte, Lombardia); 1.8. Gneiss: composte da quarzo, feldspati e mica con tessitura occhiadina che alterna zone chiare (quarzo) a zone scure (mica); 1.9. Granuliti: composte da ortoclasio, plagioclasio e quarzo (granuliti leucocrate) oppure da plagioclasio e pirosseno (granuliti melanocrate), diffuse limitatamente alle Alpi occidentali (granito nero di Anzola val d’Ossola); 1.10. Marmi: composti da calcite o dolomite; possono essere presenti quarzo e muscovite in corrispondenza di venature, sono abbondanti nell’Appennino toscano (zona delle Apuane), più rari nelle Alpi (Piemonte, Lombardia, Friuli); 1.11. Micascisti: composte da quarzo e muscovite; esistono diverse varietà a seconda del minerale accessorio prevalente (m. biotitici, m. granatiferi, m. anfibolici, m. grafitici, ecc.), sono molto diffusi nell’area alpina; 1.12. Quarziti: composte quarzo con poca muscovite, sono presenti nella Alpi piemontesi (Barge); 1.13. Prasiniti: composte da plagioclasio (albite), clorite, epidoto e anfibolo la cui diffusione è limitata all’Appennino ligure; 1.14. Serpentiniti: composte da serpentino, olivina, pirosseno, anfibolo e magnetite, rinvenibili dalle Alpi lombarde (Val Malenco), nelle Alpi della Val d’Aosta e del Piemonte (valle della Stura di Lanzo e Monviso), nell’Appennino ligure (provincia di Genova) e nell’Appennino toscano (Prato)^7.
- I fattori che influenzano il metamorfismo sono i seguenti: 2.1. Gradiente geotermico: è l’aumento della temperatura (gradiente) con l’aumentare della profondità (circa 3°C ogni cento metri); non è uniforme, ma varia a seconda della stabilità delle aree della crosta terrestre; 2.2. Pressione di carico: è la pressione prodotta dalle rocce e dai sedimenti che sovrastano una determinata zona della crosta; la pressione di carico si sviluppa uniformemente in tutte le direzioni (pressione idrostatica); 2.3. Pressione orientata: è causata dalle spinte e dalle deformazioni orogenetiche; essa non è uniforme e produce strutture e tessiture diverse da quelle prodotte dall’aumento di temperatura. È sempre presente nel metamorfismo regionale ed è assente in quello di contatto; 2.4. Pressione della fase fluida: la fase fluida, presente negli interstizi, esercita una pressione generalmente eguale alla pressione di carico che interessa la fase solida^8 .
all’abbassamento a scala globale del livello del mare. I geologi classificano diversi tipi di discordanza stratigrafica in base alle relazioni tra l’insieme degli strati superiori e quello degli strati inferiori^13.
Domanda 4
4) Lo studente illustri le principali classificazioni delle frane. Si descriva brevemente inoltre cosa è una Deformazione Gravitativa Profonda di Versante (DGPV).
- Una frana può essere definita come il movimento di masse di rocce, detrito o suolo che si mette in movimento lungo un versante quando gli sforzi gravitativi superano la resistenza dei materiali, causandone il distacco, dal versante stesso, causandone lo spostamento verso il basso. Essendo una frana un fenomeno complesso, generato da più di fattori, i geologi classificano i movimenti in massa basandosi su tre caratteristiche principali: la natura del materiale, la velocità del movimento e la modalità del movimento che può consistere in uno scivolamento (la maggior parte di materiale si muove tutto come un tutto unico) oppure in un colamento (il materiale si muove come se fosse un fluido). Il criterio maggiormente usato per la classificazione delle frane è quello proposto da David J. Varnes nel 1978 e poi ampliato e schematizzato da Alexander Cruden e dallo stesso Varnes nel 1994. Attraverso questa metodologia, i fenomeni franosi vengono classificati sulla base di diversi indicatori. 1.1. Come tipi di movimento e di materiale (roccia, detrito o terra), identifichiamo la tipologia di movimento: - Crollo: massa che si stacca da un versante molto acclive e che, successivamente, si muove per caduta libera, rimbalzo, rotolamento; il distacco può avvenire per rottura di taglio o di trazione della roccia, oppure impostarsi in superfici di discontinuità preesistenti; - Ribaltamento: rotazione in avanti, verso l’esterno del versante, di una massa di terra o roccia, introno ad un punto situato sotto il baricentro della massa spostata; - Colata: movimento distribuito in maniera continua all’interno della massa spostata; le superfici di taglio, se presenti, sono multiple e, spesso, temporanee; la distribuzione e la velocità della massa spostata è analoga a quella all’interno di un fluido viscoso; - Espansione: estensione e lieve subsidenza di un livello coesivo o di un ammasso roccioso in seguito alla deformazione e allo spostamento di un livello sottostante meno competente; la superficie di rottura non è una superficie di intensa deformazione di taglio. - Scivolamento planare o rotazionale: movimento verso la base del versante di una massa di terra o roccia che avviene per deformazioni di taglio lungo una o più superfici o entro uno spessore limitato di materiale; 1.2. Le frane in linea generale, possono essere classificate anche limitatamente allo stato di attività del fenomeno franoso, distinguendoli in frane: - Frane Attive: se il corpo è in movimento al momento dell’osservazione;
Domanda 5
5) Cos’è l’angolo di riposo e come varia con il variare del contenuto d’acqua dei materiali. L’angolo di riposo è l’angolo espresso in gradi, tra l’orizzontale e la massima inclinazione che un terreno assume attraverso processi naturali, ossia l’angolo massimo con il quale un versante di materiale incoerente è stabile. Può anche essere utilizzato per riferirsi alla combinazione tra una pendenza e un peso appoggiato su di essa. In entrambi i casi, l’angolo critico sarà sempre maggiore a 0° e inferiore a 90°, in ogni caso la gran parte dei materiali avrà un angolo di riposo di 45° o meno. In ogni caso qualsiasi materiale di natura granulare che forma un mucchio a forma di cono quando depositato su una superficie piana dall’alto, si disporrà secondo il proprio angolo di riposo per quel particolare materiale o miscela. Per terre granulari asciutte, l’effetto dell’altezza del pendio è nullo o trascurabile, per terre coesive, l’influenza dell’altezza del pendio è così forte che l’angolo è privo di significato. Un versante la cui inclinazione rispetto all’orizzontale, è maggiore dell’angolo di riposo è instabile tende a “collassare” per assumere l’inclinazione stabile. L’angolo di riposo varia notevolmente in funzione di un certo numero di fattori, tra i quali la dimensione e la forma delle particelle, inoltre varia anche in relazione alla quantità d’acqua presente tra i granuli. Tale angolo può assumere teoricamente inclinazioni tra 0° e 90° e pur a parità di materiale, diversi fattori possono influenzarne il valore:
- la morfologia del materiale: materiali ruvidi (dalla granulometria più grossolana e spigolosa) avranno angoli di riposo maggiori rispetto a materiali lisci (dalla granulometria più sottile e levigata);
- la densità;
- il coefficiente di attrito;
- la presenza di fluidi/solventi. La presenza di acqua e il contenuto di umidità influisce sulla misurazione dell’angolo di riposo dei diversi materiali. Infatti, ad esempio, una maggiore presenza di acqua tra i granuli della sabbia, per esempio, tende a tenerli uniti non permettendone il movimento e garantendo un angolo di riposo maggiore rispetto alla sabbia asciutta. L’eccessiva presenza di acqua invece, separa i granuli e permette loro di muoversi liberamente. Al contrario, quando si è in presenza di una quantità eccessiva di acqua, si genera l’effetto opposto: l’acqua fungerà da lubrificante favorendo lo scorrimento dei detriti (come nel caso della frana del Monte Toc avvenuta nel 1963, in occasione del disastro del Vajont)^16. Con il progressivo aumento del contenuto di acqua all’interno dei materiali, la pila (versante), risulterà meno coesa ed aumenterà l’instabilità del pendio. Pertanto, l’angolo di riposo diminuirà sino a risultare nullo o comunque irrilevante. Inoltre, la presenza di acqua fa aumentare il peso complessivo della massa di roccia o sedimenti oggetto di analisi, stimolandone la spinta idrostatica e conseguentemente diminuendone la forza di attrito, in questo caso ci troveremo di fronte a fenomeni franosi tipici definiti colate. I valori di misurazione dell’angolo di riposo possono essere utilizzati per numerose finalità, dal pericolo di frane e valanghe. Gli stessi dati sono utili per studiare i processi legati all’erosione delle
rocce e alla deposizione di sedimenti, interagendo, ad esempio, con gli ingegneri civili che utilizzano i dati raccolti per la progettazione e la gestione di progetti di costruzione e gestione del territorio, come argini, dighe e fondi rialzati^17.
2.6. la LEGGE 08.05.1989 n. 189 , avente ad oggetto “Ratifica ed esecuzione della convenzione OIL n. 160 sulle statistiche del lavoro, e relativa raccomandazione, adottata a Ginevra il 25.06.1985 nel corso della 71a^ sessione della Conferenza generale dei rappresentanti degli Stati membri dell’Organizzazione internazionale del lavoro”, attraverso la quale si definisce la costituzione dell’autorità del bacino quale ente responsabile della creazione e gestione di piani attuativi per il contrasto del rischio idrogeologico; 2.7. la LEGGE 4.02.1992 n. 225, avente ad oggetto “Istituzione del Servizio nazionale della protezione civile”, dove vengono introdotti i termini di rischio, di area a rischio, di previsione e di prevenzione; 2.8. la LEGGE 03.08.1998 n. 267 avente ad oggetto “Conversione in legge, con modificazioni, del decreto-legge 11.06.1998 n. 180, recante misure urgenti per la prevenzione del rischio idrogeologico ed a favore delle zone colpite da disastri franosi nella regione Campania”; 2.9. la LEGGE 11.12.2000 n. 365, avente ad oggetto “Conversione in legge, con modificazioni, del decreto-legge 12.10.2000 n. 279, recante interventi urgenti per le aree a rischio idrogeologico molto elevato ed in materia di protezione civile, nonché a favore delle zone della regione Calabria danneggiate dalle calamità idrogeologiche di settembre ed ottobre 2000”; 2.10. il DECRETO LEGISLATIVO 03.04.2006 n. 152, avente ad oggetto “Norme in materia ambientale”; 2.11. la LEGGE 12.07.2012 n. 100, avente ad oggetto “Conversione in legge, con modificazioni, del decreto-legge 15.05.2012 n. 59, recante disposizioni urgenti per il riordino della protezione civile”^19. In particolare, la LEGGE 11.12.2000 n. 365, il DECRETO LEGISLATIVO 03.04.2006 n. 152 e la LEGGE 12.07.2012 n. 100, hanno dato precise indicazioni circa:
- la prioritaria attività di individuazione e perimetrazione delle aree a rischio per la corretta localizzazione delle ipotesi di sviluppo;
- raggiungere una stabilizzazione a livelli minimi accettabili tra l’uso del territorio e la presenza del rischio idrogeologico;
- esorta una partecipazione attiva dei Comuni nel processo di continuo aggiornamento della conoscenza del rischio. L’insieme di queste norme ha portato a definire il rischio idrogeologico secondo classi di rischio: definita la pericolosità è possibile individuare quali insediamenti, attività antropiche e patrimonio ambientale e culturale ricadano in queste aree e valutare i fenomeni già accaduti e il danno temuto^20.
Bibliografia:
(^1 ) https://www.alexstrekeisen.it; (^2 ) da “Capire la Terra” edizioni Zanichelli, Autori: Press, Siever, Grotzinger , Jordan) e “Questo Pianeta” edizioni Zanichelli, Autori: Gianotti Alba e Modelli Alessandra); (^3 ) https://wwW.gmpe.it; (^4 ) dispensa del corso; (^5 ) https://it.wikipedia.org/wiki/Roccia_metamorfica; (^6 ) https://www.scienzeascuola.it/lezioni/rocce-crosta-terrestre/le-rocce-metamorfiche; (^7 ) https://www.isprambiente.gov.it/files/notizie-ispra/notizia-2014/giro-italia/rocce_metamorfiche.pdf; (^8 ) https://www.icvbc.cnr.it; (^9 ) dispensa del corso; (^10 ) https://biblio.toscana.it/argomento/Discordanza%20angolare; (^11 ) https://it.wikipedia.org/wiki/Discordanza_angolare; (^12 ) https://www.intrageo.it/geologia/che-cosa-e-una-discordanza-angolare/; (^13 ) dispensa del corso; (^14 ) www.regione.vda.it; (^15 ) dispensa del corso; (^16 ) https://it.wikipedia.org/wiki/Disastro_del_Vajont; (^17 ) dispensa del corso; (^18 ) https://www.protezionecivile.gov.it/it/approfondimento/descrizione-del-rischio-meteo-idrogeologico-e-idraulico/; (^19 ) https://www.bosettiegatti.eu/; (^20 ) dispensa del corso.
