Esercizi: Le sezioni geologiche

Enuncia il principio di orizzontalità originaria e spiega che cosa deve essere successo se oggi troviamo strati inclinati o piegati.

In una sezione compaiono quattro strati orizzontali non disturbati: arenaria, argillite, calcare e conglomerato, dal basso verso l'alto. Applica il principio di sovrapposizione per indicare quale è il più antico e quale il più recente, e giustifica la tua risposta.

Nella sezione geologica dello schema sono indicati cinque strati (A, B, C, D ed E), una superficie di erosione (W) e una faglia (X). Ordina dal più antico al più recente questi eventi: formazione dei cinque strati, erosione che ha originato W e movimento della faglia X. Indica quale principio applichi in ogni passaggio.

Una faglia taglia una serie di strati ed è a sua volta tagliata da un dicco di roccia magmatica. Applica il principio di intersezione per ordinare questi tre eventi: formazione degli strati, movimento della faglia e intrusione del dicco.

Spiega che cos'è una discordanza angolare e descrivi, passo dopo passo, la sequenza di processi (sedimentazione, deformazione, erosione e nuova sedimentazione) necessaria per formarla.

Che cos'è un fossile guida? Spiega quali condizioni deve soddisfare un fossile per essere utile come fossile guida e come si usa per correlare strati di regioni diverse.

Uno studente esamina una sezione geologica con tre strati piegati (1, 2 e 3), una superficie di erosione sopra di essi, due strati orizzontali superiori (4 e 5) e una faglia che attraversa tutti gli strati dalla base alla superficie. Nella sua relazione afferma:

«La faglia è più antica degli strati 4 e 5 perché le faglie si originano a grande profondità, e il piegamento è avvenuto dopo la deposizione dello strato 5, ma ha interessato solo quelli inferiori perché sono rocce più tenere».

1. a) Confuta in modo motivato i due errori dello studente applicando i principi di sovrapposizione degli strati, orizzontalità originaria e relazioni di taglio.
2. b) Deduci la storia geologica reale del terreno ordinando cronologicamente tutti gli eventi (fasi di sedimentazione, deformazione tettonica ed erosione).

Durante una prospezione geologica si trova una serie di strati in cui uno strato con fossili di trilobiti si trova geometricamente sopra un altro strato con fossili di ammoniti. Un appassionato conclude che i trilobiti sono sopravvissuti alle ammoniti e si sono evoluti durante il Mesozoico.

1. a) Confuta la conclusione dell'appassionato spiegando in che cosa consiste il principio di successione faunistica e quale ruolo svolgono entrambi i gruppi come fossili guida.
2. b) Proponi e giustifica due ipotesi tettoniche diverse (strutture geologiche concrete) che spieghino come le posizioni di questi strati possano essere risultate invertite.
3. c) Quale struttura o criterio sedimentario cercheresti negli strati per verificare sul terreno se la serie geologica è rovesciata o no?

In due colonne stratigrafiche distanti $50\ \text{km}$ si osservano litologie completamente diverse: la colonna A è composta da calcari marini massivi e la colonna B da argilliti scure. Tuttavia, in un livello di entrambe le colonne compare la stessa specie di ammonite (Hildoceras bifrons).

1. a) Giustifica perché correlare queste colonne basandosi unicamente sul tipo di roccia (litologia) avrebbe portato a un errore sulla loro contemporaneità.
2. b) Spiega quali due caratteristiche biologiche o tafonomiche rendono Hildoceras bifrons un fossile guida affidabile per affermare che entrambi gli strati hanno la stessa età.
3. c) Se nella colonna B si rileva uno strato di arenaria identico a un altro della colonna A, ma situato $20\ \text{m}$ sopra il livello con Hildoceras, si può dedurre che entrambe le arenarie si siano formate simultaneamente? Giustifica la tua risposta utilizzando i principi di correlazione stratigrafica.