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Geologia del Quaternario
(6 CFU)
5 CFU (minimo 40 h) sulle caratteristiche generali del Quaternario continentale e marino, stratigrafia, glacialismo, variazioni del clima, oscillazioni del
livello del mare, Climate change
1 CFU di escursione a vedere forme e depositi quaternari (2 gg o forse 3 )
Docente
Furio Finocchiaro
040 558 2025 [email protected])
Laurea Triennale Geologia Corso opzionale crediti d
Organizzazione
• Lunedì, martedì, giovedì: 11-13 Aula B
e O (museo)
• Un paio di escursioni: furgone 9 posti +
macchine vostre ?
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ESAME orale !Io faccio domande, voi,
se sapete, mi date le
risposte. Poi ci
ragioniamo sopra
Esami = valutazione
Si tratta di accertare non
quello che lo studente sa,
ma quello che sa fare
con quello che sa
(Wiggins, 1993)
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Dove studiare ?
NON c’è un vero manuale, né in inglese, né,
meno che meno in Italiano
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Libri indispensabili per uno studente di geologia, utili come,
prerequisiti, ma NON bastano
per il Quaternario, praticamente NON ne parlano
Bowen, 1978. Forse l’unico testo
completo, ma..
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È un po’ tanto superato ed è ormai introvabile.
Dattiloscritto, in B&W, iconografia scarsa, no foto
Altri testi utili, ma specialistici.
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20012005
Buon testo,
ma difficile
da trovare.
1 copia in
biblioteca
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L’unico in italiano….ma
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..non me la sento di consigliarlo.
F. Carraro è un grande. Forse il più importante
studioso di Quaternario in Italia, .ma in
premessa scrive:
Lo scopo di questo testo è quello di mettere
a punto, per quanto possibile, i modelli
evolutivi dei principali ambienti continentali
in contesti morfo - climatici assimilabili a
quello padano - alpino, argomento non
sviluppato in genere nei testi di geologia del
Quaternario
E’ difficile, specialistico, dà per scontate
e per già assimilate le informazioni di
base che spero di darvi durante il Corso
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Per le parti sul glacialismo
e le glaciazioni va bene..
molto bene, è in vendita,
costa poco .…lo
suggerisco !
Altro materiale:
• Dispense dei corsi di Torino, Pisa, Milano,
Padova ..se le volete ve le do…
• Dispense di corsi sulla cartografia del
quaternario continentale organizzati dal
Servizio Geologico (ora ISPRA)
• Molto materiale sui cambiamenti climatici
• I MIEI POWER POINT da integrare con
i vostri appunti + qualche articolo
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Il Quaternario è…
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E’ un periodo (unità geocronologica)
di tempo che inizia 2.6 milioni di anni
fa e che dura a tutt’oggi.
Tutte le rocce/sedimenti deposte o
formate durante questo periodo di
tempo appartengono al sistema (unità
cronostratigrafica) Quaternario
Il momento dell’inizio e il suo rango (periodo
epoca o semplice piano) sono stati argomenti
di forte discussione nella comunità scientifica
internazionale Infatti fino a qualche anno fa
l’inizio era posto a 1.8 ma
da: Gibbard et al., J. Quat. Sci, 25, 2010
Nel 2004 c’è chi lo voleva abolire…
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½ sistema - periodo…
Sub –era ?…. .chi voleva cambiargli rango
Proposta di
abolizione
ICS: international Commission on Stratigraphy:
IUGS: International Union Geological Sciences
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Problemi di rango
Anche la ..sparizione del
Terziario
Problemi per definirne
la base, l’inzio
CHI Decide ???
• Gli scienziati studiano e propongono (Congressi Internazionali)
• chi decide è The International Commission on Stratigraphy
(ICS) is the largest and oldest constituent scientific body in the
International Union of Geological Sciences (IUGS). Its primary
objective is to precisely define global units (systems, series,
and stages) of the International Chronostratigraphic Chart
that, in turn, are the basis for the units (periods, epochs, and
age) of the International Geologic Time Scale; thus setting
global standards for the fundamental scale for expressing the
history of the Earth. http://www.stratigraphy.org/
• Ma ..sopra l’ICS c’è lo IUGS International Union of
Geological science (http://iugs.org/) fondata nel
1960AA 2017-2018 Geol Qt 01 15
• Il Quaternario è un periodo geologico
caratterizzato da ampie variazioni del clima e di
conseguenza dall’espansione dei ghiacci alle medie
latitudini dell’emisfero settentrionale.
• QUESTO è IL CRITERIO che separa il Qt dagli
altri intervalli di tempo geologico !
• NB gli altri intervalli (Palozoico- Mesozoico
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• !
• Fino a 10 anni fa il limite inferiore del Qt era posto
a 1.8, ma perché proprio 1.8 ?
• Cambio delle faune mediterranee..ma anche Fine
del subcrone Olduwai (paleo magnetismo), quindi
un limite cronologico facilmente controllabile su
scala globale…
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• 18° Congresso Geologico Internazionale di Londra.
Si decide che la base del Quaternario va scelta in
Italia in successioni dove si verifichi la prima
comparsa di «ospiti freddi» Ciprina islandica
(mollusco) e Anomalina baltica (= Hyalinea baltica) (Foram. Benth.). Ma bisogna scegliere la sezione tipo
• 1974 Progetto Int. Geol Correlation program: IGCP
41: Neogene/Quatenary Boundary: Necessità di
correlare serie marine e serie continentali: criteri di
correlazione le inversioni del campo magnetico:
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Brunhes/Matuyama (≈ 700.000)
Olduvai (≈ 1.8 ma)
Gauss/Matuyama (≈ 2.5 ma)
Congresso Geologico Internazionale a
Mosca (URSS), 1982
Il limite Neogene/Quaternario è posto nelle
sezione di Vrica (Calabria, Italia) a 1.8 milioni di
anni fa.
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Vrica• Selli et al., 1977:
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GSSPglobal stratigraphic section and point
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Vrica Section, Crotone, Calabria:
sezione marina, a terra (perche
??)
Cambio delle faune marine
(forams, ostracodi, molluschi)
quindi inizio raffreddamento Mar
Mediterraneo
età: 1.8 ma…
NB dati faunistici ma poi il GSSP
viene scelto su un limite magneto-
stratigrafico. Fine del subcrone
Olduvai (paleo magnetismo),
quindi un limite cronologico
facilmente controllabile su scala
globale…
La vecchia sezione
di riferimento
• diminuzione dei carbonati ed aumento del detrito
glaciale (IRD) in depositi marini nell’Atlantico
settentrionale intorno ai 2.4 ma
• Associazioni polliniche in torbiere andine (Colombia):
periodi freddi 3.4 -3-5 ma e 2.5. 2.2 ma
• Nuove ricerche sul loess in Cina e Mongolia: fossili che
indicano clima freddo, base dei depositi spessi 300 m
datata 2.4 ma
• Anche l’evoluzione del genero “homo” viene predatata
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Ma negli ultimi 20 anni del secolo scorso
vengono scoperte nuove prove che l’espansione
dei ghiacci è iniziata prima
•E allora nasce l’esigenza di abbassare l’inizio
del Qt
•Ma non tutti sono d’accordo Lo IUGS decide
nel 1999 una moratoria (ci pensiamo un po’…)
di 10 anni, scaduta nel giugno 2009. Tra i
geologi italiani a favore Bianca Maria Cita
(Milano), contro G.B Vai (Bologna). Che hanno
litigato molto furiosamente (ma
scientificamente..)
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Da
Head, Gibbard
and Salvador, 2008
Eventi climatici
Cambiamenti nel
loss cinese
MIS (marine
isotpici stages,
paleomagnetismo
• L’abbassamento del Qt viene ottenuto
senza l’istituzione di nuovi piani, ma
semplicemente il Gelasiano (da Gela,
Sicilia), che prima era il piano più recente del
Pliocene (quindi Neogene) viene assegnato
al Quaternario
• Il nuovo GSSP che separa Pliocene da Qt è
sempre in Italia: Monte S.Nicola, Sicilia,
vicino alla Scala dei Turchi (Gela)
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‘0è
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Anche qui
Correlazione con paleomagnetismo
e stage isotopico marino
Il vero problema è…
• Da un approccio puramente stratigrafico
ad un approccio basato sugli eventi
climatici
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Problema nuovo:
Quando finisce «l’età dei ghiacci ??!
L’Olocene (un volta si diceva recente)
orrisponde alla fine del perido glaciale:
allìinterglaciale in cui viviamo.
Una volta: Olocene= clima caldo e stabile
Ma di colpo si passa dall’età glaciale
al caldo di ora (interglaciale) ??
Passaggio pleistocene – olocene
Il tardiglaciale..
AA 2017-2018
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Primo problema: che cos’è la geologia del
Quaternario
In altre parole: la geologia del Quaternario (Qt) ha una sua autonomia o il Qt è una particolarità della geomorfologia, della sedimentologia dell’attuale, geochimica ambientale, geologia applicata, paleontologia, quando si occupano di eventi recenti ??
Risposta: ovviamente ha una sua autonomia, ma
spesso il ricercatore che si occupa del Qt ha una
formazione inziale da sedimentologo, da geo-
morfologo, da paleontologo, con una visione
interdisciplinare, ma che comunque è influenzato dalla
sua formazione principale. Ovvero è molto difficile
trovare uno specialista di tutte le particolarità del
Quaternario
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Caratteristiche fondamentali
• è un periodo geologico diverso da tutti gli altri,
di conseguenza
•Si applicano diversi metodi di studio, di
datazioni assolute
• va studiato con un diverso approccio
stratigrafico.
NB aspetti pratici: quanti terreni quaternari su
cui costruire ?
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è un periodo geologico diverso
1. Il problema dell’attualismo
2. Il problema della particolarità
climatica del Quaternario
3. la stratigrafia…
4. le datazioni
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1 il problema dell’attualismoJames Hutton: (1726-1797) Theory of the Earth; or an Investigation of the Laws
observable in the Composition, Dissolution, and Restoration of Land upon the
Globe 1785The solid parts of the present land appear in general, to have been composed of the
productions of the sea, and of other materials similar to those now found upon the shores.
Hence we find reason to conclude:
1st, That the land on which we rest is not simple and original, but that it is a
composition, and had been formed by the operation of second causes.
2nd, That before the present land was made, there had subsisted a world
composed of sea and land, in which were tides and currents, with such
operations at the bottom of the sea as now take place. And, lastly, That while the present land was forming at the bottom of the ocean, the former
land maintained plants and animals; at least the sea was than inhabited by animals, in a
similar manner as it is at present.
Hence we are led to conclude, that the greater part of our land, if not the whole had been
produced by operations natural to this globe; but that in order to make this land a
permanent body, resisting the operations of the waters, two things had been required;
1st, The consolidation of masses formed by collections of loose or incoherent materials;
2ndly, The elevation of those consolidated masses from the bottom of the sea, the place
where they were collected, to the stations in which they now remain above the level of the
ocean.
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Attualismo: Hutton
• we find no vestige of a beginning,
no prospect of an end
• Il presente è la chiave per leggere il
passato
• E geologicamente parlando studiare il
presente significa studiare il
Quaternario !!
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Attualismo: Charles Lyell (1797 -1875)
• il passato geologico (l’origine delle rocce) poteva essere compreso meglio in termini di processi naturali che ancora oggi possiamo osservare, quali sedimentazione nei corsi d’acqua, erosione eolica ed idrica, avanzamento o ritiro dei ghiacciai (ATTUALISMO);
• i cambiamenti sono lenti e costanti (GRADUALISMO);
• le leggi naturali sono costanti ed eterne, operanti nel passato con la stessa intensità di oggi.
L’attualismo in geologia
• quindi è importante studiare i processi attuali
(le correnti, il moto ondoso, i movimenti dei
ghiacciai) e capire a che tipo di sedimenti /
depositi danno origine
• questa conoscenza dei processi attuali e dei
sedimenti attuali aiuta ad interpretare le rocce
sedimentarie di 5, 20, 40, 200 Ml, di anni fa.
• ma vale anche per..il vulcanesimo, la
petrografia sperimentale
…attuale = Quaternario….
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A1 Attualismo
• Questi concetti erano fondamentali tra ‘700 e ‘800
in pieno catastrofismo, quando ancora ci credeva
che la terra fosse stata..creata..6.000 anni prima, i
fossili sulle montagne fossero una conseguenza
del diluvio universale…
• Adesso siamo sempre più convinti che certe forze
non agiscono in continuo, ma a scatti, con livelli di
energia variabili, anche in modo sensibile. Pensate
non solo alle scosse sismiche, ma alle piene, alle
mareggiate, alle alte maree, alle frane, al concetto
di “tempo di ritorno”
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• Pensate anche all’evoluzione delle vita sulla Terra,
ai rapporti con l’atmosfera, al fatto che siamo sicuri
che l’atmosfera primigenia era diversa dall’attuale,
alle recenti teorie sull’evoluzione…dei minerali
Quindi l’attualismo è un principio relativo
da considerare, da valutare con
attenzione, non è un dogma
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2 Clima• Come già detto il Quaternario è caratterizzato da variazioni nel clima,
dall’alternanza di climi freddi e caldi. E soprattutto negli ultimi 40-50
anni siamo passati dal concetto di poche variazioni climatiche lente
(103-104 anni) a frequenti variazioni climatiche veloci (102). Le
variazioni hanno fortemente condizionato anche il livello del mare.
• Quindi forme e depositi attuali sono fortemente condizionati dal
glacialismo, che si è ripetuto altre volte nella storia della Terra, ma
NON è una costante. Ma anche altri processi esogeni (alterazione,
erosione, trasporto) sono fortemente condizionati dal clima
• In sintesi: quello che sappiamo delle variazioni del clima
nel corso dei 3 mld di storia del pianeta contrasta in parte
con i principi dell’Attualismo così come lo intendevano
Hutton e Lyell
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3 stratigrafia
Nella stratigrafia..classica anche se
la formazione è un unità lito
stratigrafica, e non crono
stratigrafica, i limiti tra formazioni
sono anche limiti temporali..
All’interno della formazione ci
possono essere eteropie di facies.
Una formazione si è formata in
104-105 anni
Per i depositi quaternari invece i ..tempi di deposizione sono molto più
veloci. Vista la rarefazione del fattore tempo un deposito glaciale
(morena) si può appoggiare su depositi alluvionali pliocenici, ma anche
su arenarie mioceniche o flysch eocenicoNon è più valido il principio che la separazione tra due formazioni sia
una linea tempo
4 le datazioni
• Delle datazione classiche (relative o
assolute..) solamente alcune (poche)
possono essere utilizzate durante il
Quaternario
• Mentre altri metodi (14C, varve,
dendrocronolgia,marker biochimici) sono
praticamente esclusivi del Quaternario
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Evoluzione degli ominidi
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SiNo
NB in stratigrafia del Qt si usano i resti degli ominidi e gli utensili
degli uomini preistorici come….dei fossili…
Forti interazioni tra Geologia di Qt. e Archelogia
L’uomo come protagonista nei e dei processi geologici
Siamo entrati nell’Anthropocene ?
L. Carobene, 2009
• Il Quaternario rappresenta l’ultimo periodo della
storia della Terra in cui è ancora possibile
riconoscere gli eventi e gli ambienti che via via si
sono succeduti, mediante l’analisi diretta di forme e
depositi in gran parte continentali; questi sono
destinati ad essere distrutti dall’alterazione e
dall’erosione, ma anche a rinnovarsi continuamente
nel tempo futuro, sotto l’azione di nuovi eventi e
processi
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Quindi il «Quaternrio» sarà sempre…gli ulimi 2 milini di anni…
