GRUPPO DI RICERCA DI GEOLOGIA STRUTTURALE

Lo spettro di indagini di cui si occupa il settore scientifico di Geologia Strutturale va dallo studio dei fenomeni tettonici a scala globale a quelli alla scala microscopica

Componenti:


BIGI Sabina	CARMINATI Eugenio	CURZI Manuel	DOGLIONI Carlo

MERCURI Marco	TRIPPETTA Fabio

Tematiche:

Strutture tettoniche principali nell’area mediterranea (da Carminati et al., 2012)

Il gruppo di geologia strutturale analizza la deformazione delle rocce dalla megascala alla nanoscala integrando analisi di terreno e di laboratorio. Ha ricevuto e riceve finanziamenti da numerosi progetti di ricerca e da convenzioni con l’industria e con enti pubblici.
Aspetti applicativi della ricerca riguardano la definizione della pericolosità sismica, la sismicità indotta, l’individuazione di precursori sismici, la geologia del petrolio, la giacimentologia e la transizione verde (stoccaggio geologico di CO₂ e geotermia).

Esempi di pieghe in affioramento e della ricostruzione digitale di una faglia

In particolare, viene studiata l’influenza della tettonica sulle geometrie dei sedimenti sin-tettonici e post-tettonici. Il gruppo di ricerca si focalizza sull’evoluzione tettonico-sedimentaria degli Appennini con particolare attenzione all’ evoluzione dei bacini di avanfossa e di piggy back e dei sistemi distensivi e trascorrenti della catena. Gli studi riguardano anche lo studio dei rapporti tra la tettonica estensionale pre-thrusting e il controllo che queste strutture esercitano sulla fisiografia dei bacini e sull’entità del raccorciamento in catena.

Le strutture tettoniche, i principali processi tettonici e le forze che li controllano, sono studiati mediante dati di affioramento, di pozzo e di laboratorio. Vengono così caratterizzate la meccanica delle faglie (sia a livelli crostali che subcrostali), le rocce e le condizioni che portano alla nucleazione dei terremoti e alla conseguente variazione delle caratteristiche fisico-meccaniche delle litologie coinvolte durante il ciclo sismico. Si vanno anche ad indagare le condizioni di sforzo in relazione alla pressione dei fluidi come idrocarburi e CO₂, caratterizzando la fratturazione e il suo controllo sulla migrazione dei fluidi attraverso modellazioni dei reservoirs.

Esempio di modellazioni di subduzione (da Ficini et al., 2020)

Distribuzione del flusso di CO2 lungo una faglia della Caldera di Latera, in Italia Centrale (da Annunziatellis et al., 2008)

Distribuzione del flusso di CO₂lungo una faglia della Caldera di Latera, in Italia Centrale (da Annunziatellis et al., 2008)

Lo studio dei gas nel sottosuolo consente inoltre la definizione dell’inquinamento sub-superficiale con applicazioni per il riconoscimento di faglie sepolte e di processi vulcanici profondi. Vengono inoltre studiati i meccanismi di trasporto dei radionuclidi a partire da siti di stoccaggio di scorie nucleari all’interno di strutture geologiche con implicazioni per l’esplorazione petrolifera, mineralogica e geotermica.
Infine, attraverso osservazioni a scala regionale e modellazioni numeriche viene studiata la Geodinamica globale, in particolare, le relazioni tra tettonica profonda crostale-litosferica e deformazioni superficiali del sistema orogenico Alpi-Appennino, la struttura degli orogeni e delle avanfosse e la deriva verso ovest della litosfera.

Esempio di Modellazioni 3D delle strutture geologiche in superficie e nel sottosuolo.