Dipartimento di Scienze della Terra

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Eugenio CARMINATI
TITOLO: Obduction of ophiolites in the Alpine-Himalayan belt: a regional comparison via a multidisciplinary approach 
ENTE FINANZIATORE: Sapienza Università di Roma, Bando 2019; Progetto di Ricerca Grande di Ateneo

INIZIO PROGETTO: Febbraio 2020
DATA FINE PROGETTO: Gennaio 2022
RIASSUNTO:
I migliori esempi di obduzione di ofioliti si possono trovare negli Appennini, a Cipro e in Oman. Nonostante queste ofioliti appartengano allo stesso orogene Alpino-Himalaiano, sinora non sono state confrontate. Questo progetto mira a colmare questo gap perseguendo i seguenti obiettivi: 

1. Determinazione degli spessori dei corpi obdotti tramite analisi paleotermica delle unità sub-ofiolitiche;
2. Determinazione del livello strutturale;
3. Individuazione delle strutture che hanno portato all’esumazione delle unità sub-ofiolitiche;
4. Età e durata dei processi di obduzione ed esumazione;
5. Si proporranno quindi modelli evolutivi di obduzione.

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Eugenio CARMINATI
TITOLO: Circolazione dei fluidi e comportamento meccanico delle zone di faglia della Val d’Agri (Appennino Meridionale): implicazioni sulla sismicità indotta e sull’inquinamento delle falde
ENTE FINANZIATORE: Progetti di Ricerca Medi, Università La Sapienza, Roma

INIZIO PROGETTO:
DATA FINE PROGETTO: 02-2025
RIASSUNTO:
Lo studio geologico strutturale e geochimico di mineralizzazioni lungo sistemi di faglie estensionali è fondamentale per ricostruire la circolazione di fluidi in sistemi di faglia che, accoppiato alla conoscenza del comportamento meccanico delle rocce di faglia è di primaria importanza per valutazioni della pericolosità sismica. La Val d’Agri in Basilicata si presta a questo tipo di studi in quanto sistemi di faglie estensionali in rocce carbonatiche sono ben esposti e ricchi di mineralizzazioni. Inoltre, le attività di estrazione petrolifera presenti nella Val d’Agri e  le successive fasi di reiniezione di fluidi reflui in pozzo hanno provocato una diffusa sismicità indotta come nel caso del pozzo Costa Molina 2 e, eventualmente, la fuoriuscita di fluidi di origine profonda, interpretata come l’effetto di una perdita dal reservoir. Questi temi sono dibattuti perché il sistema di circolazione dei fluidi nella zona e il comportamento meccanico delle rocce della zona, oggetti di questo progetto, non sono adeguatamente vincolati. All’obiettivo specifico di vincolare meglio le interazioni chimico-fisiche tra roccia e fluidi nella Val d’Agri, si associa anche l’obiettivo generale di proporre un modello di interazione fluido-roccia durante il ciclo sismico lungo sistemi di faglie estensionali in zone con forti eterogeneità stratigrafiche.
Per raggiungere questi obiettivi si effettueranno studi geologico strutturali di terreno per definire la geometria delle zone di faglia, il grado di fratturazione e la connettività del sistema fratturato e per campionare mineralizzazioni a calcite lungo piani di faglia e in zone di danneggiamento. Su queste vene di calcite si effettueranno analisi isotopiche (isotopi stabili C e O e isotopi clumped) al fine di determinare chimica e paleo-temperature dei fluidi parentali delle mineralizzazioni. Infine, saranno caratterizzati i moduli elastici e le proprietà di attrito delle principali rocce utilizzando l’apparato sperimentale BRAVA2.0. 

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Carlo DOGLIONI
TITOLO: Hydrogeochemical seismic precursors in the Apennines
ENTE FINANZIATORE: Sapienza – progetti di Ateneo

INIZIO PROGETTO: novembre 2021
DATA FINE PROGETTO: marzo 2023
RIASSUNTO:
The variation of stress acting on crustal rocks determines pressure gradients able to mobilize fluids. Fluid motions are the most rapid response to the modification of the tectonic stress. Therefore, they may represent useful indicators of transient phenomena that may evolve into an earthquake. Coseismic chemical, water table depth and spring supply variations have been widely described. Moreover, in several cases, these modifications were starting before the mainshock, hence representing potentially reliable seismic precursors. However, these variations differ as a function of the tectonic setting (i.e., extensional, contractional, strike-slip). In this research project we intend to monitor the depth, temperature, salinity variation in few water wells in Abruzzo and Molise, along areas with high seismic hazard. We expect to record signals of stress modification that may eventually evolve into an earthquake. The goal is to install a multiparametric (GPS, SAR, seismological and hydrogeochemical) prototype observatory able to alert for a possible imminent seismic event.

 

RESPONSABILE SCIENTIFICO: Fabio TRIPPETTA
TITOLO: CLEARER - deCrypting fLuids movEments on cARbonatE Rocks
ENTE FINANZIATORE: Sapienza Università di Roma 

INIZIO PROGETTO: novembre 2019
DATA FINE PROGETTO: marzo 2022
RIASSUNTO: 
Uno degli strumenti geofisici più utili per il monitoraggio dell'iniezione di CO2 sotto la superficie e per il monitoraggio del possibile movimento dei fluidi in profondità sono le immagini sismiche. L'interpretazione dei dati sismici per la misura quantitativa della distribuzione dei fluidi nel sottosuolo richiede la conoscenza delle proprietà petrofisiche delle rocce e dei fluidi coinvolti, in particolare per rocce eterogenee come i carbonati. Lo scopo di questo progetto è di caratterizzare le proprietà petrofisiche e in particolare l'evoluzione Vp/Vs in presenza di fluidi delle rocce carbonatiche in profondità. Il progetto si concentrerà sulle formazioni carbonatiche più rappresentative (più spesse) dell'Appennino: calcare puro massiccio (Calcare Massiccio, CM), calcare puro stratificato (Maiolica, MA), e calcare marnoso stratificato (Scaglia calcarea, SC). Eseguiremo poi una caratterizzazione petrofisica completa di questi diversi tipi di carbonati in laboratorio per essere confrontati con le misure in situ derivate dal progetto pubblico ViDEPI. 
Il confronto delle proprietà provenienti dai dati di foro e di laboratorio aiuterà a capire come upscalare i dati alla profondità della crosta. Una volta conosciuta la relazione di scala, procederemo in particolare all'upscaling del rapporto Vp/Vs che sarà per la prima volta rigorosamente caratterizzato. Confrontando il rapporto Vp/Vs risultante dagli studi di tomografia e dalle indagini sismiche all'interno delle stesse litologie, con i dati di laboratorio, saremo in grado di ricostruire correttamente la condizione limite che agisce in profondità deducendo i valori reali della pressione di poro utilizzando solo indagini indirette. Queste informazioni sono cruciali, per esempio, nel campo della sismicità indotta dello stoccaggio di CO2 dove la pressione dei fluidi e le proprietà litologiche giocano un ruolo chiave. I risultati attesi aiuteranno quindi a rendere l'interpretazione delle immagini del sottosuolo dell'Appennino settentrionale decisamente più chiara (CLEARER).