Dipartimento di Scienza della terra e dell'ambiente

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Ricerca Geologia-Paleontologia

L’area di Geologia e Paleontologia raggruppa diverse discipline quali Geologia Stratigrafica, Sedimentologia, Geologia Strutturale e Paleontologia. L’attività di ricerca riguarda svariate tematiche spesso interdisciplinari tra di loro e/o con altre aree dipartimentali. Gli obiettivi generali sono volti allo studio dei processi evolutivi dei sistemi geologici complessi, sia fossili che attuali, anche con ricadute su tematiche di esplorazione geologica per le risorse (materie prime, idrocarburi), rischio sismico e dinamiche climatiche.

Linee di Ricerca

1) Paleontologia e Micropaleontologia e sue applicazioni– Responsabili: Prof. Miriam Cobianchi, Dr. Claudia Lupi, Dr. Nicoletta Mancin, Dr. Giuseppe Santi

Descrizione Linea
Le ricerche di Paleontologia e Micropaleontologia attraverso lo studio di vertebrati e protisti (foraminiferi e nannofossili) hanno lo scopo di interpretare gli eventi geologici, paleoclimatici e biologici evolutivi registrati nel record fossile, nel contesto delle complicate relazioni tra il mondo biotico e abiotico. I progetti di ricerca attivi spaziano tra la classica applicazione alle Scienze Geologiche (Biostratigrafia, Paleobatimetria e Filogenesi) a ricerche su argomenti di grande interesse scientifico quali i meccanismi e gli effetti dei cambiamenti climatici sia su successioni fossili che su popolamenti degli ambienti attuali. La ricerca beneficia di un’ampia integrazione con analisi geochimiche e analisi spettrale ed elaborazione statistica sino alla produzione di modelli.

Progetti in corso:

1) Paleoceanographic implications of the evolution of Cretaceous carbonate platform. Collaborazioni Vincenzo Picotti (ETH, Zurich)

2) Jurassic carbonate factory turnover across episodes of carbon isotope perturbations. Collaborazioni Nereo Preto, Marco Franceschi (Università di Padova).

3) Calcareous nannofossils and interglacials: a key to understanding past and future Climate Collaborazioni Patrizia Ziveri (University of Barcelona), Patrizia Ferretti e Warren Cairns (Idpa-Cnr Venezia);

4) Calcareous nannofossils during the Middle Pleistocene Transition: A new approach to clarifying mechanisms and dynamics.
Collaborazioni Patrizia Ferretti (Idpa-Cnr Venezia), Patrizia Ziveri (University of Barcelona); Fabricio Ferreira (University of Brazil)

5) IODP Exp 367: timing and oceanographic implications of the Red Clay deposition in the South China Sea
Collaborazioni: Zhifei Liu (Tongji University); Baoqi Huang (Pekin University)

6) Petrografia applicata alla studio di organismi fossili ed attuali a teca agglutinate.
Collaborazioni: Maria Pia Riccardi, Agnese Marchini e Jasmine Ferrario (Università di Pavia).

7) Cenozoic sedimentary basin development of the Tajik depression: implications for paleoenvironmental reconstructions of central Asia.
Collaborazioni: Barbara Carrapa (University of Arizona), Marius Stoica (University of Bucharest), Xin Wang and (Research School of Arid Environment and Climate Change, Lanzhou University, China).

8) ForaNISTIS: Foraminiferal Non-Indigenous Species in the Tyrrhenian and Ionian Seas.
Collaborazioni: Agnese Marchini e Jasmine Ferrario (Università di Pavia), Patrick Schmebri e Julian Evans (University of Malta), Martin Langer (University of Bonn), Antonio Caruso (Università di Palermo), Chiara Lombardi (Marine Environment Research Centre-ENEA).

9) Evoluzione di Ursus spelaeus in Italia
Gruppo di ricerca: Giuseppe Santi (Università di Pavia), Mario Rossi (Museo di Storia Naturale di Verona)
Collaborazioni: Museo di Storia Naturale di Milano, Museo di Storia Naturale di Bergamo, Museo di Storia Naturale di Brescia, Museo di Storia Naturale di Verona, Museo di Storia Naturale di Padova.

10) Icnologia del Paleozoico superiore –Mesozoico inferiore
Gruppo di ricerca: Giuseppe Santi , Ausonio Ronchi, Lorenzo Marchetti, Umberto Nicosia, Nino Mariotti, Maria Alessandra Conti, Marco Avanzini, Sebastian Voigt.
Collaborazioni: Museo di Storia Naturale di Milano, Museo di Storia Naturale di Bergamo, Museo di Storia Naturale di Brescia, Muse di Trento, Università “La Sapienza” di Roma, Urweltmuseum GEOSKOP/Burg Lichtenberg (Pfalz), Thallichtenberg (Germania).

2) Analisi di Bacino e Storia termica dei Sedimenti - Responsabile/i: Prof. Andrea Di Giulio, Dr. Giovanni Toscani, Dr. Andrea Ceriani

Descrizione Linea
La linea di ricerca ha come scopo la ricostruzione e modellizzazione dell’evoluzione deposizionale e post-deposizionale (diagenetica e termica) di bacini sedimentari e dei suoi fattori di controllo sulla base dello studio di dati di sottosuolo e di superficie.

Progetti in corso:

1) Modellizzazione della paleotopografia dell’area mediterranea durante la crisi di salinità messiniana
Gruppo di ricerca: Di Giulio Andrea, Giovanni Toscani, Amadori Chiara, Nicoletta Mancin
Collaborazioni: Daniel Garcia-Castellanos (Università di Barcellona), Pietro Sternai (Università di Ginevra), Giovanni Aloisi (Parigi), Manlio Ghielmi, Roberto Fantoni (ENI).

2) Ricostruzione dell’architettura stratigrafica e dell’evoluzione tettonica del Plio-Pleistocene del sottosuolo padano-adriatico
Gruppo di ricerca: Di Giulio Andrea, Giovanni Toscani, Amadori Chiara, Nicoletta Mancin
Collaborazioni: Manlio Ghielmi (ENI), Roberto Fantoni (ENI), Maesano Francesco (INGV)

3) Modellizzazione dell’architettura stratigrafica ed evoluzione diagenetica dell’Arab Formation (Emirati Arabi Uniti)
Gruppo di ricerca: Di Giulio Andrea, Ceriani Andrea (Università di Pavia e Petroleum Institute di Abu Dhabi-EAU), Marchionda Elisabetta
Collaborazioni: Didier Deschamps e Fadi Nader (IFPEN, Parigi)

4) Ricostruzione delle facies e architettura deposizionale di conoidi torbiditiche
Gruppo di ricerca: Di Giulio Andrea, Pierre Mueller
Collaborazioni: Marco Patacci (University of Leeds), Fabrizio Felletti (Università di Milano).

3) Stratigrafia e Ricostruzioni Paleogeografiche - Responsabile: Prof. Ausonio Ronchi

Descrizione Linea
Queste ricerche procedono dallo studio di dettaglio di bacini continentali di età dal permo-carbonifero fino al Triassico medio in diverse aree della tetide occidentale (Sudalpino, Sardegna, Pirenei). Attraverso un approccio multidisciplinare (geocronologico, biostratigrafico, paleomagnetico tettonico e sedimentologico) si intende contribuire a confronti (bio e crono) stratigrafici regionali, ricostruzioni paleoambientali e paleogeografiche nel contesto della Tetide occidentale. L’analisi delle unità vulcaniche effusive e la loro datazione geocronologica ha inoltre come obiettivo quello di definire la sorgente dei magmi e l’evoluzione geodinamica nello stesso contesto regionale.

Gruppo di ricerca: Ausonio Ronchi (professore associato), Joan Lloret (dottorando)

Progetti in corso:

1) Le successioni continentali permiane e triassico medie dei Pirenei centro-orientali: stratigrafia, analisi di facies, tettonica, petrografia e geochimica come strumenti di correlazione regionale.
Collaborazioni: José López-Gómez, Alfredo Arche, Raúl De la Horra, José Barrenechea (Universidad Complutense, UCM-CSIC, Spagna), Marceliano Lago (Universidad de Zaragoza)

2) Geocronologia U-Pb, bio-cronostratigrafia, ichnologia e paleomagnetismo di bacini continentali permiani della Sardegna (NO e SE) e del Sudalpino: correlazioni stratigrafiche a scala regionale e ricostruzioni paleogeografico-geodinamiche a livello della Peri-Tetide occidentale.
Collaborazioni: Lorenzo Marchetti (Urweltmuseum GEOSKOP, D), Laura Gaggero (Università di Genova), Umberto Nicosia (Università di Roma “la Sapienza”), Valerian Bachtadse (Ludwig-Maximilians-Universität München, D), Marco Romano (Museum fur Naturkunde, Berlin, D).

4) Deformazioni Fragili, Ricostruzioni ed Analisi 3D e Sismotettonica - Responsabili: Prof. Cesare Perotti, Prof. Silvio Seno, Dr. Giovanni Toscani

Descrizione Linea
Tramite strumenti informatici e software dedicati vengono integrati dati di superficie e di sottosuolo al fine di ricostruire le strutture geologiche nelle tre dimensioni. La cinematica delle strutture ricostruite può essere indagata in laboratorio tramite modelli analogici. L’obbiettivo è quello di definire la cinematica di diversi contesti geologici (Pianura Padana, Bacino Veneto Friulano, Nord Adriatico, Canale di Sicilia, Appennino Centrale, Zagros) per definirne l’attività, soprattutto recente, in chiave sismotettonica. Ulteriori ricerche sono volte alla individuazione e all’analisi di deformazioni fragili quali faglie e fratture tramite telerilevamento da terra (fotogrammetria, ecc..) e da piattaforma UAV (drone), finalizzate alla modellizzazione 3D di affioramenti rocciosi.
Gruppo di ricerca: Cesare Perotti, Silvio Seno, Giovanni Toscani, Youri Panara (dottorando), Emanuele Bonanno (dottorando), Jakub Fedorick (dottorando)

Progetti in corso:

1) Ricostruzione 3D ed analisi cinematica di faglie trascorrenti e loro interazioni con lineamenti ereditati. L’area indagata è quella del canale di Sicilia, l’approccio è l’analisi di dati di sottosuolo integrata da modellazione analogica
Collaborazioni: Dario Civile ed Emanuele Lodolo (OGS Trieste); Lorenzo Bonini (Università di Trieste)

2) Evoluzione e cinematica di faglie inverse in presenza di discontinuità reologiche. L’obbiettivo è quello di definire, tramite modellazione analogica e confronti con casi naturali, come sottili discontinuità presenti nella stratigrafia meccanica di una struttura geologica modifica ed influenza la cinematica di faglie inverse.
Collaborazioni: Roberto Basili (INGV)

3) Analisi di deformazioni di superficie indotte da faglie attive sepolte: analisi della distribuzione dei rigetti sul piano di faglia e loro relazione con la deformazione del suolo. L’analisi quantitativa di modelli analogici e numerici, esemplificativi di casi naturali, permette di definire una relazione tra deformazione del suolo ed entità/distribuzione dei rigetti sul piano di faglia.

4) Modellizzazione tridimensionale e stereoscopica di ammassi rocciosi fratturati con analisi quantitativa dei sistemi di fratture e determinazione dei loro principali parametri.

5) Deformazioni Duttili e Dinamiche di Collisione-Esumazione - Responsabili: Prof. Silvio Seno, Dr. Matteo Maino

Descrizione Linea
La ricerca intende indagare i meccanismi di formazione di grandi strutture deformative (nappe, shear zone, detachment) formatisi lungo i margini attivi delle placche tettoniche. L’obiettivo è migliorare la conoscenza dei processi di localizzazione della deformazione nella crosta media-profonda e di modificazione del segnale termico e/o barometrico registrato dalle rocce durante la deformazione. La ricerca si fonda sul rilevamento geologico di terreno in catene collisionali (e.g. Alpi, Appennino) e sull’analisi strutturale di affioramenti e/o campioni rappresentativi di porzioni di crosta deformata e esumata. La ricerca beneficia di una solida integrazione con analisi di laboratorio e matematiche (geocronologia, termocronometria, petrologia, modellazione numerica).

Gruppo di ricerca: Silvio Seno, Matteo Maino

Progetti in corso:

1) Geometria e analisi dello strain di strutture non cilindriche delle falde Simano e Cima Lunga-Adula (Alpi Centrali, Svizzera): distribuzione e/o localizzazione della deformazione all’interno delle falde e al loro contatto.
Collaborazioni: Filippo Schenker (SUPSI, CH)

2) Evoluzione metamorfica e deformativa di unità tettoniche di (ultra)alta pressione: possibili implicazioni per i modelli di subduzione-collisione-esumazione (Alpi Centrali e Occidentali, Sardegna).
Collaborazioni: Filippo Schenker (SUPSI, CH), Leonardo Casini (Università di Sassari), Antonio Langone (CNR, Pavia)

3) Fusione parziale di crosta media continentale o oceanica indotta dalla localizzazione della deformazione - Shear heating (Sardegna, Alpi, dorsali oceaniche attuali e fossili).
Collaborazioni: Leonardo Casini (Università di Sassari), Alessio Sanfilippo (Università di Pavia), Finaly Stuart (SUERC, UK), Cristina Persano (University of Glasgow, UK)