lucidi rilevamento 08
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Obiettivi dei corsi di Campo :
# Addestrare alla raccolta
dati geologici di base
# Addestrare alla loro
elaborazione e restituzione
# Sviluppare capacit di
visualizzazione
tridimensionale
Carta geologica
Sezioni stratigrafiche
Sezioni geologiche
Relazione scrittaDisegni e fotografie
# Sviluppare capacit
critica nella lettura delle
carte geologiche
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Componenti di una carta geologica:
A curve livello o reticolo idrografico
Problemi di scala# Base topografica
Convenzionali :Unit litostratigrafiche# Aree colorate e legenda
# Simbologia strutture Geometrie locali misurate
Interpretative: dati geometrici +
modello di forma corpi geologici
3a dimensione (verticale)# Sezioni geologiche
illustrative
Sintetiche: da vari affioramenti,
rapporti geometrici iniziali
4a dimensione (tempo)# Colonne stratigrafiche
# Note illustrative Testo, fotografie, disegni
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Peculiarit delle carte geologiche
# 4 dimensioni X, Y, Z, t
Unit convenzionali
Limiti interpolati# Interpretativa
# Condizionata da scala Da complementare con altri elaborati
Soggettivit nella
rappresentazione delle coperture
(scala, spessori, finalit)
# Trascura coperture
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Rapporto dialettico tra cartografia e sezioni geologiche
Controllo dei l imiti interpolati
Rilevamento
Geologico
Sezioni
Geologiche
Verifica geometrica-geologica
Dei limiti cartografati
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RilevamentoGeologico
Osservazione paesaggio3 D
Carta geologica2 D
Sezioni
Geologiche
Carta geologica
2 D
Ricostruzione profondit
3 D
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Chiave per interpretazione tridimensionale:
Criteri geometrici Criteri geologici
Relazionilimiti geologici / curve livello
Relazioni
limiti geologici / curve livello Modelli sulla geometria deicorpi geologici
Modelli sulla geometria dei
corpi geologici
Sezioni geologicheForma corpi geologici tabulare
Costanza spessore stratigrafico
Discordanze ed eteropieRelazioni stratificazione e faglie
Stile del piegamento
Ricostruzione
tridimensionale
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Rilevamento geologico come arte
Cartografare unarea data
con il minimo sforzo
Cartografare unarea data
con il minimo sforzo
# Pochi semplici principi geometrici
# Buona conoscenza modelli geologici
# Grande esperienza
Conciliaresoggettivamente
Conciliare
soggettivamente
Disponibilit affioramentiLogistica (accessi, clima)
Analisi in sito e a distanza
(foto aeree)
Scala restituzioneTempo (= denaro)
Complessit struttura
Finalit carta
Sondaggi
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Rapporti geologia di base e altre applicazioni
Impostazione campagna esplorazione
Modello geofisico basato su modello
geologico
# Metodi indiretti geofisici
Impostazione campionatura
Background per linterpretazione di
anomalie (giacimenti minerari,
inquinamento)
# Metodi geochimici
Base per analisi quantitative locali
Localizzazione sondaggi# Metodi geotecnici
# Approfondimenti
scientificiInquadramento generale di ricerche
scientifiche di base
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Giacitura di superfici piane
In una superficie piana si distinguono:
Direzione (strike ) = retta di intersezione tra la superficie piana ed il piano orizzontale
Immersione (dip ) = vettore che indica il verso della massima pendenza della superficie
Inclinazione = angolo tra la superficie e il piano orizzontale
La giacitura di una superficie piana pu essere rilevata in due modi convenzionali (ne
esistono altri):
direzione+
immersione
+
Inclinazione
direzione+
immersione
+
Inclinazione
angolo misurato in senso orario dal N alla direzione (bearing o azimuth)
indicazione del quadrante dove immerge la superficie
angolo tra lor izzontale ed il vettore immersione misurato nel piano verticale
immersione
+
Inclinazione
immersione
+
Inclinazione
angolo misurato in senso orario dal N alla proiezione orizzontale del vettore
immersione
angolo tra lorizzontale ed il vettore immersione misurato nel piano verticale
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N
3570 =
N 70 / 35 SEdire
zion
e
immersion
e
inclin
azion
e
160 - 35im
mersione
inc
linazione
2 modi per indicare la giacitura di superfici geologiche
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Giacitura di elementi l ineari
Nella giacitura di una linea si dist inguono:
Immersione (plunge) = vettore che indica il verso della pendenza della linea
Inclinazione = angolo che la linea fa con i l piano orizzontale
45
35
La giacitura di una linea viene rilevata misurando:
angolo misurato in senso orario dal N allaproiezione dellimmersione nel piano
orizzontale
angolo tra lorizzontale ed il vettore
immersione misurato nel piano verticale
Direzione dellimmersione
+
Inclinazione dellimmersione
Direzione dellimmersione
+
Inclinazione dellimmersione
N
S
EW
035 - 45
2 modi per indicare la giacitura di lineazioni contenute in
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2 modi per indicare la giacitura di l ineazioni contenute in
superfici geologiche
- Plunge e inclinazione
- Giagitura del piano + pitch (conindicazione del quadrante dove immerge
Pitch ( o rake) :
Angolo acuto tra una linea contenuta in un
piano e la direzione del piano
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Regola delle V (andamento limiti nelle valli)
segue curve dilivello
rettilineo
addolcisce
curve di livello
accentua
curve di livello
Superficie
reggipoggio
Superficie
Franapoggio
meno
Superficie
verticaleindifferente
opposto alle
curve di livello
Superficie
Franapoggio
pi
Superficieorizzontale
alto topogr.
=alto geometr.
alto topogr.
=
basso geometr.
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Linee di direzione (strike lines)
Che cosa sono..Che cosa sono..
sono la rappresentazione, col metodo delle curve di livello strutturali , di
superfici geologiche piane
Ciascuna di esse..Ciascuna di esse..
rappresenta, nello spazio cosiderato, il luogo dei punti appartenenti ad una
superficie geologica (o alla sua estensione) posti ad una determinata quota
A cosa servono..A cosa servono..
a calcolare la giacitura di superfici geologiche, approssimativamente piane,
a partire da un minimo di tre intersezioni con le isoipse
a estrapolare un limite geologico a partire da
- 3 intersezioni del limite con le isoipse
- giacitura della superficie in un punto
a costruire graficamente landamento in profondit di superfici geologichesupposte piane, nella realizzazione di sezioni geologiche
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Strike lines e curve di livello strutturali -1
700
600
500
400
300
700700
600
600
500
400
500
300
200400
300
200
0
400
600 600
400
200
0
-
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Strike lines e curve di livello strutturali -2
700
700
600
500
400
300
600
500
400
300
200
100
0
-200
- 100
-300
700
600
700
500
400
300
600
200
100
500
0
- 100400
-200
300- 300
200
0
400
200
0
400
600 600
-
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Regola dei tre punti
Che cos..Che cos.. solo un caso particolare di uso delle curve di livello strutturali
Che limitazioni assume..Che limitazioni assume..
la superficie geologica considerata assunta come piano euclideo, la cui
posizione definita da tre punti
pu essere rappresentata dunque mediante linee di direzione
Quando si usa...Quando si usa...
quando, nella lettura di una carta, si vuole calcolare la giacitura di una
superficie geologica che localmente pu essere assimilata ad un piano
quando, durante il rilevamento, si vuole estrapolare un limite geologico
a partire da pochi dati osservati
Dasottoporre
averifica
I li i l d t
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Inclinazione reale ed apparente
Superficie esposta
perpendicolare
alla direzionedegli strati
Superficie esposta
perpendicolare
alla direzione
degli strati
Superficie esposta
non perpendicolare
alla direzione
degli strati
Superficie espostanon perpendicolare
alla direzione
degli strati
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Inclinazione reale ed apparente
Se un pacco di strati osservato su di
una superficie perpendicolare alla
direzione degli strati
Se un pacco di strati osservato su diuna superficie perpendicolare alla
direzione degli strati
la loro inclinazione sar corrispondente a
quella reale (massima)
la loro inclinazione sar corrispondente aquella reale (massima)
Se un pacco di strati osservato su di
una superficie non-perpendicolare
rispetto alla direzione degli strati
Se un pacco di strati osservato su di
una superficie non-perpendicolare
rispetto alla direzione degli strati
la loro incl inazione sar apparente,
sempre minore di quella reale reale
la loro inclinazione sar apparente,
sempre minore di quella reale reale
Se un pacco di strati osservato su di
una superficie parallela alla direzione
degli strati
Se un pacco di strati osservato su di
una superficie parallela alla direzione
degli strati
la loro inclinazione sar nulla, cio
appariranno orizzontali
la loro inclinazione sar nulla, cio
appariranno orizzontali
Si a p p l i ca si a a ca si r ea l i , com e a f f i o r am en t i su p a r et i n a t u r a l i o i ca v a ,
si a n el l a l et t u r a d i sezi o n i g eo l o g i c h e
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Inclinazione reale ed apparente - 2
sin sin incl. apparenteincl. apparente incl. realeincl. reale= xDove langolo tra la sezione e la direzione degli strati
700
900
800
A
B
D
C
Sezione AB Inclinazione reale
Inclinazione apparente perch, a parit di dislivello, maggiore distanzaorizzontale tra le intercette delle linee di direzione
Sezione CD
Esagerazione verticale
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Esagerazione verticale
Se in una sezione geologica la scala
verticale esagerata di un fattoreN
una superficie geologica rappresentata da
una linea di inclinazione
verr rappresentata da una linea di
inclinazione
tale che
tg = N t g
tale che
tg = N tg
Poich la variazione maggiore per superfici poco inclinate rispetto a
superfici molto inclinate, le differenze di incl inazione ...
tra superfici poco inclinate aumentano, tra superfici molto inclinate diminuiscono
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F li i f l i i tt
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Faglia: espressione morfologica e rigetto
Lespressione morfologica di una faglia dipende dai processi erosivi successivi e non ha diretta relazione con lentit della
dislocazione provocata da una faglia. Questa pu essere valutata solo si ha a disposizione un elemento lineare (o intersezione di
superfici non complanari) dislocato. Lo scivolamento (net slip) sar la congiungente i due punti dilsocati
In genere si dispone solo di superfici pianoparallele dislocate (strati). Pertanto ci che pu essere calcolato solo i l rigetto
(separation), distanza tra due linee, che rappresentano tracce di strati, misurata in una qualsiasi sezione che attraversa la faglia.
Il rigetto dunque una grandezza geometrica (dim: lunghezza) che non ha una relazione diretta con (net slip) avvenuto lungo lafaglia.
F li i t i d t i bil
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Faglia con movimento indeterminabile
th
d
s
d = rigetto lungo l immersione
t = sua componente verticale (throw)h = sua componenete orizzontale (heave)
s = rigetto lungo la direzione della faglia
v = rigetto verticale
st= rigetto stratigrafico
In pianta:
s
F li i t d t i bil
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Faglia con movimento determinabile
pitch
Net slip
Lo scivolamento lungo la faglia indeterminato se la dislocazione
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g g
interessa solo elementi planari paralleli:
Scivolamento strike-slipScivolamento dip-slip
B
Il risultato in pianta e in sezione lo stesso per entrambe le dislocazioni
A B
A
Riconoscimento pieghe su carta
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Riconoscimento pieghe su carta
Linea di cernieraLa curvatura del limite geologico non
coincide con curvatura delle curve di
livello
100
300
400
200
Traccia di piano assiale
Linea di cerniera
Traccia sezione
Regola degli assi di cerchio
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Regola degli assi di cerchio
Per accomodare giaciture in aree
con pieghe ad ampio raggio dicurvatura mantenedo spessore
costante alle formazioni
St ti t i
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Stratimetria
d
h
B
E
FC
A
Il cuneo disegnato in figura rappresenta un pendio topografico lungo il quale affiora la base ed il tetto di una formazione a
reggipoggio della quale si vuole calcolare lo spessore.Consideriamo prima una sezione perpendicolare alla direzione degli s trati. Su questa gli strati appaiono con la loro inclinazione
b e spessore S reali. Su questa sezione consideriamo i l tr iangolo ABC. In esso
CB = h disl ivello t ra la base ed il tetto affioranti della formazione
AB = d distanza orizzontale in p ianta tra la base ed il tetto della formazione nella
sezione considerata
Si osservi che lo spessore S, perpendicolare
alle superfici basali e sommitali della sezione,
pu essere scomposto nei due segmenti EB e
BF. Si osservi inoltre che l'angolo di
inclinazione degli strati rappresentato nel
disegno dall'angolo EAB e che esso egualeall'angolo CBF perch formati da segmenti
mutuamente perpendicolari. Applicando le
formule trigonomteriche dei triangoli ai triangoli
ABE e CBF si ot tiene
EB = AB sin
BF = CB cos
Dunque lo spessore S pu essere espresso come:
S = d sin + h cos
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dh
B
E
FC
A
D
Poich tutavia su una carta geologica spesso per avere punt i quotati della base e del tetto di una formazione bisogna
prenderli lungo un prof ilo non necessariamente perpendicolare alla direzione degli strati, consideriamo il caso di una
sezione obliqua che formi in angolo con la direzione degli strati. Nel caso rappresentato in figura il d islivello tra base e
tetto della formazione CB invariato mentre la distanza orizzontale in pianta BD (d) sar diversa da AB (d); essa ciconsente comunque di calcolare AB mediante la conoscenza di . Infatti
AB = DB sin
Sostituendo nella formula precedente per il calcolo di S si ottiene:
S= DB sin sin + CB cos
S = d sin sin + h cos
Questa formula uti le soprattutto quando bisogna ricavare uno spessore stratigrafico direttamente da una carta
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geologica. Baster scegliere due punt i quotati (quindi che attraversano curve di livello) della base e del tetto della
formazione e ricavare dalla carta incl inazione degli strati e angolo formato dalla direzione degli strati con la
congiungente i punti scelti.
La formula ricavata pu essere modificata considerando se un pendio di lunghezza l inclinato di un angolo valgono le seguenti equivalenze (si guardi i l triangolo CBD):
dh
B
E
FC
A
D
sosti tuendo nella formula ricavata prima ottengo
S= l cos sin sin + l sin cos
e mettendo in evidenza l:
h = l sin
d = l cos
S= l (cos sin sin + sin cos
Fasi di un rilevamento geologico di unarea 1
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Fasi di un rilevamento geologico di un area - 1
Fase PreliminareFase Preliminare
Reperimento cartografia e foto
aeree
Anal isi percorsi in relazione a affioramenti:
cartorgafia affioramentiAnal isi geologico-geomorfologica peliminare
Reperimento tutt i i titoli da riferimenti lavori recenti
e data-base bibliografici
Prima lettura sommaria e selezione parti di lavorifondamentali
Evidenziazione punti problematici e nodali
Evidenziazione successioni stratigrafiche migl iori
Analisi lavori pubblicati
Confronto carte esistenti
Fasi di un rilevamento geologico di unarea - 2
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Fasi di un rilevamento geologico di un area - 2
Studio strutturale e cartografia
degli affioramenti
Anal isi e cartografia dei limiti tra le formazioni defini te
dove affioranti
Raccolta dati strutturali, eventualmente con
approfondimenti in stazioni di misura
Fase di lavoro stratigraficoFase di lavoro stratigrafico
Sopralluoghi preliminari Percorsi pi agevoli con pi affioramenti e panoramici Individuazioni migliori esposizioni per studi stratigrafici
Raccolta dati strutturali dove possibile Foto e schizzi panoramici per successivo reperimento
Studio sezioni stratigrafiche Descrizione sezioni e campionature per analisi laboratorio
Correlazione sezioni, sommaria definizione dei sistemideposizionali e definizione quadro litostratigafico
Organizzazione legenda preliminare
Scelt unit cartografabili
Nonsem
prene
cessario
Spesso
orien
tato ve
rso
unafin
alitsp
ecifica
Fasi di un rilevamento geologico di unarea - 3
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Fasi di un rilevamento geologico di un area - 3
Fase conclusivaFase conclusiva
Sezioni geologiche Scelta sezioni rappresentative e prima realizzazione Eventuali verifiche di campagna per implementazione dati
Completamento sezioni
Carta geologica finale Completamento carta degli affioramenti con uso foto aeree Eventuali verif iche di campagna
Puoess
erelimitat
o
acont
rolli
Note i llustrative Inquadramento geologico
Studi precedenti (eventuale) Stratigrafia: unit distinte e loro descrizione
Assetto strutturale
Fotografie, colonne stratigrafiche dettaglio, schemi
distr ibuzione facies, elaborazione dati struturali, alrte sezioni e
schemi strutturali.
Note Illustrative o relazione geologica generale - 1
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Note Illustrative o relazione geologica generale 1
Inquadramento geologico
(Geological Setting)
Illustrazione da letteratura del contesto geologico pi ampio nel
quale collocata larea esaminata E soggettiva lampiezza del contesto scelto
Pu essere accompagnata da uno schema strutturale o
stratigrafico
Pu citare controversie esistenti e assumere, se necessario,
uno dei modelli esistenti
Studi precedenti La sua inclusione e grado di approfondimento soggettiva edipende dalle finalit e dallo spazio a disposizione
Meglio non cronologico ma per temi o stratigrafia, integrando
cri ticamente i dati, spesso disomogenei, esistenti
Stratigrafia Illustrazione di uno schema dei rapporti stratigrafici e strutturalise larea ha una stratigrafia complessa
Breve descrizione delle unit cartografate che evidenzi
soprattutto i caratteri distintivi di ciascuna e le transizioni tra
esse
Log stratigrafici con legenda
Segnalazione e eventuale descr izione, accompagnata da foto,
dei migliori affioramenti per ciascuna unit descritta
Eventuale interpretazione in termini di sistemi deposizionali
Note Illustrative o relazione geologica generale - 2
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Note Illustrative o relazione geologica generale 2
Assetto strutturale Descrizione dellassetto geometrico a grande scala delleformazioni presenti sulla base delle sezioni geologiche
illustrative
Descrizione delle famiglie di strutture in dettaglio e delle meso-
e miscro-strutture di accompagnamento anche sulla base dei
dati elaborati (reticol i stereografici o stellari, schemi strutturali) Eventuale descrizione della successione di fasi deformative
Eventuale interpretazione nel quadro dellevoluzione strutturale
a grande scala
Geologia Applicata Eventuale illustrazione sommaria dei principali aspetti digeologia applicata (sorgenti, circolazione idrica supeficiale e
profonda, frane, attivi t estrattive)
Analisi e cartografia di successioni sedimentarie
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Analisi e cartografia di successioni sedimentarie
Individuare migliori successioni esposte Riconoscimento litofacies (litologia + tessitura+ strutture sedimentarie)
Analisi contatt i (discont. / contin.)
Misura profil i stratigrafici
Realizzazione log stratigraficiRealizzazione log stratigrafici
Correlazioni Verif ica variazioni laterali
CartografiaCartografia
Anal isi di Associazioni di facies e di
Sequenze di facies
Confronto con Modelli di Facies
Definizione
Sistema Deposizionale
Definizione
Sistema Deposizionale
Definizione Unit Litostratigrafiche
(secondo Codice di Nomenclatura)
Misura di successioni stratificate in campagna
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Misura di successioni stratificate in campagna
Metodo dellasta di
Jacob
Metodo dellasta diJacob
Metodo delle battuteMetodo delle battute
Una classificazione delle rocce sedimentarie
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Alterazione
meteoricatrasporto di
clasti di roccia o ioni
D i a g e n e s i
D e p o s i z i o n e s e d i m e n t o
clastiche chimiche organiche
residuali
su
bsidence
b a c i n o s e d i m e n t a r i ot e r r e e m e r s e
sedimentazione
clasti formazione
parti dure
organismiprecipitazione
di sali
Ossigeno
assente
Classificazione rocce sedimentarie clastiche
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7/24/2019 LUCIDI RILEVAMENTO 08
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Definizione classi granulomericheDefinizione classi granulomeriche
Classificazione
granulomerica
Classificazione
granulomerica
Classificazione
composizionale/
tessiturale
Classificazione
composizionale/
tessiturale
Classificazione rocce carbonatiche
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7/24/2019 LUCIDI RILEVAMENTO 08
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Componenti
Componenti
Bioclasti (c. scheletrici)
Intraclasti
Peloidi
OoidiOncoidi
Matrice
Matrice
Micrite
Microspatite (microspar)
Spatite (spar)
FolkFolk Dunham (modif.)Dunham (modif.)
micrite
bio-, oo-, pel-, intra- micrite
bio-, oo-, pel-, intra- sparite
biolitite
sparite
micrite > 90%
fangosostenuta
granulosostenuta con micrite
granulosostenuta con spatite
mudstone
wackestone (float-)
packstone (rud-)
grainstone
boundstone
cementstone
struttura organica
tutta sparite (ricr istallizata)
Strumenti per lanalisi tessiturale di campagna
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7/24/2019 LUCIDI RILEVAMENTO 08
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p p g
Esempi di grafica per log stratigrafici
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Esempi di sequenze di facies
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deltaicadeltaica costieracostierafluviale braidedfluviale braided
piattaforma carbonaticapiattaforma carbonatica tempestiticatempestitica torbiditicatorbiditica