Programma Laurea Magistrale Geologia del Territorio e delle

CORSO DI LAUREA MAGISTRALE “GEOLOGIA DEL TERRITORIO E DELLE RISORSE” CORSI COMUNI OBBLIGATORI GEOLOGIA STRATIGRAFICA
Programma del Corso
Il corso si sviluppa in tre moduli. Nel primo modulo si forniscono le basi
della nomenclatura stratigrafica. in esso vengono descritte le principali
caratteristiche delle unità stratigrafiche, il cui utilizzo viene acquisito
mediante esercitazioni. Nel secondo modulo vengono forniti i concetti base
della stratigrafia sequenziale con applicazioni a diversi ambienti sedimentari e
alla stratigrafia sismica. In tale moduli vengono inoltre definiti i fondamenti
della sedimentazione ritmica e, in particolare, vengono introdotti i concetti
della ciclostratigrafia. Questa parte del corso si avvale anche dell'analisi critica
di specifici lavori di letteratura. Il terzo modulo è dedicato alla stratigrafia
regionale. partendo da una ricostruzione paleogeografia del Mesozoico in area
tetidea, si opera un percorso ideale attraverso i principali domini sedimentari.
in particolare, vengono prese in esame le principali successioni bacinali (La
Spezia, Toscana, Umbria-Marche, Lagonegro e Molise, Bacino imerese-sicano)
alcuni casi relativi alla piattaforma carbonatica pelagica (PCP), la successione
di transizione piattaforma-bacino affiorante nel Gargano e, infine, la
stratigrafia delle piattaforme carbonatiche laziale-abruzzese e dolomitica.
Al termine del corso si terrà un campo di terreno di durata settimanale
con lo scopo di fissare i concetti fondamentali trattati durante il corso.
GEOLOGIA STRUTTURALE
Programma del Corso
Deformazione e strain; deformazione coassiale e non-coassiale; deformazione
finita ed incrementale; strain omogeneo ed eterogeneo; l’ellissoide dello strain; stati di
strain e quantificazione dello strain finito. Il tensore dello stress e gli assi principali
dello stress; i cerchi di Mohr. Principi di reologia: deformazione duttile e fragile;
meccanismi deformativi; leggi costitutive e relazioni sforzo-deformazione;
comportamento newtoniano e non-newtoniano; processi di creep di interesse geologico;
recovery e ricristallizazione (statica e dinamica); mappe di deformazione per materiali
di interesse geologico; reologia della litosfera continentale ed oceanica. profili
reologici. Deformazione fragile e deformazione di taglio; criterio di rottura MohrCoulomb; criterio di Griffith. faglie andersoniane: classificazione ed analisi dinamica
(inversione del campo di stress). Joints e vene. Struttura di una zona di faglia: fault
core e damage zone; classificazione delle rocce di faglia. crescita delle faglie e loro
organizzazione spaziale; propagazione laterale delle faglie; overlap; linkage; indicatori
cinematici; riedel shears (sintetici ed antitetici). Faglie e terremoti: gli strumenti della
geologia strutturale; lo studio di faglie sismogenetiche attive ed esumate
(pseudotachiliti). Deformazione duttile: il concetto di fabric, strutture plano-lineari
(foliazioni e lineazioni), tettoniti s; l; s-l e loro significato tettonico. Strutture plicative
monofasiche e polifasiche (descrizione, classificazione e strutture associate); strutture
di interferenza; criteri di sovrapposizione. deformazione e metamorfismo: relazioni
blastesi-deformazione (meso- e micro-scala); le zone di taglio duttili e il loro significato
geologico. Le miloniti: significato tettonico; criteri cinematici (meso- e micro-scala).
Zone di taglio e circolazione di fluidi: interazione fluido-roccia e controllo strutturale
sulla mineralizzazione idrotermale. Associazioni di strutture e tettonica regionale.
Tettonica estensionale (rifting): geometrie dei sistemi di rifting; rifting per taglio puro e
taglio-semplice; modelli a confronto ed esempi regionali; reologia della litosfera e
tipologia di rifting; la transizione rifting-drifting. Rifting e sedimentazione: interazione
tra deformazione; sedimentazione ed erosione. Tettonica compressiva: “subduction
factory” e orogenesi; dinamica del sistema orogenico; catene da subduzione;
subduzione-collisione e orogeni da accrezione; stili strutturali; regimi termo-barici ed
evoluzione tettonica; il cuneo orogenico e la sua dinamica; stili strutturali ed esempi
regionali (le catene a pieghe e sovrascorrimenti). T
Tettonica trascorrente: caratteristiche ed associazione di strutture; faglie
trascorrenti e trasformi; la tettonica trascorrente intraplacca; esempi regionali.
Geologia strutturale e sue applicazioni: giacimentologia; geotermia e geotecnica
(esempi).
Durante il corso verranno effettuate esercitazioni pratiche di analisi ed interpretazione
di dati strutturali. Al termine del corso si terrà un campo di terreno di durata
settimanale con lo scopo di fissare i concetti fondamentali trattati durante il corso e
illustrare gli stili deformativi in vari contesti di tettonica regionale.
IDROGEOLOGIA
Programma del Corso
Caratterizzazione dell’elemento acqua; i consumi di acqua in Italia;
il ciclo idrologico; misura e regionalizzazione dei parametri idrogeologici;
le proprietà delle rocce nei confronti dell’acqua; caratteristiche chimico-fisiche
delle acque naturali; concetto di falda, complesso acquifero, bacino idrogeologico,
unità idrogeologica, idrostruttura; le leggi che regolano la circolazione delle acque
sotterranee nei corpi rocciosi; prospezione idrogeologica; cartografia piezometrica e
sua interpretazione; valutazione quantitativa delle risorse e delle riserve; bilancio
idrogeologico; progetto delle opere di captazione; progettazione, esecuzione e
completamento dei pozzi; idrodinamica dei pozzi; elementi di idrogeologia
regionale; cartografia idrogeologica; gestione e sfruttamento delle acque
sotterranee; elementi legislativi inerenti le risorse idriche.
METODI GEOFISICI DI ESPLORAZIONE DEL SOTTOSUOLO
Programma del Corso
Prospezione gravimetrica:
La forma della Terra: La sfera di Eratostene, la forza peso, la densità
media della Terra, la gravità,il potenziale gravitazionale, il potenziale
centrifugo.
Le armoniche sferiche: equazione di Laplace per il campo gravitazionale
terrestre, il geopotenziale.
La superficie equipotenziale terrestre: lo sferoide, lo schiacciamento
terrestre l’ellissoide internazionale, la gravità sull’ellissoide internazionale, il
geoide, la superficie fisica della Terra.
I gravimetri: misure assolute di gravità, misure relative, sensibilità dei
gravimetri.
Riduzione delle misure gravimetriche: anomalie gravimetriche, riduzione
in aria libera, riduzione di Bouguer, riduzione topografica, carta delle anomalie
di Bouguer, problema della densità della piastra di Bouguer, isostasia, modello di
Airy, modello di Pratt.
Interpretazione dei dati gravimetrici: Anomalia generatala una massa
puntiforme, anomalia generata da un corpo cilindrico orizzontale, anomalia
generata da un semistrato orizzontale.
Prospezione Sismica:
Le onde sismiche: equazione D’Alembert per una corda vibrante e per un
tubo contenete un gas, la velocità di un’onda elastica, la funzione armonica, la
serie armonica.
Prospezione sismica a riflessione: Il principio di Fermat e la legge della
riflessione, modello del doppio strato, equazione dei tempi di arrivo delle le
onde riflesse, la dromocrona, tempo minimo di riflessione, calcolo dello
spessore, le onde dirette equazione dei tempi di arrivo, dromocrona, Strato
inclinato. equazione dei tempi di arrivo delle onde riflesse; tipi di lenee sismiche
adottate in prospezione.
Prospezione sismica a rifrazione: il principio di Fermat e la legge della
rifrazione, onde rifratte in condizione di angolo critico, modello a due strati,
equazione dei tempi di arrivo delle onde birifratte. Calcolo dello spessore, tempo
di ritardo, Modello di stratificazione con più di due strati piani e paralleli,
equazione dei tempi di arrivo delle onde birifratte, Il Piano inclinato. Gli
strumenti “geofoni”, Cenni sul metodo della Tomografia sismica.
Onde superficiali e Risposta sismica locale, elementi: le onde superficiali,
i fenomeno della dispersione, rapporti spettrali.
Prospezione elettrica:
Proprietà elettriche dei mezzi: capacità, conducibilità, la legge di Ohm,
conduttori dielettrici ed isolanti, equazione di continuità per i mezzi isotropi e
non, equazione di Laplace, costante dielettrica, densità di corrente, il campo
elettrico la costante dielettrica, la polarizzazione elettrica dei mezzi, la
spettroscopia elettrica.
Misure di resistività su un suolo: misura in laboratorio, misure in
campagna, sorgenti puntiformi, dispositivo per misure di resistività, dispositivo di
Wenner, dispositivo di Schlumberger, dispositivo Dipolo-Dipolo, misure di
corrente e misure di differenza di potenziale, la costante geometrica del
dispositivo, energizzazione a corrente continua e a corrente alternata, di
proprietà di un mezzo granulare, mezzo granulare saturo d’acqua, legge di
Archie, La resistività delle rocce e dei suoli.
Sondaggi elettrici verticali a resistività: costante di riflessione, modello
delle sorgenti immagine, Modelli a due strati, Curva della resistività apparente in
funzione della lunghezza dello stendimento, interpretazione dei dati elettrici,
Cenni di modelli a più di due strati. Cenni sulla tecnica della tomografia
elettrica.
Prospezione magnetica
Sostanze ferromagnetiche , sostanze diamagnetiche, sostanze
paramagnetiche; Il campo geomagnetico; Magnetizzazione delle rocce; Anomalia
magnetica locale e regionale; Anomalie magnetiche generate da corpi sepolti
magnetizzati; Paleomagnetismo e Tettonica RILEVAMENTO GEOLOGICO-TECNICO
Programma del Corso
Il rilevamento geologico-tecnico come strumento per la ricostruzione del
modello geologico e del modello fisico del sottosuolo attaverso
l’integrazione di dati di geologia di superficie, indagini geognostiche e
caratteristiche fisiche delle rocce e dei terreni incoerenti.
Caratterizzazione tecnica dei terreni e delle rocce; caratterizzazione
geologica del substrato roccioso e dei depositi incoerenti delle coperture
plio-quaternarie delle principali province geologiche dell’italia centrale.
caratterizzazione geometrica e tecnica delle superfici di discontinuita’
presenti nelle rocce in superficie per la definizione della qualita’ degli
ammassi rocciosi. Il rilevamento geologico-tecnico applicato alla
microzonazione sismica.
L’attività pratica si articola su una serie di esperienze guidate, effettuate
in condizioni operative, su aree del territorio opportunamente scelte per
esercitare le principali attivita’ inerenti il rilevamento geologico-tecnico:
analisi del bedrock e delle coperture quaternarie incoerenti;
caratterizzazione geometrica e tecnica delle discontinuita’ presenti negli
ammassi rocciosi; raccolta dei dati di superficie, delle indagini
geognostiche e delle caratteristiche fisiche delle rocce e dei terreni
incoerenti per la ricostruzione del modello geologico e fisico del
sottosuolo.
In ogni esperienza è prevista una fase di preparazione, una di attività sul
terreno (in genere di un giorno) e una di elaborazione del rilevamento
geologico-tecnico in laboratorio.
Ogni attività di terreno si conclude con la preparazione da parte dei
singoli studenti della cartografia geologica dell’area, completa di legenda
e sezioni geologiche e geologico-tecniche, accompagnata da una relazione
scritta, articolata sui risultati del rilevamento effettuato.
Il corso si chiudera’ con un campo di attivita’ di terreno finalizzate alla
ricostruzione del modello geologico e del modello fisico del sottosuolo in
aree a medio alta difficoltà’.
VULCANOLOGIA
Programma del Corso
Introduzione (stato attuale delle conoscenze raggiunte in vulcanologia;
terminologia adottata per i depositi vulcanici; l’analisi di facies dei depositi vulcanici;
le rocce piroclastiche e vulcano-clastiche come elementi chiave per l’interpretazione
dei processi esplosivi e degli ambienti relativi). Classificazione dei depositi vulcanici
effusivi ed esplosivi. Componenti delle rocce piroclastiche e vulcano-clastiche. Strutture
e tessiture dei depositi piroclastici. Classificazione delle rocce piroclastiche e vulcano
clastiche. Classificazione genetica dei depositi piroclastici. Processi deposizionali e
processi erosivi in ambiente vulcanico. Morfologie dei vulcani: vulcanismo monogenico e
poligenico. Il processo di risalita del magma in superficie: il processo effusivo (colate di
lava subaeree e colate di lave subacquee ); il processo di essoluzione e frammentazione
del magma; il processo esplosivo (i diversi tipi di frammentazione del magma e le
micro-tessiture prodotte dal diverso stile di frammentazione, frammentazione
idromagmatica).
Processo di trasporto e deposizione in ambiente subaereo e subacqueo: strutture
sedimentarie per trasporto orizzontale; il trasporto balistico dei clasti; tessiture dei
deposti non consolidati. Principali caratteri dei tipi di eruzione e classificazione degli
stili eruttivi. Cenni su pericolosità e rischio vulcanico.
Al termine del corso si terrà un campo di terreno di durata settimanale con lo
scopo di fissare i concetti fondamentali trattati durante il corso.
CURRICULUM GEOLOGIA PER IL TERRITORIO AMBIENTI E CLIMI DEL PASSATO
Programma del Corso
I Biomi attuali. Ambienti sedimentari. Principi di paleogeografia e
paleobiogeografia. Principali fattori che influenzano il clima. L’evoluzione
dell’atmosfera. Greenhouse e Icehouse. Il “Precambriano”. Ambienti e climi del
Paleozoico. Ambienti e climi del Mesozoico. Le Grandi Crisi Biologiche in rapporto alle
modificazioni climatiche e ambientali. Il Terziario. Modificazioni climatiche durante il
Terziario. Le glaciazioni antartiche. Il Quaternario. Climi e ambienti del Pleistocene.
Climi e ambienti dell’Olocene. L’evento di 8,2 ka e la “Piccola Era Glaciale”. Cause
delle variazioni climatiche. L’evoluzione dell’Uomo nel suo contesto naturale.
GEOCHIMICA AMBIENTALE
Programma del Corso
Il corso mira a fornire allo studente strumenti e metodi per riconoscere l'impatto
antropico sui cicli geochimici naturali degli elementi. Si articola in tre sezioni principali
che riguardano l'inquinamento dell'idrosfera, quello dell'atmosfera e la radiogeochimica
ambientale. Il corso si apre con l'illustrazione di due casi-studio, che si riferiscono al
versamento nel sottosuolo di due sostanze inquinanti (Cr-Vi e Aceton-Cianoidrina), con
conseguente contaminazione del suolo e della falda freatica. Vengono illustrati i
processi di monitoraggio, atti a identificare l'estensione della contaminazione, e
l'applicazione di opportune tecniche di risanamento ambientale. Attraverso
l'illustrazione di questi studi, vengono introdotti alcuni temi-cardine della materia:
processi di assorbimento delle specie chimiche da parte dei minerali argillosi, della
sostanza organica, e degli ossidi idrati di Fe, Mn e Al ; la mobilità geochimica e i
parametri che la influenzano; il concetto di fondo naturale e di anomalia geochimica;
l'importanza di una cartografia tematica. Si affronta inoltre l'inquinamento da parte dei
metalli pesanti e, in particolare del Pb e del Hg.
La parte relativa ai processi in atmosfera tratta dell'effetto serra, della riduzione
della concentrazione dell'ozono stratosferico, del tema dell'inquinamento urbano, delle
piogge acide e dello smog fotochimico. Per ognuno di questi argomenti, si evidenzia
come l’equilibrio naturale venga perturbato dalle azioni dell’uomo, ma si sottolinea
anche che certe variazioni osservate possono trovare spiegazione in processi evolutivi
già registrati nel passato geologico.
La sezione relativa alla radiogeochimica si occupa di radioattività ambientale e di
processi e rischi legati alle attività antropiche in questo ambito: produzione di energia
nucleare e smaltimento delle scorie radioattive, incidenti a centrali nucleari (Chernobyl
e Fukushima), uso bellico delle barre di uranio impoverito, con relativa contaminazione
ambientale. infine viene trattato il tema del rischio radon e dell'uso di tale elemento
come tracciante geologico nella genesi dei sinkhole, come precursore sismico, nello
studio della circolazione idrogeologica e nel monitoraggio dell'inquinamento di suoli e
acque
da
parte
di
sostanze
in
fase
liquida
non-acquosa
(NAPL).
Il corso contempla infine alcune lezioni di carattere più generale sulla geochimica
medica (disciplina di recente istituzione) che si occupa delle potenziali occasioni
d’interazione tra l’organismo umano e il ciclo geochimico degli elementi; viene
dedicato ampio spazio anche all’impatto ambientale delle discariche di rifiuti solidi
urbani, con particolare riferimento alla geochimica del percolato e con cenni al ruolo
fondamentale dei batteri (biogeochimica) nella degradazione e trasformazione di molti
inquinanti.
GEOMORFOLOGIA APPLICATA
Programma del Corso
Gli argomenti trattati sono: il ruolo della geomorfologia nella valutazione del
rischio naturale; i concetti di pericolosità, vulnerabilità e rischio geomorfologico; le
cause esogene ed endogene degli eventi geomorfologici e metodi di studio; cartografia
tematica; dinamica fluviale con particolare riguardo all’erosione, rischi relativi e cenni
sulla loro mitigazione; esondazioni; dinamica costiera e problemi relativi all’erosione di
falesie e spiagge con cenni sulla mitigazione; geomorfologia tettonica con particolare
riguardo alla tettonica attiva in relazione al rischio sismico; cenni di microzonazione
sismica; dinamica dei versanti: frane ed erosione del suolo, relativo rischio e cenni sulla
mitigazione. Per ogni argomento trattato sono previste attività pratiche in classe, studi
individuali e di gruppo.
GEOLOGIA PER IL RISCHIO SISMICO
Programma del Corso
Definizione di rischio sismico; la geologia per la pericolosità sismica. Faglie
attive e faglie capaci: definizioni in funzione del contesto geologico locale;
possibili definizioni di f.a. e f.c. per il territorio italiano nei diversi domini
tettonici; l'evoluzione tettonica recente del territorio italiano e l'individuazione
delle f.a. e f.c.; ambito cronologico d'interesse per lo studio delle f.a. e f.c.;
aspetti applicativi in campo ingegneristico: dagli impianti a elevato rischio alla
pianificazione dell'uso del territorio; effetti geomorfologici della fagliazione di
superficie e impatto sui manufatti. Geologia del Quaternario, geomorfologia e
paleosismologia per l'identificazione e la caratterizzazione delle f.a. e f.c.;
evidenze geomorfologiche dell'attività recente di una faglia: le scarpate di faglia;
le dislocazioni delle unità quaternarie e la loro datazione; metodi geologici per la
scansione dell'attività delle faglie nel corso del Pleistocene superiore-Olocene;
concetti di tempo di ricorrenza, tempo intercorso dall'ultima attivazione, rateo di
movimento; metodi per l'identificazione dell'ultimo evento di dislocazione:
informazioni archeologiche e di sismologia storica.La definizione delle sorgenti
sismogenetiche; dai dati di geologia di superficie ai dati di geologia di sottosuolo:
la traduzione di faglia attiva in faglia sismogenetica; esempi di integrazione dei
dati di superficie e di sottosuolo per la definizione delle geometrie di sorgente; la
definizione della magnitudo dalla dimensione della sorgente; ambiti di
applicazione in campo ingegneristico: valutazioni di pericolosità sismica, scenari di
scuotimento, scenari di danno. Altri aspetti geologici d'interesse per il rischio
sismico: deformazioni gravitative profonde di versante, liquefazioni e sinkhole;
loro caratterizzazione geologica e geomorfologica; problemi in ambito
ingegneristico
GEOLOGIA PER IL RISCHIO VULCANICO
Programma del Corso
Processi vulcanici e Pericolosità; definizione di unrest; definizioni di fasi preeruttive, sin-eruttive e post-eruttive; fenomeni precursori sismici, geodetici,
geochimici, vulcanici; sistemi di monitoraggio e organi competenti; costruzione di un
albero degli eventi finalizzato alla valutazione dello stato di attività di un vulcano e
degli stati di allerta; definizione di scenari eruttivi e di scenari di riferimento;
valutazione probabilistica della pericolosità vulcanica; definizione delle incertezze.
Eruzioni esplosive pliniane e loro complessità: processi di plume e depositi da caduta;
elementi per la ricostruzione delle altezze delle colonne eruttive e dei volumi eruttati
dai depositi di caduta; elementi per la ricostruzione della total grainsize distribution dei
depositi di caduta;
processi di flusso piroclastico; elementi per la valutazione dei parametri
importanti in protezione civile dai depositi da flusso: temperatura, pressione dinamica,
profili di concentrazione delle particelle, massimo runout. effetti paleotopografici.
Eruzioni effusive e debolemente esplosive e loro complessità: processi di colata
lavica; elementi per la misura e la ricostruzione dei tassi eruttivi e di raffreddamento;
paleotopografia, tubi di lava e massimo runout; effusioni di lave viscose,
domi/criptodomi e collassi di edificio.
Transizioni effusive/esplosive; fontane di lava, emissioni di cenere e
stromboliane violente.
Rimobilizzazione dei prodotti vulcanoclastici: lahar; distinzione tra lahar sin-,
post- e inter-eruttivi; sorgenti di acqua e fattori di innesco; processi di debris-flow e di
flusso iperconcentrato; simulazioni in ambiente Lahar.
Cenni sulla pericolosità da emissione di gas; cenni sulla pericolosità sismica in
aree vulcaniche; cenni sulla pericolosità da frana.
Elementi per la Valutazione Rischio: vulnerabilità e Valore Esposto; limiti di
vivibilità; limiti di tolleranza delle strutture edilizie; effetti sulla circolazione aerea;
breve panoramica sulla distribuzione della popolazione mondiale in aree vulcaniche
attive e sui processi di resilienza; sSistemi di protezione civile a confronto: il caso Italia,
in Europa, nel Mondo
E’ auspicabile l’attivazione di una o due escursioni curricolari o extracurricolari
(area romana e area napoletana)
GEOTECNICA
Programma del Corso
Introduzione alla geotecnica e meccanica delle rocce. Analisi granulometriche.
Relazione tra le fasi costituenti una terra. Limiti. Sistemi di classificazione della terra e
delle rocce. Pressioni nel terreno. L'acqua nel terreno. Resistenza al taglio delle terre.
Capacità portante delle fondazioni dirette. Stabilità dei pendii. Normativa e
legislazione.
CURRICULUM GEOLOGIA PER LE RISORSE GEOLOGIA DEL PETROLIO
Programma del Corso
Introduzione alla geologia del petrolio. La geologia applicata alla ricerca e
sviluppo di idrocarburi. Il ruolo degli idrocarburi nella società attuale. Statistiche sulla
ricerca e sviluppo degli idrocarburi. Il ruolo del geologo. Natura ed origine degli
idrocarburi. Composizione degli idrocarburi. Classificazione. Il ciclo dell'accumulo di
petrolio. Origine organica ed inorganica. Le rocce madri. Principi di trasformazione
della materia organica in idrocarburi. Meccanismi di migrazione ed intrappolamento.
L'accumulo. rocce serbatoio. Trappole per idrocarburi e loro classificazione. Contesti
geologici dove ricercare petrolio. L'esplorazione del petrolio. Interpretazione dei
carotaggi. L'esplorazione sismica. Tecniche di prospezione in funzione del contesto
geologico. Costruzione di sezioni geologicamente corrette e loro restorazione.
Esercitazioni pratiche. Escursione di un giorno su affioramenti di rocce madri, rocce
serbatoio e visita di un impianto di estrazione.
GEOTERMIA
Programma del Corso
Parte I – Definizioni e concetti introduttivi il calore terrestre: origine, misura,
trasporto, ambientazioni geodinamiche. La geotermia nel panorama delle fonti
energetiche rinnovabili ed a bassa emissione di CO2.
Parte II – Classificazione delle risorse geotermiche struttura di un’area
geotermica: la sorgente di calore, il serbatoio, le rocce di copertura. Risorse di alta,
di media e di bassa entalpia. Sistemi ad acqua dominante, sistemi a vapore
dominante, sistemi geopressurizzati, rocce secche.
Parte III – Esplorazione geotermica metodologie di indagine geologiche: stima
dell’età, dimensioni, profondità e T della sorgente di calore; valutazione della
presenza di rocce serbatoio e rocce di copertura; prospezione della permeabilità
primaria e secondaria del serbatoio in funzione dei dati di superficie, da remote
sensing e del modello geologico ricostruito; prospezione della tenuta della roccia
sigillo. Metodologie di indagine geochimiche ed idrogeologiche: stima delle
temperature e composizione del fluido geotermico a partire dalle sorgenti termali e
dai gas in superficie; valutazione della circolazione profonda, della ricarica e della
potenzialità del reservoir. Metodologie di indagine geofisiche: gravimetria,
geoelettrica, magnetotellurica, sismica; ricostruzione del gradiente di temperatura.
perforazioni profonde: pianificazione, esecuzione, messa in esercizio; misure in foro.
Uso di sistemi GIS per la gestione e la modellazione di sistemi geotermici.
Modellazione numerica di sistemi geotermici.
Parte IV – Geotermia regionale brevi cenni di storia della geotermia in Italia; i
sistemi geotermici associati alle province magmatiche toscana e laziale-campana; il
sistema geotermico associato all’arco eoliano; sistemi geotermici di avampaese: la
Sardegna, la Pianura Padana, la Sicilia.
Parte V – usi della risorsa geotermica generazione di energia elettrica; usi
diretti delle acque calde; la geotermia di bassissima entalpia e le pompe di calore;
cenni di legislazione.
MODELLAZIONE DEI SISTEMI PETROLIFERI
Programma del Corso
Parte I – Principi per lo studio quantitativo dei bacini sedimentari.
Introduzione: cosa sono i bacini sedimentari, bacini sedimentari come sistemi
complessi, criteri di classificazione. Principali caratteristiche a confronto: durata,
flusso di calore, destino. Cosa serve per creare un bacino: subsidenza, produzione di
sedimenti, sollevamento. Dal bacino al petroleum system.
Parte II – Petroleum charge. Composizione e processi di produzione:
conservazione e accumulo della materia organica dispersa nei sedimenti,
classificazione e teorie sull’origine del kerogene in fase eogenetica, meccanismi e
processi di formazione di rocce madri (case history attuali e del passato con alcuni
esempi nel mondo). Distribuzione stratigrafica e areale delle source rocks.
Evoluzione termica del kerogene e generazione degli idrocarburi liquindi e
idrocarburi gassosi. Caratterizzazione geochimica di un gas. Caratterizzazione
geochimica di un olio. Definizione dell’approccio geochimico alle correlazioni olioolio ed olio-roccia madre.
Parte III – Metodi e parametri termici e termo cronologici di vincolo alla
storia termica. Analisi ottica e spettroscopica della materia organica dispersa nei
sedimenti; termo cronologia a bassa temperatura; analisi diffrattometrica della
mineralogia delle argille; correlazioni; alcuni esempi dell’Appennino.
INTERPRETAZIONE DI SEZIONI SISMICHE E WELL LOG
Programma del Corso
Parte I – Introduzione sui dati sismici. Il ruolo dei dati sismici
nell’esplorazione petrolifera; sismica a riflessione; cos’è un dato sismico?
Parte II – Acquisizione sismica. Sorgenti e recettori sismici; La geometria
di base dei profili di sismica a riflessione.
Parte III – Elaborazione della sismica. Introduzione. Basi dell’elaborazione
della sismica.
Parte IV – Elementi dell’interpretazione sismica. Proprietà delle sezioni
sismiche
Parte V – Interpretazione sismica. Revisione dei dati per definire linee
chiave. Interpretazione dettagliata di linee chiave per definire le superfici
sismiche. Interpretazione delle superfici sismiche. Costruzione di mappe
strutturali basate sulle superfici sismiche. Isopache, mappatura delle facies
sismiche.
Parte VI – Interpretazione dei well log. Introduzione. Profondità e
risoluzione, Caliper log, Gamma Ray log, Sonic Log, Density log, Neutron Log,
determinazione della porosità e della litologia. Definizione di elettrofacies.
Superfici: superficie di erosione, flooding surface, ravinement surface, maximum
flooding surface. Correlazioni
Parte VII – Interpretazione integrata del sottosuolo. Integrazione dei dati
sismici e dati di pozzo. Mappin delle sequenze de posizionali e analisi di bacino.
Introduzione alla stratigrafia sequenziale.
Parte VIII – Introduzione ai dati sismici 3D.
TECNICHE DI ANALISI MINERALOGICA
Programma del Corso
Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze sulle tecniche mineralogiche e
petrografiche moderne di studio dei materiali.
Il programma nello specifico prevede:
1) Principi di cristallografia strutturale
2) Lo spettro elettromagnetico
3) I raggi X, spettro di emissione ed assorbimento; diffrazione dei raggi X; uso dei
raggi X in mineralogia: identificazione, misura dei parametri di cella ed uso in
cristallochimica
4) La microscopia elettronica, e l'uso dei raggi X in microanalisi: la fluorescenza, i
sistemi EDS e WDS, la microsonda elettronica
5) La spettroscopia FTIR e Raman: principi, tecniche ed applicazioni
6) metodi di separazione dei minerali
Il corso prevede esercitazioni pratiche e visite a laboratori di ricerca.
L'esame finale consisterà in un elaborato scritto/orale.
TELERILEVAMENTO
Programma del Corso
Il corso mira a fornire allo studente strumenti e metodi per acquisire, elaborare
ed interpretare i dati telerilevati acquisiti con sistemi ottici passivi e attivi. Nelle lezioni
frontali saranno illustrati i principi fisici e le leggi che regolano l'interazione tra energia
elettromagnetica e superfici naturali, le caratteristiche delle immagini satellitari e dei
sensori per il telerilevamento, le tecniche di correzione geometrica e radiometrica ed i
metodi per l'elaborazione delle immagini finalizzati all'estrazione di informazioni
qualitative e quantitative. Sono inoltre illustrati i campi di applicazione del
telerilevamento e le possibilità di integrazione delle informazioni tematiche all'interno
di un GIS. Le esercitazioni sono basate sull'utilizzo del software ENVI ed hanno lo scopo
di far acquisire allo studente la competenza necessarie per scegliere le tecniche di
elaborazione immagini più idonee in relazione alle finalità da perseguire.
CURRICULUM GEODINAMICA E VULCANOLOGIA GEOCHIMICA
GEODINAMICI
E
PETROLOGIA
DEGLI
AMBIENTI
Programma del Corso
Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori
petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi
di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie
magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti
petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche,il plutonismo
orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine del magmi nell’area
mediterranea.
Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di
metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di
contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione:
cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri.
Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce
a metamorfismo polifasico. Orogenesi e metamorfismo: esempi regionali.
Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con
lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica
isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb,
Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza,
particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.
GEODINAMICA
Programma del Corso
Introduzione al corso. Fondamenti generali. Geodinamica della tettonica delle
placche: cenni storici, margini di placca, rotazioni e moti delle placche, il ruolo degli
oceani. Meccanica del continuo applicata ai macrosistemi: sforzi e deformazioni,
elasticità, strain, flessurazione, reologia delle rocce. Processi di fagliazione e di
fratturazione estensionale. Gravità. Comportamento geodinamico della litosfera
terrestre. Cenni alla geodinamica in ambito planetario. Applicazioni della geodinamica
nel campo della ricerca e sviluppo delle risorse minerarie ed energetiche.
GEOLOGIA REGIONALE
Programma del Corso
1) Assetto tettonico generale dell’area circum-Mediterranea. Ricostruzioni
paleogeografiche e principali eventi geodinamici. Vincoli geologici e metodi geofisici per
le ricostruzioni paleogeografiche. Le orogenesi paleozoiche. L’orogenesi Cimmerica.
Evoluzione paleogeografica della Paleo Tetide e della Neotetide. La cinematica AfricaEuropa e l’apertura dell’Oceano Atlantico.
La catena alpina; struttura a falde; distribuzione delle facies metamorfiche; età dei
depositi terrigeni. Le alpi occidentali: assetto strutturale e cronologia della
deformazione. Dati di sismica a riflessione crop-ecors, nfp20.
Le catene Circum-Mediterranee: evoluzione dei nuclei metamorfici e dei sistemi
catena-avanfossa; bacini di retroarco; la cinematica attuale.
TETTONICA SPERIMENTALE
Programma del Corso
Obiettivo del corso è quello di presentare le principali metodologie sperimentali
applicate allo studio della Tettonica e della Geodinamica. Il corso si focalizzerà sulla
modellazione analitica, analoga e numerica applicata a un ampio spettro di processi
geologici multi-scala.
Per ciascuna metodologia presentata, saranno fornite informazioni teoriche di
base e saranno successivamente presentate specifiche applicazioni a casi naturali.
Il corso prevede il ruolo attivo degli studenti che saranno coinvolti nella lettura di
articoli scientifici, esercizi in aula, ricerche on line. Parte integrante del corso sarà la
presentazione, realizzazione, analisi e discussione di modelli analogici e numerici.
VULCANOLOGIA SPERIMENTALE
Programma del Corso
Chimico-fisica dei magmi:
struttura dei fusi silicatici; significato della
polimerizzazione e sua determinazione su base teorica. Effetto della Temperatura,
pressione e composizione sulla struttura dei fusi. La temperatura di transizione vetrosa e
il rilassamento strutturale.
Proprietà fisiche dei magmi: densità, viscosità, solubilita’ dei volatili,
diffusivita’, compressibilita’, conducibilita’ elettrica. Proprieta’ termodinamiche dei
magmi: entalpia, entropia, capacita’ di calore. Variazioni di densità e viscosità in
funzione del chimismo, della pressione e della temperatura. L'influenza del regime
deformativo, della cristallizzazione e della vescicolazione sulla reologia dei magmi.
Influenza delle proprieta’ fisico-chimiche dei magmi sulla risalita del magma e
sugli stili eruttivi:
- il processo di risalita dei magmi. Livello di nucleazione dei gas. Formazione,
accrescimento ed evoluzione delle bolle. Livello di frammentazione ed esplosività dei
magmi. Evoluzione dei principali parametri fisici e della reologia del magma durante la
risalita verso la superficie.
- il processo effusivo. Vari tipi di colate laviche in funzione delle proprietà
reologiche. Distanze percorribili. Morfologie superficiali di colate laviche.
- il processo esplosivo. Parametri fisici che controllano gli stili eruttivi. La
formazione di colonne eruttive. Colonna sostenuta e ricaduta di tefra, colonna
collassante e genesi delle colate piroclastiche.
Il corso prevede attività di laboratorio per la determinazione sperimentale delle
proprietà fisico-chimiche dei magmi.
VULCANO-TETTONICA
Programma del Corso
Vulcanismo e tettonica delle placche. Strutture innescanti ed indotte.
- Deformazioni indotte dall'attività magmatica: risalita del magma attraverso diapiri;
propagazione e messa in posto dei dicchi; formazione di sill, laccoliti e camere
magmatiche; movimenti verticali in aree vulcaniche (caldere, risorgenze, bradisismi);
collassi settoriali di edifici vulcanici; monitoraggio di aree vulcaniche: analisi della
deformazione e sorgenti.
- Controllo della tettonica regionale estensionale, trascorrente e compressiva sul
vulcanismo in: rift continentali, transizionali ed oceanici, margini con convergenza
obliqua ed ortogonale, bacini di retro-arco. interazioni terremoti-vulcani, punti caldi.
- Vulcano-tettonica ed eruzioni: mitigazione della pericolosita’ ed applicazioni ai vulcani
italiani.
- Vulcano-tettonica e sfruttamento dell’energia geotermica.
Attività Formative di libera scelta offerti dal CdL “Geologia del Territorio e delle Risorse” ANALISI DI MICROFACIES
Programma del Corso
Definizione di microfacies. Tecniche di campionatura, preparazione dei campioni
e strumenti per l’analisi delle microfacies. Componenti di una microfacies: granuli,
matrice e cemento (genesi e significato paleoambientale). Classificazione dei litoclasti.
Granulometria e tessitura. Classificazioni delle rocce carbonatiche. Esempi di
interpretazione di microfacies: metodi qualitativi e quantitativi (applicazioni di analisi
multivariata). Approfondimento sui bioclasti: riconoscimento dei principali gruppi
tassonomici in sezione sottile. Uso delle analisi geochimiche (isotopi stabili, isotopi dello
stronzio) nell’analisi di microfacies.
Uso delle analisi gamma-ray nell’interpretazione delle microfacies.
FISICA TERRESTRE
Programma del Corso
I campi vettoriali; gradiente divergenza e rotazione, applicazioni ai campi
potenziali e all’elettromagnetismo.
Meccanica rotazionale; accelerazione centripeta e di Coriolis, sistemi in
rotazione, equazioni di Eulero. Applicazione al caso della Terra; momenti di inerzia,
precessione libera, nutazione e fluttuazione della lunghezza del giorno (LOD).
Gravità della Terra formula di Newton, potenziale gravitazionale, cenni all'equazione di
Laplace, e alla sua soluzione in armoniche sferiche. Forma della Terra, ellissoide di
riferimento e geoide. Isostasia, modelli di Airy e Pratt, anomalie gravimetriche misura,
interpretazione e applicazioni.
Campo magnetico del dipolo,elementi del campo magnetico terrestre e sua
morfologia; cenni all'equazione di Laplace contributi interno ed esterno alla Terra.
Dipolo geocentrico e termini superiori, spettro di potenza, campi di riferimento,
anomalie regionali e locali. I minerali magnetici. Variazioni temporali lente e rapide.
Applicazioni della magnetometria, misura ed interpretazione di anomalie magnetiche.
Bilancio termico della Terra, radiazione solare e calore interno; cenni sulla
disintegrazione radioattiva. Trasmissione del calore, equazione della conduzione
stazionaria, geoterme, conduzione dipendente dal tempo, flusso di calore nei casi
continentale e oceanico e applicazioni. Geoterme nel mantello.
Analisi dello sforzo, equazioni di equilibrio, analisi della deformazione valori
principali dello sforzo, teoria dell'elasticità lineare, parametri elastici, equazione di
Cauchy-Navier e equazione delle onde elastiche. Caso della reologia dei fluidi,
equazione di Navier Stokes, modelli reologici lineari.
Onde sismiche P ed S, onde superficiali, oscillazioni libere della Terra.
Propagazione ed attenuazione delle onde piane e sferiche, teoria dei raggi, struttura di
velocità nella terra,. Genesi dei terremoti, determinazione dei parametri ipocentrali,
reti sismografiche; magnitudo, energia, momento sismico, distribuzione spaziotemporale dei terremoti e meccanismi focali.
GEOLOGIA DELLE AREE URBANIZZATE
Programma del Corso
Definizione e tipologia dei sistemi urbani. I fattori di pericolosità naturale e dei
rischi delle aree urbane. Il ruolo delle condizioni geologiche, l’influenza dei fattori
naturali nel tempo e delle condizioni geografiche sullo sviluppo delle aree urbane. Il
concetto di rischio, la valutazione dei fattori di esposizione, di pericolosità, di
vulnerabilità nelle aree urbane. Il caso di Roma, analisi dei singoli fattori di pericolosità
e della loro evoluzione temporale. Metodologie per la raccolta, la normalizzazione,
l'elaborazione di dati diretti del sottosuolo dell'ambiente urbano. Impostazione di un
cantiere geologico. Normativa applicabile a un cantiere geologico. Prospezioni
meccaniche: metodi di perforazione (progettazione, macchinari, esecuzione,
interpretazione). Tecniche di campionamento. Elementi per la caratterizzazione fisicomeccanica in sito di terre e rocce (prove in sito). Stesura del quaderno di cantiere.
Archiviazione dati del sottosuolo. Strumenti di controllo e dispositivi per lo studio di
dinamiche nel sottosuolo (monitoraggio dati del sottosuolo). Elementi per la
caratterizzazione idrogeologica di terre e rocce. Applicazioni tematiche e casi reali.
GEOLOGIA E PALEONTOLOGIA DEL QUATERNARIO
Programma del Corso
Definizione storica di Quaternario: criterio paleontologico, criterio climatico.
Cause delle variazioni climatiche quaternarie. Glaciazioni del Pleistocene,
paleoclimatologia storica olocenica. Storia della cronostratigrafia del Plio-Quaternario. Il
limite Plio-Quaternario. età e piani del Plio-Quaternario marino. I GSSP e le sezioni
marine italiane piu’ rilevanti. L’Olocene e le carote di ghiaccio. Stratigrafia magnetica
del Plio-Quaternario. Metodi di datazione utilizzati per il Quaternario. Stratigrafia
isotopica del Plio-Quaternario. le oscillazioni del livello marino durante il Quaternario:
curve eustatiche. biostratigrafia del Plio-Quaternario marino: foraminiferi planctonici,
foraminiferi bentonici, nannofossili calcareo, molluschi marini, ostracodi marini
(concetto di ospiti nordici e ospiti senegalesi). Cronologia storica dei periodiglaciali.
Principali depositi glaciali delle aree alpine ed appenniniche. Età e piani del PlioQuaternario continentale. Biocronologia del Plio-Quaternario continentale: grandi
mammiferi, micromammiferi, molluschi continentali, ostracodi continentali. Stratigrafia
pollinica. Stratigrafia climatica. Principali record del Quaternario continentale: gli
archivi lacustri.
GEORISORSE E GEOMATERIALI
Programma del Corso
Il corso ha lo scopo di fornire le conoscenze sui materiali naturali utilizzati come
risorse per l’industria, la tecnologia, l’arte e le costruzioni, sulle loro proprietà,
giacitura e disponibilità nel mondo geologico e sulle problematiche ambientali legate
all’uso dei materiali naturali nelle attività umane.
Il programma nello specifico prevede:
1) Uso dei materiali nella storia e lo sviluppo dell'umanità
2) L'energia come risorsa fondamentale
3) Concetti ed obiettivi della Geologia economica
4) Giacimenti minerari: introduzione, classificazione e collocazione nella
geodinamica terrestre
5) Giacimenti legati ad intrusioni mafiche/ultramafiche, processi cumulitici e
complessi stratoidi, liquidi immiscibili e concentrazione di solfuri massivi e carbonatiti,
giacimenti di Cr-PGE, kimberliti
6) Giacimenti porfiritici mesotermali ed epitermali, tipologie, distribuzione,
formazione ed esplorazione, skarn
7) Giacimenti sedimentari
8) Cave e miniere di materiali litoidi, problematiche e legislazione
9) Scienza, tecnologia e mineralogia di cementi e calcestruzzi
10) Minerali usati per pigmenti nell'arte e nei beni culturali
11) Scienza, tecnologia e mineralogia delle ceramiche, con esempi di analisi
ottica e diffrattometrica
12) Importanza, mineralogia ed uso delle zeoliti
12) Problematiche di mineralogia ambientale: minerali tossici nell'ambiente e
particolato solido aerodisperso; gli asbesti e loro caratterizzazione
13) Casi di studio organizzati sotto forma di tesine con gli studenti, su
problematiche varie di georisorse e di mineralogia applicata all'industria e all'ambiente
Il corso prevede due/tre escursioni giornaliere in zone minerarie o in cave di
materiali litoidi.
L'esame finale consisterà in un elaborato (sotto forma di presentazione) in cui lo
studente analizza ed elabora una tematica di georisorse.
GEOSTATISTICA
Programma del Corso
Probabilità: Definizione, teoremi e metodi per calcolarla.
Principi di statistica frequentista e Bayesiana e il ruolo della statistica nella Scienza.
Variabili aleatorie e distribuzioni di probabilita' continue e discrete: la distribuzione
binomiale, di Gauss, e di Poisson; la distribuzione di processi a punti.
Concetti introduttivi sulla stima dei parametri delle distribuzioni: il metodo della
maximum likelihood, la media, deviazione standard, skewness e i percentili di una
distribuzione.
Modellazione stocastica: definizione, principi e differenze con metodi deterministici. La
modellazione frequentiusta e Bayesiana. La previsione probabilistica. Esempi applicati
alla geologia e geofisica.
Strategie statistiche (frequentiste e Bayesiane) per scegliere il modello "migliore".
Introduzione all'analisi statistica. Gli approcci frequentisti e bayesiani alla valutazione
statistica dei modelli. Test delle ipotesi: l'ipotesi nulla, il livello di significatività e di
confidenza; il Bayes factor. I principali test statistici parametrici e non parametrici.
Esempi dalla geologia e geofisica.
GIS APPLICATO ALLA GEOLOGIA
Programma del Corso
Il dato geografico; rappresentazione cartografica nel GIS e sistemi di riferimento;
modelli dati raster e vettoriale; topologia e editing dei dati vettoriali; query sugli
attributi e query spaziali; analisi spaziali (overlay, buffer, map algebra, analisi di
superfici, interpolazione); le basi della progettazione delle banche dati geografiche di
dati geologici. Casi studio di interesse geologico.
IDROGEOCHIMICA
Programma del Corso
Si tratta di un corso teorico-applicativo, articolato in: lezioni frontali in aula,
misure in situ/laboratorio ed elaborazioni numeriche e grafiche di dati idrogeochimici,
utilizzando appositi software d’uso comune nello studio dei sistemi acquosi naturali.
La parte teorica del corso sarà dedicata ad una serie di lezioni introduttive riguardanti:
elementi di chimica delle acque; il ciclo idrogeochimico; l’interazione acqua-roccia
(dissoluzione, lisciviazione, mixing, processi redox, assorbimento, precipitazione,
scambio ionico); la classificazione delle acque (diagrammi di piper e di stiff); equilibri
chimici e speciazione; la qualità delle acque (eutrofizzazione e ciclo degli elementi
nutrienti); cenni di limnologia e stratificazione stagionale; biologia acquatica (biomineralizzazione e bio-weathering); metodi d’ analisi strumentale (spettrometria
mediante assorbimento molecolare, colorimetria).
La parte pratica includera’: un’uscita sul terreno, in un sito lacustre interessato
dal problema dell’eutrofizzazione, con campionamento delle acque, del plankton e dei
sedimenti e prime indagini in situ (determinazioni chimico-fisiche e profili tramite sonda
multiparametrica). Dopo l’uscita, sono previste alcune giornate dedicate alla
determinazione delle concentrazioni degli elementi “nutrienti” (fosforo, azoto, silicio,
potassio), responsabili della proliferazione di alghe e altri organismi. Queste misure
saranno ripetute sulla soluzione filtrata, sulla frazione trattenuta e su quella digerita,
per stimare la distribuzione delle specie chimiche tra fase organica, inorganica, solubile
e insolubile. Saranno effettuate anche colture in vitro delle alghe presenti, mostrando
come la concentrazione dei nutrienti favorisca la proliferazione algale. Sarà introdotta
la tecnica utilizzata per il conteggio dei microorganismi e saranno presentate alcune
tecniche per la stima della biomassa.
Infine, dopo un‘attività d’ elaborazione e interpretazione dei dati nello specifico
contesto geologico-ambientale, si tratterà delle gestione e del risanamento dei siti
colpiti da eutrofizzazione, con alcuni esempi reali.
METODI DI ANALISI GEOSPAZIALE
Programma del Corso
Il corso si propone di fornire agli studenti le basi teorico-pratiche delle tecniche
moderne della statistica per l’analisi dei dati spaziali/geografici in ambiente GIS. Tali
tecniche saranno applicate nell’ambito di esempi pratici di visualizzazione di dati
spaziali utilizzando alcune funzioni implementate nei GIS (Spatial Analyst, Spatial
Statistics Tools, Geostatistical Analyst). Tali tecniche sono definite attualmente con il
termine Analisi Geospaziale che riflette l’integrazione della più generale analisi spaziale
con la recente generazione dei Sistemi Geografici Informativi (GIS). In termini
concettuali l’analisi geospaziale identifica una serie di tecniche che possono essere
applicate a dati georeferenziati localizzati sulla superficie terrestre e relazionabili a
tutte le attività condotte su di essa. Molti GIS applicano il termine analisi (geo) spaziale
in un contesto molto ristretto, nel caso di dati vettoriali esso può indicare operazioni
come la sovrapposizione (“map overlay”), la costruzione di zone di rispetto
(“buffering”), ecc.; oppure nel caso di coperture raster, come è il caso delle immagini,
spesso il termine (geo) spaziale coinvolge una serie di tecniche applicabili alle celle
della griglia (o ai pixels), quali il filtraggio e le operazioni algebriche.
A queste tecniche di base devono aggiungersi le tecniche dell’analisi geospaziale
quali lo studio di una distribuzione di punti e delle relazioni geografiche tra differenti
variabili, l’analisi dei raggruppamenti, lo studio della correlazione spaziale, ed infine
l’analisi geostatistica per la modellizzazione, la stima, la validazione e la simulazione di
superfici in 2D.
L’estrema specificità del corso lo rende altamente qualificante in funzione anche
del fatto che attualmente tali tecniche, a dispetto della loro origine nella soluzione dei
problemi ambientali (ecologia, geologia, ecc.), trovano grande applicazione nei campi
più disparati dalle Scienze Sociali alla Medicina, dalla Criminologia all’Epidemiologia.
Gli studenti avranno, inoltre, occasione di fare esperienza con alcuni softwares
statistici quali Statistica, Minitab, ecc.
Considerate la varietà dei campi di applicazione di tale disciplina e le finalità del
corso, si prevede che le lezioni teoriche siano sempre accompagnate da esercitazioni
pratiche. Sono previste, inoltre due o tre verifiche in cui lo studente può utilizzare, se
opportuno, dati a propria scelta e/o di proprio interesse (es. tesi di laurea).
Principali Argomenti del Corso:
1. Aspetti concettuali dell’analisi spaziale
2. Metodologie dell’analisi geo-spaziale
3. Geovisualizzazione dei dati spaziali: analisi esplorativa spaziale dei dati (esda)
4. Analisi della distribuzione geografica dei punti (point pattern analysis, ppa)
5. Autocorrelazione spaziale
6. Stima e analisi delle superfici
Softwares:
Analisi Statistica (Statistica, SPSS, Minitab, Grapher, Origin),
Analisi Geostatistica (Variowin, GS+, Surfer, ArcGis)
Mapping (Surfer, ArcGis, Rockworks)
Gli studenti acquisteranno inoltre familiarità con software utilizzati per
l’esplorazione petrolifera e geotermica.
MINERALOGIA SISTEMATICA
Programma del Corso
Il corso ha lo scopo di fornire un approfondimento delle conoscenze mineralogiche
evidenziando le possibili correlazioni tra le caratteristiche dei minerali ed il loro
ambiente geologico di formazione oltre che le loro possibili applicazioni in campo
tecnologico e di ricerca.
Il corso si svilupperà di una prima parte in cui verranno approfonditi temi di base
e d'interesse generale per la mineralogia quali:
1. Cristallografia strutturale
2. Cristallochimica
3. Proprietà fisiche (ottiche, elastiche, elettriche, magnetiche,
termiche, ecc.)
4. Termodinamica delle transizioni di fase (polimorfismo e politipia)
5. Isomorfismo
6. Minerogenesi e processi di cristallizzazione
7. Criteri di classificazione dei minerali
Nella seconda parte verranno descritte in dettaglio le caratteristiche
cristallochimiche di alcuni gruppi\specie mineralogiche scelte sulla base della loro
rilevanza in ambito geologico (minerali costituenti le rocce), in ambito applicativo e
tecnologico (p.e. minerali di Nb e Ta), sia in ambito più prettamente scientifico (p.e.
perovskiti).
Il corso prevede una parte pratica di laboratorio sul riconoscimento dei minerali e
sulla cristallizzazione oltre ad alcune uscite giornaliere in siti d'interesse mineralogico.
L'esame finale consiste in un elaborato (sotto forma di presentazione) in cui lo
studente analizza e discute i diversi aspetti di uno o più gruppi di specie mineralogiche
trattati durante il corso.
PALEONTOLOGIA DEI VERTEBRATI
Programma del Corso
Richiami di evoluzione, biocronologia e paleoecologia. Metodi di scavo e recupero
dei vertebrati fossili. I Cordati. I Craniati. Origine ed evoluzione dei Vertebrati. Gli
Agnati. Myxinoidea e Conodonta. La grande radiazione degli Agnati. Primi Gnatostomi:
Placodermi e Acantodi. I Condroitti e la loro evoluzione. Origine e successive radiazioni
adattative degli Osteitti Actinopterigi. I Sarcopterigi e la comparsa degli Anfibi.
Evoluzione degli Anfibi dal Devoniano Superiore al Triassico. Gruppi viventi di Anfibi.
Origine dei Rettili. Sviluppo ed evoluzione degli Anapsidi. La grande radiazione
adattativa dei Diapsidi. Gli “Euriapsidi”. I Diapsidi primitivi. I Lepidosauri. Gli Archosauri
primitivi. Gli Pterosauri e la biologia dei rettili volanti. I dinosauri. Biologia dei
dinosauri. L’estinzione K/T. Origine e sviluppo degli Uccelli. I rettili Sinapsidi e l’origine
dei Mammiferi: la prima radiazione dei Sinapsidi e i Pelycosauri. Le successive radiazioni
dei Sinapsidi e i Therapsidi. L’origine dei mammiferi. I Mammiferi del Mesozoico. Origine
e sviluppo dei Monotremati. Origine dei Theria. I Theria primitivi. L’evoluzione dei
Marsupiali. Origine dei Placentati. Gli Xenartri radiazione degli Anagalidi. Il grandordine
Ferae. I Lipotifli e gli Archonti, gli Ungulati e la loro radiazione adattativa. Gli Acreodi.
La categoria sistematica degli Afrotheria. Origine ed evoluzione dei Cetacei.
Anfibi e Rettili fossili in Italia. Le faune a mammiferi dell’Italia: le faune del Paleogene.
Le faune del Miocene e le paleobioprovincie italiane. Le faune del Plio-Pleistocene e la
loro biocronologia e paleobiogeografia. Faune insulari della Sicilia, Sardegna e isole
minori durante il Plio-Quaternario. Origine della mammalofauna attuale dell’Italia.
SEZIONI BILANCIATE
Programma del Corso
Introduzione e scopo delle sezioni geologiche bilanciate. Principali tecniche
utilizzate in passato. I fondamentali delle sezioni geologiche profonde. Geometrie RampFlat. Diagrammi di Separazione stratigrafica. Linee di Cutoff (intersezioni faglie limiti
stratigrafici). Fault Branching (ramificazione delle faglie). Proiezione in profondità dei
dati geologici. Dip analysis (analisi delle pendenze). Fault-related folding (pieghe da
faglia): fault-bend folding; fault-propagation folding. Thick skin e thin skin tectonics
(tettonica pellicolare e tettonica a rampe). Retrodeformazione di una sezione geologica.
Restaurazione geometrica angolare e sinuosa. Sezioni trasversali e sezioni longitudinali.
Contributo della deformazione fragile nella preparazione di una sezione profonda. Il
ruolo dell’erosione e della compattazione. L’ammissibilità di una sezione bilanciata.
Metodi di bilanciamento utilizzando software grafici commerciali. Introduzione
all’utilizzo di software specifici.
Preparazione di una sezione geologica bilanciata e relativa relazione scritta.
SISMOLOGIA E GEODESIA
Programma del Corso
Introduzione alla Sismologia e Sismologia Storica. Generazione e propagazione
delle onde sismiche dalla sorgente alla superficie: sorgente sismica, momento sismico,
scale di magnitudo, meccanismi focali; propagazione crostale; effetti della geologia di
superficie. Caratteristiche del segnale sismico e sismometria. Ciclo sismico e metodi
geodetici applicati allo studio della deformazione crostale. Contributo della sismologia
allo studio della tettonica. Pericolosità sismica e classificazione sismica nazionale.
Esercitazioni: visita alla sala sismica dell’Istituto Nazionale di Geofisica e
Vulcanologia, visita didattica in zona epicentrale, esperimenti di campagna ed
acquisizione dati.

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