Corso di laurea: Scienze Geologiche Programmazione per l'A.A. 2022/2023

Lezioni frontali modulo 1 Prof.
Rosanna Maniscalco (3 cfu/21 ore) – Processi endogeniLa Geosfera e le sue componenti: struttura della Terra solida,
idrosfera ed atmosfera.La Tettonica delle Placche: dinamica, cinematica delle placche,
margini di placca ed effetti della loro evoluzione nel tempo.Ciclo delle rocce e tettonica delle placche.I processi litogenetici magmatico, sedimentario e metamorfico; criteri
di riconoscimento delle rocce in base alla loro genesi. Il processo sedimentario: fasi, meccanismi e prodotti.Vulcanismo, tipi di attività e prodotti.Il processo metamorfico e prodotti.Sismicità e magmatismo a scala globale e relazioni con la tettonica
delle placche.Terremoti ed effetti sull’ambiente.La deformazione delle rocce: faglie e pieghe.I “cronometri geologici” e la misura del tempo geologico e della
velocità dei processi.Lezioni frontali modulo 2 Prof.
Stefano Catalano (3 cfu/21 ore) – Processi esogeni e relazioni con i processi
endogeniCome è fatta la TerraIl Pianeta Terra: caratteristiche fisiche e campi di forze. Orientarsi nello spazio e sulla superficie terrestreI continenti e gli oceani: caratteristiche geografico fisiche e
geologicheLe province geologiche e le loro caratteristiche distintive.Dinamica dell’atmosfera e fattori di controllo
del clima nello spazio (regioni morfo-climatiche) e nel tempo (variazioni
climatiche).Come si trasforma la Terra.Effetti della interazione tra processi endogeni ed esogeni sulla
superficie terrestre, isostasia e variazioni del rilievo, ciclo di erosione.Le forme del paesaggio: genesi ed evoluzione nel tempo.Forme del paesaggio e struttura geologicaCriteri di lettura di un paesaggio.Laboratorio di cartografia e
topografia Prof. Giorgio De Guidi (3 cfu; 36 ore)Uso delle carte topografiche: elementi generaliMetodologia per la lettura e interpretazione delle carte topograficheMetodi e software per l’acquisizione di formati cartografici e
digitalizzazione vettorialeModelli analogiciForme principali e relative chiavi di identificazioneEsempi di lettura geografica dei paesaggi italiani sulla base delle
carte topografiche Laboratorio di analisi del
paesaggio Prof. Francesco Carnemolla (3 cfu; 36 ore)Lettura del paesaggio mediante carte topografiche ed immagini da
satelliteRealizzazione di profili topograficiRiconoscimento degli aspetti morfostrutturali del paesaggio

1. D. DUFF – Principi di Geologia Fisica di Holmes – Ed. Piccin

2. E. LAVAGNA, G. LOCARNO – Geocartografia. Guida alla lettura delle carte geotopografiche. Ed. Zanichelli.

3. E. LUPIA PALMIERI, M. PAROTTO - Il Globo terrestre e la sua evoluzione (sesta edizione) – Ed. Zanichelli

4. J. P. GROTZINGER, T. H. JORDAN - Capire la Terra. Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana A cura di Elvidio Lupia Palmieri, Maurizio Parotto. Ed. Zanichelli.

5. SAURO, MENEGHEL, BONDESAN , CASTIGLIONI - Dalla carta topografica al paesaggio – Atlante ragionato. Editrice ZetaBeta s.r.l. - Vicenza

Ripasso di Aritmetica e Algebra. Notazione scientifica dei numeri reali. Arrotondamento per cifre decimali e cifre significative. Frazioni, potenze, logaritmi, valore assoluto e proprietà. Semplificazioni di espressioni algebriche. Fattorizzazione di polinomi. Equazioni e disequazioni di primo, secondo e terzo grado.Introduzione alla Teoria degli insiemi. Definizione di insieme. Insieme vuoto. Sottoinsieme. Unione, intersezione e differenza tra insiemi. Proprietà distributive. Insiemi numerici. Numeri naturali, relativi, razionali, reali. Insieme limitato inferiormente e superiormente. Minimo, massimo, minorante e maggiorante. Estremo inferiore e superiore.Successioni. Definizione di successione numerica. Successioni aritmetica, geometrica, armonica. Successioni convergenti, divergenti positivamente e negativamente, oscillanti. Successioni limitate. Successioni monotone. Limiti di successioni. Dimostrazione di convergenza e divergenza di successioni elementari tramite la definizione. Limitatezza delle successioni convergenti e controesempio. Algebra dei limiti. Limiti notevoli. Teorema del confronto.Cenni sulle Serie numeriche. Definizione di serie numerica. Serie numerica convergente, divergente e indeterminata. Serie aritmetica, geometrica, armonica.Funzioni reali di una variabile reale. Definizione di funzione e di grafico di una funzione. Funzioni iniettive, suriettive, biiettive. Funzioni pari, dispari, periodiche. Funzioni monotone. Funzioni limitate. Punti di minimo e di massimo assoluto. Punti di minimo e di massimo relativo. Funzioni composte. Esempi di funzioni: funzioni lineari, funzione identità, funzioni esponenziali, funzioni logaritmiche, funzione modulo o valore assoluto. Funzioni inverse. Operazioni tra funzioni.Funzioni trigonometriche. Angoli: radianti e gradi. Definizione di seno, coseno, tangente. Proprietà delle funzioni trigonometriche. Equazioni trigonometriche. Funzioni inverse: arcoseno, arcocoseno, arcotangente. Identità trigonometriche. Funzioni trigonometriche e triangoli.Funzioni continue. Varie definizioni di limite di funzione. Teoremi vari sui limiti di funzioni. Continuità di una funzione in un punto. Continuità di una funzione in un insieme. Operazioni tra funzioni continue. Teorema di Weierstrass. Teorema di esistenza degli zeri. Teorema dei valori intermedi. Punti di discontinuità. Asintoti per il grafico di una funzione: orizzontali, verticali e obliqui.Calcolo differenziale. Definizione di derivata prima di una funzione in un punto e relativa interpretazione geometrica. Relazione tra continuità e derivabilità e relativi controesempi. Derivate delle funzioni elementari. Regole di derivazione. Teorema di derivazione delle funzioni composte. Teorema di derivazione delle funzioni inverse. Teoremi del calcolo differenziale: teorema di Fermat e relativo controesempio, teorema di Rolle, Teorema di Lagrange, Teorema di Cauchy. Teorema di De L’Hôpital e relativi esempi e controesempi. Continuità delle funzioni differenziabili e controesempio. Derivate e funzioni crescenti e decrescenti. Determinazione di minimi e massimi relative e assoluti. Derivate di ordine superiore. Concavità, convessità e flessi. Studio di funzione. Applicazioni delle derivate: retta tangente ad una curva; posizione, velocità e accelerazione; ottimizzazione vincolata.Matrici e Sistemi lineari. Definizione di matrice. Operazioni con le matrici e proprietà. Matrice identità. Matrice trasposta. Matrice inversa. Determinante. Sistemi lineari di equazioni. Metodo di eliminazione di Gauss. Sistemi lineari sottodeterminati. Sistemi lineari sovradeterminati e metodo dei minimi quadrati.

1. Istituzioni di Matematica, Michiel Bertsch, Bollati Boringhieri.2. Istituzioni di Matematica e Applicazioni. Paolo Marcellini, Carlo Sbordone. Liguori Editore.

Introduzione alla statistica;Introduzione ai dati geologici;Tipi
di dati;Rappresentazioni numeriche e grafiche dei dati
geologici;Popolazioni, campioni e variabili;Distribuzione di
frequenze;Distribuzione normale;Metodi di
campionamento;Errori di misura

appunti forniti dal docente

Introduzione alla chimica- La materia e i suoi stati di aggregazione*, i tre livelli della chimica, la materia e le sue unità di misura*, cifre significative, sostanze pure elementari* e composte* e miscele omogenee* ed eterogenee*. Nomenclatura chimica*- Elementi* e loro rappresentazione, numero di ossidazione*, classificazione dei composti inorganici*, composti ionici* e molecolari*, nomenclatura tradizionale* e IUPAC.* Reazioni chimiche*- Rappresentazione*, legge di conservazione della massa di Lavosier*, bilanciamento*, reazioni di combustione, reazioni di precipitazione,* reazioni che sviluppano gas, reazioni acido-base*, reazioni redox* e loro bilanciamento*.

Generalità sull'atomo- Esperimento di Rutherford, modello atomico planetario, numero atomico*, numero di massa*, isotopi*, abbondanza isotopica, unità di massa atomica* (uma), massa atomica relativa*, massa molecolare*, mole*, formula minima*, formula molecolare*, formula estesa, formula di struttura.

Struttura della materia- Modello atomico di Bohr,* modello quanto-meccanico,* numeri quantici,* interpretazione ondulatoria dell'atomo, orbitali atomici,* principio di Pauli,* regola di Hund*, principio di indeterminazione di Heisenberg*, configurazione elettronica*.

Sistema periodico-Periodicità*, raggio atomico,* raggio ionico, energia di ionizzazione, affinità elettronica, elettronegatività*.

Legame chimico- Strutture di Lewis* e regola dell'ottetto*,eccezioni alla regola dell'ottetto, geometria molecolare, teoria VSEPR*, energia di legame, legame ionico,* legame covalente,* legame dativo,* legame ad idrogeno,* teoria dell'orbitale di valenza,* ibridizzazione*, risonanza.

Lo stato gassoso- La pressione*, La legge di Boyle, la legge di Charles, la legge di Gay-Lussac, ipotesi di Avogadro, la legge dei gas ideali*, miscele di gas e legge di Dalton*, la teoria cinetico-molecolare*, la legge di Graham, i gas reali*.

Cenni sullo stato solido: solidi cristallini metallici e ionici*, strutture compatte,* solidi molecolari e solidi reticolari covalenti,* solidi vetrosi.*

Lo stato liquido- Proprietà, viscosità, tensione superficiale e tensione di vapore.* Passaggi di stato- Diagramma di stato dell'acqua*

Termodinamica-Funzioni di stato, primo principio*, secondo principio*, entropia* ed energia libera*, spontaneità di processi*.

Soluzioni*-Molarità*, Frazione molare, Molalità, percentuale in massa, densità*, legge di Raoult, proprietà colligative*, elettroliti*, grado di dissociazione, coefficiente di Van't Hoff

Equilibrio chimico*-Legge di azione di massa*, costante di equilibrio*, dipendenza della costante di equilibrio dalla Temperatura, fattori che influenzano l'equilibrio*. Acidi e basi*- Forza di acidi e basi, costante di dissociazione*, prodotto ionico dell'acqua*, calcolo del pH*, indicatori di pH. Idrolisi salina. Soluzioni tampone*, titolazioni acido forte-base forte, prodotto di solubilità*, effetto dello ione a comune sulla solubilità*.

Cenni di cinetica chimica-ordine e molecolarità di reazione, velocità di reazione*.

Inorganica- Gli elementi del gruppo sp*



N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame.

T1. J.C. Kotz et al. - Chimica – EdiSES T2. P.W. Atkins, L. Jones - Chimica Generale - Zanichelli

Altri testi già in possesso degli studenti potranno essere utilizzati previa valutazione del docente.

La chemiodiversità dei composti organici. Il carbonio: caratteristiche e proprietà*.

Gli orbitali ibridi del carbonio*. Strutture di Lewis, razionali, condensate, topologiche.

Isomeria di struttura; Stereoisomeria: Isomeria di conformazione e di configurazione.

Idrocarburi*. Gli alcani e cicloalcani: nomenclatura IUPAC e tradizionale, proprietà chimico-fisiche.

Gli alcheni: nomenclatura IUPAC e tradizionale, proprietà chimico-fisiche.

Gli alchini: nomenclatura IUPAC e tradizionale, proprietà chimico-fisiche.

I composti aromatici*: benzene, nomenclatura IUPAC e tradizionale, proprietà chimico-fisiche. Regole di Huckel.

Cenni sulle altre classi di composti organici: alcoli, tioli, eteri, acidi carbossilici, aldeidi, chetoni, ammine.



N.B. La conoscenza degli argomenti contrassegnati con l'asterisco è condizione necessaria ma non sufficiente per il superamento dell'esame.

Elementi di Chimica Organica (Edises), Brown, Campbell, Farrel, II edizione

1. Introduzione alla fisica (Lezione n.1)
Introduzione. *Descrizione di un fenomeno fisico.
*Unità di misura ed equazioni dimensionali. Quantificare una grandezza. *Il concetto di errore. *Unità di misura del Sistema Internazionale (SI): tempo, massa, lunghezza. *I prefissi. *Unità derivate. *Equazioni dimensionali.

*2. Calcolo vettoriale (Lezione n.1)
*Grandezze scalari e vettoriali. *Rappresentazione dei vettori in componenti rispetto ad un sistema di riferimento. *Somma di vettori. *Prodotto scalare e vettoriale tra vettori.

*3. Forze e leggi di Newton (Lezione n. 2)
*Il concetto di forza. *Forze e moto. *Prima legge di Newton. *Sistemi di riferimento inerziali. *Natura vettoriale delle forze. *Seconda legge di Newton. *Peso di un corpo. Alcune forze particolari: attrito, forza di reazione ad un peso. *Azione e reazione. *Terza legge di Newton. *Sistemi di punti materiali. *Il centro di massa. *Estensione del concetto per un sistema rigido. *Il concetto di equilibrio. *Forze interne ed esterne.

*4. Moti rettilinei (lezione n. 3)
*Moto unidimensionale. *Definizione di spostamento, velocità media, velocità istantanea. *Accelerazione media e istantanea.
*Moto rettilineo ad accelerazione costante. Moti in più dimensioni. *Scomposizione dei moti lungo gli assi di un sistema di riferimento. Moto del proiettile.

*5. Moto circolare uniforme (Lezione n. 4)
*Cenni di moto circolare uniforme. *Posizione e spostamento e velocità angolare. *Accelerazione centripeta. *Periodo e frequenza. *Velocità angolare della Terra.

*6. Gravitazione (Lezione n. 3)
*La gravitazione. Legge di Newton. *Energia potenziale gravitazionale. *La forza di Newton è conservativa. Velocità di fuga.

*7. Energia meccanica e lavoro (lezione n. 5)
*Lavoro ed energia. *Definizione di lavoro meccanico. *Teorema delle forze vive. *Lavoro e forza peso. *Forza elastica e lavoro della forza elastica (molla). Definizione di potenza.
*Energia potenziale. *Definizione di forze conservative e non. *Lavoro ed energia potenziale. *Conservazione dell’energia meccanica. Relazione tra forza ed energia potenziale. Estensione della conservazione dell’energia meccanica.

*8. Quantità di moto e urti (Lezione n. 6)
*Quantità di moto. *Quantità di moto per un sistema di punti. *Gli urti. *Conservazione della quantità di moto. *Centro di gravità e baricentro

*9. Moto rotatorio (Lezione n. 7)
*Moto rotazionale. *Momento di inerzia. *Definizione di momento angolare. *Conservazione del momento angolare.

*10. Fluidi (Lezione n. 8)
*Definizione di fluido.
*Pressione. *Come varia la pressione di un fluido a riposo in un campo gravitazionale. *Principio di Pascal. *Equazione di Bernoulli di conservazione dell’energia nel caso di fluidi. *Principio di Archimede.
*Fluidi reali: viscosità e tensione superficiale. La lava.

*11. Calore e cenni di termodinamica (Lezioni n. 9 e 10)
*Definizione di temperatura. Punto triplo dell’acqua. Termometro a gas perfetto. *Dilatazione termica.
*Calore e temperatura. *Capacità termica e calore specifico.
*Transizioni di fase. *Calore latente. Esempio sul calore latente. *Stato termodinamico (equilibrio). *Funzioni di stato. *Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Il problema del riscaldamento globale.
*Prima legge della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. * Seconda legge della termodinamica. *Processi reversibili e irreversibili. *Entropia. *Terza legge della termodinamica.

*12. Proprietà elettriche della materia (Lezione n. 11, 12 e 13)
*Cariche elettriche. *Quantizzazione della carica elettrica. *Conduttori ed isolanti. *La legge di Coulomb. *Definizione di campo elettrico. *Linee di campo. *Legge di Gauss per il campo elettrico.
*Potenziale elettrico. *Differenza di potenziale. *Lavoro. *Superfici equipotenziali. Potenziale di una sfera carica.
*Condensatori e capacità. Condensatori ideali.

*13. Correnti e circuiti (Lezione n. 14)
*Correnti elettriche. *Densità di corrente. *Resistenza. *Legge di Joule. *Resistenze in serie e parallelo. *Generatori di fem. *Esempi di circuiti e leggi di Kirchoff.

*14. Proprietà magnetiche della materia (Lezione n. 15, 16)

*I magneti permanenti. *Campo magnetico terrestre. * Effetto del campo magnetico sul moto delle cariche elettriche. *Forza di Lorentz. Altre sorgenti di campo magnetico. *Legge di Biot-Savart
Cenni sulla legge di Gauss per il campo magnetico. *Legge di Ampere.
*Flusso del campo magnetico. *Legge di Faraday. *Forza elettromotrice indotta
Cenni sulle equazioni di Maxwell nel vuoto.

*15. Elasticità e oscillazioni (Lezione n. 17)
*Deformazioni elastiche nei solidi. *Legge di Hooke per forze di trazione e compressione. *Il moto armonico semplice. *Cenni sul moto armonico smorzato. *Cenni sulle oscillazioni forzate e risonanza.

*16. Onde (Lezioni n. 18 e 19)
*Cos’è un’onda. *Onde trasversali e longitudinali. *Lunghezza d’onda e frequenza. *Onde meccaniche ed elettromagnetiche. *Fenomeni di riflessione, rifrazione e interferenza.
*Onde meccaniche e trasporto di energia. I terremoti. *Onde stazionarie. Onde sonore. *Effetto Doppler e applicazioni.
*Onde elettromagnetiche. *Spettro elettromagnetico. *Onde piane e trasversali. *Velocità nel vuoto e in un mezzo. *Indice di rifrazione. *Energia dell’onda elettromagnetica. Principio di Huygens. *Interferenza e diffrazione. Potere risolutivo: criterio di Reyleigh. Spettrometri e spettroscopia e loro applicazioni.
*La polarizzazione: circolare, lineare. Polaroidi.

*17. Ottica geometrica (Lezione n. 20)
*Ottica geometrica: spettro luminoso. *Indice di rifrazione. *Riflessione e rifrazione. *Riflessione totale e angolo limite. *Dispersione cromatica. *Strumenti ottici: specchi, diottri e lenti e loro applicazioni.

--------------------------------------

Gli argomenti elencati saranno svolti in ordine di programma, come indicato (si veda il n. delle singole lezioni). Il numero della singola lezione può subire variazioni, ovviamente, in base allo svolgimento del corso in atto o alla risposta in aula degli studenti.

Con un asterisco, *, gli argomenti minimi irrinunciabili per il superamento dell’esame

"Fisica generale - Principi e applicazioni", A. Giambattista, B. McCarthy Richardson, R. C. Richardson, Casa Ed. Graw Hill
"Fisica con fisica moderna" Giancoli, Casa Editrice Ambrosiana
"Principi di fisica", J. Serway, Casa ed. EdiSES
"Fondamenti di fisica", D. Halliday, R. Resnik, J. Walker, Casa Editrice Ambrosiana
G. Bellia "Fisica per un anno + 21 spunti di conoscenza" Ed. Idelson-Gnocchi

1. Introduzione alla fisica (Lezione n.1)
Introduzione. *Descrizione di un fenomeno fisico.
*Unità di misura ed equazioni dimensionali. Quantificare una grandezza. *Il concetto di errore. *Unità di misura del Sistema Internazionale (SI): tempo, massa, lunghezza. *I prefissi. *Unità derivate. *Equazioni dimensionali.

*2. Calcolo vettoriale (Lezione n.1)
*Grandezze scalari e vettoriali. *Rappresentazione dei vettori in componenti rispetto ad un sistema di riferimento. *Somma di vettori. *Prodotto scalare e vettoriale tra vettori.

*3. Forze e leggi di Newton (Lezione n. 2)
*Il concetto di forza. *Forze e moto. *Prima legge di Newton. *Sistemi di riferimento inerziali. *Natura vettoriale delle forze. *Seconda legge di Newton. *Peso di un corpo. Alcune forze particolari: attrito, forza di reazione ad un peso. *Azione e reazione. *Terza legge di Newton. *Sistemi di punti materiali. *Il centro di massa. *Estensione del concetto per un sistema rigido. *Il concetto di equilibrio. *Forze interne ed esterne.

*4. Moti rettilinei (lezione n. 3)
*Moto unidimensionale. *Definizione di spostamento, velocità media, velocità istantanea. *Accelerazione media e istantanea.
*Moto rettilineo ad accelerazione costante. Moti in più dimensioni. *Scomposizione dei moti lungo gli assi di un sistema di riferimento. Moto del proiettile.

*5. Moto circolare uniforme (Lezione n. 4)
*Cenni di moto circolare uniforme. *Posizione e spostamento e velocità angolare. *Accelerazione centripeta. *Periodo e frequenza. *Velocità angolare della Terra.

*6. Gravitazione (Lezione n. 3)
*La gravitazione. Legge di Newton. *Energia potenziale gravitazionale. *La forza di Newton è conservativa. Velocità di fuga.

*7. Energia meccanica e lavoro (lezione n. 5)
*Lavoro ed energia. *Definizione di lavoro meccanico. *Teorema delle forze vive. *Lavoro e forza peso. *Forza elastica e lavoro della forza elastica (molla). Definizione di potenza.
*Energia potenziale. *Definizione di forze conservative e non. *Lavoro ed energia potenziale. *Conservazione dell’energia meccanica. Relazione tra forza ed energia potenziale. Estensione della conservazione dell’energia meccanica.

*8. Quantità di moto e urti (Lezione n. 6)
*Quantità di moto. *Quantità di moto per un sistema di punti. *Gli urti. *Conservazione della quantità di moto. *Centro di gravità e baricentro

*9. Moto rotatorio (Lezione n. 7)
*Moto rotazionale. *Momento di inerzia. *Definizione di momento angolare. *Conservazione del momento angolare.

*10. Fluidi (Lezione n. 8)
*Definizione di fluido.
*Pressione. *Come varia la pressione di un fluido a riposo in un campo gravitazionale. *Principio di Pascal. *Equazione di Bernoulli di conservazione dell’energia nel caso di fluidi. *Principio di Archimede.
*Fluidi reali: viscosità e tensione superficiale. La lava.

*11. Calore e cenni di termodinamica (Lezioni n. 9 e 10)
*Definizione di temperatura. Punto triplo dell’acqua. Termometro a gas perfetto. *Dilatazione termica.
*Calore e temperatura. *Capacità termica e calore specifico.
*Transizioni di fase. *Calore latente. Esempio sul calore latente. *Stato termodinamico (equilibrio). *Funzioni di stato. *Trasmissione del calore: conduzione, convezione e irraggiamento. Il problema del riscaldamento globale.
*Prima legge della termodinamica. Trasformazioni reversibili e irreversibili. * Seconda legge della termodinamica. *Processi reversibili e irreversibili. *Entropia. *Terza legge della termodinamica.

*12. Proprietà elettriche della materia (Lezione n. 11, 12 e 13)
*Cariche elettriche. *Quantizzazione della carica elettrica. *Conduttori ed isolanti. *La legge di Coulomb. *Definizione di campo elettrico. *Linee di campo. *Legge di Gauss per il campo elettrico.
*Potenziale elettrico. *Differenza di potenziale. *Lavoro. *Superfici equipotenziali. Potenziale di una sfera carica.
*Condensatori e capacità. Condensatori ideali.

*13. Correnti e circuiti (Lezione n. 14)
*Correnti elettriche. *Densità di corrente. *Resistenza. *Legge di Joule. *Resistenze in serie e parallelo. *Generatori di fem. *Esempi di circuiti e leggi di Kirchoff.

*14. Proprietà magnetiche della materia (Lezione n. 15, 16)

*I magneti permanenti. *Campo magnetico terrestre. * Effetto del campo magnetico sul moto delle cariche elettriche. *Forza di Lorentz. Altre sorgenti di campo magnetico. *Legge di Biot-Savart
Cenni sulla legge di Gauss per il campo magnetico. *Legge di Ampere.
*Flusso del campo magnetico. *Legge di Faraday. *Forza elettromotrice indotta
Cenni sulle equazioni di Maxwell nel vuoto.

*15. Elasticità e oscillazioni (Lezione n. 17)
*Deformazioni elastiche nei solidi. *Legge di Hooke per forze di trazione e compressione. *Il moto armonico semplice. *Cenni sul moto armonico smorzato. *Cenni sulle oscillazioni forzate e risonanza.

*16. Onde (Lezioni n. 18 e 19)
*Cos’è un’onda. *Onde trasversali e longitudinali. *Lunghezza d’onda e frequenza. *Onde meccaniche ed elettromagnetiche. *Fenomeni di riflessione, rifrazione e interferenza.
*Onde meccaniche e trasporto di energia. I terremoti. *Onde stazionarie. Onde sonore. *Effetto Doppler e applicazioni.
*Onde elettromagnetiche. *Spettro elettromagnetico. *Onde piane e trasversali. *Velocità nel vuoto e in un mezzo. *Indice di rifrazione. *Energia dell’onda elettromagnetica. Principio di Huygens. *Interferenza e diffrazione. Potere risolutivo: criterio di Reyleigh. Spettrometri e spettroscopia e loro applicazioni.
*La polarizzazione: circolare, lineare. Polaroidi.

*17. Ottica geometrica (Lezione n. 20)
*Ottica geometrica: spettro luminoso. *Indice di rifrazione. *Riflessione e rifrazione. *Riflessione totale e angolo limite. *Dispersione cromatica. *Strumenti ottici: specchi, diottri e lenti e loro applicazioni.

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Gli argomenti elencati saranno svolti in ordine di programma, come indicato (si veda il n. delle singole lezioni). Il numero della singola lezione può subire variazioni, ovviamente, in base allo svolgimento del corso in atto o alla risposta in aula degli studenti.

Con un asterisco, *, gli argomenti minimi irrinunciabili per il superamento dell’esame

"Fisica generale - Principi e applicazioni", A. Giambattista, B. McCarthy Richardson, R. C. Richardson, Casa Ed. Graw Hill
"Fisica con fisica moderna" Giancoli, Casa Editrice Ambrosiana
"Principi di fisica", J. Serway, Casa ed. EdiSES
"Fondamenti di fisica", D. Halliday, R. Resnik, J. Walker, Casa Editrice Ambrosiana
G. Bellia "Fisica per un anno + 21 spunti di conoscenza" Ed. Idelson-Gnocchi

INTRODUZIONE Ruolo della mineralogia nell’ambito delle Scienze della Terra. Definizione di minerale. Stato cristallino e stato amorfo. Isotropia e anisotropia. Fusione e solidificazione di solidi cristallini e amorfi. MINERALOGIA DESCRITTIVA Principali proprietá fisiche scalari e vettoriali. Stato di aggregazione: aggregati, associazioni, geminati. Abito cristallino. CRISTALLOGRAFIA MORFOLOGICA E STRUTTURALE Morfologia e simmetria dei cristalli. Leggi fondamentali della cristallografia morfologica. Indici di Miller. Forme semplici e forme composte. Gruppi puntuali. Gruppi e sistemi cristallini. Principi di cristallografia strutturale: filari, piani reticolari e reticoli. I 14 reticoli di Bravais. Cenni sui gruppi spaziali. CRISTALLOCHIMICA I legami chimici nelle strutture cristalline. Raggio atomico e raggio ionico. Coordinazione degli ioni. Poliedri e numeri di coordinazione. Le regole di Pauling. Struttura cristallina. Isostrutturalismo. Isomorfismo e soluzioni solide. Formule cristallochimiche. Cristallizzazione di miscele isomorfe: sistemi binari con miscibilità allo stato solido parziale e completa. MINEROGENESi Nucleazione e accrescimento. Genesi magmatica, metamorfica, sedimentaria. Stabilità dei minerali. Polimorfismo. Tipi di polimorfismo. I principali sistemi polimorfi. MINERALOGIA SISTEMATICA Classificazione dei minerali. Silicati: classificazione e caratteri strutturali e compositivi delle principali famiglie e specie. Caratteristiche generali e specie principali delle seguenti classi: carbonati, ossidi, idrossidi, alogenuri, solfati, solfuri, elementi nativi. Genesi, stabilità, distribuzione geologica dei principali minerali di interesse petrografico-petrologico. Cenni sui minerali di interesse ambientale ed industriale.

Klein C. - Mineralogia, Zanichelli.
Klein C. , Philpott A. Earth Materials: Introduction to Mineralogy and Petrology (edizione italiana)

1) Gruppi cristallini; sistemi cristallini; traslazioni, rotazioni, inversioni; operatori di simmetria (centro, asse, piano) e relativo riconoscimento sui modellini tridimensionali; legge di Hauy e indicizzazione (Miller) di direzioni e facce nei vari sistemi cristallini; individuazione della classe di simmetria. Cenni sulle proiezioni stereografiche.2) Forma, abito, colore, tracce di sfaldatura, eventuale birifrangenza, alterazioni superficiali, eventuali geminazioni, fratture, striscio, reazioni con acido cloridrico opportunamente diluito, stima della durezza, peso specifico, densità.3) Interazioni tra solidi cristallini e luce polarizzata; le indicatrici ottiche ausiliarie; la birifrangenza; il microscopio a luce polarizzata (parti e principi di funzionamento); i polaroidi; legge di Snell; indice di rifrazione; cenni sui fenomeni ottici e leggi ottica geometrica.4) Cenni sulla realizzazione di sezioni sottili di rocce; osservazioni microscopiche in luce parallela, al solo polarizzatore (colore, eventuale pleocroismo, tracce di sfaldatura, rilievo, forma, dimensioni, alterazioni, inclusioni) e a polarizzatori incrociati (colori di interferenza, angoli di estinzione, tipo di estinzione, eventuali zonature composizionali, geminazioni); osservazioni in luce convergente (figure di interferenza, comportamento ottico, segno ottico).5) Cenni sui raggi X e loro applicazioni in mineralogia.

1. Mineralogia - Klein C. - Zanichelli Editore2.Mineralogia 1 - (Carobbi) Fondamenti di cristallografia e ottica cristallografica - Mazzi F. e Bernardini G.P. - USES Ed. Scientifiche Firenze -UTET3. Guide to this section microscopy - M.M. Raith, P- Raase, J. Reinhardt, 2nd Edition

1) Gruppi cristallini; sistemi cristallini; traslazioni, rotazioni, inversioni; operatori di simmetria (centro, asse, piano) e relativo riconoscimento sui modellini tridimensionali; legge di Hauy e indicizzazione (Miller) di direzioni e facce nei vari sistemi cristallini; individuazione della classe di simmetria. Cenni sulle proiezioni stereografiche.2) Forma, abito, colore, tracce di sfaldatura, eventuale birifrangenza, alterazioni superficiali, eventuali geminazioni, fratture, striscio, reazioni con acido cloridrico opportunamente diluito, stima della durezza, peso specifico, densità.3) Interazioni tra solidi cristallini e luce polarizzata; la birifrangenza; il microscopio a luce polarizzata (parti e principi di funzionamento); i polaroidi; legge di Snell; indice di rifrazione; cenni sui fenomeni ottici e leggi ottica geometrica.

1. Mineralogia - Klein C. - Zanichelli Editore2.Mineralogia 1 - (Carobbi) Fondamenti di cristallografia e ottica cristallografica - Mazzi F. e Bernardini G.P. - USES Ed. Scientifiche Firenze -UTET

1) Interazioni tra solidi cristallini e luce polarizzata; la birifrangenza; il microscopio a luce polarizzata (parti e principi di funzionamento); i polaroidi; indici di rifrazione.2) Cenni sulla realizzazione di sezioni sottili di rocce; osservazioni microscopiche in luce parallela, al solo polarizzatore (colore, eventuale pleocroismo, tracce di sfaldatura, rilievo, forma, dimensioni, alterazioni, inclusioni) e a polarizzatori incrociati (colori di interferenza, angoli di estinzione, tipo di estinzione, eventuali zonature composizionali, geminazioni); osservazioni in luce convergente (figure di interferenza, comportamento ottico, segno ottico).3) Cenni sui raggi X e loro applicazioni in mineralogia.

1. Mineralogia - Klein C. - Zanichelli Editore2.Mineralogia 1 - (Carobbi) Fondamenti di cristallografia e ottica cristallografica - Mazzi F. e Bernardini G.P. - USES Ed.Scientifiche Firenze -UTET3. Guide to thin section microscopy - M.M. Raith, P- Raase, J. Reinhardt, 2nd Edition

Geologia Stratigrafica, Lezioni frontali: 6CFU (42 ore)

PARTE I: Introduzione

Definizione e scopi della Geologia Stratigrafica. Le successioni rocciose e il record stratigrafico. Storia della Geologia.

PARTE II: I Principi basilari della Geologia Stratigrafica

I Principi di Stenone e le eccezioni. Concetto di “dritto” e “rovesciato”, “alto” e “basso” in Geologia. Concetto di “Strato” e “Giacitura di uno strato”. Polarità degli strati. Relazione tra giacitura degli strati e morfologia dei versanti.

PARTE III: Le successioni rocciose e la Classificazione Stratigrafica

Le Unità Stratigrafiche di base: litostratigrafiche, biostratigrafiche, cronostratigrafiche. I Codici di Stratigrafia e la Commissione Internazionale di Stratigrafia. Il concetto di “stratotipo”. Definizione di “limite stratigrafico”. Passaggi verticali e orizzontali. Significato temporale dei limiti. Il concetto di “Correlazione Stratigrafica”. Successioni condensate e comprensive: il concetto di tasso di sedimentazione.

Successioni continue e discontinue: tipi di discordanze. Lacuna stratigrafica e hiatus temporale. Concetto di “trasgressione” e “regressione”. Variazioni del livello del mare.

PARTE IV: La facies

Definizione di facies. Variazioni orizzontali e verticali di facies. Unità a limiti in conformi e relazioni con le variazioni del livello del mare. Il principio di Walter. Principali geometrie deposizionali.

PARTE V: Metodi di datazione di una successione rocciosa

Isotopi instabili, decadimento radioattivo e datazioni radiometriche. Concetto di “tempo di dimezzamento”. Metodi di datazione relativa: il principio di Smith, i fossili “guida” e il concetto di “omotassia”. Il concetto di “Tempo” in Geologia. Età della Terra e prime suddivisioni del Tempo Geologico. La Scala del Tempo Geologico. Il Paleomagnetismo e le Unità Magnetostratigrafiche. Concetto di “GSSP”.



Geologia Stratigrafica, laboratorio: 3CFU (36 ore)

Realizzazione di log stratigrafici a scale differenti. Simbologia delle principali litologie. Calcolo dello spessore e della giacitura degli strati. Correlazioni stratigrafiche. Ricostruzione della curva delle variazioni relative del livello del mare. Calcolo dei tassi di sedimentazione. Identificazione di lacune stratigrafiche. Costruzione di diagrammi “age-depth”. Ricostruzione della storia geologica di un’area con datazione relativa degli eventi, da profili schematici.

Testi:


P. Doyle, M. Bennett, A. Baxter: The key to Earth History – an introduction to Stratigraphy, Ed. Wiley.
G. Nichols: Sedimentology & Stratigraphy, Ed. Blackwell Science.
A. Ferrari: Unità stratigrafiche e correlazioni, Pitagora Editrice Bologna.
S. Raffi-E. Serpagli: Introduzione alla Paleontologia, Utet Torino (pagg. 3-20; 419-505).
B. Simpson: Lettura delle Carte Geologiche. Edizione italiana a cura di G. Cusimano e P. Di Stefano. Dario Flaccovio Editore.
Dispense e appunti forniti dal docente durante il corso o inserite nella piattaforma Studium.


Siti internet:


http://www.ucmp.berkeley.edu/exhibit/geology.html
http://www.msnucleus.org/membership/html/jh/earth/stratigraphy/index.html

PROGRAMMA DEL CORSO DI: INFORMATICA E GIS

Lezioni frontali GIS: 3 CFU (21 ore)

Laboratorio in aula informatica GIS : 3 CFU (36 ore)

1° parte: Introduzione e basi informatiche per le applicazioni GIS

Contenuti frontali

La cartografia geologica: le prime carte geologiche e l’evoluzione del concetto di cartografia geologica fino al progetto CARG. Il superamento delle cartografie monotematiche statiche e l’avvento delle cartografie pluritematiche dinamiche. La digitalizzazione dei dati cartografici: dati raster, dati vettoriali, i file shp - mdb - gdb, i file kml. Richiami di geodesia e i principali sistemi e metodi di georeferenziazione. L’avvento dei GIS: GIS open source e i GIS proprietari. Tecniche di immagazzinamento dati: i database relazionali; i dati geoscientifici con primitiva geografica potenziale. I database interoperabili e i linguaggi di markup: GeoSciML e il protocollo INSPIRE.

Esercitazioni pratiche in aula

La discretizzazione e il data-storage delle informazioni geologiche: Directory e sub-directory del database cartografico delle Scienze della Terra. Esercitazione pratica sui sistemi e sulle metodologie di georeferenziazione. Costruzione e management dei database in ambiente GIS. Visualizzazione e consultazione dei principali portali geoscientifici: il PCN, One Geology, Auscope, il SITR, la carta geologica della regione Piemonte.



2° parte: Progettazione ed implementazione di un gis in ambito geologico

Contenuti frontali

La piattaforma ArcGIS; ArcCatalog e le estensioni di ArcGIS; i toolboxes di ArcGis. la transizione verso ArcGIS-PRO. I dati geologici: dati cartografici di base, carte geologiche ufficiali, cartografie locali di dettaglio e le cartografie geoscientifiche specializzate. Tecniche di campionamento: il concetto di affioramento e di stazione di misura. Le analisi in situ: prove penetrometriche, dati idrogeologici e geofisici etc… Le analisi laboratoriali: concetto di sample e sub-sample, tecniche di classificazioni alle diverse scale si osservazione, diverse tipologie ed esempi di analisi e relative tipologie di immagazzinamento dati.

Esercitazioni pratiche in aula

Gestione della Table of Contents. Visualizzazione di dati cartografici e operazioni sui database alfanumerici associati. Operazioni sequenziali per l’estrapolazione di carte derivate (carte delle pendenze, delle esposizioni) attraverso l'uso del model builder di ArcGIS. La vettorializzazione e la creazione degli shape files, dei file *.mdb e *gdb. Sovrapposizione di carte geotematiche diversificate ed estrapolazione di dati derivati.

Titolo ECDL GIS. La rappresentazione cartografica e i fondamenti del GIS

Autore Caiaffa Emanuela

Editore McGraw-Hill Education (collana College)

Definizione di Paleontologia: storia, branche e applicazioni. Concetto di fossile.

Sistematica paleontologica: concetto di specie (biologica e paleontologica, morfospecie, cronospecie, variabilità intraspecifica). La nomenclatura: la specie linneana e la nomenclatura binomia. Il codice internazionale di nomenclatura. La classificazione degli organismi. La paratassonomia.

Struttura, organizzazione e classificazione, nonché cenni su autoecologia, morfologia funzionale e distribuzione stratigrafica di taxa selezionati di ambiente marino. Cenni su Cianoficee, Diatomee, Radiolari, Foraminiferi, Coccolithophoridi, Alghe Corallinacee, Archaeociatidi e Poriferi. Conularidi, Tabulati, Eliolitidi, Tetracoralli, Esacoralli, Ottocoralli, Serpuloidi, Monoplacofori, Poliplacofori, Scafopodi, Bivalvi, Gasteropodi, Cefalopodi, Briozoi, Brachiopodi, Crinoidi, Echinoidi, Trilobiti, Ostracodi, Cirripedi.

Tafonomia: parti mineralizzate e non mineralizzate; morte degli organismi. Processi biostratinomici: necrolisi, bioerosione, dissoluzione, trasporto. Seppellimento, inglobamento, incrostazione. Fossilizzazione: materia organica; parti mineralizzate.

Tipi di giacimenti fossili; fossilizzazioni eccezionali; distribuzioni orientate e concentrazioni di fossili: loro interpretazione ed utilizzazione. Interesse litogenetico dei fossili.

I fossili in affioramento e in laboratorio: principali metodi di osservazione, raccolta e studio.

I fossili e l’evoluzione: cenni su teorie evolutive, microevoluzione, macroevoluzione. Cenni sulla storia della vita sulla terra.

I fossili e la stratigrafia: i fossili guida, datazioni relative, correlazioni. Cenni sulle tracce fossili: formazione, conservazione, classificazione e interesse in paleontologia.

Cenni di paleoecologia; la distribuzione degli organismi come chiave per l’interpretazione paleoambientale, paleobiogeografica, paleogeografica.

Cambiamenti globali: i fossili come indicatori climatici, un esempio dalla storia recente del Mediterraneo.

Testi a scelta fra quelli sotto elencati, che includano sia gli aspetti di Paleontologia generale sia di Sistematica paleontologica.

AAVV a cura della Società Paleontologica Italiana. Manuale di Paleontologia. Fondamenti. Applicazioni. Idelson Gnocchi, 2020.

Raffi S. e Serpagli E. 1993. Introduzione alla Paleontologia. Utet ed.

Doyle P. 1996. Understanding fossils. An introduction to invertebrate paleontology. Wiley & sons.

Briggs D.E.G. e Crowter P.R. 1990. Palaeobiology: a synthesis. Blackwell Scientific Publications.

Ziegler B. 1983. Introduction to Palaeobiology. General Palaeontology. Donovan ed.

Allasinaz A. 1985. Paleontologia generale. Ecig ed.

Allasinaz A. 1991. Paleontologia generale e sistematica degli invertebrati. ECIG.

Allasinaz A. 1999. Invertebrati fossili. Utet.

Fortey R. 2002. Fossils: the key to the past. The Living Past Series. Smithsonian Institution Press, Washington.

Riconoscimento e descrizione dei caratteri strutturali e composizionali delle rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche su campione a mano ed in sezione sottile. Classificazione e caratterizzazione delle rocce, su campione a mano ed in sezione sottile, mediante l’elaborazione dei dati strutturali e mineralogici. Rappresentazione ed interpretazione di dati geochimici ai fini della caratterizzazione petrografica delle rocce.

AtlantiCrespi R., Liborio G., Mottana A. “Minerali e Rocce”. Mondadori, Milano, 2004.Peccerillo A., Perugini D. Introduzione alla petrografia ottica. E-book; Peccerillo A. & Perugini D. (2003): Introduzione alla Petrografia ottica. Morlacchi, pp. 200 e CD-ROM interattivo.Raith M.M., Raase P. & Reinhardt J. (2011): Guide to Thin Section Microscopy. Michael M. Raith, Peter Raase & Jürgen Reinhardt. e-bookPichler H. & Schmitt-Riegraf C. (1997): Rock-forming minerals in thin sections. Chapman & Hall, pp. 220.Mackenzie W.S., Donaldson C. H., Guilford, C. Atlante delle rocce magmatiche e delle loro microstrutture. Zanichelli, BolognaAdams A. E., Mackenzie W.S., Guilford C. Atlante delle rocce Sedimentarie al microscopio. Zanichelli, BolognaYardley B.W.D., Mackenzie W.S., Guilford C.Atlante delle rocce metamorfiche e delle loro microstrutture. Zanichelli, Bologna.Vernon R.H. (2004): A practical guide to rock microstructure. Cambridge, pp. 594.Barker J. (1998) Introduction to metamorphic textures and microstructures. Blackie USA, Chapman & Hall.ClassificazioneLe Maitre R.W. (2002): Igneous Rocks. A classification and Glossary of terms. Cambridge University Press, pp. 236.L. Morbidelli (2014). Le rocce e i loro costituenti. Seconda edizione. Bardi Ed., RomaFettes D. & Desmons J. (2007): Metamorphic rocks: A Classification and Glossary terms. Cambridge, pp. 244.Linkwww.whitman.edu/geology/winterwww.bgs.ac.uk/SCMR/products.htmlwww.atlantepetro.unito.it/page.asp

Riconoscimento e descrizione dei caratteri strutturali e composizionali delle rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche su campione a mano ed in sezione sottile. Classificazione e caratterizzazione delle rocce, su campione a mano ed in sezione sottile, mediante l’elaborazione dei dati strutturali e mineralogici. Rappresentazione ed interpretazione di dati geochimici ai fini della caratterizzazione petrografica delle rocce.

Atlanti

Crespi R., Liborio G., Mottana A. “Minerali e Rocce”. Mondadori, Milano, 2004.

Peccerillo A., Perugini D. Introduzione alla petrografia ottica. E-book; Peccerillo A. & Perugini D. (2003): Introduzione alla Petrografia ottica.Morlacchi, pp. 200 e CD-ROM interattivo.

Raith M.M., Raase P. & Reinhardt J. (2011): Guide to Thin Section Microscopy. Michael M. Raith, Peter Raase & Jürgen Reinhardt. e-book

Pichler H. & Schmitt-Riegraf C. (1997): Rock-forming minerals in thin sections.Chapman & Hall, pp. 220.

Mackenzie W.S., Donaldson C. H., Guilford, C. Atlante delle rocce magmatiche e delle loro microstrutture. Zanichelli, Bologna

Adams A. E., Mackenzie W.S., Guilford C. Atlante delle rocce Sedimentarie al microscopio. Zanichelli, Bologna

Yardley B.W.D., Mackenzie W.S., Guilford C.Atlante delle rocce metamorfiche e delle loro microstrutture. Zanichelli, Bologna.

Vernon R.H. (2004): A practical guide to rock microstructure.Cambridge, pp. 594.

Barker J. (1998) Introduction to metamorphic textures and microstructures. Blackie USA, Chapman & Hall.



Classificazione

Le Maitre R.W. (2002): Igneous Rocks. A classification and Glossary of terms. Cambridge University Press, pp. 236.

L. Morbidelli (2014). Le rocce e i loro costituenti. Seconda edizione. Bardi Ed., Roma

Fettes D. & Desmons J. (2007): Metamorphic rocks: A Classification and Glossary terms.Cambridge, pp. 244.



LINKS

www.whitman.edu/geology/winter

www.bgs.ac.uk/SCMR/products.html

www.atlantepetro.unito.it/page.asp

Programma: Principi fondamentali della Geomorfologia; Rapporti fra clima e morfologia; Le superfici di spianamento ed il ciclo dell'erosione; Degradazione meteorica; Processo carsico; Morfologia strutturale; Modellamento dei versanti; Azione erosiva delle acque superficiali; Morfologia fluviale; Problemi della rete idrografica; Morfologia glaciale; Morfologia carsica; Morfologia costiera; Morfologia vulcanica; I paesaggi. Concetto di pericolosità geomorfologica. Metodi di lettura; Lettura e interpretazione delle carte topografiche e geomorfologiche

Sono previste esercitazioni.

1) CASTIGLIONI G.B.- Geomorfologia. UTET, Torino, 1979.

2) PANIZZA M.- Geomorfologia. Pitagora Ed., Bologna, 1992.

3) BARTOLINI C.- I fattori geologici delle forme del rilievo. Pitagora Ed., Bologna,1992.

4) Manuali ISPRA

Pericolosità geomorfologica in ambiente di versante:
Modellamento dei versanti. Processi di degradazione fisica e chimica; dilavamento;
movimenti di massa. Modelli di evoluzione di un versante. Soliflusso, soil creep, soil slip.
Classificazione di Varnes . Riconoscimento dei diversi cinematismi sulla base delle
caratteristiche morfologiche e morfometriche di: nicchia di distacco, superficie di
scorrimento, corpo di accumulo. Frane in ambiente costiero. La pericolosità geomorfologica,
concetti di base ed applicazione.Pericolosità geomorfologica in ambiente fluviale: Il ciclo idrologico alla scala del versante e
di bacino. Drenaggio superficiale ed i processi di erosione idrica e fluviali. Elementi di
idrologia superficiale. Gerarchizzazione della rete idrografica.
Pericolosità idro-morfologica: sistemi fluviali e geomorfologia delle piene.Pericolosità geomorfologica in ambiente carsico: Processo carsico. Morfologia carsica
ipogea ed epigea. Modalità di circolazione delle acque sotterranee in ambiente carsico.

CASTIGLIONI G.B.- Geomorfologia. UTET, Torino.PANIZZA M.- Geomorfologia. Pitagora Ed., Bologna.MARCHETTI M. - Geomorfologia Fluviale. Pitagora Ed., Bologna

Argomento
1: geometrie 3D e loro rappresentazione mediante uso dei dati mono- e
bi-dimensionali(attività frontale: 4 ore; attività pratiche di verifica:
2 ore)(2 lezioni 2+ 1)• giacitura degli strati
ed orientazione dello spazio geologico nello spazio fisico;• relazione tra geometrie 3D e
rappresentazione 2D: inclinazione reale ed inclinazione apparente di una
superficie, uso dell’abaco;• dati geologici monodimensionali e
loro correlazione per la ricostruzione delle geometrie 3D;• dati geologici bidimensionali e
loro correlazione per la ricostruzione delle geometrie 3D;• definizione delle isoipse-strato di
superfici planari sepolte e criteri di ricostruzione da dati mono- e bi-
dimensionali;Argomento
2: introduzione alla lettura delle carte geologiche e alla esecuzione di
profili geologici elementari(attività frontale 6 ore; attività pratiche
di verifica 9 ore) (3 lezioni 2+1; 2
esercitazioni da 3 ore)• significato dei limiti
geologici in carta e criteri di lettura ed interpretazione;• vincoli geometrici delle
successioni stratigrafiche continue;• geometrie 3D e rappresentazione 2D,
in pianta e in profilo, di successioni stratigrafiche continue;• spessori reali e spessori apparenti
in rappresentazioni 2D;• criteri di riconoscimento ed analisi
di discordanze;• eteropia di facies vs. discordanza:
criteri di distinzione;• orientazione delle linee tempo nei
corpi rocciosi 3D: criteri di datazione di elementi geologici;• introduzione alla lettura di carte
geologiche;• esecuzione di profili geologici elementari.Argomento
3: Le rocce sedimentarie: un archivio dei processi geologici di
superficie(attività frontale 6 ore; attività pratiche di verifica 6
ore)

(3 lezioni 2+1; 1 esercitazione da 3 ore)• costituenti delle
rocce sedimentarie e loro significato• criteri di classificazione
tessiturale e composizionale• le rocce sedimentarie e le
condizioni ambientali e i processi geologici del passato• rocce terrigene: classificazione e
significatività nella ricostruzione della storia geologica• rocce allochimiche e ortochimiche:
classificazione e significatività nella ricostruzione della storia geologicaArgomento
4: definizione, geometria e riconoscimento di strutture tettoniche alla
multiscala e relazioni con la tettonica globale e la storia geologica
regionale(attività frontale 18 ore; attività pratiche di verifica 3
ore)(4 lezioni frontali da 3 ore; 3 lezioni 2+1)• definizione di faglia:
geometria, cinematica, effetti geometrici della dislocazione• relazioni tra caratteri cinematici
e dinamica• effetti della tettonica
estensionale: i sistemi di faglie normali e caratteri del record stratigrafico
sin-e post- tettonico• geometria e record stratigrafico in
margini passivi• le successioni di fondo oceanico• effetti della tettonica
contrazionale: geometria dei cunei di accrezione e dei sistemi a thrust e pieghe• anatomia di una fascia
collisionale: elementi geometrici, definizione dei domini e delle unità
orogeniche• record stratigrafico sinorogenico:
classificazione e posizione geometrica dei depocentri delle successioni
sinorogeniche• i flysch: meccanismi di deposizione
e significato paleotettonico• I cicli sedimentari: fattori di
controllo esogeni ed endogeni delle trasgressioni e regressioni, interazione
eustatismo e tettonica e geometria dei depositi·
la
tettonica trascorrenteArgomento
5: elementi di geologia regionale del Mediterraneo centrale e cartografia
geologica della Sicilia e dell'Appennino meridionale(attività frontale 8
ore; attività pratiche di verifica 4 ore) (4 lezioni 2+1)• introduzione alla
geologia del Mediterraneo centrale e della penisola italiana• la geologia regionale della
Sicilia e dell’Appennino meridionale con esempi da cartografia geologica













































































Argomento
6: esecuzione di profili geologi attraverso aree
orogeniche(attività pratiche 12 ore)

Pompeo Casati – Scienze della Terra, vol. 1 Elementi di Geologia GeneraleCittà Studi Edizioni
Brian Simpson – Lettura delle Carte Geologiche Dario Flaccovio Editore
Bosellini, Mutti & Ricci Lucchi – Rocce e Successioni sedimentarie Scienze della Terra UTET
M. Tucker - Geologia del sedimentario, Dario Flaccovio Editore
M. Tucker - Rocce sedimentarie: guida alla descrizione sugli affioramenti rocciosi, Dario Flaccovio Editore
A.W. Bally, R. Catalano & J. Oldow – Elementi di tettonica regionale Pitagora Editrice Bologna
Duff - Principi di Geologia fisica di Holmes - Ed. Piccin

Cosmochimica


Origine dell’Universo
Origine degli elementi
Origine degli elementi in funzione del ciclo delle stelle
Meteoriti: classificazione e composizioni


Struttura e Composizione della Terra


Struttura della Terra
Composizione della Terra


Geochimica dei Fusi Naturali


Struttura dei fusi naturali
Struttura in funzione delle variabili intensive
Immiscibilità di fusi naturali
Fusi carbonatitici
Variazioni composizionali in fusi naturali


Geochimica degli Elementi in Tracce


Classificazione degli elementi (potenziale ionico)
Coefficienti di distribuzione
Controllo sulla distribuzione dei parametri chimico-fisici
Distribuzione in processi geologici
Fusione parziale all’equilibrio e frazionata
Cristallizzazione all’equilibrio e frazionata
Variazione delle REE in sistemi naturali
Variazione di elementi incompatibili in sistemi naturali
Esempi di modellizzazioni di sistemi geologici


Geochimica dei Gas


Comportamento dei gas perfetti
Fugacità
Gas vulcanici
Solubilità di H2O
Solubilità di CO2
Solubilità di H2O + CO2
Solubilità dello zolfo
Esempi di concentrazioni di H2O e CO2 nei magmi
Solubilità di alogeni
Monitoraggio di gas vulcanici


Cenni di geochimica isotopica


Nuclidi radiogenici e stabili
Nuclidi isotopi, isobari, isotoni
Schemi di decadimento radioattivo
Frazionamento isotopico
Composizione di isotopi stabili: notazione delta
Variazione di delta18O in natura
Variazione di delta D in natura
Applicazioni nel campo delle Scienze della Terra

Albarede (2003). Geochemistry – An Introduction. Cambridge University Press, 262 pp.
Faure (1986). Principles of Isotope Geology (2nd Ed.). John Wiley and Sons, 589 pp.
Longinelli e Deganello (1999). Introduzione alla Geochimica. UTET, 460 pp.
McSween e Huss (2010). Cosmochemistry. Cambridge University Press, 549 pp.
Ottonello (1991). Principi di Geochimica. Zanichelli, 722 pp.
Rollinson (1993). Using Geochemical Data. Longaman, 352 pp.
White (2013). Geochemistry. Wiley-Blackwell, 660 pp.

Errori di misura
Esercitazioni sulla determinazione delle caratteristiche fisiche dei materiali lapidei: prova d’assorbimento d’acqua per capillarità; prova d’assorbimento d’acqua per immersione totale; determinazione della porosità aperta, Determinazione dell’indice di asciugamento, Determinazione del peso specifico apparente e reale.
Esercitazione al microscopio su malte e ceramiche.

ELEMENTI DI PETROGRAFIA APPLICATA Piero Comin-Chiaramonti & Maurizio Mazzucchelli

Le malte antiche e moderne tra tradizione ed innovazioneElena Pecchioni,Fabio Fratini,Emma Cantisani

Programma


Utilizzo dei materiali lapidei naturali nel passato e nell’industria moderna con particolare riferimento ai materiali siciliani
I materiali lapidei nell’edilizia attuale e storica: criteri di impiego; metodi di estrazione e/o coltivazione dei materiali lapidei; messa in opera.
Cenni sui processi di alterazione e degrado dei materiali lapidei e della loro durabilità
Materiali lapidei artificiali: le ceramiche archeologiche e i prodotti industriali. Materie prime; fasi del processo produttivo; classificazione e funzionalità dei prodotti ceramici. Problematiche archeometriche nello studio delle ceramiche di interesse archeologico. Casi studio.
Materiali lapidei artificiali: Malte, intonaci e pitture murali (leganti, aggregati e pigmenti). Classificazione e caratterizzazione petrografica in sezione sottile. Casi studio.

ELEMENTI DI PETROGRAFIA APPLICATA Piero Comin-Chiaramonti & Maurizio Mazzucchelli

Le malte antiche e moderne tra tradizione ed innovazioneElena Pecchioni,Fabio Fratini,Emma Cantisani

Introduzione: definizione di geofisica,
analisi spettrale, convoluzione, cross-correlazione, filtraggio digitale.

Il pianeta Terra: la scoperta dei
pianeti, le leggi di Keplero del moto planetario, parametri orbitali,
caratteristiche dei pianeti, legge di Titius-Bode, momento angolare, origine
del Sistema solare.

Campo gravitazionale e metodi
gravimetrici: basi fisiche, variazione di g con la latitudine, forma della
Terra, geoide, strumenti di misura, correzioni di gravità, interpretazioni
delle anomalie di gravità, applicazioni.

Campo magnetico terrestre e metodi
magnetici: concetti base, proprietà dei materiali magnetici, il campo magnetico
terrestre, strumenti di misura, survey, anomalie magnetiche, applicazioni.

Sismologia applicata - basi: stress e
strain, onde sismiche, propagazione, sorgenti sismiche, registrazione di
segnali sismici.

Sismica a rifrazione: rifrazione critica
e head waves, semispazio, strato orizzontale, due strati orizzontali,
multi-strati orizzontali, strato inclinato, survey, applicazioni.

Sismica a riflessione: considerazioni
generali, equazione delle onde riflesse, onde riflesse e profondità, onde
riflesse e velocità, metodo t2- x2.

Terremoti: rimbalzo elastico, ciclo
sismico, geometria delle faglie, meccanismi focali, localizzazioni, magnitudo e
intensità, sismogrammi, struttura interna della Terra.



Esercitazioni su metodi magnetici e
gravimetrici.

Esercitazioni di sismologia applicata.

Esercitazioni sulla lettura dei
sismogrammi dei terremoti, magnitudo e localizzazioni.

1. Kearey et al. (2002). An Introduction to Geophysical Exploration. Wiley-Blackwell.

2. Lowrie (2007). Fundamentals of Geophysics, Second edition. Cambridge University
Press.

3. Reynolds (2011). An introduction to applied and environmental geophysics. John Wiley & Sons.

4.
New Manual of
Seismological Observatory Practice (NMSOP-2).
https://bib.telegrafenberg.de/publizieren/bibliotheksverlag/nmsop

5. Stein, S., Wysession, M. (2003). An Introduction to Seismology,
Earthquakes, and Earth Structure. Blackwell Publishing.

6. Havskov, J., Ottemoller, L. (2010). Routine Data Processing in Earthquake
Seismology. Springer.

7. Dispense.

Esplorazione geologico-tecnica del sottosuolo. Sondaggi meccanici: sistemi di perforazione a percussione,rotazione e roto-percussione. Campione indisturbato. Carotaggio e principali tipi di carotieri. Campioni indisturbati per la caratterizzazione geotecnica e principali tipi di campionatori. Calcolo della percentuale di carotaggio e dell’RQD. Riconoscimento lito-stratigrafica e prova pratica per la stesura del rapporto di cantiere .Nozioni di idrogeologia.Distribuzione dell’acqua nel pianeta; Ciclo dell’acqua; Calcolo del bilancio idrologico e prova pratica; Bacino idrologico e idrogeologico; Tipi di acqua nel sottosuolo; Acquifero e falda; Acquiferi porosi e fratturati; Acquiferi liberi e confinati; Porosità totale ed efficace; Permeabilità; Tipi di permeabilità; Legge di Darcy e sue limitazioni; Piezometria e prova pratica; Classificazione delle sorgenti; Fasi di realizzazione di un pozzo per acqua; Prova di portata e prova pratica.Caratterizzazione dei terreni con prove in situ.Metodi per stimare le proprietà geotecniche in situ. Prove penetrometriche statiche e dinamiche (CPT e SPT); Prova scissometrica (VT) Prova densità in situ; Prova di carico su piastra; Prove di permeabilità Lugeon e Lefranc.Fondazioni.Studio delle fondazioni, interazioni terreno-struttura. Indicazioni sul volume significativo del sottosuolo; Tipologie di fondazioni superficiali: plinti, travi e platea; Tipologie di fondazioni profonde.Cenni sulle grandi opere.Tipologie e problematiche geologiche connesse alla realizzazione di strade (in trincea, a mezza costa, in pianura, aeroportuali e ferroviarie), gallerie e dighe.

Il rilevamento geologico, Città Studi Edizioni, Scesi L. & Papini MProspezioni idrogeologiche Vol. I e II – P. Celico – Liguori Ed.Geologia Tecnica, ISEDI, Ippolito, Nicotera, Lucini, Civita, de RisoGeotecnica, Lancellotta, Zanichelli

1. Resistenza al taglio nei terreni, principali parametri fisici e meccanici delle terre.2. Prove geotecniche di laboratorio: analisi granulometrica, limiti di Atterberg, prova di taglio diretto, prova triassiale, prova edometrica, prova Proctor.

- Geologia applicata vol.1, Il rilevamento geologico-tecnico, di Laura Scesi, Monica Papini, Paola Gattinoni. Editore: CEA, Edizione: 2, Data di Pubblicazione: 2006, EAN: 9788808087713, ISBN: 8808087719- Geologia applicata vol.2, Applicazione ai progetti di ingegneria civile, di Laura Scesi, Monica Papini, Paola Gattinoni. Editore: CEA, Data di Pubblicazione: 2003, EAN: 9788808186188, ISBN: 8808186180ALTRO MATERIALE DIDATTICOIl materiale didattico (slide e dispense) saranno messi a disposizioni degli studenti sulla piattaforma Studium.

Metodi Elettrici: La resistività elettrica delle rocce.
Formula di Archie. Anisotropia, conduttanza longitudinale, resistenza
trasversale, principi di equivalenza e soppressione. Strumentazione. Sezione
energizzante. Sezione ricevente. Acquisizione del segnale nei casi di basso
rapporto segnale/disturbo. Metodo della resistività. Flusso di corrente in un
mezzo omogeneo: fondamenti teorici. Dispositivi elettrodici. Profili e sondaggi
di resistività. L’acquisizione dei dati in campagna. Analisi dei dati e
interpretazione. L’uso della scala logaritmica. Interpretazione diretta e
inversa. Metodo di sovrapposizione. Metodo del punto ausiliario per
l’interpretazione di curve a più di tre strati. Grafici ausiliari. L’uso del
computer per l’interpretazione. Mappe di resistività apparente, pseudosezione.
Ricostruzione del substrato conduttivo impermeabile per ricerche
idrogeologiche. Scelta delle indagini geoelettriche più appropriate per
campagne archeologiche e per scopi ingegneristici. Carotaggi elettrici
convenzionali. Scelta delle metodologie da usare in campagna per
l’ottimizzazione delle indagini. Tomografia elettrica 2D e 3D. Casi
applicativi.Metodi Sismici:
Principi di teoria dell’elasticità. Costanti elastiche. Equazione d’onda. Onde
di volume e onde superficiali. Propagazione delle onde. Legge di Snell.
Principio di Fermat. Diffrazione. Impedenza acustica. Coefficienti di
trasmissione e riflessione. velocità sismiche. Strumentazione sismica. Sorgenti
sismiche. Sismica a riflessione: riflettore orizzontale, normal moveout; riflettore
inclinato, dip moveout. Metodi di campagna nella sismica a riflessione. Sismica
a rifrazione: singolo rifrattore orizzontale; rifrattori orizzontali multipli;
rifrattore inclinato. Caso di faglia verticale. Strati nascosti. Rifrattori
discontinui. Metodo del delay time. Metodo GRM (Generalized Reciprocal Method).
Metodi di campagna nella sismica a rifrazione. Misure sismiche in foro; metodo
up-hole; metodo down-hole; metodo cross-hole. Scelta delle metodologie da usare
in campagna per l’ottimizzazione delle indagini. Tomografia sismica.Metodi Elettromagnetici: Il Ground
Penetrating Radar (georadar). Caratteristiche dello strumento e principi di
funzionamento. Acquisizione, elaborazione ed interpretazione dei dati. Antenne
trasmittenti e riceventi. Scelta della frequenza dell’antenna. Considerazioni
sulle prospezioni G.P.R. Limiti delle prospezioni G.P.R. Esempi applicativi.

TELFORD W. M., GELDART L.P., SHERIFF R.E., KEYS D.A. - “Applied Geophysics”
- Cambridge University Press, 1976.
Reynolds J.M. (1997): An introduction to Applied and Environmental Geophysics.
J. Wiley & Sons, Chichester, 796 pp.
M. Corrao e G. Coco: Geofisica applicata. Con particolare riferimento alle
prospezioni sismiche, elettriche, elettromagnetiche e geotermiche. 2021,
Flaccovio Dario editoreVerranno fornite apposite
presentazioni sugli argomenti trattati

Sviluppo della vulcanologia; il sistema vulcanico; origine e migrazione dei magmi alla superficie; i prodotti vulcanici: lave, gas, piroclastiti; edifici vulcanici; la sistematica delle eruzioni vulcaniche; la distribuzione geografica dei vulcani ed i rapporti con i diversi domini geodinamici: dorsali oceaniche; isole oceaniche; margini continentali; la previsione delle eruzioni; valutazioni di rischio e prevenzione dei danni

Cortini e Scandone Introduzione alla Vulcanologia Liguori pp. 212
P.Francis VOLCANOES a planetary perspective Oxford University press pp 443
Haraldur Sigurdsson (ed.) (2000) Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press, London, pp. 1417
Roberto Scandone & Lisetta Giacomelli (1998) Vulcanologia. Liguori Editore, Napoli, pp. 642
R.A.F. Cas & J.V. Wright (1988) Volcanic Successions. Unwin Hyman, London, pp. 528
H.U. Schmincke (2004) Volcanism Springer pp.324
I vulcani il fuoco della Terra Universale Electa/Gallimard pp.192

Ricostruzione geometrica tridimensionale dei corpi geologici dai limiti
geologici in pianta. Applicazione deiprincipi di stratimetria, di stratigrafia
e di geologia strutturale nell’esecuzione di rilievi geologici.

Brian Simpson –
“Lettura delle Carte Geologiche”. Dario Flaccovio Editore

Altro materiale
didattico sul sitohttps://studium.unict.it/dokeos/2023/

Attività sul terreno: escursioni sul terreno in un’area di studio di alcuni kmq, con l’esecuzione di rilievi geologici a scala 1:10.000, finalizzati alla ricostruzione della successione litostratigrafica e dell’assetto strutturale locale. I dati raccolti saranno utilizzati per la realizzazione di una carta geologica.

Materiale didattico sul sito http://studium.unict.it/dokeos/2022/