Corso di laurea: Scienze Geologiche Programmazione per l'A.A. 2021/2022

Lezioni frontali (6 cfu/42 ore) (Prof. Stefano Catalano)


Il Pianeta Terra: caratteristiche fisiche e campi di forze.
Orientarsi nello spazio e sulla superficie terrestre
La Geosfera e le sue componenti: struttura della Terra solida, idrosfera ed atmosfera.
Minerali e rocce
I processi litogenetici magmatico, sedimentario e metamorfico; criteri di riconoscimento delle rocce in base alla loro genesi;
I continenti e gli oceani: caratteristiche geografico-fisiche e geologiche
Le province geologiche e le loro caratteristiche distintive.
La Tettonica delle Placche: dinamica, cinematica delle placche, margini di placca ed effetti della loro evoluzione nel tempo.
Sismicità e magmatismo a scala globale e relazioni con la tettonica delle placche
Ciclo delle rocce e tettonica delle placche.
Dinamica dell’atmosfera e fattori di controllo del clima nello spazio (regioni morfo-climatiche) e nel tempo (variazioni climatiche).
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 geologica
Il ciclo sedimentario: fasi, meccanismi e prodotti
vulcanismo, tipi di attività e prodotti.
Il processo metamorfico
La deformazione delle rocce: faglie e pieghe.
Terremoti ed effetti sull’ambiente
I “cronometri geologici” e la misura del tempo geologico e della velocità dei processi.


Laboratorio di cartografia e topografia (3 cfu; 36 ore) (Prof. Giorgio De Guidi)


Uso delle carte topografiche: elementi generali
Metodologia per la lettura e interpretazione delle carte topografiche
Metodi e software per l’acquisizione di formati cartografici e digitalizzazione vettoriale
Modelli analogici
Forme principali e relative chiavi di identificazione
Esempi di lettura geografica dei paesaggi italiani sulla base delle carte topografiche




Laboratorio di lettura ed analisi di carte topografiche (3 cfu; 36 ore) (Prof. Stefano Catalano)


Lettura di carte topografiche
Determinazione della scala
Determinazione delle coordinate di un punto
Misura di distanze e pendenze
Orientamento di linee e superfici nello spazio
uso della bussola
Realizzazione di profili topografici
Riconoscimento 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

Concetto primitivo. Definizione. Teorema. Postulato. Enunciato. Connettivi logici. Operazioni logiche e tavole di verità (negazione, congiunzione, disgiunzione, implicazione, complicazione). Insieme e appartenenza. Rappresentazioni di un insieme. Cardinalità. Inclusione. Insieme delle parti. Operazioni insiemistiche (intersezione, unione, differenza insiemistica, prodotto cartesiano). Esercizi sulle operazioni insiemistiche. Insiemi numerici (naturali, interi relativi, razionali, reali). Razionali e irrazionali a confronto (rappresentazioni decimali). Polinomi. Radice di un polinomio. Identità ed Equazioni. Principi delle equazioni. Disequazioni. Principi delle disequazioni. Disequazioni algebriche e trascendenti. Equazioni e disequazioni con valore assoluto. Definizione di Relazione. Definizione di funzione. Immagine e controimmagine. Funzioni numeriche. Grafico. Funzioni notevoli. Ricerca del dominio. Insieme immagine. Equazioni e disequazioni di secondo grado. Ricerca del dominio di una funzione. Iniettività, suriettività e biettività. Invertibilità. Ricerca della funzione inversa. Proprietà delle funzioni. Monotonia. Parità. Inveritbilità. Composizione di funzioni. Esempi di composizione. Esempi di funzioni elementari e loro proprietà (algebriche, funzione esponenziale). Definizione di funzione periodica. Vari tipi di funzioni e loro proprietà (goniometriche, esponenziali, logaritmiche). Goniometria (definizioni iniziali). Intervalli. Intorni. Definizioni sull’ordinamento: massimo, minimo, maggiorante , minorante, estremi superiore ed inferiore. Punto di accumulazione. Concetto di limite. Definizioni di limite. Asintoti. Algebra dei limiti. Infiniti e infinitesimi. Forme indeterminate. Limiti notevoli.Continuità e punti di discontinuità. Teoremi delle funzioni continue (Weierstrass, Esistenza degli zeri, Valori Intermedi). Rapporto incrementale. Definizione di derivata in un punto, funzione derivata, derivata destra e sinistra. Derivate delle funzioni elementari. Regole di derivazione. Punti di non derivabilità. Teoremi del calcolo differenziale: Fermat, Rolle, Cauchy, Lagrange. Corollari. Monotonia, convessità ed estremi di una funzione. Grafico di una funzione. Definizioni di algebra lineare: matrici, rango e determinante. Vettori e matrici. Prodotto vettoriale. Geometria analitica: retta, parabola e circonferenza. Trigonometria: teoremi e risoluzione dei triangoli.

Appunti del docente.

• Massimo Bergamini Graziella Barozzi Anna Trifone, Manuale blu 2.0 di matematica, terza edizione, 2020

• Giuseppe De Marco, Analisi Zero, terza edizione, Zanichelli, 2020

• Marco Bramanti, Carlo Pagani, Sandro Salsa, Analisi Matematica I

• Marcellini e Sbordone - Elementi di Calcolo - Liguori Editore, 2002.

• Marcellini e Sbordone, Esercitazioni di Matematica, Volume 1, prima parte, Liguori Editore, 2013.

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)

Simmetria, reticolo cristallino, legge razionalità indici, ottica cristallografica, indicatrici ottiche ausiliarie, classificazione dei minerali

Klein Mineralogia Zanichelli

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.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)

LANGUAGE STRUCTURES BASED ON TOPICS & ON UNITS.

Unit 1 –Question forms.Suffixes.Formal and informal writing

Unit 2 –Present simple and present continuous.Adjectives and adverbs

Unit 3 –'Like' as a verb and preposition.Prefixes.Using 'like' as a filler word

Unit 4 –Adverbs of Frequency.Commuting and adverbs of frequency.Two ways to say 'often'

Unit 5 –'Have to' and 'must'.Future and past usage.Language practice.

'Have got to' versus 'have to'.

Unit 6 –Past Simple.

-ing and –ed adjectives.

Unit 7 –Past simple and continuous.

Unit 8 -Articles.Grammar.When to use 'the'.When to use the zero article.

Compound adjectives

Unit 9 –'Going to' and present continuous.Past, present or future?

'Going to' and present continuous to talk about the future.

Different ways to talk about the future.Language for making plans

Unit 10 –Verb patterns.When to use the gerund and when the infinitive after a verb.

Unit 11 –Past participles and the present perfect.Present perfect with 'never' and 'ever'

Unit 12 –Present perfect with 'for' and 'since'.

Unit 13 –Comparatives and superlatives.Much and more.More about comparatives.Comparing nouns

Superlatives and comparatives activity.

Unit 14 –'Just', 'already' and 'yet' with the present perfect tense.Compound nouns

Unit 15 –Defining relative clauses.Getting a handle on relative clauses.

Wh- /Relative clauses.Descriptions with relative clauses

Unit 16 –Understanding might, may and could.Using will and might.

May, might and could for possibility.

Unit 17 – REVISION

Unit 18 –'Too', 'very', 'enough'.Modifying adjectives with 'too', 'very' and 'enough'

Unit 20 –Tenses:present simple, present continuous, past simple, present perfect;

going to, present continuous with future meaning.

Mixed tenses.

Talking about plans for the future.

Unit 21 –'if' and 'whether'

Unit 22 –REVISION

Unit 23 –First conditional.'If' + present simple + will

Unit 24 –The second conditional.Would it be better if…

Third conditional.

State verbsand action verbs.

Unit 25 –Present perfect and past simple.

Unit 26 –Question tags

Unit 27–'might' and 'be likely to'.

Unit 28–'Used to' and 'would'.

Suggestions, instructions and advice

Unit 30 –, 'be able to' and 'manage to' in context.Present and past modals of ability.

MAPPE CONCETTUALI. FOTOCOPIE DA INVIARE A MEZZO MAIL. LINKS. PUBBLICAZIONI SCIENTIFICHE.

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.

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

Argomento 1: Ricostruzione delle geometrie 3D dei corpi rocciosi

Didattica frontale in aula (circa 10 ore)


Uso dei dati geologici puntuali e loro correlazione



Uso dei dati bidimensionali e loro correlazione



Giacitura degli strati e loro rappresentazione



Ricostruzione di geometrie planari in sottosuolo: le isoipse strato



Inclinazione reale e apparente



Lettura ed interpretazione dei limiti geologici in carta



Vincoli geometrici delle successioni stratigrafiche continue



Spessori reali e spessori apparenti



Geometrie connesse all’eteropia di facies



Criteri di riconoscimento e analisi delle discordanze



Geometria 3D dei corpi rocciosi e linee tempo: datazione di elementi geologici




Laboratorio:

Lettura carte geologiche ed esecuzione profili elementari (12 ore)



Argomento 2: Il processo sedimentario e criteri di analisi delle rocce sedimentarie

Didattica frontale in aula (circa 5 ore)


Costituenti delle rocce sedimentarie e loro significato



Classificazione rocce clastiche e particellari



Classificazione rocce terrigene



Rocce allochimiche



Rocce chimiche




Argomento 3: Significato paleogeografico e paleotettonico di successioni stratigrafiche

Didattica frontale in aula (circa 10 ore)


Le successioni di margine passivo



Le successioni di fondo oceanico



Le successioni flyscioidi



I melange tettonici



Le falde di ricoprimento



I depositi di bacini sinorogenici



Trasgressioni e regressioni



Cicli sedimentari



Elementi di geologia regionale


Argomento 4: Descrizione e riconoscimento di strutture tettoniche

Didattica frontale in aula (fino a fine corso)


Sistemi di faglie estensionali



Sistemi di faglie contrazionali



Sistemi di faglie trascorrenti



Le pieghe



Sistemi di pieghe e thrust


Laboratorio:

lettura carte geologiche ed esecuzione di profili attraverso strutture tettoniche (24 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
A.W. Bally, R. Catalano & J. Oldow – Elementi di tettonica regionale Pitagora Editrice Bologna
R.J. Lisle Geological Structures and Maps - Ed. Elsevier
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 per la lettura ed interpretazione di analisi diffrattometriche a raggi X
Esercitazione per la lettura ed interpretazione di analisi di fluorescenza a raggi X
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 particore 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.

Kearey et al. (2002). An Introduction to Geophysical Exploration. Wiley-Blackwell.
Lowrie (2007). Fundamentals of Geophysics, Second edition. Cambridge University Press.
Reynolds (2011). An introduction to applied and environmental geophysics. John Wiley & Sons.
New Manual of Seismological Observatory Practice (NMSOP-2). https://bib.telegrafenberg.de/publizieren/bibliotheksverlag/nmsop
Stein, S., Wysession, M. (2003). An Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure. Blackwell Publishing.
Havskov, J., Ottemoller, L. (2010). Routine Data Processing in Earthquake Seismology. Springer.
Dispense.

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. Misure elettriche in pozzo. 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.
Coco G., Corrao M. “Geofisica applicata con particolare riferimento alle prospezioni sismiche, elettriche, elettromagnetiche e geotermiche. Flaccovio Dario editore, pp. 240, 2009

Corrao M., Coco G. (2012): Geofisica Applicata -Flaccovio Dario editore

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

Lezioni in aula: Ricostruzione geometrica tridimensionale dei corpi geologici dai limiti geologici in pianta. Applicazione dei principi di stratimetria, di stratigrafia e di geologia strutturale nell’esecuzione di rilievi geologici. Tecniche di misura delle giaciture di elementi strutturali planari e lineari attraverso l’uso della bussola e rappresentazione in carta e su diagrammi di Schmidt. Esecuzione di profili geologici a differente scala. Norme di comportamento sul terreno, equipaggiamento e attrezzature.

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.

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