Presentazione

Organizzazione della Didattica

DM270
SCIENZE GEOLOGICHE


14

Corsi comuni

 

Frontali Esercizi Laboratorio Studio Individuale
ORE: 88 12 34 64

Periodo

AnnoPeriodo
III anno1 semestre

Frequenza

Obbligatoria

Erogazione

Convenzionale

Lingua

Italiano

Calendario Attività Didattiche

InizioFine
01/10/201424/01/2015

Tipologia

TipologiaAmbitoSSDCFU
caratterizzanteAmbito geofisicoGEO/107
caratterizzanteAmbito geofisicoGEO/115
altre attivita' Nessun ambitoGEO/102


Responsabile Insegnamento

ResponsabileSSDStruttura
Prof. CAPORALI ALESSANDROGEO/10Dipartimento di Geoscienze

Altri Docenti

DocenteCoperturaSSDStruttura
Prof. CAPORALI ALESSANDROAffidamento direttoGEO/10Dipartimento di Geoscienze
Prof.ssa ZAJA ANNALISAIstituzionaleGEO/11Dipartimento di Geoscienze

Attività di Supporto alla Didattica

Non previste.

Bollettino

Conoscenze di base di fisica, matematica, geologia strutturale, calcolo

Combinazione di nozioni geologiche e fisico-matematiche per costruire semplici modelli quantitativi di fenomeni di interesse geologico. Il modulo di geofisica applicata presenta agli studenti un quadro generale delle tecniche geofisiche adatte alla prospezione geologica, idrogeologica, ambientale ed ingegneristica. Una attenzione particolare è data al metodo geoelettrico in corrente continua e alla prospezione sismica a rifrazione. Lo studente acquisirà conoscenze specifiche riguardanti sia le procedure di acquisizione, di elaborazione ed interpretazione dei dati.

Lezioni Frontali, svolgimento di esercizi Geofisica applicata: 2 CFU di apprendimento frontale , 1CFU di esercitazioni al computer, 1CFU che comprende 2 uscite in campagna

Parte 1 Cinematica delle placche 1.1 Paleomagnetismo: proprietà magnetiche delle rocce, magnetizzazione termorimanente, ricostruzione della posizione del paleopolo con dati di declinazione e inclinazione magnetica in campioni di fondo oceanico 1.2 Cinematica delle Placche Litosferiche, Poli Euleriani di rotazione, calcolo della velocità assoluta e relativa delle placche Parte 2 Sforzo e deformazione 2.1 Richiami e definizioni 2.2 Riduzione agli assi principali del tensore degli sforzi e deformazioni; angolo di massimo sforzo di taglio 2.3 Legge di Hooke e proprietà elastiche nei solidi; sforzo uniassiale e piano; deformazione uniassiale. 2.4 Curvatura di una lamina. Rigidità flessurale. Equazione differenziale della deformata unidimensionale di una lamina sottile. 2.5 Esempi di deformazione e calcolo dello sforzo e deformazione all'interno della lamina con vari vincoli e condizioni al contorno: laccolite; litosfera oceanica soggetta a un carico superficiale costante e variabile sinusoidalmente; lunghezza d'onda caratteristica della litosfera oceanica; risposta a carico orizzontale e buckling; flessura in un trench oceanico. 2.6 Sforzo e deformazione in rocce di faglia: coefficiente di attrito statico, teoria di Anderson. Terremoti: criterio di rottura di Amonton, modello meccanico dello 'slider block', coefficiente di attrito dinamico, stress drop e tempo di ricorrenza. Parte 3 Sismologia con cenni di prospezione sismica 3.1 Equilibrio nelle rocce ed equazione di Navier Stokes 3.2 Derivazione dell'equazione d'onda: onde P e S; onde di superficie; confronto con le onde elettromagnetiche 3.3 Soluzione d'onda piana. Onde monocromatiche. Principio di sovrapposizione, spettro di potenza, analisi di Fourier 3.4 Localizzazione epicentrale 3.5 Magnitudo, momento sismico, formule empiriche di Wells e Coppersmith 3.6 Relazione di Gutenberg Richter, zonazione sismica, Catalogo Parametrico dei Terremoti Italiani CPTI, completezza del Catalogo 3.7 Meccanismo Focale, tensore momento sismico. 3.8 Andamento della densità, velocità sismica e gravità in funzione della profondità. Zone a bassa velocità e zone d'ombra Parte 4 Gravità e Gravimetria 4.1 Potenziale gravitazionale terrestre: sviluppo in polinomi di Legendre, momenti principali d'inerzia della Terra 4.2 Effetti della non sfericità della gravità terrestre: precessione e nutazione astronomiche; moto del polo; regressione del nodo delle orbite; misura del Glacial Isostatic Rebound 4.3 Superfici equipotenziali: geoide ed ellissoide; Gravità normale e gravità vera: deviazione della verticale e anomalia gravimetrica 4.4 Riduzione delle anomalie gravimetriche: correzione di aria libera e di Bouguer 4.5 Anomalie prodotte da corpi sommersi: modello sferico e modello cilindrico, con applicazioni alla prospezione gravimetrica 4.6 Anomalie gravimetriche, orogeni e fosse oceaniche. Isostasia secondo Airy. Parte 5 Rocce e Termodinamica 5.1 Flusso termico, coefficiente di diffusione termica, secondo principio della Termodinamica 5.2 Flusso termico negli oceani e nei continenti. Correlazione con l’età. 5.3 Equazione di Fourier sulla conduzione termica 5.4 Geoterma stazionaria a concentrazione costante. Inconsistenza con i dati sperimentali 5.5 Geoterma stazionaria a concentrazione variabile esponenzialmente 5.6 Effetto in profondità delle variazioni periodiche di temperatura in superficie: skin depth, permafrost e traccia termica delle glaciazioni in ere geologiche 5.7 Riscaldamento/raffreddamento istantaneo di un semispazio: soluzione dell'equazione della diffusione, funzione di errore complementare. Metodi di geofisica applicata: sismica a rifrazione, riflessione, geoelettrica in cc.

Compitino scritto ed esame orale

Valutazione dell'esito del compito scritto e domande integrative Discussione di una relazione sui dati acquisiti in campagna con la tecnica dei sondaggi SEV e di sismica a rifrazione Verifica sulle competenze acquisite dagli studenti in relazione agli argomenti trattati durante le lezioni frontali.

Telford W.M., Geldart L.P., Sheriff R.E, Applied Geophysics. : Cambridge University Press, Reynolds J.M., An Introduction to Applied and Environmental Geophysics. : Wiley,

Dispense ed esercizi risolti sono disponibili alla pagina: http://www.geoscienze.unipd.it/personal/caporali-alessandro/didattica Dispense di Geofisica Applicata