Lo studente deve possedere le conoscenze di base dei corsi istituzionali di Matematica e deve aver superato l’esame di Fisica.

Saranno trattati alcuni metodi geofisici di prospezione del sottosuolo in campo ambientale: metodo gravimetrico, metodo magnetico,  metodo sismico, metodo geoelettrico e metodo ground penetrating radar. Cenni di sismologia ed struttura interna della terra.

Conoscenze e comprensione

Al termine dell’insegnamento lo studente conoscerà i principi fisici dei metodi geofisici trattati (gravimetria, magnetometria, sismica, geoelettrica, georadar) e le grandezze misurate, con riferimento specifico alle applicazioni ambientali. Sarà in grado di comprendere i processi fisico-chimici che influenzano le proprietà geofisiche dei suoli e delle acque (es. salinità, umidità, porosità, presenza di contaminanti) e il loro effetto sulle misure. Comprenderà le tecniche relative alle indagini geofisiche in ambito ambientale e alla gestione dei dati.

Capacità di applicare conoscenze e comprensione

Al termine dell’insegnamento lo studente dovrà dimostrare di avere acquisito le conoscenze e la capacità di comprensione che gli consentano di saper progettare una campagna geofisica di superficie in contesti reali. Dovrà essere in grado di utilizzare la teoria per l’elaborazione ed interpretazione dei dati per realizzare un possibile modello geofisico del sottosuolo.

Autonomia di giudizio

Al termine dell’insegnamento lo studente saprà valutare i limiti di ogni metodo geofisico e scegliere il metodo più idoneo per problemi applicativi concreti. Saper interpretare le anomalie geofisiche proponendo ipotesi geologiche e/o ambientali alternative e motivandone la plausibilità.

Abilità comunicative

Al termine dell’insegnamento lo studente avrà acquisito una terminologia scientifica adeguata e saprà esporre con proprietà di linguaggio gli argomenti trattati nel corso.  Le competenze relative all’elaborazione e alla presentazione di dati sperimentali e quelle relative alla capacità di lavorare e comunicare in gruppo saranno acquisite anche con le esercitazioni di laboratorio.

Capacità di apprendimento

Al termine dell’insegnamento lo studente sarà in grado di sviluppare e approfondire ulteriori competenze, con particolare riferimento alla consultazione critica di materiale bibliografico, banche dati e risorse informative online.

Sono previsti 7 CFU di lezioni frontali e 2 CFU di esercitazioni sul campo.

La lezione frontale viene tenuta di norma con l’ausilio di presentazioni PowerPoint.

Il conseguimento dei crediti attribuiti all’insegnamento è ottenuto mediante prova orale con votazione finale in trentesimi ed eventuale lode. Il colloquio inizierà con un argomento a scelta dello studente su cui si chiederanno

chiarimenti aggiuntivi. Successivamente, a seconda dell’argomento a scelta, si porranno ulteriori domande relative ad almeno due altri argomenti del programma dell’insegnamento. Ciò al fine di accertare la conoscenza degli argomenti trattati, il grado di approfondimento mostrato dallo studente, e la capacità di collegare concetti comuni a più tematiche. 

Metodo gravimetrico: definizione e descrizione del campo gravimetrico, misure di gravità e loro standardizzazione nel tempo e nello spazio ( attrazione luni-solare, deriva strumentale, riduzioni di Faye, Bouguer e topografica), definizione di anomalia di Bouguer e suo significato fisico. Interpretazione delle anomalie e modelli di sottosuolo con particolare attenzione al potere risolutivo richiesto nelle problematiche ambientali. Metodo magnetico : definizione e descrizione del campo magnetico, misure di campo magnetico e loro standardizzazione nel tempo e nello spazio (riduzione al polo, campo normale) , definizione di anomalia. Interpretazione delle anomalie e

modelli di sottosuolo con particolare attenzione al potere risolutivo richiesto nelle problemati che ambientali. Metodo sismico : cenni sulle onde elastiche e sull’ottica geometrica, sismica a rifrazione e riflessione, costruzione di modelli dei primi strati del sottosuolo. Sismologia : terremoti, metodi statistici per la valutazione del rischio sismico, zonazione sismica e microzonazione mediante metodi geofisici. Struttura interna della terra dedotta da dati sismologici, gravimetrici e magnetici. Metodo geoelettrico: generalità del metodo, definizione di resistività, resistività delle rocce e dei minerali, flusso di corrente nel sottosuolo, dispositivi elettrodici per l’esecuzione di un rilievo,

interpretazione dei dati di resistività e modelli di sottosuolo. Metodo Georadar: cenni sulla propagazione di onde elettromagnetiche nel sottosuolo, caratteri stiche di costruzione delle antenne, potere risolutivo e profondità di penetrazione di un segnale radar, misure di velocità di propagazione del segnale radar nel sottosuolo, progettazione di un rilievo e criteri per la selezione delle antenne da utilizzare a seconda degli obiettivi del rilievo, interpretazione dei dati e modelli di sottosuolo. Nelle ore di Laboratorio ed Esercitazioni saranno previste acquisizioni sul campo di dati geofisici e successivamente elaborazione dei dati stessi.

-Giovanni Santarato, Nasser Abu Zeid, Samuel Bignardi, Lezioni di geofisica Applicata. Libreriauniversitaria.it edizioni, 2015.

-Alan E. Musset M. Aftab Khan. Esplorazione del sottosuolo: una introduzione alla geofisica applicata. Zanichelli (2003).

-Norinelli A. Elementi di Geofisica Applicata; Patron Bologna

- E. Carrara, A. Rapolla, N.Roberti. Le indagini geofisiche del sottosuolo: metodi elettrici e sismici; Liguori Editore.

-Antonio Rapolla . La Pericolosità Sismica. Liguori Editore (2208)

Sarà inoltre fornito agli studenti materiale didattico sotto forma di dispense relative agli argomenti del corso.