Programmi

 

60/63/53 - GEOFISICA

Anno Accademico ​2015/2016

Docente
SILVANA ​FAIS (Tit.)
Periodo
Secondo Semestre ​
Modalità d'Erogazione
Convenzionale ​
Lingua Insegnamento
 ​



Informazioni aggiuntive

CorsoPercorsoCFUDurata(h)
[60/63] ​ ​SCIENZE GEOLOGICHE [63/00 - Ord. 2010] ​ ​PERCORSO COMUNE988
Obiettivi

- Fornire le conoscenze di base sui principali metodi di prospezione geofisica con particolare riferimento alle applicazioni finalizzate alla soluzione di semplici problematiche di tipo geologico- tecnico e ambientale
- insegnare l’uso di strumenti e le modalità operative per l’acquisizione dei dati relativi ai predetti metodi
- fornire le conoscenze di base relative all’uso di software per il trattamento e la rappresentazione dei dati geofisici.

Prerequisiti

Avere sostenuto gli esami di Matematica con elementi di statistica, Fisica, Geologia e Petrografia.

Contenuti

LA GEOFISICA E LO STUDIO DEL SOTTOSUOLO
Il terreno e le sue caratteristiche fisiche. Fondamenti fisici dei metodi di indagine geofisica. Introduzione ai metodi di prospezione e loro classificazione.
METODO MAGNETICO
Campo magnetico terrestre: rappresentazione del campo, unita’ di misura del c.m.t., variazioni temporali del c.m.t. Esecuzione delle misure magnetiche: elementi da misurare e precisione necessaria. Variazione diurna del c.m.t. Strumenti per la misura degli elementi magnetici.
Rilievo aeromagnetico: strumenti impiegati nella prospezione aeromagnetica, esecuzione delle misure. riferimento sulla carta topografica delle linee di volo dell’ aereo.
Rappresentazione dei risultati: isoanomale. Carte magnetiche. Interpretazione delle anomalie magnetiche: interpretazione quantitativa e qualitativa delle anomalie magnetiche. Analisi delle correlazioni tra anomalie magnetiche e strutture geologiche. Applicazione del metodo magnetico a problemi di carattere ambientale.
METODO GRAVIMETRICO
Densita’ dei corpi geologici, definizione della gravita’, linee di forza e superfici equipotenziali. Geoide, forma e dimensioni della terra. Influenza dei corpi celesti sulla gravita’, effetto lunisolare. Misura della gravita’: gravimetri lineari, gravimetri astatici. Trattamento del dato gravimetrico: trasformazione p.s. - mgal, curva di deriva, riduzioni di gravita’, profili Nettleton. Interpretazione delle anomalie gravimetriche: campo locale, campo regionale, metodi di separazione dei campi. Metodi di interpretazione: metodo diretto, metodo indiretto. Formule analitiche per il calcolo delle anomalie prodotte da corpi di forma geometrica semplice. Cenni sull’interpretazione di anomalie gravimetriche associate a distribuzioni di masse bi-dimensionali. Applicazione del metodo gravimetrico a problemi di carattere geologico-strutturale e geologico-tecnico.
METODO SISMICO
Propagazione delle onde sismiche: corpi elastici ed onde elastiche. Principio di Huygens, riflessione e rifrazione, legge di Snell. Onde elastiche: onde longitudinali, trasversali, superficiali. Cenni sulla correlazione tra velocita’ delle onde sismiche e parametri elastici e geomeccanici: legge di Hooke. Differenze tra parametri elastici ricavati per via dinamica e per via statica. Indici RQD ed IQ. Impedenza acustica, coefficiente di riflessione e di trasmissione. Generazione e ricezione dei segnali sismici.
Metodo sismico a rifrazione: Cenni sui problemi operativi generali. Semplici metodi di interpretazione dei dati.
Metodo sismico a riflessione: Registrazione del segnale sismico. Rilievi in copertura semplice e in copertura multipla. Le riflessioni sismiche, sismogrammi, iperbole di riflessione. Correzioni statiche e correzioni dinamiche. Concetti fondamentali relativi al trattamento del segnale sismico: registrazione sismica analogica e digitale. Fenomeno dell’ esplosione nel dominio del tempo e nel dominio della frequenza. Ondina di Ricker. Concetti generali sul significato delle operazioni di convoluzione e deconvoluzione del segnale, filtraggi.
METODI GEOELETTRICI E ELETTROMAGNETICI
Definizione dei metodi elettrici. Proprieta’ elettriche delle rocce con particolare riguardo alla resistivita’. Unita’ di misura della resistivita’. Misura della resistivita’ sul terreno: quadripoli. Quadripoli di Wenner e di Schlumberger. Differenziazione metodologica nelle misure di resistivita’: sondaggi e profili. Interpretazione dei sondaggi elettrici verticali (SEV) e dei profili di resistivita’. Cenni sulla tomografia elettrica.
Potere risolutivo delle misure di resistivita’: equivalenza, anisotropia.
Generalità sulle tecniche elettromagnetiche più comunemente impiegate nella soluzione di problemi di carattere ambientale. Il metodo VLF. Cenni sull’elaborazione e interpretazione dei dati VLF.

Metodi Didattici


Modalità di erogazione:
Tradizionale (lezioni frontali, lezioni pratiche di laboratorio con uso di strumenti e computers, escursioni didattiche).
Modalità di frequenza:
Fortemente consigliata

Verifica dell'apprendimento

Prova finale sia orale sia scritta (esercizi). Valutazione con voto in trentesimi

Testi

Dispense distribuite durante il corso
GASPARINI P., MANTOVANI M. S. M. - Fisica della terra solida - Liguori, 1982
NORINELLI A. - Elementi di Geofisica applicata - Patron, Bologna. 1982
TELFORD W. M., GELDART L.P., SHERIFF R.E., KEYS D.A. - “Applied Geophysics” - Cambridge University Press, 1976.
KEAREY P., BROOKS M. - An Introduction to Geophysical Exploration - Blackwell Scientific Publications. 1991.
VOGELSANG D. - Environmental Geophysics – A practical guide, Springer, 1995

Reference books:
Handouts distributed during the course
GASPARINI P., MANTOVANI M. S. M. - Fisica della terra solida - Liguori, 1982
NORINELLI A. - Elementi di Geofisica applicata - Patron, Bologna. 1982
TELFORD W. M., GELDART L.P., SHERIFF R.E., KEYS D.A. - “Applied Geophysics” - Cambridge University Press, 1976.
KEAREY P., BROOKS M. - An Introduction to Geophysical Exploration - Blackwell Scientific Publications. 1991.
VOGELSANG D. - Environmental Geophysics – A practical guide, Springer, 1995

Reference books:
Handouts distributed during the course
GASPARINI P., MANTOVANI M. S. M. - Fisica della terra solida - Liguori, 1982
NORINELLI A. - Elementi di Geofisica applicata - Patron, Bologna. 1982
TELFORD W. M., GELDART L.P., SHERIFF R.E., KEYS D.A. - “Applied Geophysics” - Cambridge University Press, 1976.
KEAREY P., BROOKS M. - An Introduction to Geophysical Exploration - Blackwell Scientific Publications. 1991.
VOGELSANG D. - Environmental Geophysics – A practical guide, Springer, 1995

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