Insegnamento GEOLOGIA DEI TERREMOTI E RISCHIO SISMICO

Nome del corso di laurea	Scienze della terra per la gestione dei rischi e dell'ambiente
Codice insegnamento	A002126
Sede	PERUGIA
Curriculum	Geologia applicata alla salvaguardia e alla pianificazione del territorio
Docente responsabile	Francesco Mirabella
Docenti	Francesco Mirabella
Ore	42 Ore - Francesco Mirabella
CFU	6
Regolamento	Coorte 2023
Erogato	Erogato nel 2024/25
Erogato altro regolamento	Informazioni sull'attività didattica Coorte 2022 - Erogato nell'anno 2023
Attività	Caratterizzante
Ambito	Discipline geologiche e paleontologiche
Settore	GEO/03
Anno	2
Periodo	Primo Semestre
Tipo insegnamento	Obbligatorio (Required)
Tipo attività	Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento	Italiano
Contenuti	-Richiami di meccanica delle rocce, fagliamento e riattivazione, attrito e pressione di poro, reologia e spessore sismogenetico. -Richiami di sismologia, onde sismiche, magnitudo, meccanismi focali -Geomorfologia tettonica, scarpate di faglia, terrazzi marini e terrazzi fluviali, perturbazione del reticolo ad opera della tettonica. -ciclo sismico, il terremoto caratteristico -Paleosismologia, metodi di datazione per il Quaternario; -Strutture sismogeniche -Rischio sismico, pericolosità, vulnerabilità, cenni di microzonazione sismica.
Testi di riferimento	-Yeats R., Sieh K., Allen C. The Geology of earthquakes. Oxford University Press. 1997 - Burbank D.W. and Anderson R.S. (2001): Tectonic Geomorphology. Blackwell Science, 274 pp. - McCalpin J.P. (2009): Paleoseismology. Academic Press, 2nd edition, 613 pp. - Schumm S.A., Dumont J.F. and Holbrook J.M. (2000): Active tectonics and alluvial rivers. Cambridge University Press, pp. 276.
Obiettivi formativi	L’obiettivo del corso è di fornire agli studenti le basi per l’identificazione la caratterizzazione di sorgenti sismogenetiche attraverso l'integrazione di dati geologici, geomorfologici, geofisici e sismologici. Il corso sarà anche volto: i) all’integrazione di dati di geologia del Quaternario, geomorfologia tettonica e geologia strutturale per la ricostruzione dell’evoluzione tettonica recente di sistemi di faglie; ii) al riconoscimento, ricostruzione ed analisi di markers geomorfologici per la stima dei tassi di deformazione di aree tettonicamente attive; alla pianificazione di indagini paleosismologiche per la caratterizzazione dell’attività tettonica olocenica delle faglie attive; ii) all’applicazione di tecniche geocronologiche utili alla datazione di eventi deformativi recenti; iv) all'applicazione delle conoscenze e metodi acquisiti alla riduzione del rischio sismico.
Prerequisiti	Avere conoscenze di base di geologia strutturale, geomorfologia, sismologia, geologia del Quaternario.
Metodi didattici	Il corso si svolge mediante lezioni, seminari, lettura e comprensione di articoli scientifici, escursioni didattiche sul terreno.
Modalità di verifica dell'apprendimento	Esame orale
Programma esteso	1. Che cosa è un terremoto: Distribuzione mondiale dei terremoti, cenni di tettonica a placche. 2. Condizioni meccaniche per l’enucleazione di un terremoto: Concetti di stress e strain; Teoria di Anderson; Criterio di Coulomb, Griffith; La riattivazione: criterio di Amonton, ruolo della pressione dei fluidi nella fratturazione e riattivazione; Profili reologici; Transizione fragile-duttile; Fattori che regolano la profondità massima dei terremoti. 3. Faglie sismologiche: Tipi di onde sismiche, calcolo dell'ipocentro, epicentro e soluzioni focali; Definizione di Magnitudo e Momento sismico; distribuzione areale dei terremoti - distribuzione in base alla cinematica - distribuzione in base alle profondità. 4. Il ciclo sismico: Modelli di ricorrenza; Il terremoto caratteristico; scala Richter e MCS; Terremoti storici; Confronto con dati di deformazione attiva, e stato di stress; Confronto con le strutture geologiche. 5. Tassi di deformazione nel far-field e nel near-fault: Metodi di individuazione dei tassi di deformazione: GPS, livellazione geodetica, DinSar; 6. Faglie geologiche: dimensione delle superfici di faglia in relazione alla magnitudo dei terremoti; Dimensioni, crescita e segmentazione di faglie; I rapporti di scala di una faglia e sua evoluzione nel tempo; Influenza della interazione e collegamento di faglie sulla massima magnitudo attesa; Esempi di paleoterremoti registrati dalle rocce, rocce di faglia, pseudotachiliti. 7. Metodi geologici di studio delle faglie attive: Identificazione delle strutture attive attraverso: rapporto tra sedimentazione/erosione e tettonica, geologia del Quaternario, relazioni di cross-cutting, risposta del paesaggio e dell’idrologia superficiale alla tettonica attiva; Investigazione paleosismologica e geofisica ad alta risoluzione; Relazione tra dimensioni delle faglie e magnitudo attesa, effetti cosismici legati al terremoto; Espressione cumulata e co-sismica dei terremoti, confronto tra cinematica dei meccanismi focali e paleo-strain ricostruito da faglie geologiche, esempi da alcuni terreomti recenti. 8. Geomorfologia tettonica: Acquisizione, riconstruzione ed analisi di modelli digitali del terreno ad alta risoluzione L'utilizzo di tecniche di geomorfologia strutturale per l'individuazione di deformazioni a medio termine; Markers geomorfologici, terrazzi marini e fluviali; Morfometria: curva ipsometrica, fattore di asimmetria trasversale, indice di lunghezza-pendenza; Stima dell'incisione dei corsi d'acqua attraverso la stream power e la mappatura e datazione di terrazzi fluviali. 9. Ricostruzione di faglie a profondità ipocentrali, Proiezione di terremoti su faglie geologiche 10. Metodi di datazione assoluta 14C, U/Th, OSL, cosmogenici, tefrocronologia, paleomagnetismo, dendrocronologia, etc... Range di applicazione. 11. Rischio sismico, pericolosità sismica, sorgenti sismotettoniche, effetti di sito; Metodologie innovative di pericolosità sismica: sorgenti sismogenetiche individuali. Elementi di microzonazione sismica: livelli di approfondimento della microzonazione sismica; Definizione delle microzone omogenee in prospettiva sismica, zone stabili, zone stabili suscettibili di amplificazione, zone suscettibili di instabilità.