Insegnamento APPLIED GEOPHYSICS

Corso
Scienze della terra per la gestione dei rischi e dell'ambiente
Codice insegnamento
GP006020
Sede
PERUGIA
Curriculum
Geosciences for environmental sustainability
Docente
Maurizio Ercoli
Docenti
  • Maurizio Ercoli
Ore
  • 63 ore - Maurizio Ercoli
CFU
9
Regolamento
Coorte 2022
Erogato
2022/23
Attività
Caratterizzante
Ambito
Discipline geofisiche
Settore
GEO/10
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
INGLESE
Contenuti
Metodi geofisici e loro applicabilità. Pianificazione di una campagna geofisica. Concetti generali di acquisizione, elaborazione, interpretazione di dati geofisici.

Metodi Sismici.
Metodi gravimetrico, geomagnetico, elettromagnetici.

Applicazioni ed esempi.
Testi di riferimento
- Slides fornite dal docente.

- Telford, W. M., Geldart, L. P., Sheriff, R. E. & Keys, D. A., 1976. Applied Geophysics, Cambridge University Press, London, Cambridge.

- Anstey N.A., 1982. Simple Seismic. IHRDC, Boston.

- Sheriff, R.E., 1991. Encyclopedic Dictionary of Exploration Geophysics. Society of Exploration Geophysicists.

- Yilmaz, O., 2001. Seismic Data Analysis: Processing, Inversion, and Interpretation of Seismic Data (two volumes). Society of Exploration Geophysicists.

- Young R. A., 2004. A Lab Manual of Seismic Reflection Processing. EAGE Publications.

- Biondo L. Biondi, 2006. 3D Seismic Imaging. Society of Exploration Geophysicists.

- Chopra, S. and Marfurt, K. J., 2007. Seismic Attributes for Prospect Identification and Reservoir Characterization. Society of Exploration Geophysicists.

- Lowrie W., 2007 (Second Edition). Fundamental of Geophysics. Cambridge University Press, London, Cambridge.

- Jol., H., M., 2009. Ground Penetrating Radar Theory and Applications. Elsevier.
Obiettivi formativi
L'insegnamento rappresenta un approfondimento delle tematiche trattate nei corsi di geofisica di base ed esamina aspetti teorici e tecnico/pratici utili ad una corretta gestione, analisi e visualizzazione dei dati geofisici.

L'obiettivo principale consiste nel fornire agli studenti le basi sull'acquisizione ed il trattamento di dati geofisici che consentano un' interpretazione consapevole finalizzata ad una corretta ricostruzione di modelli geologici del sottosuolo.

Le principali conoscenze acquisite saranno:

- conoscenza teoriche e pratiche di base delle tecniche geofisiche inserite nel programma del corso

- conoscenze teoriche di base sui metodi gravimetrico e geomagnetico.

- conoscenze specifiche su metodi sismici (in particolare sismica a riflessione), elettromagnetici (in particolare Ground Penetrating Radar).

- conoscenze di base sul calcolo ed uso di attributi sismici.

Le principali abilità saranno:

- capacità di pianificazione di una campagna geofisica, identificazione dell’obbiettivo e del metodo, selezione del corretto intervallo tra stazioni di misura, riconoscimento delle fonti di disturbo, analisi ed elaborazione dei dati, valutazione critica dei metodi e delle procedure utilizzate, integrazione di diversi metodi e dati, anche geologici.

- conoscenza delle principali caratteristiche di strumenti, attrezzature e principali parametri necessari ad una corretta acquisizione di dati geofisici.

- conoscenza delle caratteristiche generali di programmi, algoritmi e parametri necessari ad una corretta elaborazione.

- conoscenza degli strumenti di base per un'accurata interpretazione di dati geofisici.
Prerequisiti
Al fine di comprendere e saper applicare la maggior parte delle tecniche descritte nell'insegnamento è necessario avere sostenuto con successo gli esami di Fisica (indispensabile), Matematica (indispensabile) e Fisica Terrestre (importante). La conoscenza di questi concetti rappresenta un prerequisito indispensabile per lo studente che voglia seguire il corso con profitto.

Nello specifico, relativamente al modulo di Fisica Terrestre (Corso di Laurea Triennale in Geologia):

Concetti generali della Geofisica: anomalia ed interpretazione di dati geofisici.

Elementi di sismologia: tipologie di onde sismiche, propagazione delle onde, impedenza acustica.

Sismica attiva: Principi generali della sismica a rifrazione e a riflessione. Dromocrone, calcolo di spessori e velocità dei sismostrati.

Gravimetria e magnetismo. Elementi generali, significato di anomalie e loro interpretazione.
Metodi didattici
Il corso è organizzato in:

- lezioni teoriche frontali in aula ed in modalità telematica su tutti gli argomenti del corso;

- esercitazioni pratiche al computer in laboratorio e via connessione remota per l'analisi e il trattamento di dati geofisici (sismica a riflessione e georadar); agli studenti verranno forniti dati, programmi e presentazioni per ulteriori esercitazioni individuali;

- esercitazione pratica in campagna per acquisizione dati geofisici.

- seminari e gruppi di lavoro
Altre informazioni
Dipartimento di Fisica e Geologia, Piazza Università 1, 06100 Perugia.

http://www.fisica.unipg.it/fisgejo/index.php/it/didattica/corsi-di-laurea-in-geologia/msc-in-geology-for-energy-resources-new.html
Modalità di verifica dell'apprendimento
La valutazione verrà effettuata tramite prova orale via piattaforma web dipartimentale (ad esempio Micr. Teams) o in presenza in aula.

L'esame prevederà la verifica dell'apprendimento di concetti teorici ed aspetti pratici relativi al trattamento di dati geofisici, finalizzati ad una corretta interpretazione del sottosuolo.

L'esame si svolgerà mediante una prova orale della durata non superiore ad un'ora, con domande comprendenti anche brevi esercizi a carattere computazionale.

La prova è finalizzata a verificare la capacità di applicare correttamente le conoscenze teoriche e metodologiche indicate nel programma (acquisizione, elaborazione di dati geofisici, in particolare di sismica a riflessione e georadar), la capacità di comprensione delle problematiche proposte e la capacità di proporre una risposta ragionata.

Il punteggio finale verrà calcolato sulla base delle risposte corrette fornite rispetto alla totalità delle domande proposte. L'esame consentirà di accertare la capacità di conoscenza e comprensione, la capacità di applicare le competenze acquisite e la capacità di apprendere e di elaborare soluzioni corrette in autonomia di giudizio.

Per informazioni sui servizi di supporto agli studenti con disabilità e/o DSA visita la pagina http://www.unipg.it/disabilita-e-dsa
Programma esteso
Introduzione:
Introduzione ai concetti fondamentali della geofisica, panoramica sulle tecniche geofisiche, definizione di sensitività e risoluzione ed applicabilità dei metodi. Pianificazione di una campagna geofisica: identificazione dell’obbiettivo, selezione degli intervalli di misura e dei parametri, individuazione di fonti di rumore, strumenti di base per l’analisi dei dati in campo ed in laboratorio, principi di analisi del segnale, conversione A/D, cenni di inversione e modellazione con creazione di dati sintetici con codici specifici.

Sismologia applicata e metodi sismici:
Cenni ai principi fisici e richiami teorici, onde elastiche e sismiche, tipi di onde e relativi metodi, propagazione, rifrazione, riflessione, diffrazione, velocità, attenuazione, sorgenti sismiche, individuazione e registrazione delle onde sismiche, modello convolutivo, metodi sismici a riflessione, rifrazione, analisi di onde di superficie attivi e passivi; acquisizione, elaborazione ed analisi delle forme d’onda, formato dati (SEG-Y), tipi e metodi di calcolo di velocità per le varie tecniche, conversione in profondità e principi di migrazione, principi di interpretazione sismica, attributi sismici, potenzialità e limiti dei metodi.

Metodi Elettromagnetici:
Introduzione sui principi fisici dell’elettromagnetismo, onde elettromagnetiche e comportamento elettromagnetico dei materiali, Ground Penetrating Radar (GPR), strumentazione e configurazione antenne, dati a copertura singola e a copertura multipla, antenne singole ed array di antenne, acquisizione, elaborazione dati e tecniche interpretative di dati 2D e 3D, parallelismo con la sismica a riflessione, campi di applicazione e limitazioni, casi di studio ed esempi. Attività pratiche di elaborazione dati con codici commerciali e liberi.
Gravimetria:
Introduzione sui principi fisici della gravità, misure di gravità, ellissoide e geoide, anomalie gravimetriche e principali correzioni, metodi interpretativi, campi regionale e locale, anomalie dovute a corpi con geometrie diverse, determinazione di profondità e massa, cenni a modellazione diretta ed inversa, campi di applicazione e limitazioni, esempi di studio.

Magnetometria:
Introduzione sui principi fisici del geomagnetismo, proprietà magnetiche di rocce e minerali, campo magnetico terrestre e variazioni, strumenti e tecniche di misura, cenni di elaborazione dati e principi di interpretazione, modellazione di anomalie dovute a corpi con diverse geometrie e proprietà magnetiche, determinazione della profondità, confronto con metodo gravimetrico, campi di applicazione e limitazioni, esempi di studio.
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