Insegnamento PROSPEZIONI GEOFISICHE

Corso
Scienze della terra per la gestione dei rischi e dell'ambiente
Codice insegnamento
GP004875
Curriculum
Geologia applicata alla salvaguardia e alla pianificazione del territorio
Docente
Paolo Mancinelli
Docenti
  • Paolo Mancinelli
Ore
  • 57 ore - Paolo Mancinelli
CFU
6
Regolamento
Coorte 2024
Erogato
2024/25
Attività
Caratterizzante
Ambito
Discipline geofisiche
Settore
GEO/10
Tipo insegnamento
Obbligatorio (Required)
Tipo attività
Attività formativa monodisciplinare
Lingua insegnamento
ITALIANO
Contenuti
Questo corso presenta i principali metodi di prospezione geofisica del sottosuolo.
Verranno affrontati metodi di prospezione attivi (sismica e rifrazione, riflessione, ecc) e metodi passivi (anomalie magnetiche e gravimetriche, flusso di calore, ecc) per la caratterizzazione a scala crostale a fini esplorativi o di ricerca.
Verranno inoltre affrontati i principali metodi di prospezione alla scala locale (MASW, Elettrici, GPR, ecc) che trovano applicazione nel campo della caratterizzazione di siti di costruzione.
Testi di riferimento
• An Introduction to Applied and Environmental Geophysics – J. M. Reynolds – Wiley-Blackwell
• An introduction to geophysical exploration – P. Kearey et al – Wiley-Blackwell
• Applied geophysics – W. M. Telford et al – Cambridge University press
Obiettivi formativi
Obiettivo del corso è quello di fornire agli studenti le conoscenze necessarie per la realizzazione e la comprensione delle principali metodologie utilizzate per la caratterizzazione del sottosuolo tramite metodi geofisici attivi e passivi basati sull'acquisizione di profili sismici, metodi elettrici, elettromagnetici, analisi delle anomalie dei campi di potenziale e termico a tutte le scale.
Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica, trigonometria, dei campi di potenziale terrestre magnetico e gravitazionale, del campo termico terreste.
Metodi didattici
Lezioni frontali, esercitazioni
Altre informazioni
Il materiale didattico utilizzato per lo svolgimento delle lezioni (slides) sarà fornito agli studenti.
Modalità di verifica dell'apprendimento
La verifica dell’apprendimento dei concetti trattati a lezione verrà effettuato tramite una prova orale che sarà svolta una volta completato il corso. Tale verifica verterà esclusivamente sui temi trattati a lezione. Le domande fatte in sede di esame riguarderanno le parti fondamentali del programma svolto, incluse le eventuali esercitazioni svolte durante il corso.
Programma esteso
• Basi della fisica delle onde, onde nel dominio tempo e nel dominio frequenze, concetto di anomalia, concetto di noise, SNR.
• Caratteristiche delle onde sismiche di volume e di superficie
• Fronte d’onda, raypath e wavefront, impedenza acustica, diffrazione, convoluzione
• Dromocrone per onde dirette, rifratte e riflesse nel caso a strati orizzontali e paralleli
• Dromocrone per onde dirette, rifratte e riflesse nel caso a strati inclinati
• Sismica a rifrazione, legge di Snell, rifrazione critica, coefficiente di riflessione, limiti della sismica a rifrazione.
• Sismica a riflessione, Common Shot Gathers, Common Mid Point.
• Principali accorgimenti per una corretta acquisizione di dati sismici.
• Fondamenti di processing di dati sismici (NMO, Stacking, Deconvoluzione, Migrazione, conversione in profondità).
• Velocità sismiche delle rocce, metodi per la determinazione e importanza del modello di velocità.
• Onde di superficie, dispersione, caratteristiche e aspetti normativi che richiedono la caratterizzazione sismostratigrafica (NTC2018).
• Metodi che sfruttano le onde di superficie: MASW, HVSR. Loro caratteristiche, punti di forza e limiti.
• Metodi Elettrici: resistività dei materiali, configurazioni elettrodi per misure di resistività, resistività apparente Vs reale, inversioni di modelli ERT.
• Nozioni fondamentali dei metodi a potenziale spontaneo, a polarizzazione indotta, elettromagnetici TEM-TDEM e magnetotellurici.
• Ground Penetrating Radar (GPR), relazione tra velocità di propagazione dell’impulso GPR e proprietà EM dei materiali, risoluzione Vs penetrazione in funzione delle frequenze di antenna, limiti in casi ad alta conducibilità elettrica, applicazioni di metodi GPR.
• Principi fondamentali della geotermia. Flusso di calore, trasferimento di calore, Equazione di Fourier, conducibilità termica di materiali naturali, sfruttamento della risorsa geotermica
• Anomalie magnetiche, magnetizzazione e campo indotto, temperatura di Curie -> profondità di Curie, suscettività magnetiche delle rocce e dei minerali, magnetizzazione e paleomagnetismo.
• Analisi di una carta di anomalie: intensità e lunghezze d’onda delle anomalie.
• Anomalie gravimetriche, correzioni del dato gravimetrico misurato, dati di densità delle rocce, principi per l’interpretazione delle anomalie gravimetriche.
• Filtraggio anomalie, forward modeling, inverse modeling.
• Acquisizioni geofisiche 4D: significato, applicazioni e potenzialità.
Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Il corso tratta argomenti riconducibili agli Obiettivi di Sviluppo Sostenibile (SDGs) dell'Agenda ONU 2030:
- Obiettivo 7. Energia pulita ed accessibile.
- Obiettivo 12. Consumo e produzione responsabili.
- Obiettivo 15. La vita sulla Terra. Proteggere, ripristinare e favorire un uso sostenibile dell’ecosistema terrestre
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