Scienze e Didattica dei Sistemi Naturali - Sciences and Teaching of Natural Systems

1. Parte generale: 1.1 Sviluppo storico delle conoscenze: Dal Conte Marsili alla crociera del Challanger, il contributo della geologia marina alla definizione dei modelli di tettonica globale, i progetti DSDP/ODP, situazione attuale e prospettive future della geologia marina. 2. Le piane batiali e la circolazione oceanica: 2.1 Le dorsali oceaniche: Morfologia e struttura della crosta oceanica, flusso di calore, meccanismi di effusione, idrotermalismo, comunità bentoniche abissali. 2.2 Oceanografia fisica: Il picnoclino, la circolazione superficiale, le correnti di bordo; Coriolis ed Eckman. La circolazione profonda, formazione di acque profonde, le correnti geostrofiche. Fenomeni di upwelling e influssi su produttività e clima. Regime estuarino e antiestuarino, circolazione superficiale e profonda nel Mediterraneo. 2.3 Le piane batiali: Morfologia e sedimentazione di mare profondo. Meccanismi di trasporto e profondità di compensazione. Produttività biologica e sedimentazione. Sedimentazione e clima, indicatori paleoclimatici (equazioni di trasferimento, isotopi stabili). Sapropel. 3. I margini continentali 3.1 Fenomeni di instabilità gravitativa: Tipi e fattori di instabilità, evoluzione del fenomeno (pre- sin- e post- rottura). Flussi granulari, di detrito, di torbida. 3.2 Canyon e correnti di torbida: Canyon e canali oceanici. Le correnti di torbida, evidenze ed ipotesi. Conoidi e canali torbiditici. 3.3 Correnti di fondo e contouriti: Le conturiti e la circolazione termoalina, lineamenti erosivi e deposizionali. Cascaditi e strati nefeloidi. 4. Le piattaforme continentali 4.1 Fisografia delle piattaforme: Il ciglio della piattaforma, rapporti tra morfologia e contesto geodinamico, piattaforme in aree glaciali, temperate e tropicali. 4.2 Processi de posizionali: Piattaforme a dominio ondoso, di corrente e di marea. Ambiente litorale e deltizio, tempestiti. Sedimentazione moderna, relitta e palinsesta. 4.3 Stratigrafia delle piattaforme: Regressione e trasgressione, meccanismi di arretramento della linea di riva, morfologie relitte. Mappatura geologica delle piattaforme continentali. 5. La stratigrafia sequenziale 5.1 La stratigrafia sismica: Terminazioni basali e inconformità, facies acustica, onlap costieri. 5.2 La stratigrafia sequenziale: Lo spazio disponibile per la sedimentazione, sequenze deposizionali di diverso ordine, systems tracts di basso stazionamento, trasgressivo, di alto stazionamento e di regressione forzata. Stacking pattern delle parasequenze. 5.3 Le variazioni del livello del mare: Fattori di controllo dell’eustatismo. Variazioni relative del livello del mare. Glacioeustatismo quaternario e suoi caratteri (ampiezza, frequenza, asimmetria, intervallo di profondità). Applicazione della stratigrafia sequenziale al Quaternario. 6. Studi applicativi 6.1 Risorse minerarie: Noduli polimetallici, fosforiti, placers, gas idrati, ricerca petrolifera offshore, Ricerca di inerti per ripascimento artificiale di litorali in erosione. Diritti di sfruttamento e Law Of the Sea.(LOS) 6.2 Rischi: Frane sottomarine, maremoti, mareggiate estreme, erosione costiera, attività vulcanica, dispersione di inquinanti. Studi di neotettonica per insediamenti costieri. 6.3 Opere di ingegneria civile e altre applicazioni: Stese di cavi sottomarini. Messa in posto di piattaforme petrolifere. Archeologia marina. Inquinamento e indagini ambientali. 6.4 Mappatura geologica delle piattaforme continentali: UBSU, systems tracts e sistemi deposizionali. Meccanismi di arretramento della linea di riva, morfologie e depositi relitti.. Variabilità di metodi e tecniche in funzione delle caratteristiche dell’area. 7. I mari italiani 7.1 Il Tirreno: I vulcani centrali e le piane batiali del tirreno meridionale, il leg 107 ODP, i canyon del margine sardo, calabro-siciliano e ligure, tirreno settentrionale e meridionale. 7.2 Lo Ionio: La valle di Taranto, lo Ionio esterno. 7.3 Il canale di Sicilia: Fisiografia e tettonica regionale, vulcanismo e risorse minerarie. 7.4 L’Adriatico: Fisiografia e stratigrafia, la distribuzione dei sedimenti padani e appenninici, risorse minerarie.

Conoscenze di base della geologia, della fisica( ottica e acustica) dell’oceanografia fisica e della chimica marina

E. Seibold and W.H. Berger, The sea floor. An introduction to Marine Geology, Springer Verlag, Third edition J. Kennett, Marine Geology, Prentice Hall

La valutazione del profitto avverrà mediante un esame orale volto a verificare le conoscenze acquisite durante il corso. Durante la prova orale potranno essere interpretati dati geofisici o batimetrici dei fondali marini, per verificare la capacità di interpretazione degli stessi.

1. Parte generale: 1.1 Sviluppo storico delle conoscenze: Dal Conte Marsili alla crociera del Challanger, il contributo della geologia marina alla definizione dei modelli di tettonica globale, i progetti DSDP/ODP, situazione attuale e prospettive future della geologia marina. 2. Le piane batiali e la circolazione oceanica: 2.1 Le dorsali oceaniche: Morfologia e struttura della crosta oceanica, flusso di calore, meccanismi di effusione, idrotermalismo, comunità bentoniche abissali. 2.2 Oceanografia fisica: Il picnoclino, la circolazione superficiale, le correnti di bordo; Coriolis ed Eckman. La circolazione profonda, formazione di acque profonde, le correnti geostrofiche. Fenomeni di upwelling e influssi su produttività e clima. Regime estuarino e antiestuarino, circolazione superficiale e profonda nel Mediterraneo. 2.3 Le piane batiali: Morfologia e sedimentazione di mare profondo. Meccanismi di trasporto e profondità di compensazione. Produttività biologica e sedimentazione. Sedimentazione e clima, indicatori paleoclimatici (equazioni di trasferimento, isotopi stabili). Sapropel. 3. I margini continentali 3.1 Fenomeni di instabilità gravitativa: Tipi e fattori di instabilità, evoluzione del fenomeno (pre- sin- e post- rottura). Flussi granulari, di detrito, di torbida. 3.2 Canyon e correnti di torbida: Canyon e canali oceanici. Le correnti di torbida, evidenze ed ipotesi. Conoidi e canali torbiditici. 3.3 Correnti di fondo e contouriti: Le conturiti e la circolazione termoalina, lineamenti erosivi e deposizionali. Cascaditi e strati nefeloidi. 4. Le piattaforme continentali 4.1 Fisografia delle piattaforme: Il ciglio della piattaforma, rapporti tra morfologia e contesto geodinamico, piattaforme in aree glaciali, temperate e tropicali. 4.2 Processi de posizionali: Piattaforme a dominio ondoso, di corrente e di marea. Ambiente litorale e deltizio, tempestiti. Sedimentazione moderna, relitta e palinsesta. 4.3 Stratigrafia delle piattaforme: Regressione e trasgressione, meccanismi di arretramento della linea di riva, morfologie relitte. Mappatura geologica delle piattaforme continentali. 5. La stratigrafia sequenziale 5.1 La stratigrafia sismica: Terminazioni basali e inconformità, facies acustica, onlap costieri. 5.2 La stratigrafia sequenziale: Lo spazio disponibile per la sedimentazione, sequenze deposizionali di diverso ordine, systems tracts di basso stazionamento, trasgressivo, di alto stazionamento e di regressione forzata. Stacking pattern delle parasequenze. 5.3 Le variazioni del livello del mare: Fattori di controllo dell’eustatismo. Variazioni relative del livello del mare. Glacioeustatismo quaternario e suoi caratteri (ampiezza, frequenza, asimmetria, intervallo di profondità). Applicazione della stratigrafia sequenziale al Quaternario. 6. Studi applicativi 6.1 Risorse minerarie: Noduli polimetallici, fosforiti, placers, gas idrati, ricerca petrolifera offshore, Ricerca di inerti per ripascimento artificiale di litorali in erosione. Diritti di sfruttamento e Law Of the Sea.(LOS) 6.2 Rischi: Frane sottomarine, maremoti, mareggiate estreme, erosione costiera, attività vulcanica, dispersione di inquinanti. Studi di neotettonica per insediamenti costieri. 6.3 Opere di ingegneria civile e altre applicazioni: Stese di cavi sottomarini. Messa in posto di piattaforme petrolifere. Archeologia marina. Inquinamento e indagini ambientali. 6.4 Mappatura geologica delle piattaforme continentali: UBSU, systems tracts e sistemi deposizionali. Meccanismi di arretramento della linea di riva, morfologie e depositi relitti.. Variabilità di metodi e tecniche in funzione delle caratteristiche dell’area. 7. I mari italiani 7.1 Il Tirreno: I vulcani centrali e le piane batiali del tirreno meridionale, il leg 107 ODP, i canyon del margine sardo, calabro-siciliano e ligure, tirreno settentrionale e meridionale. 7.2 Lo Ionio: La valle di Taranto, lo Ionio esterno. 7.3 Il canale di Sicilia: Fisiografia e tettonica regionale, vulcanismo e risorse minerarie. 7.4 L’Adriatico: Fisiografia e stratigrafia, la distribuzione dei sedimenti padani e appenninici, risorse minerarie.

Conoscenze di base della geologia, della fisica( ottica e acustica) dell’oceanografia fisica e della chimica marina

E. Seibold and W.H. Berger, The sea floor. An introduction to Marine Geology, Springer Verlag, Third edition J. Kennett, Marine Geology, Prentice Hall

La valutazione del profitto avverrà mediante un esame orale volto a verificare le conoscenze acquisite durante il corso. Durante la prova orale potranno essere interpretati dati geofisici o batimetrici dei fondali marini, per verificare la capacità di interpretazione degli stessi.