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

FRANCESCO LATINO CHIOCCI
FRANCESCO LATINO CHIOCCI
ENRICO ZAMBIANCHI
ENRICO ZAMBIANCHI

Il corso si propone di fornire un’approfondita conoscenza degli ambienti marini dal punto di vista geologico, dalle dorsali oceaniche fino alle zone costiere.
Vengono analizzati i principali processi sedimentari caratteristici dei diversi contesti marini e i principali fattori che li influenzano.
Inoltre, il corso approfondisce le applicazioni in ambito offshore, inclusi prospezioni per georisorse, valutazione dei georischi marini, indagini ambientali e cartografia geologica delle aree marine.

Conoscenza e capacità di utilizzo dei principali strumenti di esplorazione dei fondali marini
Capacità di progettazione ed interpretazione di campagne di rilievi a mare
Conoscenza dell’ambiente marino e dei processi geologici agenti nei diversi domini
Conoscenza dei modelli evolutivi dei margini continentali a lungo, breve e brevissimo termine, anche in rapporto a cambiamenti globali
Conoscenza delle peculiarità dei mari italiani e loro correlazione con l’assetto geodinamico, sedimentario e vulcanotettonico delle parti emerse
Conoscenza e capacità iniziali di lavoro applicativo su diverse tematiche di geologia marina

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

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.

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

L’insegnamento si svolge esclusivamente attraverso lezioni frontali in presenza, durante le quali il docente presenta e discute in modo sistematico i contenuti teorici previsti dal programma del corso. Le lezioni hanno l’obiettivo di fornire agli studenti una solida base concettuale e metodologica sugli argomenti trattati, favorendo al contempo la comprensione critica dei processi e dei modelli interpretativi propri della disciplina.
Le lezioni sono supportate da materiale didattico multimediale, quali presentazioni digitali, schemi concettuali, immagini, grafici, carte tematiche e sezioni interpretative, utilizzati per illustrare i principali fenomeni e processi. Quando opportuno, vengono presentati anche esempi tratti dalla letteratura scientifica e da casi di studio reali, al fine di collegare gli aspetti teorici alle applicazioni nella ricerca scientifica e applicata

in aula due volte a settimana

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.

morfologia di un margine continantale
risorse economiche dei fondali marini

• Fondamenti di geologia marina e dinamica oceanica


• Processi sedimentari profondi e instabilità gravitativa nei margini continentali


• Piattaforme continentali e sistemi deposizionali costieri e marini


• Stratigrafia sismica e sequenziale e applicazioni della geologia marina