Geologia di esplorazione

ELISA TINTI
MARCO MARIA SCUDERI

Obiettivi formativi e risultati di apprendimento attesi (conoscenze, competenze e abilità)

Obiettivi formativi: Studio dei fondamenti della geofisica e applicazioni attraverso alcuni problemi quantitativi.

Risultati dell'apprendimento: Avere una conoscenza avanzata delle proprietà fisiche della Terra, in particolare attraverso lo studio della sismologia, del campo di gravità, del flusso di calore e del campo magnetico. I concetti teorici verranno integrati con un approccio quantitativo risolvendo problemi applicabili alle Scienze della Terra attraverso la programmazione con il linguaggio Python.

Avere una conoscenza avanzata delle proprietà fisiche della Terra, in particolare attraverso lo studio della reologia, della sismologia, del campo di gravità, del flusso di calore e del campo magnetico. I concetti teorici verranno integrati con un approccio quantitativo risolvendo problemi applicabili alle Scienze della Terra attraverso la programmazione con il linguaggio Python.

Concetti base affrontati durante i corsi di Fisica, Matematica e Fisica terrestre.
Utile: leggi del moto, funzioni trigonometriche, definizione di derivata e integrale.

1 - REOLOGIA:
Comportamento elastico e duttile della terra
Moduli elastici adiabatici e isotermi
Solid-state creep
Anelasticità
Modello visco-elastico


2 - CAMPO DI GRAVITÀ TERRESTRE:
Campo gravitazionale terrestre
Potenziale gravitazionale
Rivoluzione e Rotazione
Maree
Dimensioni e forma della Terra
Gravità teorica e Formula internazionale di Gravità
Il Geoide
Misure di gravità
Correzioni e Anomalie di Gravità
Isostasia
Post Glacial rebound o GIA


3 - FLUSSO DI CALORE:
Conduzione, convezione; radiazione;
Flusso del Calore
Equazione conduzione del calore
Geoterme
Sorgenti di calore nella terra
Modelli termici

4 - SISMOLOGIA:
Tipi di onde
Sismica a riflessione e rifrazione
Localizzazione e Magnitudo
Meccanica dei terremoti

ANALISI DATI CON PYTHON
Esercizi con Python jupyter notebook inerenti a tutto il programma

Appunti PDF delle lezioni +
Il libro “Fundamentals of Geophysics, WILLIAM LOWRIE”
Materiale di approfondimento (articoli e pubblicazioni di review) che sarà reso disponibile durante il corso

Il corso si svolgerà in aula con lezioni frontali ed esercitazioni python

Le lezioni non sono obbligatorie ma fortemente consigliate.
Il corso si svolgerà in aula con lezioni frontali (100 ore). CFU 12.

La valutazione si baserà su una prova scritta e una prova orale. Nella prova scritta verranno poste alcune domande sugli argomenti trattati nel corso alle quali lo studente dovrà rispondere nel modo più completo possibile.
La conoscenza di Python sarà valutata nell'ambito degli argomenti trattati durante l'esame (le domande su Python saranno legate esclusivamente ai problemi geofisici trattati a lezione).
Durata della prova scritta: 120 minuti.
Durante la prova scritta non è permesso consultare testi, appunti e fotocopie.
L'esame scritto è integrato da una prova orale.
Il voto finale terrà conto delle conoscenze scientifiche degli argomenti presentati dallo studente, delle capacità di ragionamento logico e della proprietà di linguaggio. Per il conseguimento del punteggio massimo, lo studente dovrà dimostrare una conoscenza eccellente di tutti gli argomenti trattati nel corso ed essere in grado di collegare tra loro tali argomenti in modo coerente e logico.

Esempi di domande in sede di esame:
Descrizione di un materiale visco-elastico
Differenza tra potenziale ed energia potenziale gravitazionale
Anomalia di gravità
Geoterma continentale
Geoterma oceanica
Legge di Snell di propagazione delle onde
localizzazione di un evento
Forza di Coriolis
Le maree
Postulato di Fourier
Moduli elastici