A. Conoscenza e capacità di comprensione (Knowledge and understanding):

Lo studente apprenderà i concetti e i principi fondamentali legati alla geofisica applicata e le metodologie geofisiche non invasive , per la caratterizzazione del sottosuolo, più comunemente utilizzate anche in contesti urbani. finalizzate alla ricostruzione del sottosuolo al fine di evidenziare e delimitare la presenza di eventuali anomalie. La ricaduta di tali conoscenze riveste un ruolo e significato notevole nella progettazione delle indagini geofisiche più appropriate, come supporto agli studi volti alla mitigazione dei rischi naturali, nei campi dell’archeologia e dei beni culturali e come propedeutici nella fase di progettazione e pianificazione territoriale. Le competenze richieste consistono in una buona padronanza dei principi fisici e matematici che regolano la propagazione di onde, finalizzati alla conoscenza del sottosuolo.

B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Applying knowledge and understanding):

Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite, circa le metodologie geofisiche, per la caratterizzazione dei terreni nel sottosuolo in aree urbane, aree archeologiche etc. Sarà, inoltre, capace di eseguire rilievi sul campo utilizzando metodologie geoelettriche (ERT), simiche (Tomografia sismica) Elettromagnetiche (G.P.R.), oltre che interpretare i risultati ottenuti per la modellazione del sottosuolo. 

C. Autonomia di giudizio (Making judgements):

Lo studente sarà incentivato ad approfondire autonomamente i temi trattati, redigendo relazioni dettagliate sulle tecniche utilizzate e sulle procedure di analisi dei dati geofisici. Attraverso il coinvolgimento in casi studio pratici, verrà incoraggiato a sviluppare un approccio indipendente nella selezione e valutazione delle metodologie geofisiche più appropriate ai vari contesti oggetto di indagine. Inoltre, il confronto critico con i colleghi e il docente sarà fortemente promosso, permettendo allo studente di riflettere sul proprio percorso di apprendimento e monitorare i propri progressi in modo continuo.

D. Abilità comunicative (Communication skills):

La partecipazione attiva alle lezioni, alle escursioni in campagna,  la consultazione del materiale di studio indicato, aiuteranno lo studente a sviluppare la capacità di comunicare e argomentare criticamente  con chiarezza e precisione, sulla  scelta dell'utilizzo delle varie metodologie, le procedure di analisi e i risultati delle analisi geofisiche. Lo studente sarà in grado di utilizzare un linguaggio tecnico-scientifico rigoroso, appropriato al contesto della geofisica applicata. 

E. Capacità di apprendere (Learning skills):

Attraverso esercitazioni pratiche in campagna ed in laboratorio e l'applicazione di metodologie di indagine geofisica, lo studente sarà guidato a migliorare il proprio metodo di studio. Sarà inoltre in grado di affrontare autonomamente nuove tematiche legate alla geofisica applicata, riconoscendo i prerequisiti necessari per comprendere nuovi strumenti e tecniche di analisi.

21 ore (3CFU) di lezioni frontali.

36 ore (3 CFU) di campagna / laboratorio

Informazioni per studenti con disabilità e/o DSA

A garanzia di pari opportunità e nel rispetto delle leggi vigenti, gli studenti interessati possono chiedere un colloquio personale in modo da programmare eventuali misure compensative e/o dispensative, in base agli obiettivi didattici ed alle specifiche esigenze.

È possibile rivolgersi anche al docente referente CInAP (Centro per l’integrazione Attiva e Partecipata - Servizi per le Disabilità e/o i DSA) del nostro Dipartimento, prof. Giorgio De Guidi.

DISCRETE CONOSCENZE DI MATEMATICA E FISICA

obbligatoria

Metodi Elettrici: La resistività elettrica delle rocce. Formula di Archie. Anisotropia, conduttanza longitudinale, resistenza trasversale, principi di equivalenza e soppressione. Strumentazione. Sezione energizzante. Sezione ricevente. Acquisizione del segnale nei casi di basso rapporto segnale/disturbo. Metodo della resistività. Flusso di corrente in un mezzo omogeneo: fondamenti teorici. Dispositivi elettrodici. Profili e sondaggi di resistività. L’acquisizione dei dati in campagna. Analisi dei dati e interpretazione. L’uso della scala logaritmica. Interpretazione diretta e inversa. Metodo di sovrapposizione. Metodo del punto ausiliario per l’interpretazione di curve a più di tre strati. Grafici ausiliari. L’uso del computer per l’interpretazione. Mappe di resistività apparente, pseudosezione. Ricostruzione del substrato conduttivo impermeabile per ricerche idrogeologiche. Scelta delle indagini geoelettriche più appropriate per campagne archeologiche e per scopi ingegneristici. Carotaggi elettrici convenzionali. Scelta delle metodologie da usare in campagna per l’ottimizzazione delle indagini. Tomografia elettrica 2D e 3D. Casi applicativi. 

Metodi Sismici: Principi di teoria dell’elasticità. Costanti elastiche. Equazione d’onda. Onde di volume e onde superficiali. Propagazione delle onde. Legge di Snell. Principio di Fermat. Diffrazione. Impedenza acustica. Coefficienti di trasmissione e riflessione. velocità sismiche. Strumentazione sismica. Sorgenti sismiche. Sismica a riflessione: riflettore orizzontale, normal moveout; riflettore inclinato, dip moveout. Metodi di campagna nella sismica a riflessione. Sismica a rifrazione: singolo rifrattore orizzontale; rifrattori orizzontali multipli; rifrattore inclinato. Caso di faglia verticale. Strati nascosti. Rifrattori discontinui. Metodo del delay time. Metodo GRM (Generalized Reciprocal Method). Metodi di campagna nella sismica a rifrazione. Misure sismiche in foro; metodo up-hole; metodo down-hole; metodo cross-hole. Scelta delle metodologie da usare in campagna per l’ottimizzazione delle indagini. Tomografia sismica. 

Metodi Elettromagnetici: Il Ground Penetrating Radar (georadar). Caratteristiche dello strumento e principi di funzionamento. Acquisizione, elaborazione ed interpretazione dei dati. Antenne trasmittenti e riceventi. Scelta della frequenza dell’antenna. Considerazioni sulle prospezioni G.P.R. Limiti delle prospezioni G.P.R. Esempi applicativi.

TELFORD W. M., GELDART L.P., SHERIFF R.E., KEYS D.A. - “Applied Geophysics” - Cambridge University Press, 1976.
Reynolds J.M. (1997): An introduction to Applied and Environmental Geophysics. J. Wiley & Sons, Chichester, 796 pp.
M. Corrao e G. Coco: Geofisica applicata. Con particolare riferimento alle prospezioni sismiche, elettriche, elettromagnetiche e geotermiche. 2021, Flaccovio Dario editore

Verranno fornite apposite presentazioni sugli argomenti trattati

1. tomografia elettrica 2D e 3D
2. tomografia sismica
3. leggi dell'ottica geometrica
4. prospezioni elettromagnetiche
5. sezioni georadar e radargrammi