GEOLOGIA FISICA

Anno accademico 2021/2022 - 1° anno
Docenti: Stefano Catalano e Giorgio De Guidi
Crediti: 12
SSD: GEO/03 - Geologia strutturale
Organizzazione didattica: 300 ore d'impegno totale, 186 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 72 di laboratorio
Semestre:
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Obiettivi formativi

Alla fine del corso, lo studente avrà acquisito conoscenze e saranno state verificate le sue capacità di comprensione dei concetti di:

  • struttura dell’interno della Terra e dei meccanismi della Tettonica delle Placche e dei processi geologici connessi;
  • ciclo delle rocce e capacità di riconoscimento delle rocce di diversa genesi;
  • conoscenza dei principali processi esogeni e capacità di riconoscimento delle relative forme del paesaggio;
  • capacità di leggere ed utilizzare carte topografiche e dati topografici nonché di eseguire profili topografici;
  • introduzione alla pratica dell’utilizzo di dati topografici digitali per la rappresentazione del territorio.

Modalità di svolgimento dell'insegnamento

Il corso si articola in un modulo di lezioni frontali per un totale di 6 cfu e 42 ore, relativo alle conoscenze teoriche da acquisire, e due moduli di laboratorio, ciascuno di 3 cfu, per un totale di 72 ore di attività pratiche, dedicate alle applicazioni, tramite esercizi, delle conoscenze acquisite e per l’acquisizione di capacità autonome di utilizzo delle basi topografiche a fini di studi geologici e geomorfologici. Le attività didattiche si terranno in presenza, nel rispetto delle norme vigenti al momento della loro erogazione. Modalità didattiche a distanza, attraverso l’utilizzo della piattaforma Microsoft Teams, potranno essere attivate laddove si rendessero necessarie n funzione dell'andamento della pandemia, comunque nel rispetto delle indicazioni fornite dagli Organi Accademici. Parte delle attività potrebbe realizzarsi mediante il supporto di software ed applicazioni informatiche a libero accesso (es. Google Earth e QGis). E’ prevista anche l’organizzazione di un escursione sul terreno di fine corso che sarà soggetta, comunque, alle restrizioni imposte da un eventuale perdurare dell’emergenza pandemica.

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.

E' 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.


Prerequisiti richiesti

Nessuno


Frequenza lezioni

Le frequenza è obbligatoria. Eventuali deroghe possono essere richieste esclusivamente nei termini già previsti dal Regolamento Didattico del Corso di Studio, consultabile all’indirizzo

http://www.dipbiogeo.unict.it/sites/default/files/files/L%2034_Scienze%20Geologiche.pdf


Contenuti del corso

Lezioni frontali (6 cfu/42 ore) (Prof. Stefano Catalano)

  • Il Pianeta Terra: caratteristiche fisiche e campi di forze.
  • Orientarsi nello spazio e sulla superficie terrestre
  • La Geosfera e le sue componenti: struttura della Terra solida, idrosfera ed atmosfera.
  • Minerali e rocce
  • I processi litogenetici magmatico, sedimentario e metamorfico; criteri di riconoscimento delle rocce in base alla loro genesi;
  • I continenti e gli oceani: caratteristiche geografico-fisiche e geologiche
  • Le province geologiche e le loro caratteristiche distintive.
  • La Tettonica delle Placche: dinamica, cinematica delle placche, margini di placca ed effetti della loro evoluzione nel tempo.
  • Sismicità e magmatismo a scala globale e relazioni con la tettonica delle placche
  • Ciclo delle rocce e tettonica delle placche.
  • Dinamica dell’atmosfera e fattori di controllo del clima nello spazio (regioni morfo-climatiche) e nel tempo (variazioni climatiche).
  • Effetti della interazione tra processi endogeni ed esogeni sulla superficie terrestre, isostasia e variazioni del rilievo, ciclo di erosione.
  • Le forme del paesaggio: genesi ed evoluzione nel tempo.
  • Forme del paesaggio e struttura geologica
  • Il ciclo sedimentario: fasi, meccanismi e prodotti
  • vulcanismo, tipi di attività e prodotti.
  • Il processo metamorfico
  • La deformazione delle rocce: faglie e pieghe.
  • Terremoti ed effetti sull’ambiente
  • I “cronometri geologici” e la misura del tempo geologico e della velocità dei processi.

Laboratorio di cartografia e topografia (3 cfu; 36 ore) (Prof. Giorgio De Guidi)

  • Uso delle carte topografiche: elementi generali
  • Metodologia per la lettura e interpretazione delle carte topografiche
  • Metodi e software per l’acquisizione di formati cartografici e digitalizzazione vettoriale
  • Modelli analogici
  • Forme principali e relative chiavi di identificazione
  • Esempi di lettura geografica dei paesaggi italiani sulla base delle carte topografiche

 

Laboratorio di lettura ed analisi di carte topografiche (3 cfu; 36 ore) (Prof. Stefano Catalano)

  • Lettura di carte topografiche
  • Determinazione della scala
  • Determinazione delle coordinate di un punto
  • Misura di distanze e pendenze
  • Orientamento di linee e superfici nello spazio
  • uso della bussola
  • Realizzazione di profili topografici
  • Riconoscimento degli aspetti morfostrutturali del paesaggio

Testi di riferimento

1. D. DUFF – Principi di Geologia Fisica di Holmes – Ed. Piccin

2. E. LAVAGNA, G. LOCARNO – Geocartografia. Guida alla lettura delle carte geotopografiche. Ed. Zanichelli.

3. E. LUPIA PALMIERI, M. PAROTTO - Il Globo terrestre e la sua evoluzione (sesta edizione) – Ed. Zanichelli

4. J. P. GROTZINGER, T. H. JORDAN - Capire la Terra. Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana A cura di Elvidio Lupia Palmieri, Maurizio Parotto. Ed. Zanichelli.

5. SAURO, MENEGHEL, BONDESAN , CASTIGLIONI - Dalla carta topografica al paesaggio – Atlante ragionato. Editrice ZetaBeta s.r.l. - Vicenza



Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Criteri di indagine nel campo della Geologia1: Cap. I; 3: Cap. 1; 4: Cap.1; materiale didattico fornito dal docente  
2Geografia fisica vs. Geologia fisica1: Cap. I; 3: Cap. 1; 4: cap. 1; materiale didattico fornito dal docente  
3Principio dell'attualismo ed esempi di conversione delle velocità dei processi in spazio nel tempo e problema inverso1: Cap. 7; 4: Cap. 1; materiale didattico fornito dal docente  
4Forma e dimensione della Terra: volume, massa, densità e distribuzione delle masse1: Cap. 2; 3: Cap. 3; 4: Cap.1; materiale didattico fornito dal docente  
5I movimenti della Terra: rotazione e rivoluzione. I parametri orbitali3: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente  
6Il campo di gravità ed i suoi effettimateriale didattico fornito dal docente  
7Il campo magnetico ed i suoi effetti1: Cap. 18; 2: Cap. 7; 3: Cap. 10; 4: Cap. 14; materiale fornito dal docente 
8Il Geoide e l'ellissoide di riferimento2: Cap. 1; 3: Cap. 3; materiale fornito dal docente 
9Significato geografico di Poli, Equatore, Paralleli, Meridiani, Tropici e Circoli polari2: Cap. 1; 3: Cap.3; materiale fornito dal docente 
10Sistemi di riferimento geografici per orientarsi nello spazio e sulla superficie terrestre: latitudine e longitudine2: Cap. 1; 3: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente  
11Determinazione delle coordinate geografiche di un punto2: Capp. 1, 9; 3: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente  
12Irraggiamento solare alle varie latitudini e variazioni stagionali 3: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente  
13La Geosfera e le sue componenti1: Cap. 2; 3: Cap. 1; 4: Cap. 1; materiale didattico fornito dal docente  
14Struttura della Terra solida: suddivisione reologica1: Capp. 2, 17; 3: Cap. 10; 4: Capp. 1, 14; materiale didattico fornito dal docente  
15Definizione di rocce e minerali1: Cap. 4; 3: Cap. 6; 4: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente 
16I processi litogenetici: magmatico, sedimentario e metamorfico1: Capp. 3, 5, 6, 11; 3: Cap. 6; 4: Capp. 3, 4, 5, 6; materiale didattico fornito dal docente 
17Origine dei magmi e loro evoluzione intracrostale1: Cap. 5; 3: Cap. 6; 4: Cap. 4; materiale didattico fornito dal docente 
18Giacitura delle rocce magmatiche1: Cap. 5; 3: Cap. 6; 4: Cap. 4; materiale didattico fornito dal docente  
19Ambientazione dei processi litogenetici e giacitura originale delle rocce di diversa origine3: cap. 6; 4: Capp. 4, 5, 6; materiale didattico fornito dal docente  
20Litosfera continentale e Litosfera oceanica 1: Cap. 17; 3: Cap. 10; 4: Cap. 14; materiale didattico fornito dal docente  
21Cicli convettivi, gradiente geotermico e flussi di calore in superficie1: Capp. 3; 5; 3: Cap. 10; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente  
22Gradiente barico e pressione litostatica1: Cap. 11; 4: Cap. 6; materiale didattico fornito dal docente  
23Definizione di idrosfera e ciclo delle acque1: Cap. 3; 3: Capp. 1, 14, 15; 4: Capp. 1, 17; materiale didattico fornito dal docente  
24Caratteristiche geografico-fisiche dell'idrosfera marina1: Cap.15; 3: Cap. 14; 4: Cap. 20; materiale didattico fornito dal docente  
25Struttura e caratteristiche fisiche dell'Atmosfera3: Cap. 12; 4: Cap. 15; materiale didattico fornito dal docente  
26Irraggiamento solare ed effetto Serra3: Cap. 12; 4: Cap. 15; materiale didattico fornito dal docente  
27Dinamica e cicli convettivi nella Troposfera e variazioni dei parametri climatici con la posizione geografica3: Cap. 12; 4: Cap. 19; materiale didattico fornito dal docente  
28Le regioni morfo-climatiche3: Cap. 13; 4: Cap. 15; materiale didattico fornito dal docente  
29Cause, effetti ed indicatori paleoambientali delle variazioni climatiche: parametri orbitali, concentrazione gas-Serra nell'Atmosfera, curva eustatica e curva isotopica dell'ossigeno4: Cap.15; materiale didattico fornito dal docente  
30Distribuzione altimetrica della superficie terrestre e relazioni con i domini geografici a scala globale1: paragrafo 2.4; materiale didattico fornito dal docente  
31Definizione geografica e geologica di continenti ed oceani4: Capp. 10, 20; materiale didattico fornito dal docente  
32Geografia fisica delle aee continentali e relazioni con le caratteristiche crostali1: Cap.17; 4: Cap. 10; materiale didattico fornito dal docente  
33Le province geologiche a scala globale in relazione alla età1: Cap. 14; 4: Cap. 10; materiale didattico fornito dal docente  
34Morfologia dei margini continentali1: Cap. 21; 4: Cap. 20; materiale didattico fornito dal docente  
35Morfologia delle aree oceaniche in relazione all'età1: Capp. 17, 19; 3: Cap. 10; 4: Cap. 20; materiale didattico fornito dal docente 
36Anomalie nei fondi oceanici1: Cap.19; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente  
37Sismicità e vulcanismo a scala globale e definizione delle placche litosferiche1: Cap 13; 3: Cap. 10; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente  
38I movimenti tra le placche e classificazione dei margini di placca1: Cap.19; 3: Cap. 10; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente  
39Evidenze morfologiche dei diversi margini di placca3: Cap. 10; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente  
40Modelli geologici dei margini delle placche3:Cap 10; 4: Cap.2; materiale didattico fornito dal docente  
41Il ''motore'' della Tettonica delle Placche3:Cap.10; 4:Cap.2; materiale didattico fornito dal docente  
42Pressione tettonica lungo i margini di placca4: Cap. 7; materiale didattico fornito dal docente  
43Margini continentali e loro evoluzione in relazione alla tettonica delle placche4: Cap.20; materiale didattico fornito dal docente  
44Ciclo delle rocce e Tettonica delle Placche3: Cap.6, 4: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente  
45Le rocce magmatiche e metamorfiche come archivio dei processi endogenimateriale didattico fornito dal docente  
46Il controllo della gravità sui processi geologicimateriale didattico fornito dal docente  
47L'isostasia e le condizioni di equilibrio delle masse1: Cap. 2; 3: Cap.10; materiale didattico fornito dal docente  
48Spostamento delle masse litosferiche, aggiustamento isostatico e risposta morfologica di superficiemateriale didattico fornito dal docente  
49Gradazione del rilievo3: Cap.16; 4: Cap.22; materiale didattico fornito dal docente  
50Il ciclo orogenico e il ciclo di erosione: produzione e degradazione del rilievo3: Cap. 16; 4: Cap.22; materiale didattico fornito dal docente  
51Modi, agenti, fattori e condizioni della degradazione del rilievo3: Cap.16; 4: Cap. 16; materiale didattico fornito dal docente  
52La degradazione meteorica e la pedogenesi3: Cap.16; 4: Cap.16; materiale didattico fornito dal docente  
53Condizioni di biostasia e resistasiamateriale didattico fornito dal docente  
54I processi erosionali e relative forme del rilievo 3: Cap.16; 4: Cap.16; materiale didattico fornito dal docente  
55Classificazione genetica e sullo stato di attività delle forme del rilievomateriale didattico fornito dal docente  
56Meccanismi del trasporto del detrito e forme di accumulo3: Cap.16; 4: Cap.18; materiale didattico fornito dal docente  
57L'aggradazione ed i bacini di sedimentazione4: Cap.5; materiale didattico fornito dal docente  
58Relazioni tra masse rocciose e topografia: superfici di erosione e superfici di accumulomateriale didattico fornito dal docente  
59Relazioni geometriche tra superfici di erosione e successioni sedimentarie e loro significato geologicomateriale didattico fornito dal docente  
60Le rocce sedimentarie come archivio dei processi esogenimateriale didattico fornito dal docente  
61Criteri di classificazione delle rocce sedimentarie sulla base delle loro componenti: rocce terrigene, allochimiche e ortochimiche1: Cap. 6; 3: Cap.6; 4: Cap.5;materiale didattico fornito dal docente  
62Caratteristiche distintive delle rocce di diversa genesimateriale didattico fornito dal docente  
63Criteri di riconoscimento su base strutturalemateriale didattico fornito dal docente  
64Uso delle rocce come archivio dei processi geologici del passato: esempi da rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfichemateriale didattico fornito dal docente  
65Le trasformazioni delle rocce sedimentarie soggette a pressioni esterne: dalla diagenesi al metamorfismo1: Cap.11; 3: Cap.6; 4: capp.5, 6; materiale didattico fornito dal docente  
66Deformazioni delle rocce soggette a pressioni orientate1: Capp.8, 11; 3: Cap.7; 4: Cap.7; materiale didattico fornito dal docente  
67Il comportamento fragile e le faglie1: Cap.8; 3: Cap.6; 4:Cap.7; materiale didattico fornito dal docente  
68Classificazione delle faglie su base cinematica e relazioni con le pressioni orientate1: Cap.8; 3: Cap.6; 4:Cap.7; materiale didattico fornito dal docente  
69Faglie e Terremoti: sismicità ed effetti sull'ambiente1: cap.16; 3: Cap.9; 4: Cap.13; materiale didattico fornito dal docente  
70Il comportamento duttile e le pieghe 1: Cap.8; 3: Cap.6; 4:Cap.7; materiale didattico fornito dal docente  
71Ambientazione dei sistemi di faglie e pieghe nel quadro della tettonica delle placchemateriale didattico fornito dal docente  
72Datazioni assolute e datazioni relative 1: Cap.14; 3: Cap.11; 4: Cap.8; materiale didattico fornito dal docente  
73Le scale geocronologiche: cronostratigrafia, biostratigrafia, magnetostratigrafia 1: Capp.14, 18; 3: Cap.11; 4: Cap.8; materiale didattico fornito dal docente  
74relazioni spazio/tempo e valutazione della velocità dei processi geologicimateriale didattico fornito dal docente  
75Laboratorio di cartografia e topografia2; 5; materiale didattico fornito dal docent 
76Laboratorio di lettura ed analisi di carte topografiche2; 5; materiale didattico fornito dal docente 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica finale dell'apprendimento prevede una prova scritta per verificare le abilità acquisite durante le attività di laboratorio ed una prova orale finale su tutti gli argomenti del programma svolto a lezione.

La prova scritta consisterà nella realizzazione di un profilo topografico, la determinazione delle coordinate di un punto ed esercizi pratici su lettura carte topografiche (es. determinazione pendenze, misure di distanze, riconoscimento di forme del paesaggio).

La prova orale avrà come oggetto tutti i singoli argomenti elencati nella programmazione del corso, per i quali è indicato anche il materiale didattico da utilizzare.


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

Prova scritta (solo a titolo di esempio):

  • determinazione della scala delle carta topografica oggetto della prova;
  • valutazione distanze;
  • valutazione pendenza;
  • determinazione coordinate geografiche e chilometriche di un punto;
  • individuazione degli spartiacque e degli impluvi;
  • inquadramento regionale di una carta;
  • riconosciemto di forme del paesaggio;
  • descrizione del paesaggio
  • realizzazione di un profilo topografico.

Prova orale:

Alla fine di ogni lezione, saranno individuati dei quesiti relativi agli argomenti trattati che saranno oggetto della prova orale. L'insieme dei quesiti sarà pubblicato sulla piattaforma Studium, alla pagina dedicata al corso, a beneficio degli studenti nella preparazione dell'esame.