PHYSICAL GEOLOGY

Academic Year 2023/2024 - Teacher: Stefano CATALANO

Expected Learning Outcomes

At the end of the course the student will acquire knowledge and comprehension on:

  • Earth interior and structure, dynamics and plate tectonics processes;
  • Main active endogenous and exogenous geological processes;
  • Rock Cycle;
  • Mechanisms and control factors of the landscape evolution .

The student will also acquire his/her own abilities:

  • in classifying the main rocks types and related genetic processes;
  • in using the topographic maps;
  • in interpreting the landforms from topography;
  • in drawing topographic profiles

The student will be introduced to the satellite data interpretation to recognise landforms and surface active processes.

Course Structure

The course consists of a 42-hours lectures teaching module, to provide knowledge of theoretical aspects, supported by two 36-hours laboratory and exercise modules, for acquisition of the pratical abilities.

Required Prerequisites

None

Attendance of Lessons

Attendance of the course is mandatory

Detailed Course Content

Lectures Teaching Module  (6 cfu/42 hours)

  • Physical properties of the Earth
  • Orientation in the space and on the Earth surface
  • The Geosphere and its components and structure: the solid Earth, the Hydrosphere and the Atmosphere
  • MInerals and rocks
  • Lithogenetic processes
  • Criteria for rock recognition
  • Physical geography and Geology of Continents and Oceans
  • The Geologil Provinces
  • Plate Tectonics 
  • Seismicity and Magmatism at global scale 
  • Rock cycle 
  • Dynamics of the Atmosphere and morphoclimatic zones
  • Climate changes 
  • Endogenous and Exogenous processes of the relief evolution
  • Isostasy
  • Landforms and Landscapes
  • Landscape and geology
  • The sedimentary cycle 
  • Vulcanism
  • Metamorphism 
  • Rock deformation: faults and folds
  • Earthquakes and their effects
  • Geochronology and evaluation of the velocity-rate of long-lived geological processes 

Lab module on cartography and topography (3 cfu; 36 hours) (Prof. Giorgio De Guidi)

  • Use of topographic maps
  • Analysis and intepretation of topographic maps
  • Elements of digital cartography 
  • Analogue models 
  • Recognition of landforms
  • Landscape analysis from topographic maps 

Lab/exercise module on use of topographic maps (3 cfu; 36 hours) (Prof. Stefano Catalano)

  • reading the topographic maps
  • map scale determination 
  • Geographic Coordinate determination of a point
  • Distance and slope measurement
  • Orienting lines and surfaces on map
  • Use of the compass 
  • Constructing topographic profiles
  • Reading and interpreting landforms and landscape 

Textbook Information

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

Course Planning

 SubjectsText References
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

Learning Assessment

Learning Assessment Procedures

The final exam includes a practical (written) test to verify the skills acquired during the laboratory activities and a final oral test on all the topics listed in this syllabus

The practical test will consist of making a topographic profile, determining the coordinates of a point and reading topographic maps (e.g., determining slopes, measuring distances, recognizing landscape forms).

The oral test will cover all individual topics listed in the course syllabus, for which the course material to be used is also indicated.

VERSIONE IN ITALIANO