GEOFISICA DELLA TERRA SOLIDA CON ELEMENTI DI RISCHIO SISMICO

Fornire conoscenze ed abilità nello studio della geofisica della terra solida con particolare riferimento alla struttura interna della terra e la sua dinamica. Inoltre, saranno fornite le conoscenze di base per lo studio della pericolosità sismica e del rischio sismico.

Conoscenza e capacità di comprensione:

- basi teoriche sulla gravimetria, sul magnetismo, sul calore interno della terra, sulla meccanica delle rocce e dei fluidi terrestri;

- basi teoriche sulle forze che agiscono nelle placche litosferiche;

- Distribuzione nello spazio della sismicità e del vulcanismo;

- Distribuzione e interpretazione della sismicità dell'area mediterranea;

- Pericolosità sismica e effetti dei terremoti.

Capacità di applicare conoscenza:

- capacità di applicare le conoscenze acquisite per la descrizione dei fenomeni legati alla geofisica della terra solida utilizzando il metodo scientifico;

- capacità di visione critica delle informazioni qualitative e quantitative ricavate mediante indagini geofisiche.

Autonomia di giudizio

- capacità di argomentare personali interpretazioni di fenomeni legati alla geofisica della terra solida e più in generale di osservazioni inerenti il sistema terra.

Abilità comunicative

- capacità di sintesi espositiva e uso di linguaggio tecnico-scientifico appropriato.

Lezioni frontali.

Qualora l'insegnamento venisse impartito in modalità mista o a distanza potranno essere introdotte le necessarie variazioni, al fine di rispettare il programma previsto e riportato nel syllabus.

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.

Conoscenze di fisica, matematica, fisica terrestre e geofisica.

Obbligatoria

Il pianeta Terra nel sistema solare: la scoperta dei pianeti, le leggi di Keplero del moto planetario, parametri orbitali, caratteristiche dei pianeti, legge di Titius-Bode, momento angolare, origine del Sistema solare.

Campo gravitazionale terrestre: Principi fisici, misure di gravità, correzioni alle misure gravimetriche, anomalia di Bouguer, metodi interpretativi (campo regionale e residuo, anomalie dovute a corpi con diverse geometrie, determinazione della profondità e della massa), applicazioni e case histories.

Campo magnetico terrestre: Principi fisici ed unità del geomagnetismo, proprietà magnetiche delle rocce (suscettività delle rocce e dei minerali), il campo magnetico terrestre (componenti dal campo magnetico terrestre, variazioni temporali del campo), magnetometri, campagna d’indagine magnetica, interpretazione qualitativa, interpretazione quantitativa (anomalie dovute a corpi con diverse geometrie, determinazione della profondità), applicazioni e case histories.

Struttura e dinamica della Terra: il modello geofisico della Terra, isostasia, tettonica delle placche, interpretazione del campo di gravità, geodesia e geodinamica recente.

Il calore interno della terra: propagazione del calore all'interno della terra (per conduzione, per convezione e per irraggiamento). Gradiente geotermico; costruzione della curva geotermica basandosi su dati geofisici e petrologici.

Proprietà meccaniche delle rocce e dei fluidi: compartamento elastico, plastico e fragile. Fluidi newtoniani e non-newtoniani. Deformazione lenta: creep primario, secondario e terziario. Comportamento dei materiali della litosfera e del mantello.

Forze che agiscono nelle placche litosferiche: forze che guidano e che resistono al movimento. Meccanismo di trascinamento. Meccanismo delle forze marginali.

Margini delle placche: Campo degli sforzi nei margini di placca, meccanismi focali dei terremoti. Distribuzione dei terremoti con la profondità, vulcanismo nei margini di placca e Hot Spot.

Sismicità dell’area mediterranea: distribuzione e meccanismi focali dei terremoti nell’area mediterranea e italiana, catalogo parametrico dei terremoti italiani e database macrosismico dei terremoti italiani. Pericolosità e rischio sismico in Italia. Classificazione sismica del territorio nazionale e regionale.

Onde sismiche: onde di volume e superficiali, velocità di fase e di gruppo. Dispersione delle onde superficiali e loro utilizzo per la caratterizzazione del sottosuolo a piccola e grande scala. Attenuazione delle onde sismiche.

Effetti dei terremoti: Effetti di sito primari (amplificazione delle onde sismiche e durata significativa) e secondari (tsunami, frane e liquefazione).

Paleosismologia: sismiti e paleosismiti. Categorie genetiche. Fagliazione superficiale, faglie capaci e strutture sismogenetiche. Esempi di utilizzo dei dati paleosismologici: l’area Americana e l’Italia.

Gasparini P., Mantovani M.S.M., 1981. Fisica della Terra solida. Liguori editori.
Lowrie W., 1997. Fundamentals of Geophysics. Cambridge University Press.
Fowler C.M.R., 1990. The Solid Earth. An introduction to Global Geophysics. Cambridge University Press.
Kearey P., Frederick J.V., 1994. Tettonica Globale. Zanichelli editore.

L'esame consiste in una prova orale di circa 30 minuti durante la quale verrà verificato il livello di conoscenza e il livello di comprensione da parte dello studente sui contenuti teorici e pratici delle lezioni. Lo studente può scegliere l'argomento iniziale dell'esame.

Le domande riguardano tutto il corso e sono tese a verificare la comprensione che lo studente ha acquisito su:

- concetti di Geofisica della Terra Solida per definire struttura e dinamica dell’interno della Terra.
- metodi Geofisici per definire il modello globale della tettonica a placche.
- Applicazione di metodologie geofisiche per la comprensione della geodinamica, per la definizione di modelli sismotettonici e sismogenici. Analisi degli effetti dei terremoti; studio degli tsunami, e metodi di paleosismologia per la valutazione della pericolosità sismica e per la mitigazione dei rischi derivati.