METODI GEOFISICI DI ESPLORAZIONE

Anno accademico 2018/2019 - 1° anno
Docente: Andrea Cannata
Crediti: 9
SSD: GEO/10 - Geofisica della terra solida
Organizzazione didattica: 225 ore d'impegno totale, 147 di studio individuale, 42 di lezione frontale, 36 di laboratorio
Semestre:
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Obiettivi formativi

Capacità di valutare e gestire la scelta di prospezioni geofisiche e metodologie di indagine indirette. Capacità di acquisire e interpretare dati relativi a prospezioni geofisiche di tipo sismico, gravimetrico, magnetico e GPR. Capacità di valutazione della risposta sismica locale.


Modalità di svolgimento dell'insegnamento

orale


Prerequisiti richiesti

Conoscenze di Fisica 1° e 2° corso. Fisica terrestre


Frequenza lezioni

Fortemente consigliata


Contenuti del corso

  • Metodo gravimetrico
  • Metodo geomagnetico
  • Sismica a rifrazione
  • Sismica a riflessione
  • Sismica mediante onde di superficie
  • Ground Penetrating Radar
  • Risposta sismica locale

Testi di riferimento

  • An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011.
  • Fundamentals of Geophysics, William Lowrie, 2011.
  • An Introduction to Geophysical Exploration, P. Kearey et al., Blackwell Editore, 2002.
  • Surface wave analysis for near surface applications. Giancarlo Dal Moro.
  • Manuale pratico di risposta sismica locale. Dal sismogramma allo spettro di progetto con Rexel e Strata.
  • Dispense.


Programmazione del corso

 ArgomentiRiferimenti testi
1Introduzione1: Metodi geofisici e loro applicabilità. Progettazione di una campagna geofisica: identificazione dell’obbiettivo, selezione delle stazioni d’intervallo, disturbo. Dispense. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011. Capitolo 1.  
2Introduzione2: Analisi dei dati: conversione analogico-digitale, analisi spettrale, convoluzione, deconvoluzione, correlazione, filtraggio, esercitazioni.Dispense. An Introduction to Geophysical Exploration, P. Kearey et al., Blackwell Editore, 2002. Capitolo 2.  
3 Metodo gravimetrico: 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, esercitazioni.Dispense. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011. Capitolo 2. Fundamentals of Geophysics, William Lowrie, 2011. Capitolo 2. 
4 Metodo geomagnetico: 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.Dispense. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011. Capitolo 3. Fundamentals of Geophysics, William Lowrie, 2011. Capitolo 5.5. 
5 Sismologia applicata: Onde sismiche, riflessione e trasmissione dei raggi incidenti, rifrazione critica, diffrazione, attenuazione intrinseca, divergenza sferica, scattering, sorgenti sismiche, individuazione e registrazione delle onde sismiche, esercitazioni.Dispense. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011. Capitolo 4.  
6Sismica a rifrazione: Semispazio e dromocrona delle onde dirette, strato orizzontale e dromocrona delle onde rifratte, strati orizzontali, strato inclinato, rifrattori non-planari, survey, applicazioni e case histories, esercitazioni.Dispense. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011. Capitolo 5.  
7 Sismica a riflessione: Strato orizzontale e dromocrona delle onde riflesse, normal moveout, strati orizzontali e velocità rms, riflessioni multiple, survey e risoluzione orizzontale-verticale, data processing, applicazioni e case histories, attributi e DHI, esercitazioni.Dispense. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011. Capitolo 6.  
8 Sismica mediante onde di superficie: curve di dispersione, velocità di fase, velocità di gruppo, metodi attivi (MASW), metodi passivi (ReMi, ESAC, HVSR), esercitazioni.Dispense. Surface wave analysis for near surface applications. Giancarlo Dal Moro. 
9Ground Penetrating Radar: Principi fisici, proprietà dielettriche del materiale, acquisizione dei dati, analisi dei dati, tecniche interpretative, applicazioni e case histories, esercitazioni.Dispense. An Introduction to Applied and Environmental Geophysics (Second Edition), J.M. Reynolds, Wiley-Blackwell Editore, 2011. Capitolo 13.  
10Risposta sismica locale: spettro di risposta, calcolo della risposta sismica locale, strutturazione di uno studio di risposta sismica locale mediante modellazione numerica, esercitazioni.Dispense. Manuale pratico di risposta sismica locale. Dal sismogramma allo spettro di progetto con Rexel e Strata. 

Verifica dell'apprendimento

Modalità di verifica dell'apprendimento

orale


Esempi di domande e/o esercizi frequenti

  • Quali sono le analogie e le differenze tra i diversi metodi sismici di esplorazione?
  • Da cosa dipende la profondità massima investigabile con un profilo geofisico?
  • Analogie e differenze tra indagini GPR e indagini sismiche a riflessione.