PHYSICAL GEOLOGY
Academic Year 2023/2024 - Teacher: Stefano CATALANOExpected 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
Attendance of Lessons
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
Subjects | Text References | |
---|---|---|
1 | Criteri di indagine nel campo della Geologia | 1: Cap. I; 3: Cap. 1; 4: Cap.1; materiale didattico fornito dal docente |
2 | Geografia fisica vs. Geologia fisica | 1: Cap. I; 3: Cap. 1; 4: cap. 1; materiale didattico fornito dal docente |
3 | Principio dell'attualismo ed esempi di conversione delle velocità dei processi in spazio nel tempo e problema inverso | 1: Cap. 7; 4: Cap. 1; materiale didattico fornito dal docente |
4 | Forma e dimensione della Terra: volume, massa, densità e distribuzione delle masse | 1: Cap. 2; 3: Cap. 3; 4: Cap.1; materiale didattico fornito dal docente |
5 | I movimenti della Terra: rotazione e rivoluzione. I parametri orbitali | 3: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente |
6 | Il campo di gravità ed i suoi effetti | materiale didattico fornito dal docente |
7 | Il campo magnetico ed i suoi effetti | 1: Cap. 18; 2: Cap. 7; 3: Cap. 10; 4: Cap. 14; materiale fornito dal docente |
8 | Il Geoide e l'ellissoide di riferimento | 2: Cap. 1; 3: Cap. 3; materiale fornito dal docente |
9 | Significato geografico di Poli, Equatore, Paralleli, Meridiani, Tropici e Circoli polari | 2: Cap. 1; 3: Cap.3; materiale fornito dal docente |
10 | Sistemi di riferimento geografici per orientarsi nello spazio e sulla superficie terrestre: latitudine e longitudine | 2: Cap. 1; 3: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente |
11 | Determinazione delle coordinate geografiche di un punto | 2: Capp. 1, 9; 3: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente |
12 | Irraggiamento solare alle varie latitudini e variazioni stagionali | 3: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente |
13 | La Geosfera e le sue componenti | 1: Cap. 2; 3: Cap. 1; 4: Cap. 1; materiale didattico fornito dal docente |
14 | Struttura della Terra solida: suddivisione reologica | 1: Capp. 2, 17; 3: Cap. 10; 4: Capp. 1, 14; materiale didattico fornito dal docente |
15 | Definizione di rocce e minerali | 1: Cap. 4; 3: Cap. 6; 4: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente |
16 | I processi litogenetici: magmatico, sedimentario e metamorfico | 1: Capp. 3, 5, 6, 11; 3: Cap. 6; 4: Capp. 3, 4, 5, 6; materiale didattico fornito dal docente |
17 | Origine dei magmi e loro evoluzione intracrostale | 1: Cap. 5; 3: Cap. 6; 4: Cap. 4; materiale didattico fornito dal docente |
18 | Giacitura delle rocce magmatiche | 1: Cap. 5; 3: Cap. 6; 4: Cap. 4; materiale didattico fornito dal docente |
19 | Ambientazione dei processi litogenetici e giacitura originale delle rocce di diversa origine | 3: cap. 6; 4: Capp. 4, 5, 6; materiale didattico fornito dal docente |
20 | Litosfera continentale e Litosfera oceanica | 1: Cap. 17; 3: Cap. 10; 4: Cap. 14; materiale didattico fornito dal docente |
21 | Cicli convettivi, gradiente geotermico e flussi di calore in superficie | 1: Capp. 3; 5; 3: Cap. 10; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente |
22 | Gradiente barico e pressione litostatica | 1: Cap. 11; 4: Cap. 6; materiale didattico fornito dal docente |
23 | Definizione di idrosfera e ciclo delle acque | 1: Cap. 3; 3: Capp. 1, 14, 15; 4: Capp. 1, 17; materiale didattico fornito dal docente |
24 | Caratteristiche geografico-fisiche dell'idrosfera marina | 1: Cap.15; 3: Cap. 14; 4: Cap. 20; materiale didattico fornito dal docente |
25 | Struttura e caratteristiche fisiche dell'Atmosfera | 3: Cap. 12; 4: Cap. 15; materiale didattico fornito dal docente |
26 | Irraggiamento solare ed effetto Serra | 3: Cap. 12; 4: Cap. 15; materiale didattico fornito dal docente |
27 | Dinamica e cicli convettivi nella Troposfera e variazioni dei parametri climatici con la posizione geografica | 3: Cap. 12; 4: Cap. 19; materiale didattico fornito dal docente |
28 | Le regioni morfo-climatiche | 3: Cap. 13; 4: Cap. 15; materiale didattico fornito dal docente |
29 | Cause, effetti ed indicatori paleoambientali delle variazioni climatiche: parametri orbitali, concentrazione gas-Serra nell'Atmosfera, curva eustatica e curva isotopica dell'ossigeno | 4: Cap.15; materiale didattico fornito dal docente |
30 | Distribuzione altimetrica della superficie terrestre e relazioni con i domini geografici a scala globale | 1: paragrafo 2.4; materiale didattico fornito dal docente |
31 | Definizione geografica e geologica di continenti ed oceani | 4: Capp. 10, 20; materiale didattico fornito dal docente |
32 | Geografia fisica delle aee continentali e relazioni con le caratteristiche crostali | 1: Cap.17; 4: Cap. 10; materiale didattico fornito dal docente |
33 | Le province geologiche a scala globale in relazione alla età | 1: Cap. 14; 4: Cap. 10; materiale didattico fornito dal docente |
34 | Morfologia dei margini continentali | 1: Cap. 21; 4: Cap. 20; materiale didattico fornito dal docente |
35 | Morfologia delle aree oceaniche in relazione all'età | 1: Capp. 17, 19; 3: Cap. 10; 4: Cap. 20; materiale didattico fornito dal docente |
36 | Anomalie nei fondi oceanici | 1: Cap.19; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente |
37 | Sismicità e vulcanismo a scala globale e definizione delle placche litosferiche | 1: Cap 13; 3: Cap. 10; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente |
38 | I movimenti tra le placche e classificazione dei margini di placca | 1: Cap.19; 3: Cap. 10; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente |
39 | Evidenze morfologiche dei diversi margini di placca | 3: Cap. 10; 4: Cap. 2; materiale didattico fornito dal docente |
40 | Modelli geologici dei margini delle placche | 3:Cap 10; 4: Cap.2; materiale didattico fornito dal docente |
41 | Il ''motore'' della Tettonica delle Placche | 3:Cap.10; 4:Cap.2; materiale didattico fornito dal docente |
42 | Pressione tettonica lungo i margini di placca | 4: Cap. 7; materiale didattico fornito dal docente |
43 | Margini continentali e loro evoluzione in relazione alla tettonica delle placche | 4: Cap.20; materiale didattico fornito dal docente |
44 | Ciclo delle rocce e Tettonica delle Placche | 3: Cap.6, 4: Cap. 3; materiale didattico fornito dal docente |
45 | Le rocce magmatiche e metamorfiche come archivio dei processi endogeni | materiale didattico fornito dal docente |
46 | Il controllo della gravità sui processi geologici | materiale didattico fornito dal docente |
47 | L'isostasia e le condizioni di equilibrio delle masse | 1: Cap. 2; 3: Cap.10; materiale didattico fornito dal docente |
48 | Spostamento delle masse litosferiche, aggiustamento isostatico e risposta morfologica di superficie | materiale didattico fornito dal docente |
49 | Gradazione del rilievo | 3: Cap.16; 4: Cap.22; materiale didattico fornito dal docente |
50 | Il ciclo orogenico e il ciclo di erosione: produzione e degradazione del rilievo | 3: Cap. 16; 4: Cap.22; materiale didattico fornito dal docente |
51 | Modi, agenti, fattori e condizioni della degradazione del rilievo | 3: Cap.16; 4: Cap. 16; materiale didattico fornito dal docente |
52 | La degradazione meteorica e la pedogenesi | 3: Cap.16; 4: Cap.16; materiale didattico fornito dal docente |
53 | Condizioni di biostasia e resistasia | materiale didattico fornito dal docente |
54 | I processi erosionali e relative forme del rilievo | 3: Cap.16; 4: Cap.16; materiale didattico fornito dal docente |
55 | Classificazione genetica e sullo stato di attività delle forme del rilievo | materiale didattico fornito dal docente |
56 | Meccanismi del trasporto del detrito e forme di accumulo | 3: Cap.16; 4: Cap.18; materiale didattico fornito dal docente |
57 | L'aggradazione ed i bacini di sedimentazione | 4: Cap.5; materiale didattico fornito dal docente |
58 | Relazioni tra masse rocciose e topografia: superfici di erosione e superfici di accumulo | materiale didattico fornito dal docente |
59 | Relazioni geometriche tra superfici di erosione e successioni sedimentarie e loro significato geologico | materiale didattico fornito dal docente |
60 | Le rocce sedimentarie come archivio dei processi esogeni | materiale didattico fornito dal docente |
61 | Criteri di classificazione delle rocce sedimentarie sulla base delle loro componenti: rocce terrigene, allochimiche e ortochimiche | 1: Cap. 6; 3: Cap.6; 4: Cap.5;materiale didattico fornito dal docente |
62 | Caratteristiche distintive delle rocce di diversa genesi | materiale didattico fornito dal docente |
63 | Criteri di riconoscimento su base strutturale | materiale didattico fornito dal docente |
64 | Uso delle rocce come archivio dei processi geologici del passato: esempi da rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche | materiale didattico fornito dal docente |
65 | Le trasformazioni delle rocce sedimentarie soggette a pressioni esterne: dalla diagenesi al metamorfismo | 1: Cap.11; 3: Cap.6; 4: capp.5, 6; materiale didattico fornito dal docente |
66 | Deformazioni delle rocce soggette a pressioni orientate | 1: Capp.8, 11; 3: Cap.7; 4: Cap.7; materiale didattico fornito dal docente |
67 | Il comportamento fragile e le faglie | 1: Cap.8; 3: Cap.6; 4:Cap.7; materiale didattico fornito dal docente |
68 | Classificazione delle faglie su base cinematica e relazioni con le pressioni orientate | 1: Cap.8; 3: Cap.6; 4:Cap.7; materiale didattico fornito dal docente |
69 | Faglie e Terremoti: sismicità ed effetti sull'ambiente | 1: cap.16; 3: Cap.9; 4: Cap.13; materiale didattico fornito dal docente |
70 | Il comportamento duttile e le pieghe | 1: Cap.8; 3: Cap.6; 4:Cap.7; materiale didattico fornito dal docente |
71 | Ambientazione dei sistemi di faglie e pieghe nel quadro della tettonica delle placche | materiale didattico fornito dal docente |
72 | Datazioni assolute e datazioni relative | 1: Cap.14; 3: Cap.11; 4: Cap.8; materiale didattico fornito dal docente |
73 | Le scale geocronologiche: cronostratigrafia, biostratigrafia, magnetostratigrafia | 1: Capp.14, 18; 3: Cap.11; 4: Cap.8; materiale didattico fornito dal docente |
74 | relazioni spazio/tempo e valutazione della velocità dei processi geologici | materiale didattico fornito dal docente |
75 | Laboratorio di cartografia e topografia | 2; 5; materiale didattico fornito dal docent |
76 | Laboratorio di lettura ed analisi di carte topografiche | 2; 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.