Geofisica applicata ai beni culturali
A.A. 2018/2019
Obiettivi formativi
Il corso sviluppa le tematiche relative all'applicazione di metodologie di prospezione geofisica per l'esplorazione e la caratterizzazione non invasiva di terreni a bassa profondità e per la valutazione dello stato conservativo dei manufatti in ambito archeologico e della conservazione dei beni culturali. L'obiettivo generale del corso è quello di fornire agli studenti gli strumenti concettuali fondamentali, nonché delle linee guida di immediato utilizzo nel contesto lavorativo attuale, per la valutazione degli scenari di applicazione delle prospezioni geofisiche al fine della caratterizzazione non invasiva dei materiali.
Il corso prevede 3 parti: 1) introduzione alla geofisica applicata come strumento di imaging e di diagnosi, definizione di anomalia geofisica e background, importanza del contesto geologico-geomorfologico e architettonico, descrizione degli ambiti e delle scale fisiche di applicazione, della risoluzione e della densità delle informazioni ottenibili dalle prospezioni; 2) definizione delle caratteristiche fisiche dei materiali naturali (conducibilità elettrica, costante dielettrica, suscettibilità magnetica, densità) e delle proprietà geologiche dei terreni e dei materiali lapidei (tessitura, struttura, porosità, fratturazione), con particolare riguardo ai rapporti acqua vs. terreno/materiali; 3) introduzione ai metodi di prospezione geofisica per l'archeologia e per la valutazione dello stato di conservazione dei manufatti.
La presentazione dei metodi di prospezione prevede i fondamenti di teoria, la descrizione dei metodi di acquisizione e di data-processing e la discussione critica di numerosi esempi applicativi in casi reali; in particolare, saranno illustrate la prospezione geoelettrica in corrente continua 1-D (VES), 2-D (ERI), 3-D e 4-D, la prospezione elettromagnetica nel dominio della frequenza (FDEM), la prospezione elettromagnetica Ground Penetrating Radar (GPR), la prospezione magnetica e magneto-gradiometrica, la prospezione microgravimetrica e verranno forniti cenni di prospezione sismica attiva.
Il corso prevede 3 parti: 1) introduzione alla geofisica applicata come strumento di imaging e di diagnosi, definizione di anomalia geofisica e background, importanza del contesto geologico-geomorfologico e architettonico, descrizione degli ambiti e delle scale fisiche di applicazione, della risoluzione e della densità delle informazioni ottenibili dalle prospezioni; 2) definizione delle caratteristiche fisiche dei materiali naturali (conducibilità elettrica, costante dielettrica, suscettibilità magnetica, densità) e delle proprietà geologiche dei terreni e dei materiali lapidei (tessitura, struttura, porosità, fratturazione), con particolare riguardo ai rapporti acqua vs. terreno/materiali; 3) introduzione ai metodi di prospezione geofisica per l'archeologia e per la valutazione dello stato di conservazione dei manufatti.
La presentazione dei metodi di prospezione prevede i fondamenti di teoria, la descrizione dei metodi di acquisizione e di data-processing e la discussione critica di numerosi esempi applicativi in casi reali; in particolare, saranno illustrate la prospezione geoelettrica in corrente continua 1-D (VES), 2-D (ERI), 3-D e 4-D, la prospezione elettromagnetica nel dominio della frequenza (FDEM), la prospezione elettromagnetica Ground Penetrating Radar (GPR), la prospezione magnetica e magneto-gradiometrica, la prospezione microgravimetrica e verranno forniti cenni di prospezione sismica attiva.
Risultati apprendimento attesi
· conoscenza dei principali metodi di prospezione geofisica applicabili in ambito archeologico ed in ambito e storico-critico e della conservazione dei beni culturali
· definizione delle potenzialità dei metodi e della loro migliore integrazione in relazione al contesto specifico di applicazione; valutazione dei risultati attesi e relative incertezze;
· introduzione alla progettazione di campagne di prospezione in relazione agli obiettivi specifici, alle condizioni sito-specifiche e valutazione comparativa dei costi e benefici;
· cenni sull'interpretazione dei dati geofisici, sulla loro integrazione e sulla gestione del contenuto informativo ottenibile delle indagini, con particolare riferimento alla definizione delle basi di dati indipendenti necessarie all'interpretazione critica dei risultati.
· definizione delle potenzialità dei metodi e della loro migliore integrazione in relazione al contesto specifico di applicazione; valutazione dei risultati attesi e relative incertezze;
· introduzione alla progettazione di campagne di prospezione in relazione agli obiettivi specifici, alle condizioni sito-specifiche e valutazione comparativa dei costi e benefici;
· cenni sull'interpretazione dei dati geofisici, sulla loro integrazione e sulla gestione del contenuto informativo ottenibile delle indagini, con particolare riferimento alla definizione delle basi di dati indipendenti necessarie all'interpretazione critica dei risultati.
Periodo: Secondo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento non può essere seguito come corso singolo. Puoi trovare gli insegnamenti disponibili consultando il catalogo corsi singoli.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
PARTE 1: INTRODUZIONE ALLA GEOFISICA APPLICATA
·La geofisica applicata come strumento di diagnosi
·Imaging geofisico: definizione di anomalia e background
·Importanza del contesto geologico-geomorfologico e storico-architettonico
·I bersagli "antropici" e le finalità legate alla mappatura
·Ambiti e scala di applicazione: grande, media e piccola scala
·Risoluzione delle indagini, densità dei dati e profondità di esplorazione
PARTE 2: CARATTERISTICHE FISICHE DEI MATERIALI TERRESTRI
·Le proprietà fisiche dei materiali: conducibilità elettrica, costante dielettrica, suscettibilità magnetica, densità;
·Le proprietà geologiche dei terreni e dei materiali lapidei: tessitura, struttura, porosità, fratturazione;
·Rapporti acqua vs. terreno/materiali;
PARTE 3: METODI DI PROSPEZIONE GEOFISICA IN AMBITO ARCHEOLOGICO
·Prospezione geoelettrica in corrente continua: teoria, metodi di prospezione 1-D (VES), 2-D (ERI), 3-D e 4-D, data-processing, esempi applicativi,
·Prospezione elettromagnetica nel dominio della frequenza (FDEM): teoria, metodo di prospezione, data-processing, esempi applicativi;
·Prospezione elettromagnetica Ground Penetrating Radar (GPR): teoria, metodo di prospezione, data-processing, esempi applicativi;
·Prospezione magnetica e magneto-gradiometrica: teoria, metodo di prospezione, cenni di data-processing, esempi applicativi;
·Prospezione microgravimetrica: teoria, metodo di prospezione, cenni di data-processing, esempi applicativi;
·Cenni di prospezione sismica attiva
·La geofisica applicata come strumento di diagnosi
·Imaging geofisico: definizione di anomalia e background
·Importanza del contesto geologico-geomorfologico e storico-architettonico
·I bersagli "antropici" e le finalità legate alla mappatura
·Ambiti e scala di applicazione: grande, media e piccola scala
·Risoluzione delle indagini, densità dei dati e profondità di esplorazione
PARTE 2: CARATTERISTICHE FISICHE DEI MATERIALI TERRESTRI
·Le proprietà fisiche dei materiali: conducibilità elettrica, costante dielettrica, suscettibilità magnetica, densità;
·Le proprietà geologiche dei terreni e dei materiali lapidei: tessitura, struttura, porosità, fratturazione;
·Rapporti acqua vs. terreno/materiali;
PARTE 3: METODI DI PROSPEZIONE GEOFISICA IN AMBITO ARCHEOLOGICO
·Prospezione geoelettrica in corrente continua: teoria, metodi di prospezione 1-D (VES), 2-D (ERI), 3-D e 4-D, data-processing, esempi applicativi,
·Prospezione elettromagnetica nel dominio della frequenza (FDEM): teoria, metodo di prospezione, data-processing, esempi applicativi;
·Prospezione elettromagnetica Ground Penetrating Radar (GPR): teoria, metodo di prospezione, data-processing, esempi applicativi;
·Prospezione magnetica e magneto-gradiometrica: teoria, metodo di prospezione, cenni di data-processing, esempi applicativi;
·Prospezione microgravimetrica: teoria, metodo di prospezione, cenni di data-processing, esempi applicativi;
·Cenni di prospezione sismica attiva
Propedeuticità
Fisica, Geologia, Geomorfologia e Pedologia
Prerequisiti
·Conoscenze di base di Fisica, Geologia, Geomorfologia e Pedologia
Metodi didattici
Modalità di esame: Orale
Modalità di frequenza: Fortemente consigliata
Modalità di frequenza: Fortemente consigliata
Materiale di riferimento
·slides di lezione ed appunti
·John M. Reynolds, An introduction to applied and environmental geophysics 2nd edition, Wiley-Blackwell, 2011
·Telford W.M., Geldart L.P. & Sherriff R.E., Applied Geophysics 2nd edition, Cambridge University Press, 1990
·Kearey P., Brooks M. & Hill I., An introduction to geophysical exploration, 3rd edition, Blackwell, 2002
·John M. Reynolds, An introduction to applied and environmental geophysics 2nd edition, Wiley-Blackwell, 2011
·Telford W.M., Geldart L.P. & Sherriff R.E., Applied Geophysics 2nd edition, Cambridge University Press, 1990
·Kearey P., Brooks M. & Hill I., An introduction to geophysical exploration, 3rd edition, Blackwell, 2002
Docente/i