Geofisica applicata

A.A. 2019/2020
6
Crediti massimi
48
Ore totali
SSD
GEO/11
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione: Conseguimento delle conoscenze di base relative ai principali metodi geofisici per l'esplorazione del sottosuolo ed ai principi fisici su cui questi metodi sono basati.
Risultati apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Le conoscenze acquisite permettono un approccio professionale nell'impostazione e nell'esecuzione di un'indagine geofisica volta a rispondere ai quesiti per cui è stata progettata.
Autonomia di giudizio: Lo studente è in grado di effettuare in modo autonomo un'analisi delle metodologie geofisiche applicabili per scopi esplorativi conoscendone i vantaggi e svantaggi e gli eventuali limiti.
Abilità comunicative: Lo studente è in grado di esporre in modo chiaro a terzi quali sono le tematiche inerenti la geofisica applicata i problemi e le possibili soluzioni; inoltre è in grado di interagire con gli esperti del settore.
Capacità di apprendere: Mettere lo studente nelle condizioni di apprendere in modo autonomo metodi che per motivi di tempo non possono essere affrontati durante le lezioni ed approfondire, sempre autonomamente, quelli trattati.
Programma e organizzazione didattica

Single session

Responsabile
Periodo
Secondo semestre
Programma
· Introduzione alla geofisica applicata: metodi, applicazioni e survey design.
· Prospezione geoelettrica: meccanismi di conduzione elettrica nelle rocce; legge di Ohm; legge di Archie; campo generato da un elettrodo puntiforme; quadripolo elettrico e resistività apparente; tipi di stendimenti. Sondaggi elettrici verticali; sondaggi elettrici orizzontali; tomografia elettrica dalla superficie (ERT); tomografia cross-borehole; misure in time-lapse e monitoraggio.
· Forward modelling e inversione di dati geofisici: cenni su tecniche di modelling e inversione; risoluzione dei parametri di inversione e modelli equivalenti; regolarizzazione di un'inversione.
· Potenziali spontanei: principi fisici, metodi di misura.
· Polarizzazione indotta: definizioni di polarizzabilità e principi fisici; misure nel dominio del tempo e della frequenza; modelli fenomenologici e inversione.
· Prospezione elettromagnetica: principi fisici del metodo; cenni agli strumenti e alla e procedure di acquisizione di dati TDEM e FDEM; Airborne EM.
· Prospezione gravimetrica: richiami al campo di gravità della Terra e alla densità dei terreni e delle rocce; procedure di misura e correzioni gravimetriche.
· Prospezione magnetica: richiami al campo magnetico terrestre e alle proprietà magnetiche dei minerali e delle rocce; strumenti e procedure di misura.
· Prospezione sismica: richiami alle caratteristiche delle onde di volume e superficiali; velocità delle onde nei terreni e nelle rocce. Sismica a rifrazione: dromocrone per strati orizzontali e inclinati; il metodo dei tempi intercetti e il metodo plus-minus (Generalised Reciprocal Method). Sismica a riflessione: principi, acquisizione, copertura multipla, realizzazione di una sezione stack. Multichannel analysis of surface waves (MASW) e Horizontal-to-vertical spectral ratio HVSR: principi e procedure di misura.
· Ground Penetrating Radar (GPR): permittività assoluta e relativa; coefficiente di riflessione e trasmissione per onde elettromagnetiche; funzione di direttività delle antenne; il radargramma.
Per ogni metodo analizzato saranno illustrati e discussi esempi di applicazioni reali. Per alcuni metodi (ad esempio i metodi elettrici ed elettromagnetici) saranno eseguiti processing e inversione di dati.
Prerequisiti
Conoscenze di base di fisica e matematica
Metodi didattici
lezioni teoriche ed esercitazioni pratiche
Materiale di riferimento
Reynolds, J.M., 2011, An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, Wiley.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
esame scritto e orale
GEO/11 - GEOFISICA APPLICATA - CFU: 6
Lezioni: 48 ore
Siti didattici
Docente/i