Electrical, electromagnetic and gravimetric methods for environment and exploration
A.A. 2025/2026
Obiettivi formativi
Conoscenza e capacità di comprensione: Conseguimento delle conoscenze avanzate relative ai metodi geofisici elettrici, elettromagnetici e a campo di potenziale; imparare ad implementare semplici script per il processamento e la visualizzazione dei dati. Conoscenza e capacità di comprensione applicate: Le conoscenze acquisite permettono un approccio professionale nell'impostazione e nell'esecuzione di un'indagine geofisica con metodi elettrici, elettromagnetici e a campi di potenziale nella geofisica applicata; inoltre la/lo studente acquisisce le competenze per implementare semplici script per l'elaborazione e la visualizzazione di dati geofisici e per utilizzare software di inversione complessi.
Risultati apprendimento attesi
Autonomia di giudizio: lo studente è in grado di valutare autonomamente le metodologie geofisiche E&EM e a campo di potenziale applicabili a fini esplorativi, conoscendone vantaggi, svantaggi e limiti. Abilità comunicative: lo studente è in grado di comunicare in modo chiaro gli argomenti dei metodi geofisici E&EM e a campo di potenziale, le difficoltà incontrate nell'applicazione delle diverse metodologie e le possibili soluzioni. È in grado di interagire con esperti del settore. Capacità di apprendimento: fornire allo studente la capacità di apprendere autonomamente argomenti che non possono essere trattati durante le lezioni a causa del tempo limitato a disposizione, e di approfondire quelli trattati.
Periodo: Primo semestre
Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi
Corso singolo
Questo insegnamento può essere seguito come corso singolo.
Programma e organizzazione didattica
Edizione unica
Responsabile
Periodo
Primo semestre
Programma
Prospezione elettrica: meccanismi della conduzione elettrica nelle rocce; legge di Ohm; legge di Archie; campo elettrico generato da una carica puntiforme; quadrupolo elettrico e resistività apparente; stendimenti; Sondaggi Elettrici Verticali; Sondaggi elettrici Orizzontali; Tomografie Elettrica di Resistività; Tomografia cross-borehole; misure e monitoraggio time-lapse.
· Modellazione diretta ed inversione di dati geofisici: breve introduzione alle tecnice di modellazione diretta e di inversione; risoluzione dei parametri di inversione ed equivalenze; regolarizzazione.
· Polarizzazione Indotta: definizione e principi fisici, resistività dispersiva e modelli fenomenologici; misure galvaniche time-domain e frequency-domain.
· Prospezione elettromagnetica: principi fisici; strumentazione e procedure di acquisizione di dati elettromagnetici nel dominio del tempo (TDEM) e della frequenza (FDEM); Airborne EM; polarizzazione indotta in dati EM.
· Prospezione gravimetrica: campo gravitazionale della Terra e densità di suoli e rocce; procedure di misura e correzioni gravimetriche.
· Prospezione magnetica: campo magnetico della Terra e proprietà magnetiche di minerali e rocce; strumenti e procedure di misura.
· Modellazione diretta ed inversione di dati geofisici: breve introduzione alle tecnice di modellazione diretta e di inversione; risoluzione dei parametri di inversione ed equivalenze; regolarizzazione.
· Polarizzazione Indotta: definizione e principi fisici, resistività dispersiva e modelli fenomenologici; misure galvaniche time-domain e frequency-domain.
· Prospezione elettromagnetica: principi fisici; strumentazione e procedure di acquisizione di dati elettromagnetici nel dominio del tempo (TDEM) e della frequenza (FDEM); Airborne EM; polarizzazione indotta in dati EM.
· Prospezione gravimetrica: campo gravitazionale della Terra e densità di suoli e rocce; procedure di misura e correzioni gravimetriche.
· Prospezione magnetica: campo magnetico della Terra e proprietà magnetiche di minerali e rocce; strumenti e procedure di misura.
Prerequisiti
Fisica: conoscenza di meccanica ed elettromagnetismo. Matematica: equazioni differenziali, numeri complessi, analisi di Fourier.
Metodi didattici
Lezioni di teoria; esercitazioni pratiche in python/matlab, con implementazione di semplici script di processing/visualizzazione, ed uso di software complessi per il processing/inversione di dati
Materiale di riferimento
Reynolds, J.M., 2011, An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, Wiley.
· Siemon B., Christiansen A.V., Lykke-andersen H., Jørgensen F., Dietrich P., Auken E., Jimenez M.A., 2006, Groundwater Geophysics: A Tool for Hydrogeology, 2nd edition, Springer
· Binley, A. and Slater L., 2020, Resistivity and induced polarization: Theory and applications to the near-surface earth. Cambridge University Press.
· Siemon B., Christiansen A.V., Lykke-andersen H., Jørgensen F., Dietrich P., Auken E., Jimenez M.A., 2006, Groundwater Geophysics: A Tool for Hydrogeology, 2nd edition, Springer
· Binley, A. and Slater L., 2020, Resistivity and induced polarization: Theory and applications to the near-surface earth. Cambridge University Press.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Medodo di esaminazione: orale più esercizio pre-esame sui metodi Gravimetrici/Magnetici. Criteri di valutazione: comprensione dei principi fisici dei metodi e della loro applicabilità; ragionamento critico e valutazione critica di dati e processing; uso di lessico specialistico.
Il voto è espresso in trentesimi.
Il voto è espresso in trentesimi.
GEO/11 - GEOFISICA APPLICATA - CFU: 6
Esercitazioni: 24 ore
Lezioni: 32 ore
Lezioni: 32 ore
Docenti:
Chen Jian, Fiandaca Gianluca
Docente/i
Ricevimento:
Dalle 9 alle 17
2° piano, vicino all'aula D