CdSSCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Codice292DD
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
Il corso ha lo scopo di fornire agli studenti magistrali le conoscenze di base per la comprensione dei terremoti dal punto di vista fisico (sismologico) e geologico (geologia strutturale). Alla fine del corso gli studenti saranno in grado di riconoscere e descrivere come le faglie si formano ed evolvono nello spazio e nel tempo, e le strutture sismogenetiche che si creano in diversi contesti tettonici. Gli studenti avranno altresì acquisito conoscenze di base sui processi di generazione dei terremoti e di propagazione delle onde sismiche.
The course aim to provide the basics on the study of earthquakes both by a physical (seismology) and geological (structural geology) point of view.
At the end of the course the students will be able to understand how faults nucleates and propagate; how they evolve in space and time, and which are the geological signatures of this evolution in the geologic record. Parallely, students will also get basics on seismology, with special emphasis on the earthquake generation processes. Students will also understand how different tectonic contexts drive the generation of seismogenic strucutres.
Le modalità di verifica delle conoscenze apprese consistono in un colloquio finale in forma orale. Durante il semestre si prevedono ore di lezione dedicate alla discussione in gruppo di articoli scientifici e casi-studio dalla letteratura, allo scopo di migliorare la capacità di analisi critica degli studenti.
Final oral interview. During the semester there will lectures dedicated to the reading and discussion (in grous) of scientific articles and case-studies taken from the scientific literature.
Il corso mira a far acquisire agli studenti un metodo di analisi adeguato per comprendere, elaborare e sintetizzare gli aspetti geologici e sismologici associati ai fenomeni sismici. Studentesse e studenti acquisiranno abilità nel classificare la struttura di una faglia, e il fabric delle rocce di faglia associate e ad interpretarle nel contesto di un ciclo sismico. Acquisiranno, inoltre, i concetti fondamentali di meccanica delle sorgenti sismiche, partendo dalle basi di teoria dell’elasticità e delle dislocazioni ai modelli cinematici e dinamici di rottura delle faglie.
Students will acquire skills in classifying the structure of a fault, and the fabric of associated fault rocks and its interpretion in the context of the seismic cycle. They will also acquire the fundamental concepts on physics of earthquake sources, starting from the theory of elasticity and dislocations to the kinematic and dynamic rupture models.
Le modalità di verifica delle capacità apprese consistono nell’analisi di casi di studio proposti nel corso delle lezioni (vedi “verifica conoscenze”).
See "Assessment criteria of knowledge"
Attraverso questo corso lo studente sarà in grado di comprendere gli aspetti geologici e sismologici associati ai fenomeni sismici e applicare queste conoscenze in diversi ambiti geologici ed in differenti contesti tettonici.
By following this course students will understand the geological and seismological aspects associated to earthquake phenomena and lern how to apply this knowledge in different contexts.
Le modalità di verifica dei comportamenti appresi prevedono l’analisi di casi di studio applicativi nel corso delle lezioni e un colloquio finale in forma orale.
This will be done during the course, through the application of the gaine knowledt to a set different case studies, and at end of the course with an oral exam.
Conoscenze acquisite durante la laurea triennale in scienze geologiche. Corsi consigliati da associare: Tettonica, Rischio Sismico e, possibilmente, Mathematical Physics for Geosciences.
Knowledge gained during the BSc degree in Geological Sciences. Courses that students may find helpful to follow with this course are: Tettonica, Rischio Sismico and, possibly, Mathematical Physics for Geosciences.
Erogazione della didattica: lezioni frontali (6 CFU)
Il metodo didattico accompagna le lezioni frontali con gli ausili digitali necessari per la presentazione dei contenuti, l’analisi e l’illustrazione dei casi di studio.
E’ previsto l’uso della piattaforma e-learning per l’acquisizione dei materiali didattici.
Frequenza: consigliata
Frontal lectures (6 ECTS)
e-learning platforms will be used to distribute the teaching materials.
Attendance: recommended
I contenuti dell’insegnamento saranno sviluppati seguendo i seguenti temi:
- Introduzione al corso: relazioni tra geologia e sismologia nello studio dei terremoti;
- Recupero dei concetti di meccanica delle rocce, stress and strain e loro relazioni; comportamento meccanico e reologico dei materiali, regime elastico-frizionale e plastico-viscoso; profilo reologico della litosfera
- Richiami di: analisi della struttura e architettura delle faglie, e rocce di faglia a diverse scale; processi di fratturazione delle rocce e principali meccanismi deformativi in regime fragile; strain partitioning e localizzazione della deformazione;
- Attrito e frizione nelle rocce, proprietà frizionali delle faglie e stabilità della frizione (scivolamento stabile e comportamento “stick-slip”), e relazioni con movimento asismico o sismico;
- Ruolo dei fluidi nella crosta terrestre; interazione tra faglie e fluidi in relazione al ciclo sismico;
- Richiami di sismologia generale: Concetti base sulla generazione e propagazione delle onde sismiche;
- Richiami di sismologia osservazionale: Introduzione all'analisi dei dati sismologici; determinazione delle coordiante ipocentralu di un evento sismico
- Sorgenti sismiche puntuali, rappresentazione matematica di una sorgente sismica;
- Il Momento tensore e la determinazione dei meccanismi sorgente di un terremoto (sorgente puntuale);
- Parametri sorgente, magnitudo, energia, stress drop e momento sismico;
- Modelli di sorgente sismica: il modello di Haskell e il modello di Brune;
- Meccanica delle faglie vs. meccanica dei terremoti;
- Il Ciclo Sismico;
- I terremoti nel contesto della tettonica: cenni
- Introduction to the course
- Elements of rheology and rock mechanics;
- Structure and geometry of faults and fault mechanics;
- Fricrion in rocks; seismic and aseismic slip;
- Fluids in the crusts; Fluid-Fault interaction;
- Basic concepts on elastic wave generation and propagation in seismology;
- Basic concepts of observational seismology;
- Seismic sources (Point source approximation); The seismic moment tensors;
- Finite Source models: Haskell and Brune models;
- Fault mechanics vs. Earthquake Mechanics;
- The seismic cycle;
- Elements of Seismotectonics.
Materiale didattico fornito durante il corso
C.H. Scholz, The Mechanics of Earthquake and Faulting, 3rd Edition. Cambridge University Press, 2019
Fossen, Structural Geology, 2nd Edition. Boston: Cambridge University Press, 2016
R.S. Yeats, K. Sieh, C.R. Allen, The Geology of Earthquakes, Oxford Univ. Press, 1997
Shearer, Introduction to Seismology, 3rd Edition. Cambridge University Press, 2019
Udias, R. Madariaga, E. Buforn, Source Mechanisms of Earthquakes, Cambridge University Press, 2014.
Didactic material provided by the lecturers
C.H. Scholz, The Mechanics of Earthquake and Faulting, 3rd Edition. Cambridge University Press, 2019
Fossen, Structural Geology, 2nd Edition. Boston: Cambridge University Press, 2016
R.S. Yeats, K. Sieh, C.R. Allen, The Geology of Earthquakes, Oxford Univ. Press, 1997
Shearer, Introduction to Seismology, 3rd Edition. Cambridge University Press, 2019
Udias, R. Madariaga, E. Buforn, Source Mechanisms of Earthquakes, Cambridge University Press, 2014.
Si consiglia colloquio con il docente del corso.
It is strongly advised to talk in advance with the teachers.
Esame finale in forma orale.
Oral exam
Commissione d'esame:
presidente Prof.ssa Francesca Meneghini - membro Prof. Francesco Grigoli