CdSSCIENZE E TECNOLOGIE GEOLOGICHE
Codice252DD
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaItaliano
La geomorfologia frequentemente trae beneficio dall’utilizzo di metodi di geofisica superficiale che forniscono informazioni sulle caratteristiche della sottosuperficie determinanti per la comprensione della genesi delle forme del rilievo. L’interpretazione dei dati geofisici richiede la piena conoscenza dei processi formativi delle forme della superficie e la consapevolezza delle basi dei metodi di indagine per comprendere limiti/vantaggi nel loro utilizzo.
Il corso offre dei contenuti agli studenti che intendono approfondire la comprensione della natura delle forme del rilievo attraverso l’interpretazione di dati ottenibili con tecniche di geofisica superficiale.
Al temine del corso lo studente avrà maturato la conoscenza delle possibilità delle applicazioni geofisiche nel contribuire a risolvere problemi geomorfologici, avrà acquisito le competenze per collaborare alla pianificazione di indagini geofisiche e le conoscenze per eseguire una consapevole interpretazione geomorfologica dei dati.
Geomorphology frequently benefits from methods of shallow geophysics that provide information about subsurface assessment crucial for the understanding of landforms. The interpretation of geophysical data requires full knowledge of formative processes of surface landforms along with the awareness of geophysical methods basics to deeply understand their prons and cons.
The course offers contents to the students who want to insight the comprehension of the landforms nature by means of the interpretation of data coming from methods of shallow geophysics. At the end of the course, the student will have gained knowledge of the possibilities of geophysical applications in helping to solve geomorphological problems, will have acquired skills to collaborate in planning geophysical surveys, and the knowledge to perform a successful geomorphological data interpretation.
Lo studente dovrà dimostrare la capacità di discutere i principali argomenti del corso (scelta di metodi di indagine adeguati a specifici problemi geomorfologici, pianificazione di un’indagine, risultati ottenibili nei vari contesti geomorfologici) usando una terminologia appropriata. Lo studente dovrà dimostrare la capacità di interpretare i dati delle indagini geofisiche in chiave geomorfologica.
Modalità di verifica:
Esame finale orale
The student will be assessed on his/her demonstrated ability to discuss the main course contents (selections of the most adequate investigation methods for specific geomorphological issues, survey planning, expectable data, and interpretation strategy) using the appropriate terminology. The student must demonstrate abilities to perform geomorphological interpretation of data from different geomorphological contexts.
Methods:
Final oral exam
- Scelta e pianificazione di indagini geofisiche superficiali per la comprensione di un contesto geomorfologico
- Interpretazione geomorfologica di dati geofisici
- Integrazione di dati geomorfologici, geologici ed archeologici per la ricostruzione dell’evoluzione ambientale recente o pe la valutazione di processi in corso
- Planning of shallow geophysical surveys for the understanding of a geomorphological context
- Geomorphological interpretation of geophysical data
- Integration of geomorphological, geological and archaeological data for the reconstruction of recent environmental evolution and ongoing processes
- interpretazione geomorfologica di dati di geofisica superficiale
- conoscenza dei vantaggi e dei imiti dei metodi di geofisica superficiale applicati alla geomorfologia
- Geomorphological interpretation of shallow-geophysics data
- Knowledge of prons and cons of shallow-geophysics methods applied to geomorphology.
Gli skill appresi permetteranno allo studente di entrare nel mondo del lavoro contribuendo alla progettazione di acquisizioni con metodi di geofisica superficiale, interpretare dati geofisici con lo scopo di ricostruire le condizioni prossime alla superficie nell'ambito di problemi di natura geomorfologica.
The skills learnt allow the student to enter the labour market collaborating in planning shallow geophysical surveys, interpret geophysical data aimed at reconstructing near-surface condition inside geomorphological investigations.
esame finale orale
Final oral exam
Necessarie conoscenze avanzate di Geomorfologia. Suggerita la frequenza dell’Insegnamento di Geofisica Applicata (CdS Exploration and Applied Geophysics) per chi vuole approfondire le conoscenze teoriche sui metodi geofisici.
Il corso potrebbe essere offerto in lingua inglese se frequentato da studenti non italiani
Advanced knowledge of Geomorphology is required. Attending the "Applied Geophysics" course (MSc in Exploration and Applied Geophysics) is recommended for those who want to deepen their theoretical knowledge of geophysical methods.
The course could be offered in English if attended by non-Italian students
Erogazione della didattica: lezioni frontali (4 CFU) e lezioni fuori sede (2 CFU)
Attività di apprendimento:
- frequentazione delle lezioni
- partecipazione a seminari
- attività pratica (esperienze di progettazione indagine ed acquisizione dati GPR e ERT)
Frequenza: consigliata
Metodi di insegnamento:
- Lezioni
- Seminari
- Attività di terreno
Delivery: face to face lessons (4CFU frontal lessons, 2 CFU lessons in the field)
Learning activities:
- Attending lessons
- Participation in seminars
- Field works
- Concetti di base dei principali metodi di geofisica superficiale impiegati nelle indagini geomorfologiche: Ground-Penetrating Radar (GPR), Geo-Elettrica (ERT), Induzione Elettromagnetica (EMI). Vantaggi/limiti dei singoli metodi, possibili errori di valutazione, approccio multi-metodo. Il ruolo della calibrazione dei dati.
- Stabilità dei versanti. Interpretazione di indagini ERT per l’individuazione delle superficie di scivolamento e delle aree di sottosuperficie ricche in fluidi. Deformazioni gravitative profonde di versante. Interpretazione di indagini GPR in media-bassa frequenza per lo studio di soil-slip, lahars. Indagini GPR per la conoscenza dello stato di fratturazione di un versante in roccia.
- Depositi di versante. Interpretazione di indagini ERT e GPR per il riconoscimento della stratificazione interna e l’individuazione della natura dei processi di alimentazione.
- Ambiente periglaciale. Interpretazione di indagini ERT e GPR per l’individuazione del permafrost in forme di tipo alpino (rock glacier, ice-cored morine) e non (cunei di ghiaccio, pianure fluviali). Il ruolo del monitoraggio del permafrost con metodi geofisici (ERT).
- Ambiente glaciale. Interpretazione di indagini ERT e GPR per la valutazione dello spessore e della struttura interna di corpi glaciali e dell’evoluzione morfologica a criostratigrafica delle aree pro-glaciali.
- Ambiente fluviale. Interpretazione di indagini ERT ed EMI per l’individuazione di paleo-alvei sepolti, delle caratteristiche interne di terrazzi fluviali, argini naturali e dossi fluviali.
- Ambiente eolico costiero. Interpretazione di indagini GPR, ERT ed EMI per la comprensione della struttura interna di dune costiere, depressioni retrodunali, aree lagunari-palustri costiere e beach ridges.
- Ambiente carsico. Interpretazione di indagini ERT e GPR per la valutazione dell’esistenza di sink-hole anche in aree urbane
- Interpretazione di set di dati di geofisica superficiale multi-metodo come strumento per implementare ricostruzioni paleogeografiche. Esempi da aree alpine e di pianura costiera.
Sono previsti seminari di esperti esterni (aziende del settore di ingegneria-geofisica, società private di ingegneria-geologia-geofisica) per illustrare metodi non curati nel programma e casi di studio
Basics of the main shallow geophysics methods employed in geomorphological investigations: Ground-Penetrating Radar (GPR), Geo-electrical resistivity (ERT), Electro-magnetic induction (EMI). Method prons/cons, potential pitfalls, multi-method approach, the role of calibration.
- Slope stability. Interpretation of ERT data for detecting landslide slip surface and subsurface volumes rich in water. Deep-seated gravitational slope deformations. interpretation of medium to low-frequency GPR data for the study of soil-slip, debris flows, and lahars. GPR surveys for the assessment of fractures in rock slope.
- Slope deposits. ERT and GPR data interpretation for the detection of internal layering and the evaluation of surface processes of alimentation.
-Periglacial environment. ERT and GPR data interpretation for the detection of permafrost in alpine landforms (rock glaciers, talus deposits, ice-cored moraines) and lowlands (ice wedge, fluvial plain). The role of permafrost monitoring with geophysical methods (ERT).
-Glacial environment. ERT and GPR data interpretation for the reconstruction of thickness and internal structures of glaciers and of the geomorphological/cryostratigraphic evolution of pro-glacial areas.
-Fluvial environment. ERT and EMI data interpretation for the detection of buried paleochannel, internal layering of fluvial terraces, natural levees, and fluvial bar.
-Aeolian environment. GPR, ERT and EMI data interpretation for the understanding of the internal structure of coastal dunes, coastal swamps-marshes, and beach ridges.
-Karst environment. GPR and ERT data interpretation per the detection of sink-holes even in urban areas.
- Interpretazione di set di dati di geofisica superficiale multi-metodo come strumento per implementare ricostruzioni paleogeografiche. Esempi da aree alpine, versanti collinari e pianure costiere.
- Interpretation of set of multi-method shallow geophysics data as a tool to implement palaeographic reconstructions. Examples from alpine areas, hillslopes, and coastal plains.
- Jol H.M. (2009) - Ground Penetrating Radar theory and applications. Elsevier Science, 544 pp.
- Bristow C.S. & Jol H.M. eds. (2003) - Ground-Penetrating Radar in Sediments. Geological Society London, 330 pp.
- Schrott L., Hordt A., Dikau R. (2003) - Geophysical Application to Geomorphology. Zeitschrift für Geomorphologie, Supplement, 132, 190 pp.
- Anderson R.S. & Anderson S.P. (2012) –Geomorphology. The Mechanics and Chemistry of Landscapes. Cambridge University Press, 578 pp.
- Articoli scientifici forniti dal docente
- Jol H.M. (2009) - Ground Penetrating Radar theory and applications. Elsevier Science, 544 pp.
- Bristow C.S. & Jol H.M. eds. (2003) - Ground-Penetrating Radar in Sediments. Geological Society London, 330 pp.
- Schrott L., Hordt A., Dikau R. (2003) - Geophysical Application to Geomorphology. Zeitschrift für Geomorphologie, Supplement, 132, 190 pp.
- Anderson R.S. & Anderson S.P. (2012) –Geomorphology. The Mechanics and Chemistry of Landscapes. Cambridge University Press, 578 pp.
- papers and other materials handed out by the teacher
il materiale didattico (slides delle lezioni, articoli scientifici, video, link a siti web) saranno inseriti sul portale e-learning
the teaching material (lecture slides, scientific papers, movies, links to websites) will be uploaded to the e-learning portal
Esame finale orale
Final oral exam
https://unimap.unipi.it/cercapersone/dettaglio.php?ri=5544&template=dett_didattica.tpl
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