CdSEXPLORATION AND APPLIED GEOPHYSICS
Codice230DD
CFU6
PeriodoSecondo semestre
LinguaInglese
Apprendere le conoscenze di base riguardanti i principali metodi geofisici per l'esplorazione del sottosuolo ed i principi fisici che stanno alla base di ognuno di questi metodi.
Lo studente è in grado di valutare autonomamente le metodologie geofisiche che possono essere applicate a fini esplorativi, conoscendone i vantaggi, gli svantaggi e i limiti.
Learn the basic knowledge concerning the main geophysical methods for the subsurface exploration and the physical principles which form the basis for each of these methods.
The student is able to evaluate autonomously the geophysical methodologies that can be applied for exploration purposes, knowing the advantages, the disadvantages and the limitations.
Le conoscenze sono verificate durante il colloquio orale d'esame
Knowledge is verified during the oral exam
Le conoscenze acquisite consentono di affrontare correttamente la progettazione e la realizzazione di un'indagine geofisica, progettata per dare una risposta ad un problema nel campo della Geofisica Applicata.
The acquired knowledge allows to approach correctly the design and the implementation of a geophysical survey carried out to give an answer to a problem in the field of Applied Geophysics.
Le capacita' sono verificate durante il colloquio orale d'esame
Skill is verified during the oral exam
Lo studente è in grado di comunicare chiaramente a terzi gli argomenti della Geofisica Applicata, le difficoltà incontrate nell'applicazione delle diverse metodologie e le possibili soluzioni. È in grado di interagire con gli esperti del settore.
The student is able to clearly communicate to third party the topics of the Applied Geophysics, the difficulties encountered in the application of the different methodologies and the possible solutions. He/her is able to interact with the experts in this field.
Conoscenze di base di fisica e matematica
Basic knowledge of physics and mathematics
Lezioni orali. Le applicazioni pratiche di alcuni metodi saranno effettuate nella campagna del Corso di Laurea Magistrale in Exploration and Applied Geophysics.
Oral Lessons. Practical applications of some methods will be done in the field campaign of the Exploration and Applied Geophysics Master Degree.
Rilievo gravitazionale: Il campo gravitazionale terrestre; misure di gravità assoluta e relativa; Correzioni di Bouguer, di aria libera e topografiche; procedura di acquisizione in campagna; l'anomalia di Bouguer; densità delle rocce; esempi di anomalie teoriche; esempi di interpretazione.
Rilievo Magnetico: Il campo di induzione magnetica B e il campo magnetico H e la loro natura dipolare; il vettore di magnetizzazione indotta e la suscettività magnetica; la magnetizzazione residua; la suscettibilità delle rocce; il campo magnetico terrestre; il magnetometro; misura del campo magnetico; anomalia magnetica; esempi di interpretazione.
Rilievo elettrico: conduzione elettrica nelle rocce; la legge di Ohm, la legge di Archie; campo elettrico generato da un elettrodo puntiforme sulla superficie di un semispazio omogeneo e isotropo; condizioni del campo elettrico in corrispondenza della discontinuità tra due mezzi; quadrupolo elettrico e resistività apparente; array. Sondaggi elettrici verticali; sondaggi elettrici orizzontali; tomografia di resistività elettrica; esempi di interpretazione. Polarizzazione indotta. Self potential method.
Rilievo sismico: cenni sulle proprietà elastiche delle rocce, sull'equazione delle onde e sulle onde di volume e di superficie; velocità delle onde sismiche nelle rocce; divergenza sferica e attenuazione; legge di Snell; tempi di percorrenza delle onde riflesse e di testa; cenni su sorgenti sismiche, ricevitori e lauout di acquisizione; sismica a rifrazione: tiri reciproci, semplici metodi di interpretazione, esempi;
Analisi multicanale delle onde superficiali: principi fisici di generazione e propagazione delle onde superficiali; spreading geometrico delle onde superficiali; curve di dispersione, loro calcolo e inversione. Esempi sintetici e reali.
Gravity surveying: Outlines of the Earth’s gravity field; absolute and relative gravity measurements; Bouguer’s, free air and topographic corrections; field procedures; Bouguer’s anomaly; density of rocks; examples of theoretical anomalies; elements on interpretation.
Magnetic Surveying: The magnetic induction field B and the magnetic field H and their dipolar nature; the induced magnetization vector and the magnetic susceptibility; the remnant magnetization; the susceptibility of the rocks; outline of the Earth's magnetic field; the magnetometer; measure of the magnetic field; magnetic anomaly; elements on interpretation. Examples
Electrical surveying: Electrical conduction in rocks; Ohm’s law, Archie’s law; electrical field generated by a point electrode on the surface of a homogeneous, isotropic half-space; conditions at the discontinuity boundary between two media; electrical quadrupole and apparent resistivity; arrays. Vertical electrical soundings; constant separation traverse; electrical resistivity tomography; elements on interpretation; examples. Induced polarization. Self potential method.
Seismic surveying: elements on the elastic properties of rocks, on the wave equation and on the body and surface waves; seismic wave velocity in rocks; spherical divergence and attenuation; Snell's law; traveltimes of reflected and head waves; elements on seismic sources, receivers and spread layout; refraction seismic: reciprocal spreads, simple interpretation methods, examples;
Multichannel analysis of surface waves: physical principles of surface waves generation and propagation; geometrical spreading of surface waves; dispersion curves, their computation and inversion. Synthetic and real examples.
An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, Reynolds, 2011
Applied Geophysics, 2nd ed, Telford, Geldart, Sheriff, 1990
Environmental and Engineering geophysics, Sharma, 1997
An introduction to geophysical exploration, Keary, Brooks and Hill, 2002
Applied Geophysics, Zanzi, 2008
Near-Surface Applied Geophysics, Everett, 2013
An Introduction to Applied and Environmental Geophysics, Reynolds, 2011
Applied Geophysics, 2nd ed, Telford, Geldart, Sheriff, 1990
Environmental and Engineering geophysics, Sharma, 1997
An introduction to geophysical exploration, Keary, Brooks and Hill, 2002
Applied Geophysics, Zanzi, 2008
Near-Surface Applied Geophysics, Everett, 2013
L'esame consiste in una prova orale
The exam consists of an oral interview with the teacher
Molti studenti trovano lavoro in piccole aziende le cui attività riguardano indagini di geofisica superficiale.
Many students will find job in small companies whose activities are relate to near surface investigations.
https://polo3.elearning.unipi.it/
Course 230DD WAG-LM
https://polo3.elearning.unipi.it/
Course 230DD WGF-LM
Stucchi Eusebio (Presidente)
Aleardi Mattia (Presidente supplente)
Tognarelli Andrea