PRESENTAZIONE

La geofisica è classicamente rivolta allo studio dell’interno terrestre, ma è anche in grado di dare un fondamentale contributo ad indagini del sottosuolo che vanno dall’esplorazione delle risorse minerarie ed energetiche a studi di strutture geologiche di interesse ingegneristico. L’applicazione dei metodi geofisici a indagini a piccola profondità ha pertanto implicazioni importanti nella ricerca di georisorse e nella gestione del territorio.

OBIETTIVI E CONTENUTI

OBIETTIVI FORMATIVI

Lo scopo del corso è duplice. 1) presentare le principali proprietà fisiche delle rocce che sono di interesse nelle indagini geofisiche, nella progettazione di sistemi geotermici a bassa entalpia e nello studio della radioattività naturale e il suo impatto nella pianificazione ambientale, 2) approfondire alcuni metodi di geofisica applicata (specialmente il metodo gravimetrico) e le tecniche di analisi e di signal processing di uso comune nell'esplorazione geofisica poco profonda.

MODALITA' DIDATTICHE

Lezioni frontali

Esercitazioni in aula e sul campo.

PROGRAMMA/CONTENUTO

Parte 1 – Proprietà fisiche delle rocce
Porosità, permeabilità, densità
Proprietà termiche e radioattività naturale
Proprietà elettriche

Parte 2– Indagini geofisiche per sistemi a pompa di calore geotermica (GHP)
Trasmissione di calore nel sottosuolo
Equazioni generali della conduzione e della convezione
Influenza della falda nel trasporto di calore
Sonde geotermiche e prove in foro: risposta termica del terreno, resistenza termica

Parte 3 – Radiazioni ionizzanti e misure radiometriche
Equilibrio secolare radioattivo e spettrometria gamma
Contributo dei radioisotopi naturali alla dose assorbita.
Concentrazione e flusso di radon in relazione al contesto geologico

Parte 4 - Analisi del segnale
Segnali geofisici. Conversione analogico-digitale.
I segnali nel dominio delle frequenze: la Trasformata di Fourier Discreta.
Convoluzione, correlazione, coerenza, potenza.
Modelli e parametri geofisici.

Parte 5 - Metodi elettromagnetici
Le equazioni di Maxwell. L'approssimazione quasi stazionaria: equazioni di Helmholtz.
Metodi elettromagnetici a bassa frequenza. Metodi passivi. Teoria e pratica dei metodi magnetotellurico (MT) e magnetovariazionale (GDS).
Metodi attivi. Teoria e pratica dei metodi TDEM e FDEM.
Metodi elettromagnetici ad alta frequenza: il metodo GPR

Parte 6 - Esercitazioni
Simulazione tramite software di segnali MT, TDEM, FDEM e GPR per modelli assegnati
Acquisizione dati in campagna
Elaborazione dei dati acquisiti

TESTI/BIBLIOGRAFIA

Appunti del corso

DOCENTI E COMMISSIONI

Commissione d'esame

MASSIMO VERDOYA (Presidente)

EGIDIO ARMADILLO

GABRIELE FERRETTI

LEZIONI

INIZIO LEZIONI

A partire dal 2 Ottobre 2017

Orari delle lezioni

GEOFISICA PER LE RISORSE E IL TERRITORIO

ESAMI

MODALITA' D'ESAME

Orale

MODALITA' DI ACCERTAMENTO

Gli studenti preparano una relazione che, partendo da argomenti presentati nel corso, li sviluppa e li amplia.

Calendario appelli

ALTRE INFORMAZIONI

Frequenza facoltativa