Geoscienze per la Terra, l'ambiente e i pianeti

Il corso si propone di introdurre gli studenti all’utilizzo di tecniche geofisiche di esplorazione. Al fine di una completa ed autentica comprensione delle capacità e dei limiti dei metodi proposti, verrà data agli studenti anche un’introduzione generale, comprendente tematiche di acquisizione dati, processing, inversione ed interpretazione dei risultati.

Al termine del corso gli studenti dovranno aver acquisito capacità critiche rispetto ai punti di forza e di debolezza di ciascun metodo, e dei metodi geofisici rispetto ad altri metodi, oltre che una generale capacità di comprendere quali metodi possono essere utilizzati per quali scopi, e in che modo.

Il corso si comporrà di due parti:

Parte 1: introduzione alla geofisica di esplorazione. Verranno introdotti i concetti generali della geofisica applicata con particolare riguardo allo schema generale di ricostruzione del sottosuolo su basi fisiche, ai vantaggi dei metodi non invasivi di questo genere, ed allo schema di sviluppo delle indagini con le interazioni con gli utenti finali dei risultati.

Parte 2: descrizione dei principali metodi di geofisica applicata (geoelettrici tra cui ERT, elettromagnetici tra cui GPR ed EMI, sismici – a riflessione, rifrazione e onde superficiali). Per ogni metodo saranno descritti:

• principi fisici
• concetti di risoluzione e penetrazione
• tecniche di acquisizione dati
• metodi di inversione
• interpretazione dei risultati con relativi punti di attenzione

Verranno privilegiati gli aspetti applicativi dei metodi descritti, con esempi tratti dalla letteratura e dall’esperienza del docente. 

I prerequisiti essenziali includono: basi di matematica e fisica

Lezioni frontali. Esercitazioni in campo e sul computer.

Verranno valutate:

- capacità di esporre le basi fisiche e tecniche dei metodi

- capacità di analisi critica dei metodi presentati

- capacità di legare possibili metodi a specifiche applicazioni 

• Introduction to Applied Geophysics

H.R. Burger, A.F. Sheehan, C.H. Jones

W.W. Norton & Company; ISBN: 0393926370

• An Introduction to Applied and Environmental Geophysics

John M, Reynolds

John Wiley and Sons Ltd; ISBN: 0471955558

• Applied Geophysics

W.M. Telford, L.P. Geldart, R.E. Sheriff

Cambridge University Press; ISBN: 0521339383

• Principles of Applied Geophysics

D.S. Parasnis

Kluwer Academic Publishers; ISBN: 0412640805

• Exploration Seismology

R.E. Sheriff , L.P. Geldart

Cambridge University Press; ISBN: 0521468264

• Environmental and Engeneering Geophysics

Sharma

Cambridge University Press; ISBN: 0521572401

Gli obiettivi principali del corso sono di fornire agli studenti conoscenze multidisciplinari e competenze pratiche per comprendere la formazione, l’evoluzione e la caratterizzazione di asteroidi, meteoriti e materiali extraterrestri, e per collegare osservazioni orbitali con analisi di laboratorio. I diversi obbiettivi possono essere riassunti come segue:

• Conoscere i processi di formazione dei piccoli corpi e pianeti nel Sistema Solare primordiale.
• Conoscere la classificazione tassonomica degli asteroidi e le principali proprietà spettrali e fisiche.
• Conoscere le principali classi di meteoriti (condriti, achondriti, stony-iron, ferrose) e i costituenti minuti come i grani presolari e le micrometeoriti.
• Comprendere i processi legati al metamorfismo da shock e la genetica di crateri e impattiti.
• Conoscere le architetture, gli obiettivi scientifici e i risultati principali delle missioni di sample return (Apollo, Hayabusa 1 e 2, OSIRIS-REx, MMX, Artemis, Perseverance) e le campagne di raccolta meteoriti (Antartide, deserti caldi).
•  Conoscere i processi di space weathering (vento solare, alterazione acquosa, riduzione da impatti) e i loro effetti chimico-fisici sui materiali planetesimali.

Obiettivi pratici:

• Classificare e descrivere campioni meteorici tramite investigazione con microscopio ottico a trasmissione e tecniche di laboratorio.
• Applicare metodi analitici fondamentali per materiali extraterrestri: SEM, MRS , XRD, TEM; acquisire e processare dati spettroscopici e diffrattometrici di base.
• Collegare gruppi di meteoriti a potenziali corpi asteroidali, usando evidenze mineralogiche e geochimiche.
• Interpretare risultati di missioni di sample return e progettare strategie di raccolta/contestualizzazione dei campioni.
• Valutare gli effetti dello space weathering sui dati osservativi e sperimentali.

I contenuti del corso possono essere così suddivisi:

Modulo 1: Formazione e classificazione degli asteroidi

• Formazione degli asteroidi: Evoluzione iniziale del Sistema Solare e nascita dei piccoli corpi.
• Classi tassonomiche: Classificazione spettrale e caratterizzazione fisica degli asteroidi.
• Dinamica orbitale: Distinzione tra asteroidi della Fascia Principale e Near-Earth Asteroids (NEA).

Modulo 2: Meteoriti e polvere cosmica

• Condriti
• Acondriti
• Meteoriti ferro-rocciose e meteoriti ferrose
• Grani presolari, micrometeoriti
• Metamorfismo da shock
• Lab 1: Descrizione mineralogica e classificazione delle meteoriti

Modulo 3: Collegare le meteoriti alle loro origini

• Corpi parentali asteroidali — Evoluzione dei corpi parentali: Identificazione delle potenziali sorgenti di specifici gruppi di meteoriti.
• Crateri e impactiti

Modulo 4: Missioni di sample-return e campagne di raccolta

• Missioni Apollo (Luna)
• Hayabusa 1 e 2 (JAXA): Architettura della missione e risultati scientifici da Itokawa e Ryugu.
• OSIRIS-REx (NASA): Descrizione della missione e risultati dall’asteroide Bennu.
• MMX (JAXA): Esplorazione di Fobos e Deimos e il percorso verso il ritorno di campioni marziani.
• Artemis (NASA/ESA/JAXA): Ritorno sulla Luna
• Perseverance (NASA): campioni marziani
• Campagne di recupero di meteoriti in Antartide e nei deserti caldi

Modulo 5: Il cosmo a micro- e nanoscala

• Metodologie per investigare campioni extraterrestri: SEM, MRS, XRD, TEM
• Lab 2: Elaborazione di dati spettroscopici e diffrattometrici su materiali extraterrestri

Modulo 6: Space Weathering

• Vento solare
• Alterazione acquosa
• Riduzione indotta da impatti sulle superfici dei planetesimi

Principi di matematica, fisica, chimica, mineralogia e petrografia. 

L’insegnamento sarà articolato attraverso lezioni frontali, discussioni guidate, lavori di gruppo, problem solving, casi studio, problem based learning, flipped classroom, feedback, peer feedback, peer assessment e uso di tecnologie per la didattica (piattaforme e-learning, strumenti interattivi) . Sarà promossa la partecipazione attiva e l’apprendimento collaborativo delle studentesse e degli studenti mediante l’adozione di metodologie di didattica innovativa.

Le attività curriculari si avvarranno di metodi e strumenti didattici diversificati con l’obiettivo di favorire un apprendimento inclusivo e personalizzato. Tra questi si includono, ad esempio, l’accesso a materiali didattici in formato digitale e multimediale, nonché l’utilizzo di piattaforme online per il recupero o l’approfondimento individuale. Verranno utilizzati strumenti interattivi, come Wooclap, per stimolare il coinvolgimento, monitorare il livello di comprensione e fornire un feedback continuo.

L'uso di strumenti di intelligenza artificiale è consentito durante il corso, purché sia informato, consapevole e trasparente; è invece rigorosamente vietato durante il test finale.

Accessibilità: Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

I criteri con cui verranno verificate le conoscenze, le competenze e le abilità acquisite dallo/a studente/ssa sono i seguenti: 1) conoscenza degli argomenti trattati durante le lezione e le esercitazioni; 2) comprensione degli argomenti trattati durante le lezione e le esercitazioni; 3) capacità critica arricchita da collegamenti delle conoscenze acquisite; 4) capacità di sintesi; 5) appropriatezza della terminologia utilizzata.

1) Titolo: Meteorites and their Parent Planets (2nd edition); Autore: Harry Y. McSween Jr; Casa Editrice: Cambridge University Press; Anno: 1999.

2) Titolo: Reviews in Mineralogy - Volume 36: Planetary Materials; Autore: Authors by Mineralogical Society of America; Luogo: Albuquerque, New Mexico, USA; Casa Editrice: J. J. Papike, editor - Serier Editor Paul H. Ribbe - Mineralogical Society of America;

Anno: 1998

3) Titolo: Meteorite mineralogy; Autore: Alan Rubin and Chi Ma; Casa Editrice: Cambridge University Press; Anno: 2021.

Il corso ha l’obiettivo di introdurre gli studenti alle conoscenze fondamentali sull’origine dei bacini sedimentari e sui principali metodi per ricostruire la dinamica deposizionale e le interazioni tra tettonica e sedimentazione.

Una parte del corso sarà dedicata ai principi della stratigrafia sequenziale, con riferimento alla dinamica dei cambiamenti nel rapporto tra il tasso di accumulo dei sedimenti e lo spazio disponibile per la sedimentazione.

1)     Fondamenti dei bacini sedimentari; classificazione e tettonica a placche.

2)     Bacini derivanti dall’allungamento litosferico: rift e margini passivi.

3)     Bacini dovuti alla flessione litosferica: foredeep, foreland, buckling.

4)     Bacini da strike-slip e pull-apart.

5)     Subsidenza e storia termica.

6)     Stratigrafia sequenziale: principi di base, variazioni del livello base e sviluppo dei sistemi tratti, superfici di vincolo chiave, parasequenze.

7)     Caso di studio: bacini sedimentari degli Appennini Settentrionali (Italia).

Conoscenze di base di Sedimentologia, Geologia Strutturale e Geofisica

Il corso sarà basato su lezioni frontali integrate da una serie di attività collaterali che coinvolgeranno gli studenti. Queste attività includeranno flipped classrooms e attività pratiche legate all’elaborazione dei dati raccolti sul campo in uno specifico caso di studio. Docenti qualificati, selezionati tra i maggiori esperti nelle tematiche del corso, saranno invitati a tenere webinar.

Le modalità didattiche potranno essere adattate per rispondere a specifiche esigenze degli studenti (ad esempio, limitazioni nelle attività sul campo), a condizione che tali necessità vengano comunicate al docente tramite le procedure istituzionali previste. Analogamente, potranno essere predisposti percorsi individualizzati e flessibili per studenti con certificazione di BES o DSA, compatibilmente con la fattibilità e in accordo con le politiche istituzionali.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Al termine del corso, gli studenti saranno invitati a compilare un questionario per raccogliere feedback e suggerimenti a supporto del miglioramento delle future edizioni.

È consentito l’uso di strumenti di intelligenza artificiale per la preparazione delle presentazioni nelle flipped classrooms; tuttavia, ogni utilizzo dovrà essere dichiarato esplicitamente nelle slide della presentazione.

L’esame orale sarà valutato in base alla chiarezza e all’organizzazione della presentazione, nonché alla capacità di sintetizzare efficacemente e concentrarsi su un argomento specifico.

Altri criteri includono la coerenza e la completezza delle risposte durante la sessione di domande e risposte, oltre alla capacità di spiegare chiaramente i concetti chiave.

Questi criteri saranno illustrati dettagliatamente nella parte introduttiva del corso.

È consentito l’uso di strumenti di intelligenza artificiale per la preparazione della presentazione; tuttavia, ogni utilizzo dovrà essere esplicitamente dichiarato nelle slide della presentazione.

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Fornire conoscenze sulle dinamiche di migrazione dei contaminanti nel sottosuolo, sulla normativa del settore, sull'analisi di rischio sanitario-ambientale e sulle tecnologie di messa in sicurezza e bonifica disponibili.

Quadro normativo nazionale e cenni sulla normativa europea. I contaminanti: proprietà dei contaminanti inorganici, organici ed organici persistenti. L’interazione ed il trasporto dei contaminanti nel suolo saturo ed insaturo. Indagini per la caratterizzazione di un sito contaminato: indagini dirette ed indirette sulle matrici suolo ed acqua sotterranea. Aspetti teorici ed applicativi dell’analisi di rischio sanitario-ambientale. Tecniche di intervento per la messa in sicurezza e la bonifica.

Conoscenze di base di Idrogeologia e Geologia Tecnica

Attraverso 32 ore frontali e 24 ore di esercitazione (6 CFU totali) lo studente sarà in grado di apprendere gli aspetti teorici fondamentali delle tematiche proposte e di realizzare un’analisi di rischio sanitario-ambientale ed un piano di caratterizzazione secondo quanto previsto dalla normativa vigente. Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Apprendimento dei contenuti teorici del corso (prova orale). Realizzazione di un piano di caratterizzazione ambientale e/o di un’analisi di rischio sanitario-ambientale (prova pratica).

I carbonati marini sono rocce sedimentarie che si formano per precipitazione chimica dall'acqua marina - sia essa abiotica o mediata da organismi - invece di essere il prodotto di erosione, trasporto e deposizione dei prodotti di alterazione di una roccia pre-esistente. In conseguenza della loro genesi peculiare, i carbonati sono quindi archivi geologici del clima terrestre, della chimica delle acque marine, e del livello del mare. Lo scopo del corso è di offrire una conoscenza generale dei processi di precipitazione del carbonato in acqua marina. In seguito, il corso offre una revisione di come le rocce e i sedimenti carbonatici possono essere usati come archivi del paleoclima e della diagenesi. Lo studente acquisirà nozioni sull'analisi delle facies carbonatiche, con particolare riferimento alle microfacies. In seguito, lo studente acquisirà capacità relative all'estrazione di informazioni paleo-ambientali dalle rocce e dai sedimenti carbonatici, attraverso esempi e esercitazioni di laboratorio che copriranno l'intero processo dal campionamento della roccia, fino al trattamento del dato analitico ed alla sua interpretazione.

Parte 1: rocce carbonatiche, ambienti deposizionali, carbonati e clima

• Rocce carbonatiche sul campione a mano e al microscopio; classificazione delle rocce carbonatiche
• Ciclo del carbonio e precipitazione dei sedimenti carbonatici in acqua marina
• sequestro del carbonio tramite enhanced weathering
• global warming e acidificazione oceanica

Parte 2: Petrografia dei carbonati

• Granuli carbonatici scheletrici ed inorganici
• Tessiture delle rocce carbonatiche
• Carbonati microbiali
• Porosità delle rocce carbonatiche
• Cementi carbonatici e diagenesi

Parte 3: isotopi stabili del C e O nei carbonati

• Introduzione alla geochimica degli isotopi stabili di C e O
• Lab: micro-campionamento per analisi isotopiche - come scegliere le componenti
• Lo spettrometro di massa: visita allo strumento e suo funzionamento
• Lab: caricamento dei campioni e impostazione dello strumento (avvio delle analisi)
• Lab: rappresentazione dei risultati e loro interpretazione: cross-plot, risultati sulla serie stratigrafica.... identificazione e trattamento dei processi diagenetici.

La valutazione sarà basata su: - comprensione dei contenuti del corso; - correttezza del linguaggio tecnico e chiarezza espositiva degli elaborati; - accuratezza della descrizione nella prova pratica. Ulteriori dettagli sulla modalità di esame sono forniti durante le lezioni, e tramite esempi pubblicati su moodle. Non è consentito l'uso di strumenti IA.

Carbonate sedimentology, Tucker, Maurice E; Tucker, Maurice E; Wright, V. Paul; Dickson, J.A.D, Hoboken, 2009, WILEY

Carbonate sedimentology and sequence stratigraphy, Schlager, Wolfgang, Tulsa, 2005, SEPM

Microfacies of carbonate rocks analysis, interpretation and application, Flugel, Erik, Berlin, 2010, Springer

Sedimentary structures and early diagenetic features of shallow marine carbonate deposits, Demicco, Robert V., Tulsa, 1994, SEPM

L'insegnamento introduce il Metodo degli elementi finiti per problemi lineari e non-lineari applicato a strutture solide e a materiali porosi multifase (geomateriali) nel sistema solare. Al termine dell’insegnamento, lo studente/la studentessa avrà acquisito: 1) Conoscenza e comprensione Conoscenze di base della meccanica lineare e non-lineare dei solidi defomabili e dei geomateriali, e del Metodo degli elementi finiti (FEM) quale metodo computazionale generale per risolvere equazioni differenziali alle derivate parziali nello spazio e nel tempo. Il Metodo agli elementi finiti sarà applicato allo studio dello comportamento meccanico di strutture solide e del comportamento idro-termo-(chimico)-meccanico di geomateriali in condizioni quasi-statiche e dinamiche. 2) Capacità di applicare conoscenza e comprensione Capacità di utilizzare il Metodo degli elementi finiti con senso critico per risolvere problemi reali. 3) Autonomia di giudizio Scegliere la tecnica più adatta per risolvere un problema reale. Valutare criticamente il risultato ottenuto, conoscendo i limiti delle approssimazioni utilizzate nella risoluzione. 4) Abilità comunicative Esporre in modo chiaro i procedimenti utilizzati e i risultati ottenuti. Utilizzare correttamente il linguaggio tecnico sviluppato durante il corso. 5) Capacità di apprendimento Sviluppare autonomia nello studio più approfondito della Meccanica lineare e non-lineare dei solidi defomabili e dei geomateriali, del Metodo degli elementi finiti (FEM) e di metodi più avanzati quali DEM (Discrete Element Method), MPM (Material Point Method), PFEM (Particle Finite Element Method), SPH (Smoothed Particle Hydrodynamics) e IGA (Isogeometric Analysis).

Principi base di algebra, analisi, fisica e calcolo numerico.

Verrà messo a disposizione nel Moodle del corso il materiale didattico digitale e un elenco di piattaforme online utili per lo studio individuale e il ripasso degli argomenti menzionati in precedenza.

L’insegnamento sarà articolato attraverso lezioni frontali, discussioni guidate, lavori di gruppo, problem solving, casi studio, problem-based learning, flipped classroom, feedback, peer feedback, peer assessment e uso di tecnologie per la didattica (piattaforme e-learning, strumenti interattivi).

Sarà promossa la partecipazione attiva e l’apprendimento collaborativo delle studentesse e degli studenti mediante l’adozione di metodologie di didattica innovativa.

Le attività curriculari si avvarranno di metodi e strumenti didattici diversificati con l’obiettivo di favorire un apprendimento inclusivo e personalizzato. Tra questi si includono, ad esempio, l’accesso a materiali didattici in formato digitale e multimediale, nonché l’utilizzo di piattaforme online per il recupero, il ripasso o l’approfondimento individuale.

Verranno utilizzati strumenti interattivi, come Wooclap, per stimolare il coinvolgimento, monitorare il livello di comprensione e fornire un feedback continuo.

L'uso di strumenti di intelligenza artificiale è consentito durante il corso, purché sia informato, consapevole, critico e trasparente; è invece rigorosamente vietato durante il test finale.

Accessibilità: oltre a rivolgersi al docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

I criteri con cui verranno verificate le conoscenze, le competenze e le abilità acquisite dallo/a studente/ssa sono i seguenti:

1) conoscenza degli argomenti trattati;

2) comprensione degli argomenti trattati;

3) capacità critica arricchita da collegamenti delle conoscenze acquisite;

4) capacità di sintesi;

5) appropriatezza della terminologia utilizzata.

Testi di riferimento: C. Tamagnini, L. Sanavia, M. Pastor (Eds), Numerical Methods in Geomechanics. Alert Geomaterials INPG-3SR, Grenoble, France, 2024. ISBN: 978-2-9584769-3-9 Free download at: https://www.alertgeomaterials.eu/data/school/2024/2024_ALERT_school.pdf O. C. Zienkiewicz, A.H.C. Chan, M. Pastor, B.A. Schrefler, T. Shiomi, Computational Geomechanics with Special Reference to Earthquake Engineering. John Wiley & Sons, 1999. Free download at: https://www.researchgate.net/publication/275406587_Computational_Geomechanics_With_Special_Reference_to_Earthquake_Engineering Testi di consultazione: D. Berzi, With a Grain of Salt, 2026. Free download at: https://doi.org/10.5281/zenodo.21159463 R. W. Lewis, B. A. Schrefler, The Finite Element Method in the Static and Dynamic Deformation and Consolidation of Porous Media. Second Edition, John Wiley & Sons, 1998. ISBN 0‐471‐92809‐7 The-Finite-Element-Method-in-the-Static-and-Dynamic-Deformation-and-Consolidation-in-Porous-Media.pdf A.H.C. Chan, M. Pastor, B.A. Schrefler, T.Shiomi, O. C. Zienkiewicz, Computational Geomechanics: Theory and Applications. John Wiley & Sons Ltd., 2022. https://doi.org/10.1002/9781118535295 ISBN: 978-1-118-35047-8

Lo studente apprenderà i concetti fondamentali della cosmochimica. Verranno acquisite abilità e competenze relative ai principali settori di ricerca in cosmochimica e geologia planetaria: nucleosintesi, origine di elementi e molecole e loro abbondanza cosmica, formazione del sistema solare, accrezione e differenziazione di corpi planetari, applicazioni cosmochiniche di sistemi di isotopi stabili e radiogenici, composizione ed evoluzione di corpi planetari.

Parte I – Origine cosmica della materia

1.Atomi, nuclidi ed elementi

(struttura atomica, carta dei nuclidi, stabilità e instabilità nucleare, abbondanze elementari e isotopiche nell’Universo)

2.Origine degli elementi

(modelli standard, Big Bang, evoluzione stellare e nucleosintesi, nucleosintesi cosmologica, stellare, esplosiva e galattica)

3.Chimica del mezzo interstellare (ISM)

(legami chimici e formazione delle molecole, proprietà chimiche del mezzo interstellare, nubi molecolari e regioni di formazione stellare, formazione dell’idrogeno molecolare, fasi gassose, molecole interstellari e composti complessi)

4.Abbondanza cosmica e materia organica

(abbondanze solari e cosmiche, elementi e composti volatili: gas, ghiacci e materia organica, chimica organica prebiotica nello spazio, composti organici extraterrestri: amminoacidi, acidi carbossilici, nucleobasi ecc.; implicazioni per l’origine della vita)

Parte II – Cosmochimica del Sistema Solare

5.Formazione del Sistema Solare

(modelli, processi di trasporto e mescolamento)

6.Processi di condensazione e frazionamento

(termodinamica della condensazione, sequenza di condensazione, frazionamento tra Sistema Solare interno ed esterno)

7.Accrezione, differenziazione ed evoluzione planetaria

(crescita dei pianeti, processi di accrezione, evaporazione e perdita di volatili, oceano magmatico, formazione del nucleo e ripartizione metallo-silicati)

8.Cosmochimica degli isotopi stabili

(frazionamento dipendente e indipendente dalla massa, isotopi dell’ossigeno, tracciamento dei processi planetari mediante isotopi stabili)

9.Serbatoi nucleosintetici

(serbatoi non carbonacei e carbonacei, processi di trasporto)

10.Cronologia isotopica radiogenica

(sistemi di decadimento radioattivo, sistemi a vita breve e a vita lunga, cronometri isotopici in cosmochimica)

11.Corpi planetari

(evoluzione chimica di Mercurio, Venere, Terra, Luna, Marte e pianeti giganti)

12.Frontiere attuali della cosmochimica

(missioni di ritorno di campioni, analisi isotopiche ad alta precisione, abitabilità e trasporto/apporto di composti volatili)

Principi di base di matematica, fisica, chimica, mineralogia, petrologia e geochimica.

L’insegnamento sarà articolato attraverso lezioni frontali, discussioni guidate, problem solving, analisi di casi studio, problem based learning, feedback, auto assessment e uso di tecnologie per la didattica (piattaforme e-learning, strumenti interattivi). Sarà promossa la partecipazione attiva e l’apprendimento collaborativo delle studentesse e degli studenti mediante l’adozione di metodologie di didattica innovativa.

Le attività curriculari si avvarranno di metodi e strumenti didattici diversificati con l’obiettivo di favorire un apprendimento inclusivo e personalizzato. Tra questi si includono, ad esempio, l’accesso a materiali didattici in formato digitale e multimediale, nonché l’utilizzo di piattaforme online per il recupero o l’approfondimento individuale.

L'uso di strumenti di intelligenza artificiale è consentito durante il corso, purché sia informato, consapevole e trasparente; è invece rigorosamente vietato durante il test finale.

Accessibilità: Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Il voto sarà calcolato in base alla qualità delle risposte e della chiarezza nell’esposizione.

I criteri con cui verranno verificate le conoscenze, le competenze e le abilità acquisite dallo/a studente/ssa sono i seguenti: 1) conoscenza degli argomenti trattati durante le lezioni; 2) capacità critica arricchita da collegamenti delle conoscenze acquisite; 3) capacità di sintesi; 4) appropriatezza della terminologia utilizzata.

Harry Y. McSween Jr, Gary R. Russ

Cosmochemistry (2nd edition)

Cambridge University Press 2022

https://www.cambridge.org/core/books/cosmochemistry/B0B0FEADDB8942390E281DF2337A25EC

Dieter Rehder

Chemistry in Space: From Interstellar Matter to the Origin of Life

Wiley-VCH 2010

https://onlinelibrary.wiley.com/doi/book/10.1002/9783527631605

Gli studenti apprenderanno l'utilizzo di stumenti e di tecniche moderne per la cartografia geologica e tematica.

In questo corso gli studenti avranno sviluppato dimestichezza con l’intero flusso di lavoro che porta dalla pianificazione di una campagna di rilievo fotogrammetrico – effettuata sia con droni dotati di camere metriche sia con acquisizioni da terra – all’analisi dato e restituzione cartografica finale. In particolare, sapranno progettare missioni UAV (Unmanned Aerial Vehicles) ottimizzando quota, sovrapposizione e risoluzione delle immagini, condurre in sicurezza rilievi terrestri, georiferire i dataset mediante punti di controllo al suolo e integrare eventuali misure LiDAR. Durante le esercitazioni impareranno a processare nuvole di punti con software fotogrammetrici specialistici, a generare Digital Outcrop Models, Modelli Digitali di Elevazione e ortofoto a elevata risoluzione, e a valutarne l’accuratezza.

Grande spazio sarà dedicato all’analisi quantitativa dei modelli 3D: attraverso la piattaforma VRGeoscience gli studenti effettueranno misure strutturali e stratigrafiche sia su schermo sia in completa immersione in realtà virtuale, sperimentando procedure di estrazione di orientazioni, spaziature di fratture e parametri sedimentologici.

Parallelamente, il corso formerà all’uso efficace dei moderni strumenti di cartografia digitale sul terreno, come StraboField, per raccogliere dati geologici direttamente in formato GIS su tablet o smartphone e sincronizzarli con i database di progetto. Una volta in laboratorio, i partecipanti impiegheranno QGIS come ambiente di riferimento per importare e organizzare i dati, effettuare misure di giacitura su DEM, tracciare sezioni geologiche, personalizzare simbologie e layout di stampa, esplorare plugin specialistici e intervenire sulle strutture dati, acquisendo così una percezione completa delle potenzialità dell’ecosistema open-source.

La cartografia geologica e le attività di monitoraggio sul terreno sono, al giorno d'oggi, effettuate con l'utilizzo di tecniche e tecnologie moderne sia nella fase di rilievo che di elaborazione dei dati. Il corso si focalizzerà sulle tecniche di rilevamento moderno ad alta risoluzione alla piccola scala (chilometrica o inferiore) e alla scala dell’affioramento, sulla costruzione ed analisi di modelli digitali di affioramento (DOM), sulla modellazione 3D di esempi selezionati di strutture provenienti da diversi contesti geologici, e sulla applicazione di diversi approcci di analisi di dati derivati da telerilevamento di prossimità. Le tematiche affrontate includono:

• Metodologie ed approcci per il rilevamento digitale in contesti geo-strutturali, stratigrafici e geomorfologici;
• Utilizzo di UAV per la cartografia geologica e software di pianificazione di volo (e.g. UGCS; Agisoft Metashape);
• Utilizzo di software per la cartografia geologica su apparati digitali portatili (e.g. StraboField); importazione dei dati e mapping geologico digitale in QGIS;
• Fotogrammetria, ricostruzione di DOM e analisi geologica 3D su nuvole di punti;
• Analisi geologica su modelli digitali 3D (e.g. VRGeoscience; CloudCompare) e rilevamento in realtà virtuale (VRGeoscience e VR2Planets).

Conoscenze di base di geologia e di cartografia geologica

Il corso sarà prevalentemente basato su attività pratiche. Si prevedono escursioni in aree con tematiche geologiche specifiche dove verrà eseguito il rilevamento digitale. I dati raccolti in queste campagne (e dataset pre-acquisiti) verranno utilizzati per l'analisi di laboratorio attraverso l'utilizzo di software dedicati. I prodotti elaborati formeranno la base del progetto individuale che lo studente presenterà per la valutazione finale.

Integrazione tecnologica: Utilizzo di tecnologie di Realtà Virtuale con software e aula dedicata.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti

Valutazione della qualità dei dati prodotti di cartografia digitale, dell'interpretazione geologica; valutazione della congruità ed accuratezza della presentazione dell'elaborato

1) Verrà valutato il modello fotogrammetrico in termini di qualità e flusso di lavoro applicato. Si presterà attenzione alla comprensione delle diverse fasi di elaborazione.

2) L'interpretazione del modello DOM 3D sarà valutata in termini di entità 3D utilizzate per estrarre i dati quantitativi, i dati estratti stessi, la comprensione del loro significato e la creazione di nuove entità nel progetto stesso.

3) La carta geologica e la sezione trasversale saranno valutate in termini di tecniche mostrate durante il corso e sui dati raccolti sul campo. Si presterà attenzione all'accuratezza, alla completezza e alla chiarezza delle rappresentazioni. Sarà valutata la competenza con gli strumenti software e sarà verificata la creazione di nuove entità.

Tutti questi criteri di valutazione saranno spiegati in dettaglio durante il corso.

Non è consentito l'uso di strumenti di intelligenza artificiale nella preparazione dei contributi richiesti.

Titolo: Virtual Outcrop Models of Geological Structure

Autori: Tavani, S., Corradetti, A., Mercury, M., Seers, T.

Anno: 2024

Editore: Società Geologica Italiana.

Gli studenti apprenderanno l'utilizzo di stumenti e di tecniche moderne per la cartografia geologica e tematica.

In questo corso gli studenti avranno sviluppato dimestichezza con l’intero flusso di lavoro che porta dalla pianificazione di una campagna di rilievo fotogrammetrico – effettuata sia con droni dotati di camere metriche sia con acquisizioni da terra – all’analisi dato e restituzione cartografica finale. In particolare, sapranno progettare missioni UAV (Unmanned Aerial Vehicles) ottimizzando quota, sovrapposizione e risoluzione delle immagini, condurre in sicurezza rilievi terrestri, georiferire i dataset mediante punti di controllo al suolo e integrare eventuali misure LiDAR. Durante le esercitazioni impareranno a processare nuvole di punti con software fotogrammetrici specialistici, a generare Digital Outcrop Models, Modelli Digitali di Elevazione e ortofoto a elevata risoluzione, e a valutarne l’accuratezza.

Grande spazio sarà dedicato all’analisi quantitativa dei modelli 3D: attraverso la piattaforma VRGeoscience gli studenti effettueranno misure strutturali e stratigrafiche sia su schermo sia in completa immersione in realtà virtuale, sperimentando procedure di estrazione di orientazioni, spaziature di fratture e parametri sedimentologici.

Parallelamente, il corso formerà all’uso efficace dei moderni strumenti di cartografia digitale sul terreno, come StraboField, per raccogliere dati geologici direttamente in formato GIS su tablet o smartphone e sincronizzarli con i database di progetto. Una volta in laboratorio, i partecipanti impiegheranno QGIS come ambiente di riferimento per importare e organizzare i dati, effettuare misure di giacitura su DEM, tracciare sezioni geologiche, personalizzare simbologie e layout di stampa, esplorare plugin specialistici e intervenire sulle strutture dati, acquisendo così una percezione completa delle potenzialità dell’ecosistema open-source.

La cartografia geologica e le attività di monitoraggio sul terreno sono, al giorno d'oggi, effettuate con l'utilizzo di tecniche e tecnologie moderne sia nella fase di rilievo che di elaborazione dei dati. Il corso si focalizzerà sulle tecniche di rilevamento moderno ad alta risoluzione alla piccola scala (chilometrica o inferiore) e alla scala dell’affioramento, sulla costruzione ed analisi di modelli digitali di affioramento (DOM), sulla modellazione 3D di esempi selezionati di strutture provenienti da diversi contesti geologici, e sulla applicazione di diversi approcci di analisi di dati derivati da telerilevamento di prossimità. Le tematiche affrontate includono:

• Metodologie ed approcci per il rilevamento digitale in contesti geo-strutturali, stratigrafici e geomorfologici;
• Utilizzo di UAV per la cartografia geologica e software di pianificazione di volo (e.g. UGCS; Agisoft Metashape);
• Utilizzo di software per la cartografia geologica su apparati digitali portatili (e.g. StraboField); importazione dei dati e mapping geologico digitale in QGIS;
• Fotogrammetria, ricostruzione di DOM e analisi geologica 3D su nuvole di punti;
• Analisi geologica su modelli digitali 3D (e.g. VRGeoscience; CloudCompare) e rilevamento in realtà virtuale (VRGeoscience e VR2Planets).

Conoscenze di base di geologia e di cartografia geologica

Il corso sarà prevalentemente basato su attività pratiche. Si prevedono escursioni in aree con tematiche geologiche specifiche dove verrà eseguito il rilevamento digitale. I dati raccolti in queste campagne (e dataset pre-acquisiti) verranno utilizzati per l'analisi di laboratorio attraverso l'utilizzo di software dedicati. I prodotti elaborati formeranno la base del progetto individuale che lo studente presenterà per la valutazione finale.

Integrazione tecnologica: Utilizzo di tecnologie di Realtà Virtuale con software e aula dedicata.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti

Valutazione della qualità dei dati prodotti di cartografia digitale, dell'interpretazione geologica; valutazione della congruità ed accuratezza della presentazione dell'elaborato

1) Verrà valutato il modello fotogrammetrico in termini di qualità e flusso di lavoro applicato. Si presterà attenzione alla comprensione delle diverse fasi di elaborazione.

2) L'interpretazione del modello DOM 3D sarà valutata in termini di entità 3D utilizzate per estrarre i dati quantitativi, i dati estratti stessi, la comprensione del loro significato e la creazione di nuove entità nel progetto stesso.

3) La carta geologica e la sezione trasversale saranno valutate in termini di tecniche mostrate durante il corso e sui dati raccolti sul campo. Si presterà attenzione all'accuratezza, alla completezza e alla chiarezza delle rappresentazioni. Sarà valutata la competenza con gli strumenti software e sarà verificata la creazione di nuove entità.

Tutti questi criteri di valutazione saranno spiegati in dettaglio durante il corso.

Non è consentito l'uso di strumenti di intelligenza artificiale nella preparazione dei contributi richiesti.

Titolo: Virtual Outcrop Models of Geological Structure

Autori: Tavani, S., Corradetti, A., Mercury, M., Seers, T.

Anno: 2024

Editore: Società Geologica Italiana.

Gli obiettivi principali del corso sono fornire una panoramica completa sull’astrobiologia, una disciplina interdisciplinare in rapida espansione che mira a comprendere le origini, la distribuzione, l’evoluzione e il futuro della vita nell’universo, nonché presentare esempi delle prime evidenze dirette della vita sulla Terra. 

Al termine dell’insegnamento, lo studente/la studentessa sarà in grado di:

• acquisire conoscenze di base e avanzate sui principali temi dell’astrobiologia contemporanea;
• comprendere e valutare la distribuzione degli ambienti abitabili nello spazio e nel tempo, inclusi pianeti del Sistema Solare ed esopianeti;
• analizzare i processi legati all’origine della vita sulla Terra e alla co-evoluzione tra biosfera e geosfera;
• valutare criticamente studi astrobiologici provenienti da diversi contesti sperimentali (osservativi, di laboratorio e in situ);
• integrare conoscenze interdisciplinari e applicarle a problemi astrobiologici complessi.

I contenuti del corso possono essere così suddivisi:

• Definizione di astrobiologia.
• Storia dell’astrobiologia.
• La Terra primordiale all’epoca dell’abiogenesi.
• Molecole prebiotiche e origine della vita. 
• Evidenze delle prime forme di vita sulla Terra.
• Il ruolo dei cianobatteri nei cambiamenti dell’atmosfera terrestre.
• Ambienti estremi, estremofili e limiti chimico-fisici della vita.
• Studi del microbiota in analoghi terrestri, indagini di laboratorio e in situ.
• Esperimenti su microrganismi modello esposti a condizioni extraterrestri simulate.
• Introduzione alle biosignatures: definizione, classificazione e rilevanza per la ricerca della vita in situ e in remoto.
• Introduzione agli esopianeti, esopianeti rocciosi, metodi di osservazione. 
• Abitabilità e modelli climatici. 
• Biosignatures in remoto di atmosfere di pianeti del sistema solare e esopianeti. 
• Biosignatures in situ: principali tipologie (morfologiche, chimiche, isotopiche e mineralogiche) e loro relazione con i processi biologici.
• Strategie di identificazione basate su approccio multi-proxy e contestualizzazione geologica.
• Tecniche di rilevamento in situ e loro applicazione in ambienti analoghi terrestri.
• Limiti interpretativi, ambiguità e possibili falsi positivi abiotici.
• Attività di laboratorio: visita ai laboratori e introduzione alle principali tecniche analitiche utilizzate nello studio delle biosignatures. 

Principi di matematica,  fisica, chimica organica e inorganica e di paleontologia.

L’insegnamento sarà articolato attraverso lezioni frontali, discussioni guidate, lavori di gruppo, problem solving, casi studio, problem based learning, flipped classroom, feedback, peer feedback, peer assessment e uso di tecnologie per la didattica (piattaforme e-learning, strumenti interattivi) . Sarà promossa la partecipazione attiva e l’apprendimento collaborativo delle studentesse e degli studenti mediante l’adozione di metodologie di didattica innovativa.

Le attività curriculari si avvarranno di metodi e strumenti didattici diversificati con l’obiettivo di favorire un apprendimento inclusivo e personalizzato. Tra questi si includono, ad esempio, l’accesso a materiali didattici in formato digitale e multimediale, nonché l’utilizzo di piattaforme online per il recupero o l’approfondimento individuale. Verranno utilizzati strumenti interattivi, come Wooclap, per stimolare il coinvolgimento, monitorare il livello di comprensione e fornire un feedback continuo. 

L'uso di strumenti di intelligenza artificiale è consentito durante il corso, purché sia informato, consapevole e trasparente; è invece rigorosamente vietato durante il test finale.

Accessibilità: Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

I criteri con cui verranno verificate le conoscenze, le competenze e le abilità acquisite dallo/a studente/ssa sono i seguenti:

1) conoscenza degli argomenti trattati;

2) comprensione degli argomenti trattati;

3) capacità critica arricchita da collegamenti delle conoscenze acquisite;

4) capacità di sintesi;

5) appropriatezza della terminologia utilizzata.

Fox, J. M. and Cabrol, N. A. and Cockell, C. S. and Cady, S. L. and others  (2024)

Astrobiology Primer 3.0 

Astrobiology, 24(S1). Mary Ann Liebert, Inc. - New Rochelle, New York (USA) 

https://journals.sagepub.com/toc/asba/24/1_suppl

Cavalazzi, B.; Westall, F. (Eds.) (2019)

Biosignatures for Astrobiology

Springer - Dordrecht, Netherlands

https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-96175-0

Gli studenti apprenderanno i processi che, dalla scala atomica alla scala della tettonica globale, governano la dinamica del pianeta Terra.

• Concetti di base di deformazione delle rocce

1) Trazione e sforzo

2) Deformazione

3) Reologia

4) Cedimento fragile

5) Difetti del reticolo cristallino e deformazione "duttile"

6) Rocce di faglia s.l. (cataclastiche e milonitiche)

7) Stratificazione reologica della litosfera

• Struttura dell'interno della Terra

1) Fonti di informazione (onde sismiche; catene montuose; meteoriti; inclusi in rocce magmatiche e inclusioni in diamanti; risultati sperimentali; modelli numerici)

2) Principali discontinuità e suddivisione interna della Terra

• Tettonica delle placche

1) Fonti di informazione (topografia del pianeta; distribuzione globale di vulcanismo e sismicità; composizione; movimento delle placche; età e magnetismo delle rocce oceaniche)

2) Mosaico della placche tettoniche principali e tipi di margine di placca

3) Evoluzione del pianeta Terra e dei regimi di dinamica globale dalle origini al presente

• Margini divergenti 1 (oceanici)

1) margini oceanici veloci e lenti

2) magmatismo

3) metamorfismo oceanico e serpentinizzazione; metasomatismo

4) seismicità

5) sedimenti oceanici

6) mineralogia dei serpentini

• Margini divergenti 2 (rifts; margini continentali)

1) struttura dei rift ed evoluzione nel tempo; modelli di rift

2) province estensionali crostali. Estensione simmetrica e asimmetrica

3) margini continentali

4) magmatismo alkalino di rift

5) metamorfismo HT/LP e anatessi crostale durante il rift

6) graniti tipo S

7) Mineralogia: Polymorfismo e il sistema Al2SiO5; C e grafitizzazione.

• Margini convergenti 1 (zone di subduzione e archi vulcanici)

1) forze che agiscono sulle placche tettoniche

2) subduzione: struttura e composizione di una placca in subduzione; sismicità (terremoti intermedi e doppia zona di sismicità; tremori sismici e terremoti lenti)

3) elementi di una zona di subduzione (placca in subduzione e zona di curvatura; cuneo di mantello; cuneo di accrezione; arco magmatico)

4) metamorfismo e magmatismo della zona di subduzione: metamorfismo HP/LT di rocce mafiche e sedimenti; devolatizzazione e densificazione; metasomatismo e fusione del mantello; magmatismo alc-alkalino magmatism e processi MASH; magmatismo e vulcanesimo di arco; formazione di nuova crosta continentale

5) budget dell' H2O in zone di subduzione

6) Mineralogia: pressione and densità nei minerali; anfiboli nelle zone di subduzione; NAMS

• margini convergenti 2 (catene collisionali e orogeniche)

1) catene collisionali

2) P-T-t-d paths durante la subduzione ed esumazione

3) relazioni deformazione/metamorfismo

4) eterogeneità di deformazione/riequilibrazione metamorfica: dalla scala microscopica a quella delle unità di una catena orogenica

5) petrochronologia

6) magmatismo orogenico e leucograniti

7) Mineralogia: geobarometria elastica; componenti “extra” e thermobarometria (Mn in Grt, Ti in Bt)

8) catena orogenica alpina

• Margini trascorrenti
• Contesti intraplacca

a) Oceanici: Hot spots e OIB ; quanto in profondità nel mantello?

b) Continentali: effusioni basaltiche continentali; kimberliti

Conoscenze generali sui concetti di base delle diverse discipline geologiche (mineralogia, petrografia, geofisica, geologia strutturale, stratigrafia).

Le nozioni teoriche saranno impartite attraverso lezioni frontali accompagnate da materiali multimediali distribuiti agli studenti attraverso la piattaforma Moodle. I laboratori consisteranno in: (a) esercitazioni al microscopio ottico assistite dal docente; (b) introduzione ai laboratori analitici del Dipartimento di Geoscienze; (c) uso di software e script dedicati, e di piattaforme digitali per l'analisi quantitativa di processi geologici. Sia le lezioni frontali che le esercitazioni includeranno parti di interazione attiva tra studente e docente, e sessioni di lavoro in gruppi di studenti con l'obiettivo di verifica dell'apprendimento delle nozioni impartite. Oltre a rivolgersi ai docenti del corso, le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti. Nel caso di specifiche e documentate esigenze dello studente sarà possibile adattare la metodologia di insegnamento alle specifiche esigenze e garantire percorsi di apprendimento individuali e flessibili.

Verrà valutata la capacità dello studente di integrare le informazioni provenienti dalle varie discipline geologiche nel contesto generale del modello della tettonica delle placche e della dinamica interna del pianeta Terra. I criteri di valutazione saranno comunicati agli studenti anche a lezione.

Fossen, H., Teyssier, 2024. Plate Tectonics. Cambridge University Press. 462 pp

Gli studenti apprenderanno i processi che, dalla scala atomica alla scala della tettonica globale, governano la dinamica del pianeta Terra.

• Concetti di base di deformazione delle rocce

1) Trazione e sforzo

2) Deformazione

3) Reologia

4) Cedimento fragile

5) Difetti del reticolo cristallino e deformazione "duttile"

6) Rocce di faglia s.l. (cataclastiche e milonitiche)

7) Stratificazione reologica della litosfera

• Struttura dell'interno della Terra

1) Fonti di informazione (onde sismiche; catene montuose; meteoriti; inclusi in rocce magmatiche e inclusioni in diamanti; risultati sperimentali; modelli numerici)

2) Principali discontinuità e suddivisione interna della Terra

• Tettonica delle placche

1) Fonti di informazione (topografia del pianeta; distribuzione globale di vulcanismo e sismicità; composizione; movimento delle placche; età e magnetismo delle rocce oceaniche)

2) Mosaico della placche tettoniche principali e tipi di margine di placca

3) Evoluzione del pianeta Terra e dei regimi di dinamica globale dalle origini al presente

• Margini divergenti 1 (oceanici)

1) margini oceanici veloci e lenti

2) magmatismo

3) metamorfismo oceanico e serpentinizzazione; metasomatismo

4) seismicità

5) sedimenti oceanici

6) mineralogia dei serpentini

• Margini divergenti 2 (rifts; margini continentali)

1) struttura dei rift ed evoluzione nel tempo; modelli di rift

2) province estensionali crostali. Estensione simmetrica e asimmetrica

3) margini continentali

4) magmatismo alkalino di rift

5) metamorfismo HT/LP e anatessi crostale durante il rift

6) graniti tipo S

7) Mineralogia: Polymorfismo e il sistema Al2SiO5; C e grafitizzazione.

• Margini convergenti 1 (zone di subduzione e archi vulcanici)

1) forze che agiscono sulle placche tettoniche

2) subduzione: struttura e composizione di una placca in subduzione; sismicità (terremoti intermedi e doppia zona di sismicità; tremori sismici e terremoti lenti)

3) elementi di una zona di subduzione (placca in subduzione e zona di curvatura; cuneo di mantello; cuneo di accrezione; arco magmatico)

4) metamorfismo e magmatismo della zona di subduzione: metamorfismo HP/LT di rocce mafiche e sedimenti; devolatizzazione e densificazione; metasomatismo e fusione del mantello; magmatismo alc-alkalino magmatism e processi MASH; magmatismo e vulcanesimo di arco; formazione di nuova crosta continentale

5) budget dell' H2O in zone di subduzione

6) Mineralogia: pressione and densità nei minerali; anfiboli nelle zone di subduzione; NAMS

• margini convergenti 2 (catene collisionali e orogeniche)

1) catene collisionali

2) P-T-t-d paths durante la subduzione ed esumazione

3) relazioni deformazione/metamorfismo

4) eterogeneità di deformazione/riequilibrazione metamorfica: dalla scala microscopica a quella delle unità di una catena orogenica

5) petrochronologia

6) magmatismo orogenico e leucograniti

7) Mineralogia: geobarometria elastica; componenti “extra” e thermobarometria (Mn in Grt, Ti in Bt)

8) catena orogenica alpina

• Margini trascorrenti
• Contesti intraplacca

a) Oceanici: Hot spots e OIB ; quanto in profondità nel mantello?

b) Continentali: effusioni basaltiche continentali; kimberliti

Conoscenze generali sui concetti di base delle diverse discipline geologiche (mineralogia, petrografia, geofisica, geologia strutturale, stratigrafia).

Le nozioni teoriche saranno impartite attraverso lezioni frontali accompagnate da materiali multimediali distribuiti agli studenti attraverso la piattaforma Moodle. I laboratori consisteranno in: (a) esercitazioni al microscopio ottico assistite dal docente; (b) introduzione ai laboratori analitici del Dipartimento di Geoscienze; (c) uso di software e script dedicati, e di piattaforme digitali per l'analisi quantitativa di processi geologici. Sia le lezioni frontali che le esercitazioni includeranno parti di interazione attiva tra studente e docente, e sessioni di lavoro in gruppi di studenti con l'obiettivo di verifica dell'apprendimento delle nozioni impartite. Oltre a rivolgersi ai docenti del corso, le studentesse e gli studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti. Nel caso di specifiche e documentate esigenze dello studente sarà possibile adattare la metodologia di insegnamento alle specifiche esigenze e garantire percorsi di apprendimento individuali e flessibili.

Verrà valutata la capacità dello studente di integrare le informazioni provenienti dalle varie discipline geologiche nel contesto generale del modello della tettonica delle placche e della dinamica interna del pianeta Terra. I criteri di valutazione saranno comunicati agli studenti anche a lezione.

Fossen, H., Teyssier, 2024. Plate Tectonics. Cambridge University Press. 462 pp

Il corso permetterà di acquisire la capacità di analizzare elementi geomorfologici, sedimenti e successioni sedimentarie in termini di processi di trasporto e deposizione, modellazione del paesaggio, geometria dei corpi sedimentari ed evoluzione temporale. Verranno fornite abilità base nelle tecniche di telerilevamento e nelle metodologie di rilevamento sul terreno quali strumenti di indagine e rappresentazione di depositi stratigrafici e processi superficiali, anche al fine di valutare il grado di attività e la pericolosità geomorfologica. Le competenze fornite permetteranno di affrontare problematiche applicative relative all’esplorazione geologica del sottosuolo ed alla gestione territoriale. Il corso vuole anche sensibilizzare lo studente sulle interazioni esistente tra i processi geomorfologici naturali e le attività umane, al fine di limitare l'impatto antropico sul pianeta e il suo clima.

1. TRASPORTO DEI SEDIMENTI E ANALISI DI FACIES Evoluzione del paesaggio dalla scala del bacino imbrifero a quella del bacino di sedimentazione Descrizione dei sedimenti: concetti di base Trasporto per trazione (forme di fondo) Trasporto di massa (colate detritiche - correnti torbiditiche) Forme erosive Deformazioni dei sedimenti soffici 2. PROCESSI SUPERFICIALI e TELERILEVAMENTO Telerilevamento: teoria e metodi Telerilevamento: satelliti e sensori Fotografie aeree convenzionali Tecnica LiDAR e Structure From Motion Modelli Digitali di Elevazione: metodi, fonti, analisi 3. AMBIENTI DEPOSIZIONALI E RISCHI GEOMORFOLOGICI Ambienti di versante e di monte Versanti subaerei, coni di deiezione colluviali e alluvionali Rischi geomorfologici nei bacini montani Riconoscimento e classificazione delle frane 4. SISTEMI FLUVIALI Stili fluviali, torrenti, tipi di barre, forme d’esondazione Geomorfologia fluviale tra dinamiche naturali e attività antropica 5. SISTEMI COSTIERI Delta, coste dominate dalle onde, coste dominate dalle maree Erosione costiera ed esempi di gestione costiera Evoluzione delle pianure alluvionali e costiere durante il Quaternario superiore: depositi, forme del paesaggio, suoli 6. PROCESSI MARINI Sistemi deposizionali dalla piattaforma al bacino profondo

Le conoscenze acquisite sugli argomenti principali trattati durante il corso saranno oggetto di valutazione, in particolare: i) trasporto e deposizione dei sedimenti; ii) analisi del paesaggio; iii) ambienti deposizionali e rischi geomorfologici. Verranno inoltre valutate le capacità degli studenti nel descrivere e interpretare specifici elementi geomorfologici, depositi o successioni sedimentarie. L’esame orale sarà valutato sulla base della chiarezza e dell’organizzazione dell’esposizione, nonché della capacità di sintetizzare e focalizzarsi efficacemente su un argomento specifico. Ulteriori criteri includono la coerenza e la consistenza delle risposte durante la sessione di domande e risposte, e la capacità di spiegare chiaramente i concetti fondamentali. Tali criteri verranno illustrati nel dettaglio durante la parte introduttiva del corso. L’uso di strumenti di intelligenza artificiale non è consentito in alcuna fase dell’esame.

• Titolo: Basics of geomatics, Autori: Gomarasca, Mario A., Luogo: Dordrecht, Anno: 2009, Editore: Springer, Note: --.
• Titolo: Earth Surface Processes, Landforms and Sediment Deposits, Autori: Bridge, John; Demicco, Robert, Luogo: Cambridge, Anno: 20080501, Editore: Cambridge University Press, Note: --.

Il corso permetterà di acquisire la capacità di analizzare elementi geomorfologici, sedimenti e successioni sedimentarie in termini di processi di trasporto e deposizione, modellazione del paesaggio, geometria dei corpi sedimentari ed evoluzione temporale. Verranno fornite abilità base nelle tecniche di telerilevamento e nelle metodologie di rilevamento sul terreno quali strumenti di indagine e rappresentazione di depositi stratigrafici e processi superficiali, anche al fine di valutare il grado di attività e la pericolosità geomorfologica. Le competenze fornite permetteranno di affrontare problematiche applicative relative all’esplorazione geologica del sottosuolo ed alla gestione territoriale. Il corso vuole anche sensibilizzare lo studente sulle interazioni esistente tra i processi geomorfologici naturali e le attività umane, al fine di limitare l'impatto antropico sul pianeta e il suo clima.

1. TRASPORTO DEI SEDIMENTI E ANALISI DI FACIES Evoluzione del paesaggio dalla scala del bacino imbrifero a quella del bacino di sedimentazione Descrizione dei sedimenti: concetti di base Trasporto per trazione (forme di fondo) Trasporto di massa (colate detritiche - correnti torbiditiche) Forme erosive Deformazioni dei sedimenti soffici 2. PROCESSI SUPERFICIALI e TELERILEVAMENTO Telerilevamento: teoria e metodi Telerilevamento: satelliti e sensori Fotografie aeree convenzionali Tecnica LiDAR e Structure From Motion Modelli Digitali di Elevazione: metodi, fonti, analisi 3. AMBIENTI DEPOSIZIONALI E RISCHI GEOMORFOLOGICI Ambienti di versante e di monte Versanti subaerei, coni di deiezione colluviali e alluvionali Rischi geomorfologici nei bacini montani Riconoscimento e classificazione delle frane 4. SISTEMI FLUVIALI Stili fluviali, torrenti, tipi di barre, forme d’esondazione Geomorfologia fluviale tra dinamiche naturali e attività antropica 5. SISTEMI COSTIERI Delta, coste dominate dalle onde, coste dominate dalle maree Erosione costiera ed esempi di gestione costiera Evoluzione delle pianure alluvionali e costiere durante il Quaternario superiore: depositi, forme del paesaggio, suoli 6. PROCESSI MARINI Sistemi deposizionali dalla piattaforma al bacino profondo

Le conoscenze acquisite sugli argomenti principali trattati durante il corso saranno oggetto di valutazione, in particolare: i) trasporto e deposizione dei sedimenti; ii) analisi del paesaggio; iii) ambienti deposizionali e rischi geomorfologici. Verranno inoltre valutate le capacità degli studenti nel descrivere e interpretare specifici elementi geomorfologici, depositi o successioni sedimentarie. L’esame orale sarà valutato sulla base della chiarezza e dell’organizzazione dell’esposizione, nonché della capacità di sintetizzare e focalizzarsi efficacemente su un argomento specifico. Ulteriori criteri includono la coerenza e la consistenza delle risposte durante la sessione di domande e risposte, e la capacità di spiegare chiaramente i concetti fondamentali. Tali criteri verranno illustrati nel dettaglio durante la parte introduttiva del corso. L’uso di strumenti di intelligenza artificiale non è consentito in alcuna fase dell’esame.

• Titolo: Basics of geomatics, Autori: Gomarasca, Mario A., Luogo: Dordrecht, Anno: 2009, Editore: Springer, Note: --.
• Titolo: Earth Surface Processes, Landforms and Sediment Deposits, Autori: Bridge, John; Demicco, Robert, Luogo: Cambridge, Anno: 20080501, Editore: Cambridge University Press, Note: --.

Il corso introdurrà gli studenti provenienti da diversi ambiti disciplinari (geologia, geofisica, ingegneria, fisica, ecc.) ai fondamenti dei processi di deformazione della litosfera terrestre, della meccanica delle faglie e della fisica e geologia dei terremoti. Tali conoscenze mirano a fornire una comprensione più approfondita dei terremoti naturali e di quelli provocati dall’uomo, nonché dei rischi ad essi associati. In particolare, gli studenti saranno in grado di:

·    Descrivere come le faglie, anche attraverso un'escursione sul terreno, si formano ed evolvono nello spazio e nel tempo.

·    Descrivere e riconoscere i processi di deformazione delle rocce più rilevanti che si verificano sulla Terra.

·    Individuare, anche sulla base di studi teorici e di esperimenti analogici (ad esempio, il modello massa-molla del ciclo sismico) o effettuati con rocce, i meccanismi di deformazione e i processi fisici e chimici associati alla nucleazione, alla propagazione e all’arresto delle rotture sismiche.

·    Raccogliere dati sperimentali per verificare le ipotesi di lavoro.

·    Descrivere i processi studiati con un linguaggio rigoroso ma semplice.

Per raggiungere questi obiettivi, sfrutteremo le numerose strutture (laboratorio sperimentale di deformazione delle rocce, laboratori di microscopia, biblioteca, ecc.) del Dipartimento di Geoscienze dell'Università di Padova, oltre alle splendide esposizioni di zone di faglia in Italia (probabilmente il paese europeo con la geologia più ricca e variegata) e alla nostra esperienza venticinquennale nel campo della meccanica dei terremoti e delle faglie. 

Argomenti:

·    Sforzo e deformazione

·    Processi di deformazione nella litosfera

·    Frattura fragile e attrito delle rocce

·    Fluidi, faglie e terremoti

·    Faglie e struttura delle zone di faglia

·    Meccanica delle faglie

·    Nucleazione, propagazione e arresto delle singole rotture sismiche

·    Meccanica dei terremoti e ciclo sismico

·    Terremoti e tettonica

·    Previsione dei terremoti e rischio sismico

Il corso è aperto a tutti gli studenti con competenze in ambito STEM. È richiesta una conoscenza di base (non approfondita) di geofisica, fisica e calcolo. Le competenze geologiche necessarie per seguire il corso saranno limitate.

Questo corso a carattere pratico comprenderà 24 ore di lezioni frontali (3 CFU), 24 ore di attività di laboratorio (2 CFU) e un'escursione di 3 giorni nell'Appennino centrale (1 CFU). La mia visione della didattica si basa infatti sull'idea che solo attraverso l'esperienza diretta e pratica lo studente può apprendere e acquisire competenze su determinati argomenti.

Le lezioni, discusse con PowerPoint (tutte le diapositive saranno disponibili sulla piattaforma Moodle-STEM dell’Università di Padova), saranno supportate da video e attività virtuali. Inoltre, i miei metodi didattici, sviluppati nel corso degli anni grazie al continuo feedback degli studenti, includeranno l’uso di una telecamera e di un proiettore con cui disegnerò e discuterò tutti i disegni, i grafici, le equazioni, ecc. presentati nelle diapositive. Lo scopo di questo metodo è consentire una comprensione completa e dettagliata di ciascun argomento trattato nel corso durante le ore di lezione.

 L’esperienza di laboratorio “pratica” comprenderà attività di gruppo per condurre esperimenti analogici con il modello a massa-molla per simulare il ciclo sismico e interpretare i dati meccanici. I risultati delle attività sperimentali “di gruppo” saranno presentati da ciascuno studente con una breve relazione mediante presentazione con PowerPoint in occasione dell’esame. Lo scopo di questa presentazione è anche quello di introdurre gli studenti ai fondamenti della comunicazione scientifica, estremamente utili anche per attività lavorative tecniche e di altro tipo (compresi i colloqui di lavoro). 

Il corso prevede un'escursione sul terreno di tre giorni per visitare alcune città dell'Italia centrale (L'Aquila o Camerino) danneggiate dalla sequenza sismica del 2009 o del 2016-17 e le faglie sismogenetiche affioranti nell'Appennino Centrale. Gli argomenti principali trattati durante l'escursione saranno presentati dagli studenti tramite una presentazione PowerPoint in occasione dell'esame.

 L'intelligenza artificiale (IA) sarà utilizzata in modo critico, evidenziandone i vantaggi e i limiti.  

Gli studenti con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA) o altre condizioni (comprese quelle di salute fisica, che potrebbero impedirela piena fruizione delle attività didattiche) sono invitati a contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione, che può fornire ulteriori informazioni, supporto e strumenti didattici. La metodologia didattica sarà adattata alle esigenze specifiche degli studenti con difficoltà motorie (ad es. escursioni nell’Appennino Centrale).

IMPORTANTE: Oltre alla valutazione ufficiale del corso richiesta dall’Università di Padova, agli studenti verrà richiesta una serie di valutazioni e suggerimenti sulla loro esperienza relativa a questo corso tramite un questionario specifico. Infatti, i suggerimenti degli studenti costituiranno un contributo fondamentale per aiutare:

1. il docente a migliorare il corso e,

2. gli studenti che frequenteranno il corso in futuro.

Le competenze acquisite nel corso saranno valutate in base ai seguenti criteri:

 ·    conoscenze: acquisizione dei concetti trattati nel corso;

·    pensiero autonomo: capacità di utilizzare i concetti trattati nel corso per affrontare questioni tecniche e scientifiche;

·    linguaggio: capacità di descrivere il processo studiato con definizioni rigorose ma utilizzando un linguaggio semplice e chiaro;

·    collaborazione: capacità di collaborare in modo costruttivo all'interno di un gruppo per risolvere problemi;

·    comunicazione: capacità di presentare i risultati della ricerca o degli argomenti studiati con brevi presentazioni;

·    infine, verrà valutata anche la partecipazione alle lezioni, alle attività di laboratorio e alle esercitazioni sul campo.

·       Fossen H., 2016, Structural Geology, 2nd Edition, Cambridge University Press.

·       Pollard D. & Martel S., 2020, Structural Geology: a quantitative introduction, Cambridge University Press.

·       Paterson M. & Wong T.F., 2005, Experimental Rock Deformation - The Brittle Field, 2nd Edition, Springer.

·       Scholz C.H., 2019, The mechanics of earthquakes and faulting, 3rd Edition, Cambridge University Press.

Il corso si propone di introdurre gli studenti all’utilizzo di tecniche geofisiche di esplorazione, con particolare riguardo a quelle utili nella geologia applicata, ovvero con penetrazione e risoluzione adeguata per profondità massime di qualche centinaio di metri. Al fine di una completa ed autentica comprensione delle capacità e dei limiti dei metodi proposti, verrà data agli studenti anche un’introduzione generale, comprendente tematiche di acquisizione dati, processing, inversione ed interpretazione dei risultati.

Al termine del corso gli studenti dovranno aver acquisito capacità critiche rispetto ai punti di forza e di debolezza di ciascun metodo, e dei metodi geofisici rispetto ad altri metodi, oltre che una generale capacità di comprendere quali metodi possono essere utilizzati per quali scopi, e in che modo.

Il corso si comporrà di due parti:

Parte 1: introduzione alla geofisica di esplorazione. Verranno introdotti i concetti generali della geofisica applicata con particolare riguardo allo schema generale di ricostruzione del sottosuolo su basi fisiche, ai vantaggi dei metodi non invasivi di questo genere, ed allo schema di sviluppo delle indagini con le interazioni con gli utenti finali dei risultati.

Parte 2: descrizione dei principali metodi di geofisica applicata utili per la geologia applicata (geoelettrici tra cui ERT, elettromagnetici tra cui GPR ed EMI, sismici – a rifrazione e onde superficiali). Per ogni metodo saranno descritti:

• principi fisici
• concetti di risoluzione e penetrazione
• tecniche di acquisizione dati
• metodi di inversione
• interpretazione dei risultati con relativi punti di attenzione

Verranno privilegiati gli aspetti applicativi dei metodi descritti, con esempi tratti dalla letteratura e dall’esperienza del docente. 

I prerequisiti essenziali includono: basi di matematica e fisica

Lezioni frontali. Esercitazioni in campo e sul computer.

Verranno valutate:

- capacità di esporre le basi fisiche e tecniche dei metodi

- capacità di analisi critica dei metodi presentati

- capacità di legare possibili metodi a specifiche applicazioni 

• Introduction to Applied Geophysics

H.R. Burger, A.F. Sheehan, C.H. Jones

W.W. Norton & Company; ISBN: 0393926370

• An Introduction to Applied and Environmental Geophysics

John M, Reynolds

John Wiley and Sons Ltd; ISBN: 0471955558

• Applied Geophysics

W.M. Telford, L.P. Geldart, R.E. Sheriff

Cambridge University Press; ISBN: 0521339383

• Principles of Applied Geophysics

D.S. Parasnis

Kluwer Academic Publishers; ISBN: 0412640805

• Exploration Seismology

R.E. Sheriff , L.P. Geldart

Cambridge University Press; ISBN: 0521468264

• Environmental and Engeneering Geophysics

Sharma

Cambridge University Press; ISBN: 0521572401

Le risorse minerarie sono essenziali per la vita moderna. Alcune di esse sono destinate ad assumere un’importanza ancora maggiore nel prossimo futuro e saranno cruciali per lo sviluppo sostenibile e la transizione verso un’economia a basse emissioni di carbonio. Nel frattempo, il petrolio continuerà a essere utilizzato e ricercato per compensare il rapido esaurimento dei giacimenti disponibili. Sebbene nel lungo termine la geologia del petrolio possa ridurre la propria importanza strategica, i metodi e gli approcci utilizzati in questo ambito forniscono un supporto fondamentale alle moderne sfide geologiche, come lo stoccaggio geologico della CO₂ e dei rifiuti nucleari.

Conoscenza e comprensione:

• Buona conoscenza delle caratteristiche geologiche, mineralogiche ed economiche, dei processi di formazione e della distribuzione delle principali tipologie di giacimenti di minerali metallici, industriali ed energetici, con particolare attenzione alle risorse per lo sviluppo sostenibile e alle materie prime critiche e strategiche.
• Nozioni fondamentali sulla generazione, migrazione e accumulo degli idrocarburi;
• Conoscenza preliminare dei principali metodi di caratterizzazione, valutazione e coltivazione delle risorse di minerali e idrocarburi, con esempi di ‘green mining’ e recupero di risorse da scarti minerari.
• Nozioni di base sulle risorse non convenzionali e sulla relativa valutazione degli impatti ambientali.
• Conoscenze di base della legislazione mineraria.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Capacità di riconoscere i principali tipi di minerali di interesse economico e di descriverne i caratteri macroscopici con terminologia adeguata.
• Capacità di inquadrare le risorse minerarie e gli idrocarburi nel contesto dell’evoluzione geologica della Terra e dei relativi assetti geodinamici.

Autonomia di giudizio

• Valutare criticamente dati e modelli relativi alla produzione mineraria storica e futura.

Abilità comunicative

• Esporre in modo chiaro gli argomenti trattati utilizzando una terminologia appropriata.

Capacità di apprendimento

• Sviluppare autonomia nella valutazione di informazioni di vario tipo relative alle risorse minerarie.

1° Modulo – Risorse minerarie

Questo modulo fornirà conoscenze di livello intermedio sulla geologia e sull’importanza economica dei giacimenti minerari. Per ogni classe di giacimento verrà posta particolare enfasi sulle materie prime fondamentali per lo sviluppo sostenibile (ad esempio terre rare, Li, Co, Ni, grafite per turbine eoliche, veicoli elettrici, sistemi di accumulo energetico, celle a combustibile e LED; Cu, Pb, Mo, Ni, Zn, In, Sn, Ag, Te, Se, Ga, Cd, quarzo ad altissima purezza per pannelli solari; ecc.) e, più in generale, sulle materie prime critiche.

1. Elementi di geologia economica

Risorse, riserve e giacimenti. Parametri geologico-economici (tonnellaggio, tenore, tenore di cut-off, continuità, ecc.). Classificazione delle risorse minerarie. Elementi di legislazione mineraria in Italia e in alcuni Paesi esteri. Materie prime critiche e strategiche.

2. Giacimenti magmatici

(con particolare attenzione a Ni, Cu, Cr, elementi del gruppo del platino (PGE), V, Nb, Ta, terre rare (REE), Li, quarzo ad altissima purezza e diamante).

3. Giacimenti idrotermali

3.1. Associati a centri magmatici (Cu, Au, Mo, Sn, Zn, Pb, Ag, Te, Se, In).

3.2. Sin-orogenici, non associati a centri magmatici (Au, Sb, Cu).

3.3. Sin-, dia- ed epigenetici in ambienti sedimentari (Zn, Pb, Ag, Cu, Co, Cd, Ge).

4. Giacimenti sedimentari

4.1. Idrogenici (Fe, Na, K, B, P, Li).

4.2. Clastici (placer o depositi alluvionali).

5. Giacimenti supergenici

5.1. Residuali (Al, Ga, Ni, REE).

5.2. Arricchimenti supergenici.

6. Altre rocce e minerali industriali

Fluorite, caolino, bentonite, grafite, materiali refrattari, fondenti, cariche minerali (fillers), abrasivi, pietre da costruzione e ornamentali.

7. Campionamento per esplorazione e valutazione

Stima dei tenori e dei tonnellaggi. Metodi di trattamento dei minerali (mineralurgia).

8. Metodi estrattivi e impatto ambientale

Cenni ai metodi di estrazione sotterranea, a cielo aperto e sottomarina e ai loro impatti ambientali. Estrazione mineraria in acque profonde (deep-sea mining) e ruolo dell’Autorità Internazionale dei Fondali Marini (International Seabed Authority). Esempi di green mining. Recupero di minerali dai rifiuti minerari. I minerali nell’economia circolare.

9. Disponibilità delle risorse

Picco di Hubbert (Hubbert’s peak), legge di Zipf, relazione di Lasky, modello della densità e modello della diffusione tettonica. Modelli della produzione mineraria mondiale.

10. Esame macroscopico e microscopico

Esame dei principali minerali e rocce metallifere e industriali.

2° Modulo – Geologia del petrolio

Questo modulo fornirà i concetti fondamentali della geologia del petrolio, dalla valutazione delle rocce madri alle tecniche di produzione, con una discussione critica sulle prospettive future del settore. Durante il semestre saranno organizzati seminari su argomenti specifici.

1. Origine del petrolio e proprietà fisico-chimiche degli idrocarburi

Il sistema petrolifero (Petroleum System).

2. Produzione e conservazione della materia organica

Il cherogene (kerogen) e le sue fasi di trasformazione. La roccia madre (source rock): maturità della materia organica e valutazione della roccia madre. Migrazione del petrolio.

3. Il serbatoio (reservoir)

Proprietà fisico-chimiche; stoccaggio della CO₂.

4. La copertura impermeabile (seal)

Caratteristiche e ruolo.

5. Trappole stratigrafiche e strutturali

Diapiri salini e diapiri di fango.

6. Metodi statistici per la stima delle risorse petrolifere7. Principali tecniche di esplorazione e produzione8. Risorse non convenzionali

Gas e petrolio da scisti (shale gas e shale oil), tight gas, metano da letti di carbone (coalbed methane), sabbie bituminose (oil sands), idrati di gas (gas hydrates). Stato dell’arte e impatto ambientale.

9. Riserve di idrocarburi in Italia e nel mondo

Il dibattito sul peak oil (picco del petrolio).

Buone conoscenze di base di geologia, petrografia, mineralogia e geochimica.

Lezioni frontali con l’ausilio di presentazioni PowerPoint e, in alcuni casi, di materiale video. Le attività di laboratorio (lavoro di gruppo, 10 ore) consentiranno l’esame macroscopico e microscopico di campioni rappresentativi di minerali e giacimenti. Durante il primo modulo sarà organizzata un’escursione didattica di un giorno presso un sito minerario.

Oltre a contattare i docenti del corso, gli studenti con disabilità, Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), Bisogni Educativi Speciali (BES) o altre condizioni di salute possono rivolgersi all’Ufficio Servizi agli Studenti – Unità Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di accesso alla didattica mediante specifici supporti e strumenti.

Comprensione dei principi della geologia economica e conoscenza delle principali caratteristiche e dei modelli genetici delle risorse minerarie e degli idrocarburi. Comprensione del ruolo e dell’impatto delle georisorse per uno sviluppo sostenibile.

L’eventuale utilizzo di strumenti di intelligenza artificiale da parte degli studenti durante lo studio individuale dovrà essere attivo e critico e non potrà sostituire in modo autonomo le informazioni fornite dal docente e dai testi consigliati.

Basin analysis principles and applications, Allen, Philip A., 2005, Blackwell

Ore deposit geology, Ridley, John R., New York, 2013, Cambridge University Press

Le risorse minerarie sono essenziali per la vita moderna. Alcune di esse sono destinate ad assumere un’importanza ancora maggiore nel prossimo futuro e saranno cruciali per lo sviluppo sostenibile e la transizione verso un’economia a basse emissioni di carbonio. Nel frattempo, il petrolio continuerà a essere utilizzato e ricercato per compensare il rapido esaurimento dei giacimenti disponibili. Sebbene nel lungo termine la geologia del petrolio possa ridurre la propria importanza strategica, i metodi e gli approcci utilizzati in questo ambito forniscono un supporto fondamentale alle moderne sfide geologiche, come lo stoccaggio geologico della CO₂ e dei rifiuti nucleari.

Conoscenza e comprensione:

• Buona conoscenza delle caratteristiche geologiche, mineralogiche ed economiche, dei processi di formazione e della distribuzione delle principali tipologie di giacimenti di minerali metallici, industriali ed energetici, con particolare attenzione alle risorse per lo sviluppo sostenibile e alle materie prime critiche e strategiche.
• Nozioni fondamentali sulla generazione, migrazione e accumulo degli idrocarburi;
• Conoscenza preliminare dei principali metodi di caratterizzazione, valutazione e coltivazione delle risorse di minerali e idrocarburi, con esempi di ‘green mining’ e recupero di risorse da scarti minerari.
• Nozioni di base sulle risorse non convenzionali e sulla relativa valutazione degli impatti ambientali.
• Conoscenze di base della legislazione mineraria.

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Capacità di riconoscere i principali tipi di minerali di interesse economico e di descriverne i caratteri macroscopici con terminologia adeguata.
• Capacità di inquadrare le risorse minerarie e gli idrocarburi nel contesto dell’evoluzione geologica della Terra e dei relativi assetti geodinamici.

Autonomia di giudizio

• Valutare criticamente dati e modelli relativi alla produzione mineraria storica e futura.

Abilità comunicative

• Esporre in modo chiaro gli argomenti trattati utilizzando una terminologia appropriata.

Capacità di apprendimento

• Sviluppare autonomia nella valutazione di informazioni di vario tipo relative alle risorse minerarie.

1° Modulo – Risorse minerarie

Questo modulo fornirà conoscenze di livello intermedio sulla geologia e sull’importanza economica dei giacimenti minerari. Per ogni classe di giacimento verrà posta particolare enfasi sulle materie prime fondamentali per lo sviluppo sostenibile (ad esempio terre rare, Li, Co, Ni, grafite per turbine eoliche, veicoli elettrici, sistemi di accumulo energetico, celle a combustibile e LED; Cu, Pb, Mo, Ni, Zn, In, Sn, Ag, Te, Se, Ga, Cd, quarzo ad altissima purezza per pannelli solari; ecc.) e, più in generale, sulle materie prime critiche.

1. Elementi di geologia economica

Risorse, riserve e giacimenti. Parametri geologico-economici (tonnellaggio, tenore, tenore di cut-off, continuità, ecc.). Classificazione delle risorse minerarie. Elementi di legislazione mineraria in Italia e in alcuni Paesi esteri. Materie prime critiche e strategiche.

2. Giacimenti magmatici

(con particolare attenzione a Ni, Cu, Cr, elementi del gruppo del platino (PGE), V, Nb, Ta, terre rare (REE), Li, quarzo ad altissima purezza e diamante).

3. Giacimenti idrotermali

3.1. Associati a centri magmatici (Cu, Au, Mo, Sn, Zn, Pb, Ag, Te, Se, In).

3.2. Sin-orogenici, non associati a centri magmatici (Au, Sb, Cu).

3.3. Sin-, dia- ed epigenetici in ambienti sedimentari (Zn, Pb, Ag, Cu, Co, Cd, Ge).

4. Giacimenti sedimentari

4.1. Idrogenici (Fe, Na, K, B, P, Li).

4.2. Clastici (placer o depositi alluvionali).

5. Giacimenti supergenici

5.1. Residuali (Al, Ga, Ni, REE).

5.2. Arricchimenti supergenici.

6. Altre rocce e minerali industriali

Fluorite, caolino, bentonite, grafite, materiali refrattari, fondenti, cariche minerali (fillers), abrasivi, pietre da costruzione e ornamentali.

7. Campionamento per esplorazione e valutazione

Stima dei tenori e dei tonnellaggi. Metodi di trattamento dei minerali (mineralurgia).

8. Metodi estrattivi e impatto ambientale

Cenni ai metodi di estrazione sotterranea, a cielo aperto e sottomarina e ai loro impatti ambientali. Estrazione mineraria in acque profonde (deep-sea mining) e ruolo dell’Autorità Internazionale dei Fondali Marini (International Seabed Authority). Esempi di green mining. Recupero di minerali dai rifiuti minerari. I minerali nell’economia circolare.

9. Disponibilità delle risorse

Picco di Hubbert (Hubbert’s peak), legge di Zipf, relazione di Lasky, modello della densità e modello della diffusione tettonica. Modelli della produzione mineraria mondiale.

10. Esame macroscopico e microscopico

Esame dei principali minerali e rocce metallifere e industriali.

2° Modulo – Geologia del petrolio

Questo modulo fornirà i concetti fondamentali della geologia del petrolio, dalla valutazione delle rocce madri alle tecniche di produzione, con una discussione critica sulle prospettive future del settore. Durante il semestre saranno organizzati seminari su argomenti specifici.

1. Origine del petrolio e proprietà fisico-chimiche degli idrocarburi

Il sistema petrolifero (Petroleum System).

2. Produzione e conservazione della materia organica

Il cherogene (kerogen) e le sue fasi di trasformazione. La roccia madre (source rock): maturità della materia organica e valutazione della roccia madre. Migrazione del petrolio.

3. Il serbatoio (reservoir)

Proprietà fisico-chimiche; stoccaggio della CO₂.

4. La copertura impermeabile (seal)

Caratteristiche e ruolo.

5. Trappole stratigrafiche e strutturali

Diapiri salini e diapiri di fango.

6. Metodi statistici per la stima delle risorse petrolifere7. Principali tecniche di esplorazione e produzione8. Risorse non convenzionali

Gas e petrolio da scisti (shale gas e shale oil), tight gas, metano da letti di carbone (coalbed methane), sabbie bituminose (oil sands), idrati di gas (gas hydrates). Stato dell’arte e impatto ambientale.

9. Riserve di idrocarburi in Italia e nel mondo

Il dibattito sul peak oil (picco del petrolio).

Buone conoscenze di base di geologia, petrografia, mineralogia e geochimica.

Lezioni frontali con l’ausilio di presentazioni PowerPoint e, in alcuni casi, di materiale video. Le attività di laboratorio (lavoro di gruppo, 10 ore) consentiranno l’esame macroscopico e microscopico di campioni rappresentativi di minerali e giacimenti. Durante il primo modulo sarà organizzata un’escursione didattica di un giorno presso un sito minerario.

Oltre a contattare i docenti del corso, gli studenti con disabilità, Disturbi Specifici dell’Apprendimento (DSA), Bisogni Educativi Speciali (BES) o altre condizioni di salute possono rivolgersi all’Ufficio Servizi agli Studenti – Unità Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di accesso alla didattica mediante specifici supporti e strumenti.

Comprensione dei principi della geologia economica e conoscenza delle principali caratteristiche e dei modelli genetici delle risorse minerarie e degli idrocarburi. Comprensione del ruolo e dell’impatto delle georisorse per uno sviluppo sostenibile.

L’eventuale utilizzo di strumenti di intelligenza artificiale da parte degli studenti durante lo studio individuale dovrà essere attivo e critico e non potrà sostituire in modo autonomo le informazioni fornite dal docente e dai testi consigliati.

Basin analysis principles and applications, Allen, Philip A., 2005, Blackwell

Ore deposit geology, Ridley, John R., New York, 2013, Cambridge University Press

Fornire le conoscenze teoriche e le abilità pratiche per l’applicazione dell’analisi dei processi geomorfologici alle problematiche della pianificazione territoriale, con particolare attenzione all’uso del telerilevamento, alla cartografia geomorfologica e alla mappatura della pericolosità geomorfologica. Il corso vuole sensibilizzare lo studente anche sulle interazioni esistente tra i processi geomorfologici e le attività umane, anche al fine di limitare l'impatto antropico sul Pianeta e il suo clima.

Il corso prevede una parte più teorica e delle parti partiche.

Parte teorica. Concetti di base di geomorfologia applicata; metodologie utilizzate nell’analisi geomorfologica; cartografia geomorfologica; pericolosità geomorfologica, in particolare in ambiente fluviale e costiero.

Parte pratica. Analisi di casi studio, utilizzando diverse modalità didattiche (lavoro di gruppo, journal club), che riguardano diversi campi di applicazione della geomorfologia (pianificazione territoriale, impatto delle opere o attività antropiche sull’ambiente e sui processi geomorfologici, valutazione dei rischi naturali).

Buona conoscenza della Geomorfologia e Geologia di base e nozioni di Geologia Applicata.

Gli studenti possono utilizzare strumenti di intelligenza artificiale generativa durante i loro studi ma sono incoraggiati a confrontare le loro risposte con il materiale di studio fornito dal docente.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Studentesse e studenti devono provare di aver acquisito i concetti fondamentali della geomorfologia applicata, ed in particolare le principali implicazioni della geomorfologia in ambito di pianificazione territoriale e mappatura della pericolosità. I criteri di valutazione includono l’uso della terminologia appropriata, l’accuratezza e la completezza delle risposte.

Il corso si prefigge i seguenti obbiettivi:

• Fornire allo studente le competenze per la classificazione geotecnica dei terreni;
• Fornire allo studente la conoscenza della geotecnica di base nelle sue componenti principali: classificazione dei terreni (granulari e fini) e loro comportamento meccanico, in particolare in termini di filtrazione, stato tensionale, resistenza e deformabilità.
• Fornire allo studente le conoscenze di base dei metodi di indagini in sito, atte a caratterizzare la sequenza stratigrafica e il comportamento geotecnico.

Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di:

1. Conoscenza e comprensione

• Sapere come vengono classificati i terreni dal punto di vista geotecnico e conoscere le procedure di laboratorio utilizzate;
• Sapere come vengono caratterizzati i terreni dal punto di vista meccanico e conoscere le procedure di laboratorio;
• Sapere e comprendere i fenomeni che regolano il comportamento dei terreni in condizioni di filtrazione o variazione dello stato tensionale e deformativo come, ad esempio, fenomeni relativi alla filtrazione all’interno delle arginature dovute ad eventi di piena, valutazione del cambiamento dello stato tensionale nel terreno dovuto all’applicazione di carichi e conseguente valutazione di possibili cedimenti indotti negli strati fini.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

• Interpretare i risultati dei test di laboratorio e delle indagini in sito.
• Interpretare casi studio reali, a partire dalle condizioni stratigrafiche, situazione della falda, variazione dello stato tensionale e saper applicare le conoscenze acquisite per capire i fenomeni in atto.

3. Autonomia di giudizio

• Lo studente sarà in grado di valutare le informazioni necessarie per risolvere i casi reali sottoposti; 
• Lo studente svilupperà le capacità di analizzare il caso e interpretare i fenomeni in atto

4. Abilità comunicative

Sarà in grado di descrivere in modo appropriato e con termini tecnici adeguati gli argomenti trattati ed esporla in aula in modo appropriato e completo, utilizzando correttamente il lessico tecnico acquisito.

5. Capacità di apprendimento

Lo studente acquisirà metodi di studio e ricerca che gli permetteranno di interpretare altri casi studio e approfondire autonomamente la materia e le competenze acquisite.

Formazione dei terreni. Proprietà fisiche dei grani e degli aggregati. Differenza tra terreni granulari e coesivi. Sistemi di classificazione e prove necessarie (analisi granulometrica, limiti di Atterberg, ecc.). Tensioni e deformazioni nei terreni in condizioni isostatiche. Acqua nel terreno e principio delle tensioni efficaci, comportamento accoppiato e disaccoppiato terreno-acqua. Legge di Darcy, coefficiente di permeabilità e sua determinazione in laboratorio e in sito. Leggi di filtrazione e metodi di soluzione. Effetti della filtrazione sulla stabilità dei terreni. Processo di compressibilità edometrica dei terreni argillosi. Teoria della consolidazione e compressibilità in funzione del tempo. Esempi applicativi con calcolo dei cedimenti in condizioni di carico edometrico. Resistenza al taglio dei terreni e criteri di rottura. Prove di laboratorio per la caratterizzazione della resistenza al taglio e della deformabilità dei terreni. Prove in sito per la determinazione dei principali parametri di un terreno. Alcune applicazioni.

Per seguire con profitto il corso, sono richieste conoscenze di base di matematica e fisica, in particolare:

• grandezze fisiche e sistemi di unità di misura;
• il sistema di riferimento cartesiano;
• le condizioni di equilibrio statico in un ambiente soggetto alla gravitazione

L'insegnamento è erogato in presenza e prevede:

• Lezioni frontali;
• Esercizi in aula svolti assieme per concretizzare le conoscenze teoriche;
• Esercitazioni in aula tramite wooclap per verificare le conoscenze acquisite;
• Eventuali uscite in cantiere;
• Agli studenti del corso viene somministrato un questionario intermedio, mediante la piattaforma Moodle, al fine di ottenere un feedback sulla attività di apprendimento in atto;
• Il docente del corso NON consiglia, ai fini dell'apprendimento dei contenuti del corso, l'utilizzo di strumenti basati sulla IA;
• Studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, oltre a rivolgersi al docente del corso, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione si basa su:

• completezza e organizzazione delle conoscenze;
• capacità espositiva dei temi trattati, utilizzo del linguaggio tecnico.
• capacità e correttezza di applicazione;

R. F. Craig (2004). Craig’s Soil Mechanics. Spon Press Free pdf version fornito nel Moodle del corso.

Nelle sue diverse articolazioni il corso ha le seguenti conoscenze ed abilità attese: 1- essere in grado di discriminare i diversi tipi di acquiferi; 2- Essere in grado di riconoscere i rapporti esistenti tra le acque superficiali e quelle sotterranee; 3- Essere in grado conoscere le principali leggi fisiche che definiscono il flusso delle acque nel sottosuolo; 4- Conoscere le basi teoriche, le metodologie e le procedure di analisi per la determinazione dei parametri di trasmissività ed immagazzinamento degli acquiferi sotterranei; 5- Conscere le basi della modellazione numerica in idrogeologia 6- Essere in grado di costruire un semplice modello di flusso in MODFLOW mediante l'interfaccia ModelMuse di USGS

Acqua nel sottosuolo. La porosità dei materiali; tipi di acquifero; il carico idraulico; l’approccio continuo ed il concetto di REV; legge di Darcy; permeabilità e permeabilità intrinseca; il flusso q e la velocità reale; limiti della legge di Darcy. Aree di salvaguardia; zona di tutela assoluta, zona di rispetto e zona di protezione; Immagazzinamento totale; il concetto di flusso stazionario e transitorio; legge di conservazione della massa in flusso stazionario e transitorio; metodi di soluzione dell’equazione di flusso; le condizioni al contorno ed iniziali. Zona Vadosa. Tensione di interfaccia; la risalita capillare; concetto di immagazzinamento nella zona vadosa; legge conservazione di massa nella zona vadosa (legge di Richards) Acquiferi fratturati. Approccio tramite il concetto di REV, la doppia porosità; la legge cubica. Acquiferi carsici. Doppia e tripla porosità. Risposta delle sorgenti carsiche; modelli idrogeologici di deflusso carsico; serbatoi di Torricelli, Darcy e Poiseuille; svuotamento dei serbatoi. Prove di falda. Tipi di piezometri; assunzioni sul flusso verso un pozzo; prove di falda in regime stazionario. Soluzione di Dupuit-Thiem. Prove di falda in regime transitorio. Acquiferi confinati. Soluzione di Theis, soluzione di Cooper_Jacob. Acquiferi semiconfinati. Soluzione di Hantush-Jacob senza immagazzinamento nell’acquitardo, soluzione di Hantush con immagazzinamento nell’acquitardo. Acquiferi liberi. Soluzione di Neuman. Teoria del pozzo immagine; soluzione di Theis in risalita. Slug tests. Soluzione di Hvorlev; soluzione di Cooper Papadopulos; soluzione di Bouwer& Rice. Prove di pozzo. Componenti delle perdite di carico; efficienza del pozzo; indice di produttività. Concetti di base della modellazione numerica in idrogeologia; metodo di approssimazione alle differenze finite; condizioni al contorno del 1° 2° e 3° tipo; il codice MODFLOW e l'interfaccia ModelMuse di USGS

Il corso prevede che lo studente abbia conoscenze di geologia, e di fondamenti di fisica dei fluidi

Le attività prevedono lezioni frontali su supporto informatico (Powerpoint) ed esercitazioni in aula con risoluzione di esercizi, inoltre esercitazioni in aula informatica con l'utilizzo di software liberi specifici (Infinite Extent) Numerical Aquifer Test (NAT), che vengono forniti agli studenti. Il corso prevede anche una escursione in campo, durante la quale gli studenti misurano le portate superficiali con mulinelli ed effettuano slug tests in pozzo per la determinazione della trasmissività. L'utilizzo critico dell'AI per scopi idrogeologici è incoraggiato. Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

I criteri di valutazione con cui verrà effettuata la verifica delle conoscenze sono spiegati nella prima lezione e le abilità richieste sono: 1- completezza delle conoscenze acquisite 2- livello di approfondimento degli argomenti richiesti 3- capacità di applicare le conoscenze acquisite in modo autonomo e consapevole 4- proprietà di linguaggio idrogeologico 5- Non consentito è consentito l'uso dell'AI

• Titolo: Physical and Chemical Hydrogeology, Autori: Domenico P.A., Schwartz F.W., Luogo: New York, Anno: 1998, Editore: John Wiley&Sons, Inc, Note: Consigliato.

Gli obiettivi formativi del corso sono:

• Conoscere le principali sorgenti di contaminazione e le tipologie e proprietà chimico-fisiche dei contaminanti più diffusi nelle acque sotterrane
• Comprendere i processi idrogeologici, chimico-fisici e biologici che influenzano il trasporto e il destino dei contaminanti in falda
• Conoscere il fenomeno dell'intrusione salina, le cause scatenanti e le principali strategie di mitigazione per la gestione sostenibile degli acquiferi costieri
• Capire i concetti di vulnerabilità degli acquiferi e rischio di inquinamento delle acque sotterranee
• Familiarizzare con le principali tecniche di simulazione del trasporto (reattivo) di contaminanti, di modellazione dell'intrusione salina e di valutazione della vulnerabilità di acquiferi e sorgenti

PARTE 1 – CONTAMINAZIONE DELLE ACQUE SOTTERRANEE

1. Il concetto di contaminazione delle acque sotterranee

2. Le tipologie di contaminazione e sorgenti di contaminazione

3. Le modalità di immissione degli inquinanti in falda

4. Le principali tipologie di inquinanti con esempi reali: metalli pesanti; contaminanti inorganici non metallici; contaminanti organici; radionuclidi; contaminanti emergenti; patogeni

PARTE 2 – PROPRIETA' CHIMICO-FISICHE DEI CONTAMINANTI

1. Lo stato fisico

2. La densità

3. La miscibilità in acqua

4. La solubilità in acqua e l’equilibrio chimico della soluzione acquosa

5. Il partizionamento ottanolo-acqua

6. Il partizionamento carbonio organico-acqua

7. Il partizionamento aria-acqua

8. La volatilità dei composti organici

9. Il comportamento dei contaminanti Light e Dense Non-Aqueous Phase Liquids (LNAPL e DNAPL)

10. La distribuzione dei contaminanti nel sottosuolo

PARTE 3 – I PROCESSI CHE CONDIZIONANO IL TRASPORTO DI CONTAMINANTI NELLE ACQUE SOTTERRANEE

1. Processi idrogeologici: advezione; diffusione molecolare; dispersione meccanica; dispersione idrodinamica; l'effetto dell'eterogeneità geologica

2. Processi chimico-fisici: tipologie di processi di adsorbimento; curve isoterme (lineare, di Freundlich e di Langmuir); trasporto di contaminanti con ritardo; adsorbimento su superfici minerali; absorbimento nella materia organica; scambio cationico

3. Processi (bio)geochimici: tipologie di reazioni chimiche; dissoluzione/precipitazione; processi redox; degradazione della materia organica; biodegradazione; ossidazione dei contaminanti organici; riduzione dei solventi organoclorurati (declorazione riduttiva); degradazione sequenziale; decadimento radioattivo; equazioni cinetiche di degradazione (ordine zero, primo ordine, Monod semplice, Monod con crescita batterica)

4. Le equazioni del trasporto conservativo, con ritardo e reattivo dei contaminanti

PARTE 4 – INTRUSIONE SALINA E GESTIONE DEGLI ACQUIFERI COSTIERI

1. L'effetto della densità

2. Il principio di Ghyben-Herzberg

3. Il carico idraulico equivalente

4. Il flusso densità-dipendente

5. L'intrusione salina in diversi contesti idrogeologici

6. Le principali cause dell'intrusione salina

7. Le principali misure di mitigazione dell'intrusione salina

8. L’idrogeochimica dell'intrusione salina

PARTE 5 – VALUTAZIONE DELLA VULNERABILITA' DEGLI ACQUIFERI E IL RISCHIO DI INQUINAMENTO

1. Definizione di vulnerabilità degli acquiferi e centri di pericolo

2. I processi di contaminazione e attenuazione

3. I metodi per la valutazione della vulnerabilità degli acquiferi: metodi a zonazione di aree omogenee (metodo GNDCI-CNR); metodi parametrici a matrice (metodo NLFB); metodi a punteggio semplice (metodi GOD e Marcolongo-Pretto); metodi a punteggi e pesi (metodi DRASTIC e SINTACS)

4. I metodi per la valutazione della vulnerabilità delle sorgenti (metodi VESPA e DISCO)

5. Definizione del rischio di inquinamento

6. Le strategie di mitigazione del rischio

ESERCITAZIONI A SUPPORTO DELLA TEORIA

1. Esercizi sull'equilibrio chimico nelle acque sotterranee con Excel (Parte 2)

2. Modellazione 1D del trasporto advettivo-dispersivo dei contaminanti con il software open-source PHREEQC (Parte 3)

3. Modellazione 3D del trasporto advettivo-dispersivo dei contaminanti con MODFLOW e MT3DMS, tramite l'interfaccia grafica open-source ModelMuse (Parte 3)

4. Esercizi sul calcolo del ritardo con Excel (Parte 3)

5. Modellazione 3D del trasporto con ritardo dei contaminanti con MODFLOW e MT3DMS, tramite l'interfaccia grafica open-source ModelMuse (Parte 3)

6. Modellazione 3D del trasporto reattivo dei contaminanti con MODFLOW e MT3D-USGS, tramite l'interfaccia grafica open-source ModelMuse (Parte 3)

7. Modellazione 2D dell'intrusione salina con MODFLOW e SWI2, tramite l'interfaccia grafica open-source ModelMuse (Parte 4)

8. Esercizi sulla valutazione della vulnerabilità intrinseca degli acquiferi con il metodo SINTACS con Excel (Parte 5)

Conoscenze di matematica, chimica, geochimica, idrogeologia e geologia applicata.

Il corso è strutturato in lezioni frontali sulla parte teorica (24 ore) ed esercitazioni pratiche (36 ore), con l'obiettivo di integrare i concetti appresi in aula con attività applicative guidate.

L'utilizzo di strumenti di intelligenza artificiale (IA) è consentito nello studio individuale, purché avvenga in modo critico e consapevole.

IMPORTANTE: Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

I criteri di valutazione su cui si baserà la verifica delle conoscenze e delle abilità acquisite sono:

• Completezza delle conoscenze acquisite
• Livello di approfondimento degli argomenti trattati
• Capacità di analisi e sintesi di problematiche complesse
• Capacità di applicare le conoscenze acquisite in modo autonomo e consapevole
• Proprietà di linguaggio tecnico-scientifico

Tali criteri di valutazione verranno comunicati anche a lezione, durante la lezione introduttiva del corso.

• Titolo: Contaminant hydrogeology, Autori: Fetter, C.W.; Boving, T.; Kreamer, D., Luogo: --, Anno: 2017, Editore: Waveland Press, Note: Consigliato.
• Titolo: Geochemistry, groundwater and pollution, Autori: Appelo, C.A.J.; Postma, D., Luogo: --, Anno: 2005, Editore: A. A. Balkema, Note: Consigliato.
• Titolo: Groundwater, Autori: Freeze, R.A.; Cherry, J.A., Luogo: --, Anno: 1979, Editore: Prentice-Hall, Note: Consigliato.
• Titolo: Ingegneria degli acquiferi, Autori: Di Molfetta, A.; Sethi, R.., Luogo: --, Anno: 2012, Editore: Springer, Note: Consigliato.
• Titolo: Modeling groundwater flow and contaminant transport, Autori: Bear, J.; Cheng, A.H.-D., Luogo: --, Anno: 2010, Editore: Springer, Note: Consigliato.

L'insegnamento fornisce gli strumenti matematico/statistici di base per l'analisi delle grandezze idrologiche, per lo studio della formazione delle piene in un bacino idrografico e per l'analisi del moto uniforme e permanente nei corsi d'acqua.

1. Conoscenza e comprensione

• Comprensione del significato fisico delle grandezze idrologiche e idrauliche;
• Conoscenze e comprensione delle procedure statistiche necessarie per la formulazione delle Curve di Possibiltà Pluvimetrica;
• Conoscenze e comprensione delle procedure necessarie per la determinazione degli idrogrammi di piena,
• Conoscenze e comprensione delle equazioni per la descrizione del moto uniforme e permanente nei corsi d'acqua.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Capacità di applicazione delle procedure acquisite a casi reali;

Capacità di interpretare i risultati ottenuti. 

3. Autonomia di giudizio

Capacità di valutare la correttezza dei risultati ottenuti dalle applicazioni;  

Capacità di valutare il significato fisico dei risultati ottenuti mediante le applicazioni.

4. Abilità comunicative

Capacità di esporre verbalmente e mediante la scrittura i procedimenti e i risultati ottenuti dalle applicazioni;

Capacità di utilizzare correttamente il lessico tecnico utilizzato.

5. Capacità di apprendimento

Capacità di estendere la conoscenza individualmente sulla base delle competenze acquisite;

Capacità di utilizzare strumenti software di supporto alla conoscenza.

Con il presente corso, lo studente acquisisce le conoscenze di base della Idrologia, finalizzate allo studio dei bacini idrografici: la statistica necessaria alla analisi delle grandezze idrologiche finalizzata alla generazione delle curve di possibilità pluviometrica, i metodi di trasformazione degli afflussi in deflussi, l'idraulica a moto uniforme e permanente nei corsi d'acqua a pelo libero.

• Introduzione all'Idrologia;
• Elementi di statistica per l'Idrologia;
• Le proprietà dei bacini idrografici;
• La trasformazione degli afflussi (precipitazioni) in deflussi (portate nei corsi d'acqua);
• Elementi di base dell'Idraulica nei corsi d'acqua (moto uniforme e moto permanente).

Per seguire con profitto l'insegnamento sono richieste conoscenze di base di matematica, fisica e statistica, in particolare:

• grandezze fisiche e sistemi di unità di misura;
• il sistema di riferimento cartesiano e intrinseco;
• le equazioni differenziali lineari del primo ordine;
• le misura di tendenza centrale delle grandezze statistiche;
• momenti di primo, secondo, terzo ordine delle grandezze statistiche; 
• basi della teoria della probabilità;
• le distribuzioni di probabilità.

L'insegnamento è erogato in presenza e prevede:

• lezioni frontali;
• applicazioni numeriche individuali in aula sui temi trattati, anche mediante software dedicato;
• la redazione in gruppi, composti da minimo tre a massimo cinque studenti, di una relazione tecnica volta alla analisi statistica di dati di precipitazione, raccolti presso una stazione meteorologica, e alla determinazione delle Curve di Possibilità Pluviometrica al variare del tempo di ritorno asseganto alla precipitazione. 

La valutazione è basata su:

• capacità espositiva dei temi trattati e sensibilità fisica acquisita sui valori delle grandezze fisiche considerate (1/2);
• qualità della relazione tecnica redatta (corretta impostazione formale, corretto uso del lessico, correttezza dei calcoli, chiarezza della esposizione) (1/2).

1. Maione, U., Moisello, U., Introduzione alle elaborazioni statistiche, 1981, La Gogliardica Pavese. NOTE: consigliato.

2. Scotton, P., Appunti del corso di Idrologia e Idraulica, 2026, Corso di Laurea Magistrale in Geoscienze per la Terra, l'ambiente e i pianeti, Università di Padova. NOTE: obbligatorio.

3. Ghetti, A., Idraulica, 1981, Edizioni Libreria Cortina, Padova. NOTE: consigliato.

La geochimica isotopica rappresenta uno degli strumenti più avanzati per lo studio dei processi che governano l'evoluzione della Terra e dei pianeti e trova oggi applicazione in numerosi ambiti delle geoscienze, delle scienze ambientali, dell'archeologia, della medicina, della cosmogeochimica e delle scienze forensi. Il corso fornisce una preparazione rigorosa sui principi teorici e sulle principali applicazioni della geochimica isotopica, integrando concetti di fisica nucleare, geochimica e scienze della Terra con approcci quantitativi e casi di studio tratti dalla letteratura scientifica. Al termine del corso lo studente sarà in grado di interpretare criticamente dati isotopici e di utilizzarli per ricostruire processi naturali che spaziano dalla formazione del Sistema Solare fino ai processi ambientali attuali.

Conoscenze e comprensione

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• descrivere i principi che regolano la stabilità nucleare, il decadimento radioattivo, il frazionamento isotopico e il comportamento dei principali sistemi isotopici;
• spiegare l'origine degli elementi chimici attraverso i processi di nucleosintesi;
• distinguere i principali sistemi isotopici stabili, radiogenici ed estinti e comprenderne l'impiego come traccianti geochimici e cronometri naturali;

Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• applicare i metodi isotopici allo studio di processi geologici, archeologici, ambientali, forensi e planetari;
• risolvere problemi quantitativi riguardanti rapporti isotopici, decadimento radioattivo, isocrone e modelli di mescolamento;
• interpretare dati isotopici integrandoli con osservazioni geologiche e geochimiche;
• individuare il sistema isotopico più appropriato per affrontare specifici problemi scientifici.

Autonomia di giudizio

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• riconoscere le ipotesi e i limiti dei modelli interpretativi basati sui sistemi isotopici;
• analizzare criticamente risultati riportati nella letteratura scientifica.

Abilità comunicative

Al termine del corso lo studente sarà in grado di:

• comunicare correttamente risultati e interpretazioni basati su dati isotopici utilizzando una terminologia scientifica appropriata;
• rappresentare e discutere dati geochimici mediante diagrammi e modelli concettuali;
• consultare e valutare criticamente la letteratura scientifica specialistica;
• utilizzare strumenti informatici e risorse digitali per l'elaborazione e l'interpretazione di dati isotopici;
• acquisire le competenze necessarie per affrontare attività di ricerca avanzata nelle scienze della Terra, nelle scienze planetarie, nell'archeometria e nelle scienze forensi.

Capacità di apprendimento

Al termine del corso lo studente sarà in grado di utilizzare criticamente nuove metodologie e approcci isotopici nello studio dei processi terrestri e planetari.

Il corso fornisce una preparazione rigorosa sui principi e sulle principali applicazioni della geochimica isotopica, una delle discipline più potenti per ricostruire l'origine, l'evoluzione e le scale temporali dei processi che hanno modellato la Terra e gli altri corpi del Sistema Solare. Nella prima parte del corso vengono introdotti i fondamenti della fisica nucleare necessari alla comprensione dei sistemi isotopici, affrontando la stabilità dei nuclei atomici, i processi di decadimento radioattivo e l'origine cosmologica e stellare degli elementi chimici. Successivamente vengono sviluppati i principi della geochimica degli isotopi stabili e dei sistemi isotopici radiogenici, evidenziandone il ruolo come traccianti di processi geologici e ambientali e come strumenti per la determinazione dell'età di rocce, minerali e materiali naturali. Le applicazioni riguardano un ampio spettro di problematiche, dalla formazione del Sistema Solare e della crosta continentale all'evoluzione del mantello terrestre, fino agli studi ambientali, climatici e idrologici. Il corso integra lezioni teoriche ed esercitazioni quantitative finalizzate allo sviluppo delle capacità di interpretazione dei dati isotopici e alla risoluzione di problemi geochimici complessi.

PROGRAMMA DEL CORSO

1. Introduzione alla geochimica isotopica e alle sue applicazioni

• Sistemi isotopici stabili e radiogenici.
• Isotopi come cronometri e traccianti.
• Applicazioni alle scienze della Terra, ambientali e planetarie.

2. Struttura nucleare, energia di legame e stabilità dei nuclei

• Interazioni fondamentali e energia di legame.
• Carta dei nuclidi, valle di stabilità e numeri magici.

3. Radioattività e processi di decadimento nucleare

• Decadimenti α, β, cattura elettronica e γ.
• Fissione e applicazioni geocronologiche.

4. Origine degli elementi chimici: dal Big Bang alle esplosioni di supernova

• Nucleosintesi cosmologica e stellare.
• Produzione di isotopi stabili e radiogenici.

5. Principi della geochimica degli isotopi stabili

• Sistematica isotopica e frazionamento.
• Applicazioni ai processi terrestri e planetari.

6. Bilancio di massa e modelli di mescolamento isotopico

• Bilancio di massa e modelli di mescolamento.
• Applicazioni geochimiche.

7. Gli isotopi dell'acqua come traccianti dei processi idrologici e climatici

• Sistematica isotopica delle acque meteoriche.
• Applicazioni idrologiche e paleoclimatiche.

8. Decadimento radioattivo e sistemi geocronologici

• Decadimento radioattivo, isocrone e geocronologia.
• Temperatura di chiusura e orologi geologici.

9. Il sistema isotopico Rb-Sr: geocronologia ed evoluzione crosta-mantello

• Metodo Rb-Sr.
• Evoluzione isotopica della crosta e del mantello.

10. Il sistema isotopico Sm-Nd: geocronologia e differenziazione terrestre

• Sistema Sm-Nd ed età modello.
• Evoluzione crosta-mantello e cronometro 146Sm-142Nd.

11. Il sistema isotopico Lu-Hf: evoluzione della crosta e geochimica del mantello

• Sistema Lu-Hf, εHf ed età modello.
• Applicazioni alla crescita della crosta continentale.

12. Il sistema isotopico U-Th-Pb: geocronologia ed evoluzione della crosta terrestre

• Sistemi U-Th-Pb e metodo Concordia-Discordia.
• Evoluzione isotopica del Pb e applicazioni geocronologiche.

Per seguire proficuamente il corso è richiesta una solida preparazione di base in chimica, matematica e scienze della Terra. In particolare, gli studenti dovrebbero possedere conoscenze relative a:

• formazione di rocce e minerali;
• principi della geologia storica e della scala dei tempi geologici;
• principali processi fisici e chimici che governano il funzionamento del sistema Terra;
• fondamenti di termodinamica e geochimica.

Tali conoscenze costituiscono il prerequisito necessario per comprendere il comportamento dei sistemi isotopici e per applicare i metodi isotopici allo studio di processi geologici, archeologici, forensi, ambientali e planetari.

L'insegnamento si articola in lezioni frontali ed esercitazioni, finalizzate all'acquisizione delle conoscenze teoriche e allo sviluppo delle competenze necessarie per l'applicazione dei metodi della geochimica isotopica. Le attività didattiche comprenderanno:

• lezioni frontali con discussione dei principali concetti teorici;
• esercitazioni dedicate alla risoluzione di problemi quantitativi di geochimica isotopica;
• analisi e interpretazione di dati isotopici tratti dalla letteratura scientifica;
• discussione di casi di studio e applicazioni a problematiche geologiche, ambientali e planetarie;

Le lezioni saranno orientate non solo all'acquisizione delle conoscenze teoriche, ma anche allo sviluppo della capacità di applicare i metodi isotopici alla risoluzione di problemi scientifici e di interpretare criticamente dati geochimici. Particolare attenzione sarà dedicata allo sviluppo del ragionamento quantitativo, della capacità di analisi critica della letteratura scientifica e delle competenze necessarie per affrontare problematiche di ricerca nell'ambito della geochimica isotopica. Nel corso dell'insegnamento sarà incoraggiato l'utilizzo consapevole degli strumenti di intelligenza artificiale a supporto dello studio, della ricerca bibliografica, e dell'interpretazione dei dati, nel rispetto dei principi di integrità accademica.

Gli studenti con disturbi specifici dell'apprendimento (DSA), disabilità o altre condizioni che possano limitare la piena partecipazione alle attività didattiche sono invitati a contattare l'Ufficio Servizi agli Studenti - Settore Inclusione, al fine di individuare le misure di supporto previste dall'Ateneo.

La valutazione finale è determinata esclusivamente dall'esito della prova scritta. Ai fini della valutazione saranno considerati:

• la padronanza dei principi fondamentali della geochimica isotopica;
• la correttezza scientifica e il rigore del ragionamento;
• la capacità di applicare i metodi isotopici alla risoluzione di problemi quantitativi;
• la capacità di interpretare criticamente dati geochimici e isotopici;
• la chiarezza, l'organizzazione e la precisione dell'esposizione.

Durante lo svolgimento della prova non è consentito l'utilizzo di strumenti di intelligenza artificiale.

• Allègre, C.J. (2008). Isotope Geology, Cambridge University Press, 512 pages, ISBN: 9780521862288.
• Albarède, F. (1995). Introduction to Geochemical Modeling, Cambridge University Press, 543 pages, ISBN: 9780521578042.
• Dickin, A. P. (2005). Radiogenic Isotope Geology, Cambridge University Press, 508 pages, ISBN-10: 0521823161.
• Gunter, F. & Mensing, T. M. (2004). Isotopes: Principles and Applications, 3rd Edition, John Wiley and Sons, New York, 928 pages, ISBN: 978-0-471-38437-3.
• Hoefs, J. (2009). Stable Isotope Geochemistry, Springer Verlag, New York, 286 pages, ISBN 978-3-540-70708-0.
• White, W.M. (2015). Isotope Geochemistry, Wiley-Blackwell, 496 pages, ISBN: 978-0-470-65670-9.

Al superamento della prova di profitto lo studente avrà acquisito le seguenti conoscenze ed abilità. Petrologia del processo metamorfico - Conoscere i fattori e meccanismi del metamorfismo - Conoscere i fondamenti della stabilità chimico-fisica nel metamorfismo - Conoscere i tipi di reazioni metamorfiche - Conoscere il comportamento della fase fluida nel metamorfismo - Conoscere i principi di studio delle inclusioni fluide e di fuso anatettico - Conoscere i principi della termodinamica con applicazioni allo studio degli equilibri di fase e alla termobarometria - Conoscere i processi metamorfici di alta temperatura - Saper descrivere i concetti acquisiti utilizzando correttamente la terminologia scientifica Studio Petrografico di Sezioni Sottili - Conoscere i criteri microstrutturali di valutazione dell'equilibrio chimico - Conoscere alcune principali microstrutture di reazione - Conoscere le principali microstrutture indicative di anatessi - Saper leggere la storia (poli)metamorfica di una roccia attraverso lo studio di una sezione sottile - Saper inquadrare le condizioni P-T del metamorfismo di una roccia mediante il suo studio petrografico

Il corso si propone di approfondire i principali aspetti della petrologia metamorfica. - Ripasso dei concetti principali del metamorfismo (definizione e limiti del metamorfismo, fattori che controllano il processo metamorfico, grado metamorfico, concetto di facies metamorfica, tipi di metamorfismo) - Associazioni mineralogiche e reazioni metamorfiche - Diagrammi chemografici e altre rappresentazioni grafiche - Metamorfismo di metapeliti e metabasiti - Metamorfismo di alta temperatura e anatessi (migmatiti) - Microstrutture delle rocce anatettiche - Termodinamica, termobarometria e equilibri di fase - Inclusioni fluide e di fuso silicatico in rocce metamorfiche - Mobilità degli elementi critici durante il metamorfismo

Per seguire l’insegnamento con profitto sono necessarie conoscenze di base di petrografia, geochimica e mineralogia.

Le nozioni teoriche saranno trasmesse attraverso lezioni frontali mediante l'utilizzo di presentazioni multimediali messe preventivamente a disposizione degli studenti. I laboratori prevedono: a) esercitazioni pratiche al microscopio petrografico, assistite dal docente, su sezioni sottili di rocce; b) modellizzazione degli equilibri di fase. Le attività dei laboratori verteranno soprattutto sulle rocce della Zona di Ivrea-Verbano. Le esercitazioni e le lezioni teoriche prevedono momenti di confronto docente-studenti e lavori in piccoli gruppi finalizzati alla verifica del grado di apprendimento delle conoscenze. Gli studenti avranno l’opportunità di lavorare anche sul terreno con un’escursione di più giorni nella Zona di Ivrea-Verbano (Alpi occidentali) dove affiora una sezione di crosta continentale profonda Permiana. Gli studenti potranno lavorare sulle rocce del Complesso Mafico e della Formazione Kinzigitica. Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

I criteri di valutazione su cui si basa la verifica delle conoscenze ed abilità acquisite saranno: - la completezza delle conoscenze acquisite - la correttezza e la qualità espositiva delle risposte - la proprietà nell'utilizzo della terminologia tecnica - la capacità di collegare logicamente le diverse conoscenze - la capacità di esprimersi in lingua inglese

• Titolo: An introduction to metamorphic petrology, Autori: B. Yardley, C. Warren, Luogo: --, Anno: 0, Editore: --, Note: --.
• Titolo: Principles of Igneous and Metamorphic Petrology, Autori: J. D. Winter, Luogo: --, Anno: 0, Editore: --, Note: --.

Gli obiettivi principali del corso sono di fornire agli studenti conoscenze multidisciplinari e competenze pratiche per comprendere la fisica dei minerali che governa la formazione, la struttura, la dinamica e l’evoluzione degli interni planetari. Particolare attenzione è rivolta al comportamento dei materiali in condizioni estreme di pressione e temperatura, nonché all’integrazione tra esperimenti di laboratorio, modelli teorici e osservazioni planetarie. I diversi obbiettivi possono essere riassunti come segue:

·      Spiegare i vincoli osservativi sugli interni planetari.

·      Descrivere i metodi sperimentali e computazionali della fisica dei minerali.

·      Applicare le equazioni di stato e la teoria dell’elasticità ai materiali planetari.

·      Interpretare le trasformazioni di fase dei minerali ad alte pressioni e temperature.

·      Confrontare le strutture interne dei pianeti rocciosi, ghiacciati e giganti.

·      Valutare i modelli di formazione e differenziazione planetaria.

·   Discutere criticamente la letteratura scientifica attuale sulla fisica mineralogica planetaria.

I contenuti del corso possono essere così suddivisi:

Modulo 1: Interni planetari: osservazioni e vincoli

• introduzione: collegamento tra le superfici planetarie e gli interni profondi
• osservazioni dirette: comete, asteroidi, meteoriti (breve cenno, poiché questo argomento viene trattato altrove)
• osservazioni indirette: vincoli derivanti dalla fisica dei minerali

Modulo 2: Materia in condizioni estreme: vincoli sperimentali di laboratorio

• metodi per investigare le proprietà dei materiali ad alta pressione e alta temperatura (HP-HT): MA, DAC, sincrotrone, simulazioni al computer
• trasformazioni di fase dei minerali
• proprietà fisiche in condizioni estreme (densità, equazione di stato/EoS, elasticità)
• proprietà dei silicati (mantelli) in condizioni estreme
• proprietà delle leghe metalliche (nuclei) in condizioni estreme
• proprietà dei ghiacci (Sistema Solare esterno) in condizioni estreme

Modulo 3: Modelli di formazione ed evoluzione planetaria (combinazione di osservazioni, esperimenti in condizioni estreme e simulazioni)

• accrescimento, differenziazione interna, evoluzione planetaria nel tempo
• struttura interna (mantello e nucleo) dei pianeti terrestri vs giganti gassosi vs satelliti ghiacciati
• casi di studio

Principi di matematica, fisica, chimica, mineralogia e petrografia.

Il corso consisterà in lezioni frontali con l’utilizzo di presentazioni PowerPoint per una visualizzazione ottimale di illustrazioni, diagrammi e animazioni. La didattica sarà interattiva, attraverso sessioni di domande e risposte (Q/A) e discussioni di casi di studio, con l’obiettivo di promuovere il pensiero critico e la libera interazione tra i partecipanti.

Le attività curriculari si avvarranno di metodi e strumenti didattici diversificati con l’obiettivo di favorire un apprendimento inclusivo e personalizzato. Tra questi si includono, ad esempio, l’accesso a materiali didattici in formato digitale e multimediale, nonché l’utilizzo di piattaforme online per il recupero o l’approfondimento individuale.

L'uso di strumenti di intelligenza artificiale è consentito durante il corso, purché sia informato, consapevole e trasparente; è invece rigorosamente vietato durante il test finale.

Accessibilità: Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Le conoscenze e le competenze saranno valutate secondo i seguenti criteri:

• grado di comprensione dei concetti trattati durante il corso
• uso di una terminologia accurata per descrivere processi e fenomeni
• capacità di sintesi e di collegamento tra gli argomenti del corso

Structure and Dynamics of the Earth's Interior 2 : Composition and Structure of the Earth's Mantle.

Demouchy, Sylvie.; Bolfan-Casanova, Nathalie.

2025; 1st ed.; Newark : John Wiley & Sons, Incorporated

Al termine dell'insegnamento, lo studente avrà appreso le basi dei processi chimico-fisici (nucleazione, crescita, dissoluzione, adsorbimento, diffusione) che inducono la formazione di specifiche paragenesi mineralogiche e microstrutture, in rocce e in aggregati cristallini sintetici inorganici (zeoliti, minerali di litio, perovskiti fotovoltaiche, cementi ecc...). Per ognuno dei processi illustrati, verrà discussa una specifica applicazione pratica, con specifico riguardo ad applicazioni nel campo della sostenibilità ambientale, al fine di illustrare come il controllo di questi processi microscopici consenta di ingegnerizzare materiali policristallini con specifiche proprietà macroscopiche. Tra le specifiche competenze da acquisire figurano:

• Comprensione del ruolo di termodinamica, cinetica e interfaccia solido/liquido nella formazione di aggregati policristallini.
• Familiarità con la terminologia inerente ai processi di dissoluzione, adsorbimento, diffusione, nucleazione, crescita.
• Familiarità con le tecniche sperimentali e numeriche per lo studio dei suddetti processi.
• Capacità di interpretare il ruolo del geologo nell'approvvigionamento e utilizzo di minerali industriali, in un contesto di sviluppo sostenibile ed economia circolare.

1. Proprietà di volume (bulk) di minerali e aggregati policristallini: elementi di fisica dei minerali; microstruttura; porosità. Casi di studio: materiali compositi; aerogel; zeoliti e MOF.

2. Termodinamica e chimica inorganica in soluzione acquosa, modellazione termodinamica: energia libera di soluzioni; solubilità e saturazione. Casi di studio: calorimetria; acidificazione degli oceani e impatto sulle barriere cristalline.

3. Proprietà di superficie e l'interfaccia solido/liquido: area superficiale specifica; difetti superficiali; carica superficiale. Casi di studio: nanoparticelle per la bonifica ambientale.

4. Cinetiche di reazione all'interfaccia solido/liquido: dissoluzione, adsorbimento, diffusione. Casi di studio: drenaggio acido di minera; formazione di minerali con struttura dendritica.

5. Nucleazione e crescita: teorie classiche e non-classiche. Casi di studio: perovskiti per pannelli solari; litio; minerali biomimetici.

6. Ruolo dei processi di formazione dei minerali e sviluppo sostenibile. Casi di studio: cementi e calcestruzzo; materiali da costruzione a base di argille; urban mining.

7. Simulazione dei processi di nucleazione e crescita.

L'insegnamento prevede l'erogazione di lezione frontale e lo svolgimento di esercitazioni, nello specifico è previsto l'utlizzo di:

• Slide PowerPoint;
• Video YouTube;
• Apprendimento interattivo con Moodle e Wooclap;
• Calcoli termodinamici con software GEMS;
• Scrittura assistita di codici MATLAB;
• Utilizzo di AI generativa.

L’uso attivo e critico di strumenti di intelligenza artificiale generativa a supporto all’approfondimento didattico è consentito, purché avvenga in modo consapevole e responsabile, nel rispetto dell’autonomia dello studente e in coerenza con le politiche di Ateneo.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

Criteri di valutazione della prova scritta:

• Correttezza delle risposte.

Criteri di valutazione della prova orale:

• Comprensione e approfondimento degli argomenti trattati;
• Approccio critico agli argomenti e indipendenza nello studio;
• Capacità espositive.

• Geochemistry, White, William M.
• Kinetics of water-rock interactionedited by Susan L. Brantley ... [et al.], Brantley, Susan L.
• Mesocrystals and nonclassical crystallization, Coelfen, Helmut; Antonietti, M.
• New perspectives on mineral nucleation and growthfrom solution precursors to solid materials, van Driessche, Alexander E.S.
• Thermodynamics and kinetics of water-rock interaction, Oelkers, Eric H.; Schott, Jacques. The Mineralogical Society of America.
• Thermodynamics in Earth and planetary sciences, Ganguly, Jibamitra. Springer.

Modulo 1 - Past Climates Lo studente apprenderà concetti di base e rafforzerà la sua conoscenza nell'ambito delle dinamiche del sistema climatico, con particolare riferimento al dominio oceanico, grazie all'introduzione di concetti e informazioni nuovi e una trattazione più approfondita di quelli già acquisiti sinora. Questo sarà funzionale alla comprensione dei principali metodi di indagine utilizzati per ricostruire le dinamiche del clima nel passato geologico, argomento che costituirà la parte più cospicua del corso. Lo studente acquisirà e svilupperà quindi nuove competenze, fra cui: 1) la capacità di integrare concetti e argomenti già noti, trattati sinora in modo elementare, con conoscenze più approfondite e dettagliate; 2) una migliorata capacità critica, di analisi e di sintesi nell'utilizzo delle informazioni e delle fonti, sia di provenienza strettamente scientifica che più francamente divulgativa; 3) una migliorata capacità di comunicare e divulgare le conoscenze acquisite, in ambito scientifico e non. Contenuti e obiettivi verranno declinati in prospettiva metodologica didattica, al fine di consentire anche un aiuto alla preparazione all'insegnamento. Il modulo mira a fornire una conoscenza di base dei principali archivi e proxy e delle loro possibili applicazioni nella ricostruzione di ambienti del passato e presenti. L'obiettivo è fornire una comprensione e una conoscenza di concetti, metodi, tecniche e applicazioni nell'ampio contesto delle geoscienze. In particolare, il focus del modulo è sui principali proxy biotici che permetteranno agli studenti di acquisire conoscenze su: 1) definizione e significato degli archivi e dei proxy utilizzati nelle geoscienze; 2) significato e utilizzo paleoclimatico e paleoambientale dei principali proxy biotici trattati; 3) significato dei microfossili nella stratigrafia e nelle ricostruzioni paleoclimatiche/paleoambientali; 4) sistematica a livello generico di due gruppi di microfossili tra i proxy biotici più utilizzati (foraminiferi e nannoplancton calcareo) e a livello gerarchico maggiore degli altri proxy biotici trattati. 5) metodologie di trattamento e analisi dei campioni contenenti microfossili. 6) applicazione dei proxy trattati alle tematiche paleoclimatiche. Alla fine del corso, lo studente acquisirà le seguenti nuove competenze: 1) l’uso di una terminologia scientifica adeguata; 2) la capacità di affrontare le tematiche scientifiche in modo critico; 3) la capacità di utilizzare i principali gruppi di microfossili nelle ricostruzioni paleoambientali e di integrare le informazioni ottenute dai microfossili con le conoscenze acquisite nel modulo 1 (Past Climates).

Modulo 1 - Past Climates E’ un dato verificato che, sin dai primi giorni della sua storia, il regime climatico del nostro pianeta ha dovuto affrontare in modo incessante cambiamenti anche importanti, che sono avvenuti a diverse scale temporali e di intensità. Tuttavia, i modelli predittivi si dimostrano in generale inadeguati a fornire un quadro preciso dei cambiamenti climatici futuri, poiché il sistema climatico della Terra è complesso, articolato e largamente imprevedibile nei suoi comportamenti. Un contributo essenziale è fornito dallo studio dei climi terrestri nella storia geologica della Terra, che contiene la chiave per comprendere il futuro del nostro pianeta. Il Modulo sarà organizzato come segue: 1 - Introduzione e generalità (3 CFU) Definizioni. Clima e bilancio energetico della Terra. Elementi di oceanografia fisica e dinamica. Isotopi stabili dell’ossigeno e del carbonio: applicazioni. La teoria milankoviana del clima e i suoi rivolti pratici. 2 - Storia dei climi terrestri (3 CFU) Le grandi glaciazioni del Precambriano e del Paleozoico. Il caldo Mesozoico: dai deserti triassici all’ipertermale del Cretaceo. Il Cenozoico: dal Greenhouse world di fine Cretaceo alla glaciazione bipolare. Gli eventi ipertermali del Paleogene e l'inizio della Southern Hemisphere Glaciation. Il Neogene e la Northern Hemisphere Glaciation. Il Pleistocene: evoluzione dei cicli climatici e dinamiche glaciali a scala orbitale. Ipotesi sui meccanismi di innesco e terminazione delle glaciazioni pleistoceniche. Ciclicità climatica ad alta frequenza: l'Olocene. La variabilità climatica recente e i cicli a scala secolare e decennale. Modulo 2 - Past Life Uno dei paradigmi fondamentali della geologia è che il presente è la chiave per capire il passato. Tuttavia, negli ultimi anni, e soprattutto considerando il ruolo sempre più importante ricoperto dall’uomo nel modificare il nostro pianeta, gli scienziati hanno ribaltato questo principio in: il passato è la chiave per capire il futuro. In questo senso, un approccio basato sui proxy è fondamentale per ricostruire le condizioni del passato. I proxy sono materiali fisici, chimici e biologici conservati nel record geologico che consentono la stima di parametri climatici e ambientali. Le ricostruzioni proxy-based interessano tutte le scale temporali, e forniscono uno strumento per comprendere come il clima e gli ambienti siano cambiati nel tempo prima e dopo l’inizio dell’impatto dell’uomo sulla Terra. Il modulo sarà organizzato come segue: 1. Introduzione e generalità: I principali archivi geologici (sedimenti, alberi, coralli, ghiacci, dati strumentali) in termini di completezza, risoluzione e intervallo di applicazione. I principali proxy in termini di razionale, calibrazione (diretta e indiretta) e possibili applicazioni. Richiami sui proxy chimici (composizione geochimica del guscio, biomarker) e fisici (composizione dei sedimenti, tipi di minerali e fossili) trattati nel Modulo 1. 2. Richiami di Biostratigrafia e tassonomia. 3. Relazioni tra clima, evoluzione biotica ed ecologia nel passato. 4. Proxy biotici e microfossili. a) Microfossili a parete organica (dinoflagellate, pollini e spore): introduzione, cenni di sistematica e applicazioni paleoclimatiche e paleoambientali, casi studio. (Lezione Frontale + Laboratorio). b) Microfossili a parete silicea (diatomee, radiolari e silicoflagellate): Introduzione cenni di sistematica, applicazioni paleoclimatiche e paleoambientali, casi studio. (Lezione Frontale + Laboratorio). c) Microfossili a parete calcarea (foraminiferi e nannoplacton calcareo): introduzione, sistematica e ruolo negli studi paleoambientali (lezioni frontali); approfondimenti sulla sistematica e sul loro utilizzo in ambito stratigrafico, paleoambientale e paleoclimatico durante laboratori dedicati.

Conoscenze di base acquisite durante i corsi del triennio (geologia generale, geologia del sedimentario, paleontologia, geografia fisica...)

Sarà vietato l’uso di qualsiasi strumento di Intelligenza Artificiale per tutta la durata del corso. Oltre a rivolgersi al/alla docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti. Modulo 1 - Past Climates Lezioni in aula (6 CFU), in cui saranno trattati i principali argomenti del corso tramite l’ausilio di presentazioni PowerPoint arricchite con elementi multimediali. Verrà stimolata l’interattività con gli studenti, che saranno chiamati a proporre riflessioni e soluzioni originali. Modulo 2 - Past Life Lezioni frontali (5CFU) con supporto di presentazioni PowerPoint. Verranno presentati gli argomenti che saranno discussi in modo interattivo, tramite domande atte a promuovere una riflessione critica degli argomenti trattati e successivamente sviluppati durante i laboratori. Lezioni di laboratorio (1 CFU): 1) lavoro di gruppo per discutere un caso studio prescelto 2) Riconoscimento al microscopio dei principali gruppi di microfossili utilizzati come proxy paleombientali 3) Riconoscimento al microscopio di foraminiferi e nannoplancton calcareo a livello di genere. In una prima fase gli studenti, dopo un’introduzione del docente sui singoli generi da riconoscere lavoreranno in autonomia interagendo tra loro e con il docente sui campioni procedendo al riconoscimento delle forme presentate. In seguito si discuterà assieme sul significato paleoclimatico e stratigrafico dei campioni analizzati al fine di contestualizzarli Quando possibile, saranno erogati seminari tenuti da specialisti, sia online che in presenza, che permetteranno agli studenti di discutere e approfondire alcuni degli argomenti del corso.

Sarà vietato l’uso di qualsiasi strumento di Intelligenza Artificiale durante lo svolgimento delle prove. I criteri di valutazione saranno comunicati agli studenti durante le prime lezioni del corso tramite una slide riassuntiva, disponibile anche su e-learning. Modulo 1 - Past Climates La valutazione si baserà sul grado di conoscenza degli argomenti trattati, ma soprattutto sulla dimostrazione da parte dello studente di possedere adeguata autonomia di pensiero e senso critico. Sarà pertanto ritenuta fondamentale la capacità dello studente di costruire collegamenti autonomi fra argomenti dissimili, nonché la sua abilità nel rispondere alle domande con linguaggio rigoroso e appropriato, ma originale. Saranno valutate in modo positivo eventuali integrazioni al programma gestite in modo indipendente dallo studente, quali approfondimenti, lettura di pubblicazioni scientifiche, e contesto partecipazione a convegni sul tema. Modulo 2 - Past Life Verrà valutata la correttezza e completezza delle risposte fornite. Sulla base di queste risposte verranno verificate: 1) le conoscenze e le competenze acquisite; 2) la conoscenza e comprensione degli argomenti trattati; 3) la capacità critica arricchita da collegamenti delle conoscenze acquisite; 4) la capacità di sintesi; 5) l’appropriatezza della terminologia utilizzata.

• Titolo: Chemical Oceanography and the Marine Carbon Cycle, Autori: Emerson, S., Hedges, J., Luogo: --, Anno: 2008, Editore: Cambridge University Press, Note: --.
• Titolo: Descriptive physical oceanography: an introduction, Autori: Talley, L.D., Luogo: --, Anno: 0, Editore: Academic Press, Note: --.
• Titolo: Earth's climatepast and future, Autori: Ruddiman, W.F., Luogo: --, Anno: 2014, Editore: W. H. Freeman & Co, Note: --.
• Titolo: Evolution of primary producers in the Sea, Autori: Falkowski, P.G., Knoll, A.H., Luogo: --, Anno: 2007, Editore: Academic Press, Note: --.
• Titolo: Paleoclimates: understanding climate change past and presentThomas M. Cronin, Autori: Cronin, Thomas M., Luogo: --, Anno: 2009, Editore: Columbia University press, Note: --.
• Titolo: Paleoclimatology - Reconstructing climates of the Quaternary, Autori: Bradley, Raymond S., Luogo: --, Anno: 2014, Editore: Academic press, Note: --.
• Titolo: Principles of Paleoclimatology, Autori: Hyman, A., Luogo: --, Anno: 2017, Editore: Callisto, Note: --.
• Titolo: Proxies in Late Cenozoic Paleoceanography, Autori: Hillaire-Marcel, C., de Vernal, A., Luogo: --, Anno: 2007, Editore: Elsevier Science & Technology, Note: --.
• Titolo: The Mediterranean Sea - Its history and present challenges, Autori: Goffredo, S., Dubinsky, Z. (Eds.), Luogo: --, Anno: 2014, Editore: Springer, Note: --.

L'obiettivo principale del corso è  fornire i concetti di base relativi alla geologia dei corpi del Sistema Solare e alla loro esplorazione mediante missioni spaziali, strumenti e tecniche di osservazione.

Al termine dell'insegnamento, lo studente/la studentessa sarà in grado di:

- conoscere i concetti fondamentali di astrofisica del Sistema Solare;

- comprendere i principali processi geologici che modellano pianeti, satelliti e corpi minori;

- interpretare le differenze tra pianeti e lune del Sistema Solare interno ed esterno in relazione alla loro diversa evoluzione geologica e tettonica;

- descrivere proprieta' fisiche, chimiche, dinamiche e geologiche dei principali corpi planetari e minori;

- comprendere struttura, composizione ed evoluzione di pianeti terrestri, lune, asteroidi, comete e corpi ghiacciati;

- acquisire una visione generale delle missioni spaziali, degli strumenti e delle tecniche utilizzate per lo studio di pianeti, lune e altri corpi del Sistema Solare.

I contenuti del corso possono essere cosi' suddivisi:

Introduzione all'astrofisica del Sistema Solare - 1 CFU, 8 ore

L'obiettivo di questa parte del corso e' fornire informazioni generali sul Sistema Solare e sui suoi corpi, insieme agli elementi di base per lo studio dei corpi minori del Sistema Solare, tenendo conto delle scoperte piu' recenti. Verranno affrontate in particolare le proprieta' di pianeti, satelliti, comete e asteroidi.

- Origine, evoluzione e struttura del Sistema Solare

• Principali proprietà di pianeti e satelliti: moti orbitali, massa, dimensioni, rotazione, forma, temperatura, campi magnetici, composizione e atmosfere.

- Proprieta' generali delle lune e dei sistemi di anelli dei pianeti gioviani; forze mareali.

- Piccoli corpi minori del Sistema Solare: asteroidi, comete e KBO;

Geologia planetaria - 3 CFU, 24 ore

- Planetologia comparata: parametri fisici e geodinamica dei pianeti terrestri.

- Craterizzazione da impatto: processi e prodotti.

- Venere: topografia, tettonica, vulcanismo, evoluzione confrontata con la Terra e implicazioni dell'effetto serra incontrollato planetario.

- Luna: topografia e principali unità fisiografiche; origine ed evoluzione; struttura interna; processi vulcanici, craterici e tettonici; composizione della superficie; acqua e volatili sulla superficie lunare, potenziali risorse in situ.

- Marte: topografia superficiale e dicotomia; struttura interna; tettonica; vulcanismo; processi eolici, fluviali e gravitativi; processi e prodotti deposizionali; evoluzione climatica nel tempo; abitabilità.

- Mercurio: province fisiografiche e unità geologiche; struttura interna; forme tettoniche, vulcaniche e da impatto; composizione della superficie e volatili; origine ed evoluzione.

- Geologia, struttura e composizione di comete e asteroidi.

- Geologia superficiale e strutture interne dei satelliti di Giove e Saturno: origine, struttura interna, processi criovulcanici, tettonici e da impatto, condizioni di abitabilità.

Esplorazione del Sistema Solare - 2 CFU, 16 ore

L'obiettivo di questa parte del corso è fornire le conoscenze di base sull'esplorazione di pianeti e corpi minori del Sistema Solare, sui principali obiettivi scientifici delle missioni spaziali e sulle modalità con cui tali obiettivi possono essere raggiunti.

- Principali missioni spaziali che hanno esplorato i singoli corpi: Mercurio, Luna, Marte, Venere, corpi ghiacciati, asteroidi e comete.

- Principali strumenti a bordo delle missioni spaziali e relativi principi di funzionamento.

- Elementi chiave dei corpi planetari che influenzano il design di satelliti e strumenti: atmosfera/esosfera, dinamica orbitale, ambiente termico e principali caratteristiche fisiche.

Principi di fisica, chimica, geomorfologia, geologia

L'insegnamento sara' articolato attraverso lezioni frontali, discussioni guidate, analisi di casi studio relativi a corpi planetari e missioni spaziali, problem solving e uso di tecnologie per la didattica e per la visualizzazione/analisi di dati planetari. Sara' promossa la partecipazione attiva delle studentesse e degli studenti mediante il confronto tra diversi corpi del Sistema Solare e la discussione degli obiettivi scientifici e delle strategie di esplorazione delle missioni spaziali.

Le attivita' curriculari potranno avvalersi di materiali digitali e multimediali, risorse online, immagini e dataset planetari, schemi di missione, strumenti interattivi e piattaforme e-learning per lo studio individuale e l'approfondimento.

Accessibilita': oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilita', DSA, BES e altre condizioni di salute possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunita' di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

1) conoscenza dei concetti di astrofisica del Sistema Solare; 2) comprensione dei processi geologici, tettonici, vulcanici, craterici, sedimentari e superficiali che modellano i corpi planetari; 3) capacita' di confrontare l'evoluzione dei diversi corpi del Sistema Solare; 4) conoscenza delle principali missioni, degli strumenti e delle tecniche di esplorazione; 5) capacita' critica, capacita' di sintesi e appropriatezza della terminologia scientifica utilizzata.

Angelo Pio Rossi and Stephan Van Gasselt. Planetary Geology. Springer-PRAXIS 2018. Note: CONSIGLIATO. Disponibile online per UNIPD: https://link.springer.com/book/10.1007/978-3-319-65179-8

McSween H.Y.; Moersch J.E.; Burr D.M:; Dunne W.M.; Emery J.P; Kah L.C.; McCanta Planetary Geoscience, Cambridge University Press, 2019. Note: CONSIGLIIATO. Disponibile presso la Biblioteca di Geoscienze

Melosh H.J. Planetary Surface Processes. Cambridge University Press 2011 Note: CONSIGLIATO per approfondimenti. Disponibile online per UNIPD: https://www.cambridge.org/core/books/planetary-surface-processes/07DFBD05FB77D903E2678DC25B3C9F15

L'obiettivo principale del corso è formare le studentesse e gli studenti alla cartografia geologica planetaria e alle attività in situ su analoghi terrestri di ambienti planetari. Il corso ha un carattere prevalentemente pratico e prevede attività dedicate sul terreno.

Al termine dell'insegnamento, lo studente/la studentessa sarà in grado di:

• preparare la base dati per realizzare carte geologiche planetarie

- realizzare carte geologiche planetarie in ambiente GIS;

- integrare e analizzare dati ad alta risoluzione, dati iperspettrali, modelli digitali del terreno e prodotti di image sharpening;

- applicare metodi di datazione sulla base della densita' di craterizzazione;

- caratterizzare potenziali siti di atterraggio;

- applicare principi di fotogrammetria in situ;

- produrre ed interpretare dati geologici 3D, anche mediante strumenti di Virtual Reality;

- caratterizzare analoghi terrestri di ambienti planetari e pianificare/condurre attività geologiche in situ, inclusi traversi e campionamenti.

I contenuti del corso possono essere cosi' suddivisi:

Planetary Mapping - 4 CFU, 40 ore

- Estrazione e preparazione di dati planetari.

- Integrazione di dati: immagini ad alta risoluzione, dataset iperspettrali, modelli digitali del terreno (DTM), image sharpening.

- Cartografia geologico planetaria.

- Cronologia mediante densità dei craterizzazione.

- Caratterizzazione di siti di atterraggio.

- Principi di fotogrammetria in situ.

- Produzione ed Interpretazione di dati geologici 3D, inclusa l'analisi mediante Virtual Reality.

- Analoghi terrestri di ambienti planetari.

In situ exploration and Field Analogues – 2 CFU-32 ore

• Osservazioni in situ e caratterizzazione di analoghi terrestri di ambienti planetari.

- Pianificazione di traversi geologici e campionamenti su analoghi terrestri.

Principi di Matematica, Fisica, Chimica, Geologia, Geologia Planetaria, Petrologia delle Meteoriti e dei Materiali extraterrestri

L'insegnamento sara' articolato attraverso lezioni frontali, esercitazioni pratiche di elaborazione e integrazione di dati planetari, attivita' in ambiente GIS, analisi di dati 3D e Virtual Reality, casi studio, problem solving, project work e attivita' di terreno su analoghi planetari. Sara' promossa la partecipazione attiva delle studentesse e degli studenti attraverso attivita' pratiche individuali e/o di gruppo, discussioni guidate e applicazioni a casi reali di cartografia geologico planetaria e pianificazione di attivita' in situ.

Le attivita' curriculari si avvarranno di metodi e strumenti didattici diversificati, inclusi materiali digitali e dataset, software GIS e strumenti per l'analisi e visualizzazione di dati geologici e planetarianche in ambiente virtuale. Le attivita' sul terreno saranno finalizzate alla caratterizzazione di analoghi terrestri, alla pianificazione di traversi geologici e al campionamento.

L'uso di strumenti di intelligenza artificiale durante il corso è permessa come supporto per la cartografia geologica. l’individuazione di crateri o altre feature di interesse ed eventualmente l’integrazione dei dati.

Accessibilita': oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilita', DSA, BES e altre condizioni di salute possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunita' di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

1) conoscenza degli argomenti trattati; 2) capacita' di elaborare, integrare e interpretare dati planetari; 3) correttezza e qualita' della cartografia geologica in ambiente GIS; 4) capacita' di pianificare e documentare osservazioni in situ, traversi geologici e campionamenti su analoghi terrestri; 5) capacita' critica e appropriatezza della terminologia scientifica e tecnica utilizzata.

Henrik Hargitai (Eds.). Planetary Cartography and GIS. Springer 2019. Note: CONSIGLIATO. Disponibile ONLINE: https://research.ebsco.com/c/caoqqh/search/details/7twptrgo3b?request-context=plink&db=nlebk

L'esame finale consiste nella preparazione di una tesi il cui lavoro è condotto sotto supervisione di un advisor. La tesi viene quindi presentata durante la sessione di laurea finale.

L’obiettivo del corso è fornire gli strumenti matematici e numerici essenziali per analizzare dati fondamentali per lo studio del sistema Terra. Gli studenti apprenderanno gli strumenti matematici necessari per analizzare ed interpretare i dati che descrivono nella sua complessità tutto il settore delle scienze della Terra. Analisi di dati con funzioni statistiche, interpolazione, regressione, distribuzione di probabilità. Verrà data particolare importanza alle applicazioni pratiche su dati raccolti in laboratorio o durante campagne di misura, sviluppando codici MATLAB per analizzare e visualizzare i dati.

1) Introduzione alla programmazione scientifica: Low-level and high-level programming languages. Introduction to MATLAB interface. Basic programming rules/syntax. For/While loops. IF/ELSE conditional statements. Relational, logical, arithmetic operators. Trigonometric, exp, log functions. Variable formats. Scalars, vectors, Tensors and their diagonalization (eigen vectors/values). Variables, Arrays, Structures 2) Data file format ed elaborazione : File formats (CSV, ascii, binary, HDF5, mat). File compression (zip, tarballs). File read and write in low-level and high-level file formats. Images/Videos format and processing 3) Analisi statistica: Univariate and bivariate methods for data analysis. Probabilistic treatment of geological data. Frequency and Probability Functions. Describing Datasets. Using statistics to summarize datasets. Fitting a Probability Distribution (on actual data provided by students and/or colleagues of other courses). Probability Distributions for relevant variables for earth scientists. Regression analysis (covariance and correlation, correlation coefficient, linear and non-linear regression). Time series analysis (Fast Fourier Transform and its applications) 4) Analisi con metodi di AI/Machine Learning: Cluster analysis with applications. Image recognition with applications. 5) Elementi di base di metodi numerici ed applicazioni: Resolution of linear systems of equations. Introduction to the numerical solution of ordinary and partial differential equations. Discretization methods (FDM, FEM, FVM, SM). Thermo-mechanical modeling. Petrological-geochemical modeling. Seismological Modeling. Solving a 1D diffusion problem with FDM.

Conoscenze di base di matematica e fisica, e su come utilizzare un computer

Lezioni frontali supportate da tutorial, elaborati, esercizi e attività laboratoriale. Agli studenti verrà richiesto di implementare le tecniche studiate durante il corso per risolvere problemi pratici suggeriti dal responsabile del corso. Lezioni frontali (4 CFU = 32h) Laboratori (2 CFU = 16h) Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

La valutazione sarà basata sulla comprensione delle tematiche del corso e risoluzione di problemi pratici con MATLAB.

• Titolo: Computational Methods for Geodynamics, Autori: Ismail-Zadeh, Alik; Tackley, Paul, Luogo: Cambridge, Anno: 20100722, Editore: Cambridge University Press, Note: --.
• Titolo: Mathematical methods in the earth and environmental sciences, Autori: Burd,Adrian, Luogo: Cambridge New York, NY, Anno: 2019, Editore: Cambridge University Press, Note: --.

Gli obiettivi principali del corso sono fornire una panoramica completa degli strumenti di remote sensing utilizzati nell’esplorazione planetaria, approfondendone sia i principi di funzionamento sia le possibili applicazioni dei dati acquisiti nei campi dell’imaging, della fotogrammetria e della spettrometria. . Una parte del corso sarà inoltre dedicata al mission planning per l’esplorazione mediante remote sensing, con attività progettuali svolte in gruppo.

Al termine dell’insegnamento, lo studente/la studentessa sarà in grado di:

• acquisire conoscenze di base e avanzate sui principali principi ottici alla base degli strumenti di remote sensing;
• comprendere i processi di progettazione e calibrazione degli strumenti per il telerilevamento;
• analizzare il comportamento spettrale di rocce e minerali e interpretare prodotti di telerilevamento, inclusi cubi di dati spettrali e prodotti di fotogrammetria digitale;
• comprendere e valutare il potenziale utilizzo degli strumenti di remote sensing in relazione ai diversi target planetologici, anche attraverso l’analisi di casi studio tratti dalle principali missioni di esplorazione del Sistema Solare;
• utilizzare sistemi basati su Space Kernels per la definizione di strategie osservative e per la determinazione dei parametri necessari all’analisi scientifica dei dati.
• impostare e valutare, all’interno di un lavoro di gruppo, uno scenario di missione di remote sensing, definendo target, razionale scientifico, obiettivi, misure necessarie e requisiti osservativi;
• selezionare e giustificare un payload e una strategia osservativa coerenti con gli obiettivi scientifici, tenendo conto di vincoli geometrici, operativi, di risorse e di timeline;
• comunicare in modo sintetico e critico un mission concept attraverso una scheda di missione, una matrice obiettivi-misure-strumenti e una presentazione finale

Definizione di remote sensing: architettura degli strumenti, geometria di acquisizione, calibrazione radiometrica e geometrica.

Ottica per il remote sensing: fondamenti e principi fisici del telerilevamento, PSF e MTF, sensori, risoluzione spaziale, spettrale e temporale, radiometria.

Principi di fotogrammetria: fondamenti geometrici, dalle camere pin-hole ai modelli di camera più complessi, geometria epipolare, stereo matching, budget d’errore e metodi di navigazione basati su SLAM.

Casi studio di calibrazione geometrica: metodi di calibrazione e applicazioni su strumenti e missioni quali Zhang CaSSIS, Rosetta/ OSIRIS-WAC e STC.

Meshroom: panoramica generale e pipeline di base per l’elaborazione fotogrammetrica.

Confronto tra missioni spaziali orientate alla fotogrammetria planetaria.

Geometria spaziale e Space Kernels: sistemi di riferimento planetari, geometrie di osservazione e illuminazione, introduzione ai sistemi SPICE (Space Kernels).

Planning di una missione: definizione degli obiettivi scientifici, limiti operativi, pianificazione delle osservazioni e gestione del budget di missione.

Spettroscopia da remoto: fondamenti, minerali e firme spettrali, applicazioni geologiche e planetologiche.

Mission planning per remote sensing exploration: definizione del target e del contesto scientifico; formulazione di domande e obiettivi scientifici; identificazione delle misure necessarie e dei requisiti osservativi; costruzione di una matrice di tracciabilità obiettivi-misure-strumenti; selezione preliminare del payload; definizione di strategie osservative e geometrie di acquisizione; valutazione di vincoli operativi, risorse, data volume, priorità, rischi e trade-off; impostazione di una timeline preliminare di missione e di osservazione.

Project work di gruppo: sviluppo di uno scenario di missione di remote sensing su un target planetario, con discussione guidata e confronto con casi studio reali.

Principi di matematica, fisica, informatica.

(Verranno messi a disposizione materiali didattici digitali per lo studio individuale e il ripasso degli argomenti relativi all’informatica)

I criteri con cui verranno verificate le conoscenze, le competenze e le abilità acquisite dallo/a studente/ssa sono i seguenti:

1) comprensione e conoscenza degli argomenti trattati;

2) capacità critica arricchita da collegamenti tra gli argomenti trattati;

3) capacità di sintesi;

4) appropriatezza della terminologia tecnica e scientifica utilizzata;

5) practical skills on data elaboration;

6) capacità di tradurre obiettivi scientifici in misure, requisiti osservativi e scelta del payload;

7) coerenza, fattibilità e completezza dello scenario di missione proposto, inclusa la considerazione di vincoli operativi, risorse e timeline;

8) qualità della comunicazione scientifica, del lavoro di gruppo e della discussione critica delle scelte effettuate.

Bishop J.L., Bell III J.L, Moresch J.E, (Eds), Remote Compositional Analyses, Cambridge University Press, 2019 (Comprehensive book on planetary hyperspectral remote sensing)

MATHER P.M., KOCH M, Computer processing of remotely sensed images: an introduction, John Wiley and Sons, 2011

MODULO SS

Il Modulo si prefigge i seguenti obbiettivi:

Fornire allo studente un’illustrazione della normativa vigente (Testo Unico D.Lgs. 81/08 e s.m.i.) che regola la sicurezza delle attività lavorative e cantieristiche in Italia;

Trasmettere una serie di nozioni sulle problematiche geotecniche e geologiche legate all’esecuzione degli scavi a cielo aperto e in galleria e di come queste siano risolte dal punto di vista pratico al fine di garantire la sicurezza nelle varie fasi di lavorazione, anche attraverso l'analisi di casi studio reali.

Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di:

1. Conoscenza e comprensione

Sapere e comprendere la normativa che regola la sicurezza del lavoro e in particolare nei cantieri temporanei o mobili;

Conoscere i fenomeni che intervengono nella stabilità del pendio realizzato per uno scavo artificiale;

Avere una conoscenza di base dei criteri di resistenza dell'ammasso roccioso, della stabilità di un pendio in roccia e dei principi della statica di una galleria;

Conoscere i principi di dimensionamento delle opere di sostegno di uno scavo e di rivestimento del cavo della galleria.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Interpretare casi studio reali, a partire dall'osservazione di immagini o sintesi di progetti; 

Applicare le conoscenze acquisite a casi reali, anche sviluppando un PSC di gruppo su un caso reale;

3. Autonomia di giudizio

Sarà in grado di valutare le informazioni necessarie per risolvere i casi reali sottoposti, sia dal punto di vista normativo e di organizzazione del cantiere, sia dal punto di vista geotecnico;  

Svilupperà le capacità per analizzare i rischi connessi alle attività di scavo e risolvere singole applicazioni e casi studio.

Svilupperà le capacità di valutare e commentare in aula un PSC fatto dai suoi compagni (peer assessment).

4. Abilità comunicative

Sarà in grado di produrre (in lavori di gruppo) una presentazione ed esporla in aula in modo appropriato e completo, utilizzando correttamente il lessico tecnico acquisito.

5. Capacità di apprendimento

Lo studente acquisirà metodi di studio e ricerca che gli permetteranno di interpretare altri casi studio e approfondire autonomamente la

materia le competenze acquisite.

MODULO FSGT

Il Modulo ha l'obiettivo di fornire i metodi di base per la determinazione delle condizioni di equilibrio globale e delle tensioni sopportate da elementi strutturali, naturali o artificiali, rilevanti in ambito geologico-tecnico.

Al termine dell'insegnamento, lo studente sarà in grado di:

1. Conoscenza e comprensione

Comprendere il significato fisico delle grandezze fisiche considerate;

Conoscere le condizioni di equilibrio delle forze esterne e le sollecitazioni agenti sulle struttura naturali e artificiali;

Conoscere le tensioni interne alle strutture naturali e artificiali;

Conoscere le nozioni di base sulle strutture in calcestruzzo armato;

Conoscere le nozioni di base sulle forze e tensioni trasmesse al terreno dalle strutture in elevazione.

2. Capacità di applicare conoscenza e comprensione

Applicazione le procedure acquisite a casi reali;

Interpretare i risultati ottenuti. 

3. Autonomia di giudizio

Valutare la correttezza dei risultati ottenuti dalle applicazioni;  

Valutare il significato fisico dei risultati ottenuti mediante le applicazioni.

4. Abilità comunicative

Esporre verbalmente i risultati ottenuti dalle applicazioni;

Utilizzare correttamente il lessico tecnico acquisito.

5. Capacità di apprendimento

Estendere la conoscenza individualmente sulla base delle competenze acquisite;

Utilizzare strumenti fisici e informatici di supporto alla conoscenza.

MODULO SS

• La sicurezza nei processi lavorativi e la normativa tecnica e di prevenzione degli infortuni; 
• Gestione delle responsabilità legali nella sicurezza degli scavi; 
• Strumenti per la gestione dei rischi lavorativi (PSC e POS); 
• Principali situazioni di scavo e problematiche geotecniche e geologiche relative alle diverse tipologie di scavo in relazione ai diversi fattori ambientali (caratteristiche dei terreni e degli ammassi rocciosi, presenza di acqua, ecc.); 
• Tecniche di scavo e di sostegno temporaneo o definitivo delle pareti o dei cavi sotterranei; 
• Organizzazione delle lavorazioni in relazione ai problemi di salubrità e sicurezza del cantiere.

MODUO FSGT

• Introduzione alla statica delle strutture;
• Introduzione alla geometria delle masse;
• Analisi della sollecitazione di trazione/compressione, di flessione, di torsione, di taglio;
• Le sollecitazioni composte;
• Soluzione di travi ad una campata;
• Soluzione di travi a più campate;
• La combinazione di sforzo normale e flessione: travi snelle, plinti di fondazione, travi su suolo elastico;
• Il calcestruzzo armato.

Modulo SS

Per seguire con profitto il modulo di SS sono richieste le conoscenze acquisite durante il corso di Geotecnica, in particolare:

• Fenomeno della filtrazione attraverso un mezzo poroso;
• Resistenza al taglio dei terreni in condizioni drenate e non drenate;
• Spinte orizzontali del terreno su una struttura di sostegno.

Modulo FSGT

Per seguire con profitto il modulo di FSGT sono richieste conoscenze di base di matematica e fisica, in particolare:

• grandezze fisiche e sistemi di unità di misura;
• il sistema di riferimento cartesiano;
• le condizioni di equilibrio statico in un ambiente soggetto alla gravitazione;
• le equazioni differenziali lineari del primo ordine.

MODULO SS

L'insegnamento è erogato in presenza e prevede:

• Lezioni frontali;
• Esercitazioni in aula tramite wooclap riguardanti la illustrazioni di Case Histories
• Eventuali uscite in cantiere;
• Attività di gruppo per ribadire conoscenze pregresse necessarie nella valutazione della sicurezza scavi;
• Attività di gruppo per redigere un PSC di casi studio reali, da presentare in aula oralmente;
• Agli studenti del corso viene somministrato un questionario intermedio, mediante la piattaforma Moodle, al fine di ottenere un feedback sulla attività di apprendimento in atto;
• Il docente del corso non consiglia, ai fini dell'apprendimento dei contenuti del corso, l'utilizzo di strumenti basati sulla IA (neanche per la realizzazione della presentazione del PSC);
• Studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, oltre a rivolgersi al docente del corso, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

MODULO FSGT

L'insegnamento è erogato in presenza e prevede:

• Lezioni frontali;
• Applicazioni numeriche individuali in aula a seguito dei temi trattati.
• Agli studenti del corso viene somministrato un questionario intermedio, mediante la piattaforma Moodle, al fine di ottenere un feedback sulla attività di apprendimento in atto;
• Il docente del corso non consiglia, ai fini dell'apprendimento dei contenuti del corso, l'utilizzo di strumenti basati sulla IA;
• Studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, oltre a rivolgersi al docente del corso, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti.

MODULO SS

La valutazione si basa su:

• Completezza e organizzazione delle conoscenze;
• Capacità e correttezza di applicazione;
• Utilizzo del linguaggio tecnico.

MODULO FSGT

La valutazione è basata su:

• capacità espositiva dei temi trattati;
• capacità di risolvere semplici strutture statiche;

MODULO SS

R. F. Craig (2004). Craig’s Soil Mechanics. Spon Press Free pdf version fornito nel Moodle del corso.

MODULO FSGT

1. Scotton, P., Appunti del corso di Fondamenti di Statica per la Geologia Tecnica, 2026, Corso di Laurea Magistrale in Geoscienze per la Terra, l'Ambiente e i Pianeti, Università di Padova.

2. Scotton, P., Slide del corso di Fondamenti di Statica per la Geologia Tecnica, 2026, Corso di Laurea Magistrale in Geoscienze per la Terra, l'Ambiente e i Pianeti, Università di Padova.

3. Belluzzi, O., Scienza delle Costruzioni, 1966, ISBN-10: ‎8808012506, Zanichelli;

4. Casini P., Vasta M., Scienza delle Costruzioni, 2019, EAN: 9788825174274, Ed. CittaStudi.

Conoscenze da acquisire:

• Elementi fondamentali dell'idraulica e dell'idrodinamica nella sistemazione dei bacini idrografici;
• Processi che determinano l'evoluzione dei bacini idrografici e le loro interazioni;
• Elementi fondamentali per la stima dei processi di trasporto solido nei corsi d'acqua e per l'analisi della loro evoluzione plano-altimetrica, acquisite anche attraverso esperienze di laboratorio;
• Criteri e metodi di sistemazione con esempi pratici di opere reali e analisi sul campo di alcune opere di sistemazione, sia in ambiente montano che di pianura;
• Strumenti di misura e modellazione per l'analisi quantitativa dell'idraulica e del trasporto solido.

Abilità e competenze attese:

• Capacità di analizzare in modo autonomo e discutere i problemi legati alla sistemazione dei bacini idrografici;
• Capacità di fornire stime quantitative dei processi in gioco e di applicare criticamente i concetti appresi a problemi concreti;
• Abilità nell'utilizzo di un modello per la simulazione della propagazione delle onde di piena;
• Capacità di descrivere in modo chiaro e strutturato i principali processi che regolano l'idrodinamica, il trasporto solido e le loro interrelazioni attraverso la morfodinamica;
• Abilità nell'identificare e applicare i metodi di base per l'analisi degli interventi di sistemazione;
• Capacità di comprendere la natura variabile e incerta dei parametri idraulici, idrologici e morfodinamici, riferendosi criticamente a diverse tecniche di misura e modellazione;
• Sviluppo di uno spirito critico nell'interpretazione dei dati e dei risultati ottenuti;
• Capacità di comunicare in modo efficace, sia oralmente che per iscritto, le proprie analisi e conclusioni in ambito idrologico;
• Acquisizione di strumenti e metodi utili per l'apprendimento autonomo e l'approfondimento individuale dei temi trattati.

Il corso si apre con la analisi dei moti fluidi superficiali (0.5 CFU).

Viene presentata la teoria monodimensionale e vengono quindi descritti il moto uniforme, permanente e vario, con particolare riferimento agli elementi necessari alla pratica progettuale ai fini della sicurezza delle aree prossime ai corsi d'acqua (1.5 CFU).

Successivamente vengono proposti gli elementi fondamentali per la comprensione del fenomeno del trasporto solido ordinario nei corsi d'acqua con riferimento particolare agli aspetti utili alla progettazione delle opere in alveo. Vengono presentati: il moto incipiente, le formule di trasporto solido, le equazioni complete della morfodinamica nei corsi d'acqua a fondo mobile (2.0 CFU).

Vengono analizzate le opere di sistemazione longitudinale e trasversale (2.0 CFU).

È richiesta una conoscenza di base di matematica e fisica, come tipicamente acquisita nei corsi universitari di primo livello (ad esempio Istituzioni di Matematica 1 e 2, e Fisica Sperimentale o corsi equivalenti).

È inoltre auspicabile che gli studenti possiedano competenze fondamentali, anche a livello introduttivo, nell'utilizzo di software per l'elaborazione e l'analisi dei dati, come Excel o MATLAB. Queste abilità sono essenziali per la comprensione e l'interpretazione dei risultati numerici e sperimentali che verranno esaminati durante il corso.

Sebbene non sia obbligatoria, una precedente esperienza con questi strumenti faciliterà notevolmente la capacità degli studenti di interagire efficacemente con il materiale del corso e di approfondire gli argomenti trattati.

Le attività di apprendimento e le metodologie di insegnamento includeranno:

• Lezioni frontali sugli aspetti teorici e loro applicazioni pratiche, esercitazioni in laboratorio, escursione didattica.
• Distribuzione di software per lo studio di particolari problemi, come ad esempio la propagazione delle onde di piena.
• Approfondimento in aula dei temi trattati mediante esempi applicativi, poi raccolti in un "quaderno delle esercitazioni".

Didattica innovativa:

• Problem-based learning: gli studenti affronteranno problemi di reali di sistemazione dei bacini idrografici.
• Case study: analisi di situazioni di sistemazione specifiche.
• Simulazioni: utilizzo di software per modellazione idrodinamica.
• Teamwork: progetti di gruppo su tematiche del corso.

Esperienze dirette:

• Esercitazioni pratiche in aula;
• Apprendimento e utilizzo di software specifici per lo studio di problemi idrodinamici.
• Analisi dei meccanismi di trasporto solido in laboratorio.
• Escursione per l'approfondimento delle tematiche relative alle opere di sistemazione.
• Compilazione di un "quaderno delle esercitazioni" con esempi applicativi approfonditi in aula.

Utilizzo di tecnologie per la didattica:

• Piattaforme online per la condivisione di materiali e la collaborazione.
• Strumenti digitali per simulazioni e visualizzazioni interattive.

Questo approccio mira a fornire una comprensione approfondita sia teorica che pratica della materia, promuovendo l'apprendimento attivo e lo sviluppo di competenze applicative nel campo dell'idrologia.

Le modalità didattiche potranno essere adattate per rispondere a specifiche esigenze degli studenti (ad es. limitazioni nello svolgimento di attività sul campo), a condizione che tali necessità vengano comunicate al docente tramite le procedure istituzionali previste. Analogamente, per gli studenti con diagnosi certificata di DSA o BES, potranno essere attivati percorsi individualizzati e flessibili, compatibilmente con la fattibilità e nel rispetto delle politiche istituzionali.

Oltre a rivolgersi al/la docente del corso, studentesse e studenti con disabilità, DSA, BES e altre condizioni di salute, possono contattare l'Ufficio Servizi agli studenti - Settore Inclusione per ricevere maggiori informazioni sulle opportunità di fruizione della didattica con specifici supporti e strumenti

Al termine del corso, gli studenti saranno invitati a compilare un questionario per fornire suggerimenti e osservazioni utili al miglioramento delle edizioni future.

È consentito l’uso di strumenti di intelligenza artificiale per la preparazione all'esame finale. Non è consentito l'uso di AI durante l'esame.

Accertamento della conoscenza degli argomenti oggetto dell'insegnamento e capacità di elaborarli in modo critico; dimostrata capacità di risolvere semplici esercizi relativi ai problemi trattati; sensibilità complessiva che lo studente dimostrerà di aver maturato nei confronti della disciplina.

La valutazione sarà basata su correttezza, completezza e chiarezza delle risposte; conoscenza dei contenuti trattati a lezione e durante le esercitazioni; capacità di elaborare criticamente i concetti appresi; padronanza del linguaggio tecnico e abilità nella risoluzione di esercizi pratici coerenti con i temi affrontati nel corso.

I criteri di valutazione saranno illustrati e discussi con gli studenti durante il corso, e una sintesi verrà pubblicata nelle slide disponibili sulla piattaforma Moodle.

Uso dell’intelligenza artificiale (IA): l’utilizzo informato e responsabile di strumenti di IA è consentito nella preparazione all'esame se gli studenti lo ritengono opportuno. L’impiego di IA durante l’esame non è consentito.

• Ghetti, Augusto, Idraulica, 1977,Libreria Cortina, ISBN : 88-7784-052-8. Note: Testo CONSIGLIATO; studio limitato ad alcune sezioni del libro; link: Idraulica Augusto Ghetti
• Ferro, Vito, Physical Hydrology, 2004, McGraw-Hill, ISBN : 9788838661457. Note: Testo CONSIGLIATO; studio limitato ad alcune sezioni del libro; link: Opere di sistemazione idraulico-forestale a basso impatto ambientaleVito Ferro ... °et al.!
• Da Deppo, Luigi; Datei, Claudio, Paolo, Salandin, Sistemazione dei corsi d'acqua, 2018, Wiley, ISBN : 9788896477984. Note: Testo CONSIGLIATO; studio limitato ad alcune sezioni del libro; link: Sistemazione dei corsi d'acquaLuigi Da Deppo, Claudio Datei e Paolo Salandin