ELEMENTI DI GEOLOGIA E PETROGRAFIA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2019/2020
- Docente
- MARCO STEFANI
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Secondo Semestre
Obiettivi formativi
- (A) CONOSCENZE E COMPRENSIONE:
Il percorso formativo del corso intende fornire un ampio spettro di conoscenze e capacità in vari settori delle scienze della terra, scelti fra quelli più importanti per la preparazione culturale e tecnica dell’architetto. Enfasi particolare è posta sull’uso dei materiali litici in architettura e sulla comprensione e mitigazione dei rischi ambientali a cui sono sottoposti edifici, centri abitati e attività umane, in particolare quelli generati dai terremoti, alluvioni ed erosione costiera.
a1) Introduzione generale al sistema terra.
Conoscenze di base sulla struttura e storia del nostro pianeta. La dinamica globale del nostro pianeta. Deriva dei continenti, tettonica delle placche e sue relazioni l’attività sismica e vulcanica e i rischi territoriali. Il ciclo litogenetico delle rocce e sua influenza sulla distribuzione dei materiali da costruzione. Tettonica duttile e fragile e tipi di faglia e l’origine dei terremoti.
a2) Uso dei materiali litici in architettura.
Cenni di mineralogia, petrografia e geochimica dei materiali litici. I diversi tipi di rocce, sedimentarie carbonatiche e terrigene, magmatiche intrusive ed effusive e metamorfiche. Caratteristiche tecniche dei diversi tipi litologici. Le rocce come sorgenti di materiali leganti, calci, cemento Portland, inerti, laterizi e altri materiali ceramici. L'uso dei materiali litici nell'architettura. Esempio dell’uso di rocce magmatiche, sedimentarie e metamorfiche nell’architettura storica, con particolare attenzione per i maggiori centri storici d’Italia, quali Napoli, Roma, Firenze, Bologna, Ferrara, Milano, Venezia. Esempi di uso di rocce in edifici storici in altri stati europei ed exrtraeuropei. Cenni sui significati architettonici e simbolici di diversi tipi di rocce, con illustrazione di edifici esemplificativi. Cenni sui fenomeni di degrado dei materiali lapidei.
a3) Rischi ambientali e loro mitigazione.
Conoscenza sui rischi ambientali di origine geologica, quali i pericoli sismici, da maremoto, da eruzione vulcanica, frana, alluvione, ingressione marina ecc. Caratteri e distribuzione dell’attività sismica sul nostro pianeta, del Bacino del Mediterraneo e dell’Italia. Terremoti estensionali, compressionali e trascorrenti. Sismologia storica. Danni sismici storici in Italia e loro influenza sull’evoluzione dei centri storici e dell’architettura antica. Esempi di terremoti storici e conseguenti danni sull’architettura specialistica storica e gli aggregati urbani, Introduzione alla microzonazione sismica e relativa normativa. Fenomeni di amplificazione, focalizzazione e liquefazione cosismica. Cenni ai connessi aspetti geotecnici. Altri rischi ambientali, in particolare da alluvione fluviale e costiera Esempi di controlli geologici e l’influenza dei rischi geologici sull'evoluzione storica di insediamenti ed aree urbane, con particolare esempio a centri storici italiani.
ABILITÀ.
Capacita di applicare conoscenza e comprensione:
- Comprensione delle modalità d'uso e conservazione dei materiali litoidi naturali ed artificiali nell'architettura. Riconoscimento dei principali tipi di rocce utilizzate in architettura, con particolare riguardo ai litotipi utilizzati nell’architettura storica dell’Italia.
- Comprensione dei principali fattori di rischio geologico-ambientale, con particolare riguardo ai pericoli sismici. Comprensione di base della zonazione sismica e delle altre penalizzazioni alla gestione urbanistica. Lettura di base degli elaborati geotecnici e prove penetrometriche. Lettura della relazione fra strutture geologico-geomorfologiche del territorio e sviluppo delle strutture insediative.
- Capacità di interagire con specialisti con competenze geologiche, geofisiche, petrografiche e geotecniche. - Riconoscimento dei principali tipi litologici. Prerequisiti
- Il corso non richiede una particolare preparazione specifica precedente. La capacità di lettura della cartografia e della rappresentazione tridimensionale di oggetti architettonici e geografici rappresenta una base molto utile per la fruizione del corso.
Contenuti del corso
- (1) INTRODUZIONE
Presentazione dei contenuti e finalità del corso. Importanza della conoscenze geologico-petrografiche, litologiche e sui rischi geologici per la preparazione culturale e professionale dell’architetto. Implicazioni per l’architettura del paesaggio, l’urbanistica, il restauro architettonico e la comprensione del restauro architettonico. Metodi didattici e procedure decimologiche d’esame.
(2) UN PIANETA DINAMICO
(2a) Un pianeta in costante cambiamento.
Le grandi strutture del nostro pianeta, nucleo, mantello, crosta, idrosfera, atmosfera e la loro interazione dinamica.
Cenni di tettonica delle placche; oceani e continenti, catene montuose.
Cenni sui grandi cicli geochimici e biogeochimici.
(2b) Cenni sulla storia della vita e la cronologia geologica.
Cenni paleontologia ed evoluzione.
La suddivisione del tempo geologico e delle unità stratigrafiche.
Importanza del contenuto fossile e del contesto cronostratigrafico per la comprensione delle rocce impiegate in architettura.
(3) I MATERIALI DELLA TERRA E IL LORO USO ARCHITETTONICO
(3a) Cenni di mineralogia e cristallografia.
(3b) Le rocce e la loro classificazione.
Rocce magmatiche, intrusive ed effusive.
Rocce sedimentarie, terrigene, carbonatiche, evaporitiche.
Rocce metamorfiche, di basso ed alto grado.
(3c) L’uso delle rocce nell’architettura.
Cenni sull’uso delle rocce nell’architettura storica, esempi italiani ed europei dall’antica Grecia al ‘900.
Cenni sui significati architettonici e simbolici dei materiali litici, in età antica, medioevo ed età moderna.
Esempi dall’architettura storica italiana.
(3d) Cenni sulla trasformazione delle rocce in materiali edilizi artificiali.
Laterizi, terrecotte, calce, cementi silicatici ed altri leganti, calcestruzzi.
(4) I TERREMOTI ED IL LORO IMPATTO SULLE STRUTTURE UMANE
(4a) Terra in deformazione e attività sismica.
Tettonica duttile e fragile, pieghe e faglie.
Strutture distensive, compressive e trascorrenti.
Cenni sui grandi elementi strutturali d’Italia.
(4b) I terremoti.
Fratturazione delle rocce e genesi dei sismi, ipocentro, epicentro.
Tipi di onde sismiche, loro amplificazione.
Distribuzione spaziale dell’attività sismica.
La sismicità in Italia.
(4c) L’impatto dei terremoti sulle strutture umane.
Sismicità storica. Esempi di terremoti storici nel mondo e in Italia.
Sismicità storica e danni architettonici nella storia italiana, dall’antichità ai terremoti del 2019.
Effetti di sito e micro-zonazione sismica; amplificazione sismica e liquefazione cosismica.
Cenni sugli effetti delle accelerazioni sismiche sulle strutture architettoniche storiche.
(5) INTRODUZIONE A GEOMORFOLOGIA, RISCHI TERRITORIALI E SEDI UMANE
(5a) Cenni di geomorfologia.
Processi geomorfologici. Forme erosive e deposizionali.
(5b) I rischi geomorfologico-idrografici.
Frane e dissesti gravitativi.
Cenni di dinamica fluviale e il rischio da alluvione.
Cenni sulla dinamica costiera, erosione e ingressione marina.
L’impatto dei cambiamenti climatici e dell’innalzamento eustatico del livello marino sugli insediamenti costieri.
(5c) I controlli geologici sullo sviluppo delle sedi umane., con esempi storici.
Rapporti fra evoluzione fluviale e costiera e sviluppo di centri storici, come Roma, Bologna, Ferrara, Padova, Etc.
Il docente è a disposizione per fornire ogni ulteriore chiarimento sulle modalità del corso, per posta elettronica o su appuntamento, presso il Dipartimento di Architettura. Metodi didattici
- Lezioni frontali, sempre supportati da immagini e presentazioni Power Point, sulle varie tematiche dei corsi. Esame e descrizione di campioni di rocce e materiali litoidi. Osservazione di materiali in opera in edifici. Esame di modelli digitali del terreno, foto satellitari e aeree, immagini di cartografia storica, rilievo di danni sismici, prove geotecniche, ecc.
Modalità di verifica dell'apprendimento
- Valutazione mediante test finale a risposte multiple e colloquio orale finale, comprendente la discussione di una ricerca personale su un tema specifico pertinente ad una delle tematiche.
L’accertamento della preparazione raggiunta e la formulazione del voto dell’esame di profitto si svolgeranno al termine del corso, la cui frequenza verrà documentata tramite raccolta delle firme degli studenti al termine di ciascuna lezione. La verifica dell’apprendimento e la determinazione del voto finale si articolerà in due prove consecutive.
(a) Al termine del corso, verrà impartito un test informatizzato, basato su numerosi brevi quesiti a risposte multiple, risposta vero falso, o simili. Le domande potranno basarsi anche sul commento di immagini. Il test sarà impartito in lingua italiana. La prova potrà riguardare tutti gli argomenti trattati nel corso e si svolgerà in rete, con l‘uso di computers o tablets personali, in un’aula del Dipartimento di Architettura. Sarà necessario possedere un indirizzo di posta elettronica dell’Ateneo (n.n.student@unife.it) . Il test varrà impartito una sola volta per anno accademico, per cui è vivamente auspicabile che vi partecipino tutti gli studenti coinvolti. I risultati della prova verranno valutati in trentesimi e saranno comunicati privatamente ai singoli candidati, tramite posta elettronica. Questa votazione contribuirà alla formulazione del voto finale, tendenzialmente nella misura massima del 50%.
(b) Gli studenti che supereranno il test verranno ammessi a sostenere la prova finale, basata sull’esposizione orale, coadiuvata da una presentazione visuale in PowerPoint, di una ricerca personale su un tema specifico, attinente a temi trattati nel corso, preventivamente concordato per iscritto con il docente responsabile del corso. La presentazione dovrà avere una durata indicativa di 15-20 minuti, a cui seguiranno domande sull’argomento presentati. Possibili temi di ricerca sono ad esempio l’uso di materiali lapidei in un determinato edificio storico e le relative cave di estrazione, l’impatto del contesto geologico e geomorfologico sull’evoluzione di un determinato nucleo urbano, la storia degli effetti sismici in un’area specifica, l’effetto di alluvioni o frane, ecc. Possono essere presentati temi tratti da aree italiane, ma anche da siti esteri, opportunità da prendere in particolare considerazione da parte di studenti che abbiamo passato periodi di studio all’estero, nell’ambito di scambi Erasmus, Atlante e simili. Appare auspicabile che la ricerca riguardi edifici, strutture o territori di cui il candidato abbia diretta esperienza di visita e studio. L’esame potrà essere sostenuto, oltre che ovviamente in italiano, in lingua francese, inglese, o spagnola.
Qualora il candidato lo riterrà opportuno, sarà offerta la possibilità di rispondere a domande orali su varie tematiche del corso, nell’intento di un possibile miglioramento della votazione riportata nel test. La votazione riportata nel test e nella presentazione orale del tema di ricerca contribuiranno congiuntamente alla formazione del voto finale, espresso in trentesimi e registrato on line.
Coloro che per gravi e motivate ragioni non saranno in grado di sostenere il test o avranno in esso ottenuto una votazione insufficiente, oltre a portare una relazione su un tema di ricerca personale analoga a quelli dei colleghi, all’orale risponderanno a domande su vari argomenti del corso. Queste due tipologie di prova orale verranno svolte congiuntamente, in una medesima prova di esame.
Il docente Prof. Marco Stefani rimane a disposizione per fornire ogni ulteriore utile chiarimento circa le modalità di svolgimento delle prove di esame, per posta elettronica o su appuntamento presso il Dipartimento di Architettura. Testi di riferimento
- Non esiste attualmente un testo reperibile in italiano che tratti ad un livello adeguato i vari argomenti interdisciplinari del corso. Esiste ovviamente un gran numero di testi specialistici e pubblicazioni scientifiche, ma molto eterogenei fra loro e in genere ad un livello tecnico-scientifico troppo elevato per gli obiettivi del corso. Un’utile introduzione elementare ad una parte significativa del corso è fornita dal testo di Alfonso Bosellini “Le Scienze della Terra” per i tipi della Zanichelli, in particolare la terza parte del tomo A, tutto il tomo B e parte del tomo D. Per l’uso dei materiali litoidi naturali nell’architettura storica italiana rimane fondamentale il classico testo di Francesco Rodolico “Le Pietre delle Città di Italia”, Le Monier, 1953, dato che non è poi stata pubblicata nessuna altra opera di sintesi. Il testo è fuori commercio, ma è, almeno attualmente, reperibile in rete. Assai utile è anche la dei caratteri geografici e paesaggistici sulle immagini in linea di Google Earth. Per gli altri argomenti del corso, verranno distribuite progressivamente delle presentazioni didattiche in formato digitale. In particolare, in rete è disponibile tutto il materiale riguardante le lezioni, sotto forma di presentazioni Power Point.
