GEOFISICA APPLICATA
Anno accademico e docente
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- English course description
- Anno accademico
- 2015/2016
- Docente
- GIOVANNI SANTARATO
- Crediti formativi
- 6
- Periodo didattico
- Primo Semestre
- SSD
- GEO/11
Obiettivi formativi
- conoscenza dei principali metodi geofisici d'indagine del sottosuolo: gravimetria, magnetometria, indagini sismiche a riflessione, a rifrazione, con le onde superficiali e tomografiche, metodi geoelettrici ed elettromagnetici a bassa ed alta frequenza (“georadar”). L’abilità acquisita consentirà di interpretare autonomamente i dati per ottenere la struttura fisico-geometrica del sottosuolo investigato e di formulare il modello geologico.
Prerequisiti
- Conoscenze di Fisica Generale, di Matematica e di Geofisica della Terra solida.
Contenuti del corso
- Il corso prevede 48 ore tra lezioni ed esercitazioni. Esso si articola nelle basi teoriche dei principali metodi d'indagine e nell’esposizione dei relativi metodi di elaborazione e di inversione dei dati.
Gravimetria (5 ore): definizione dell’anomalia di Bouguer; i gravimetri da prospezione, modalità di raccolta dei dati e tecniche di rappresentazione ed elaborazione delle mappe gravimetriche; calcolo dell’anomalia gravimetrica di corpi di forma qualunque; esempi;
Magnetometria (5 ore): definizione e struttura delle anomalie magnetiche; magnetometri (a protoni e fluxgate), modalità di raccolta dei dati e tecniche di rappresentazione ed elaborazione delle mappe magnetometriche; stima semplificata della profondità di corpi magnetizzati; esempi;
sismica a rifrazione (5 ore): definizione della dromocrona dei tempi di arrivo; interpretazione dei dati per orizzonti rifrangenti piani e blandamente rugosi; il problema dello strato inverso e dello strato nascosto; esempi;
sismica a riflessione (10 ore): dromocrona dei tempi di arrivo; tecniche di acquisizione dei dati; correzione dinamica e statiche delle tracce e produzione di una sezione sismica, anche migrata; risoluzione verticale e laterale; esempi;
tomografia sismica (2 ore): inversione dei dati; risoluzione del modello di velocità;
onde superficiali (4 ore): metodi attivi (SASW, MASW) ed a rumore sismico (Re.Mi., SPAC, ESAC): raccolta, analisi ed inversione dei dati con modello 1D; il metodo HVSR o di Nakamura; esempi;
metodo geoelettrico e polarizzazione indotta (6 ore): definizione di resistività apparente e di caricabilità; tecniche di raccolta e rappresentazione dei dati in modalità “tomografica”; esempi
metodi geoelettromagnetici (3 ore): principio dei metodi elettromagnetici a bassa frequenza (FDEM) e ad alta frequenza (GPR); esempi;
la trasformata di Fourier in Geofisica Applicata (4 ore): i problemi della convoluzione e dell’aliasing di dati campionati; esempi;
teoria dell’inversione dei dati (4 ore): inversione lineare e linearizzata; il problema malcondizionato e la regolarizzazione di Tikhonov; cenno all’inversione di Occam. Metodi didattici
- lezioni frontali ed esercitazioni con esempi in aula
Modalità di verifica dell'apprendimento
- esame orale alla fine del corso: esso richiede l’esposizione di almeno 3 argomenti scelti dal docente. Vengono valutate la competenza acquisita, la completezza dell’esposizione, la proprietà di linguaggio.
Testi di riferimento
- G. Santarato, N. Abu Zeid, S. Bignardi. Lezioni di Geofisica Applicata (Libreria Universitaria Editrice, Padova, 2015).
