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GEOFISICA APPLICATA

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APPLIED GEOPHYSICS

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Anno accademico 2016/2017

Codice dell'attività didattica
MFN0920
Docente
Cesare Comina (Titolare del corso)
Corso di studi
Corso di Laurea Magistrale in Scienze Geologiche Applicate
Anno
2° anno
Periodo didattico
Primo semestre
Tipologia
Affine o integrativo
Crediti/Valenza
6
SSD dell'attività didattica
GEO/11 - geofisica applicata
Modalità di erogazione
Tradizionale
Lingua di insegnamento
Italiano
Modalità di frequenza
Facoltativa
Tipologia d'esame
Scritto ed orale
Prerequisiti
Principi matematici di base sull’analisi del segnale, problemi inversi e regole di interpolazione.
Principi fisici di base della propagazione ondosa, dei fenomeni elettrici ed elettromagnetici nei materiali geologici.
Conoscenze generali di geologia.
Basic mathematical principels of signal analysis, inverse problems and interpolation rules. Basic physical principles of wave propagation,electrical and electromagnetic phenomena in geological materials. General knowledge of geology.
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Sommario insegnamento

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Obiettivi formativi

Il corso si propone di far acquisire allo studente le conoscenze fondamentali sui metodi di prospezione geofisica per la caratterizzazione geologica. Particolare rilievo sarà rivolto a: caratterizzazione sismica dei geomateriali sia in termini di caratteristiche geomeccaniche che di individuazione di interfacce; caratterizzazione elettrica dei geomateriali con particolare rilievo al rapporto tra fluido interstiziale e matrice solida. Completeranno inoltre la formazione dello studente principi di base rispetto ai metodi di analisi del segnale geofisico ed alla soluzione di problemi inversi.

I contenuti proposti all'interno del corso concorrono al raggiungimento degli obiettivi formativi della laurea magistrale per quanto attiene gli aspetti pratici ed applicativi di caratterizzazione non invasiva dei geomateriali. In particolare le tecniche apprese durante il corso forniscono un valido strumento per la caratterizzazione sismica del territorio e per lo studio di dissesti idrogeologici di varia natura.  

 

The course aims to provide students with fundamental knowledge on different methods for geophysical prospection aimed at geological characterization for different practical applications. Particular attention will be addressed to: seismic characterization of geomaterials both in terms of geomechanical properties determination and for detection of interfaces; Electrical characterization of geomaterials with the use of electrical and electromagnetic methods with particular emphasis on the relationship between interstitial fluid and the solid matrix properties. Basic principles regarding signal analysis methods and solution of geophysical inverse problems together with real field cases description of the application of the different methodologies will complement the student's education.

The contents offered within the course contribute to the attainment of the educational objectives of the master degree with respect to the practical and applicative aspects of non-invasive characterization of geomaterials. In particular, the techniques acquired during the course will provide a valuable tool for the seismic characterization of the territory and for the study of various kinds of hidrogeological instabilities.

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Risultati dell'apprendimento attesi

Conoscenze di base sui concetti fondamentali della geofisica e delle sue applicazioni allo studio delle formazioni geologiche. Valutazione della risposta dei parametri geofisici a proprietà fisico-chimiche delle formazioni geologiche. Determinazione di parametri applicativi tramite l’utilizzo di prove geofisiche.

 

Basic knowledge of the fundamental concepts of applied geophysics and its applications to the study of geological formations. Evaluation of the response of geophysical parameters to different physico-chemical properties of geological formations. Determination of useful parameters by means of geophysical tests.

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Modalità di insegnamento

Il corso è organizzato in:

  • Lezioni frontali (N. ore): 36
  • Esercitazioni (N. ore): 16
  • Esercitazioni in campo (N. ore): 16. 
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Modalità di verifica dell'apprendimento

L'esame si compone di prova scritta ed orale, il superamento della prova scritta rimane valido per i tre appelli successivi.

Prova scritta della durata di 2 ore, da svolgere con l'aiuto di formulario preparato dallo studente, seguita da prova orale. La prova scritta consiste in: esercizi di dimensionamento di survey geofisici e di interpretazione speditiva delle prove (affini a quelli sviluppati durante le esercitazioni); quesiti teorici sulle tecniche geofisiche trattate nel corso con domande a risposta multipla e a risposta aperta. Ogni quesito della prova scritta avrà un punteggio (massimo 3 punti), l'ammissione all'orale è subordinata dall'ottenimento di una votazione minima di 14/30. Dopo la correzione degli scritti l’allievo viene convocato per una prova orale. Questa consiste nella revisione della prova scritta informando l’allievo sui criteri di correzione e, ricevendo eventuali precisazioni dall’allievo, decidendo se modificare il giudizio; un approfondimento orale volto ad accertare la capacità di sintesi delle conoscenze acquisite; una discussione di parti delle relazioni delle esercitazioni che lo studente ha raccolto in un fascicolo personale da produrre al momento della prova orale; la discussione è volta ad accertare la raggiunta capacità di applicare le conoscenze.

Scopo di questa graduazione analitica della prestazione dello studente è quello di accertare il livello di raggiungimento dei risultati di apprendimento attesi sopra esposti.


 

Written exam lasting 2 hours, to be performed with the help of a formulary prepared by the student, followed by oral examination. The written test consists of: exercises of geophysical survey design and interpretation (similar to those developed during class exercises); theoretical questions on geophysical techniques covered in the course with multiple choice questions and open questions. Each question will have a score  (maximum 3 points), admission to oral is subject to obtaining a minimum score of 14/30. After correction of the written exam the student is invited for an oral exam. The oral exam will involve: a review of the written test informing the student on the correction criteria and, if receiving any clarifications by the student, deciding whether to modify the judgment; open questions in order to check the ability of synthesis of the  acquired knowledge; a discussion of parts of the reports of the exercises that the student has collected in a personal file to be produced at the time of the oral examination; the discussion is designed to verify the ability to apply the knowledge attained.

The purpose of this graduation of the analytical performance of the student is to ascertain the level of achievement of the expected learning outcomes above.

 

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Programma

 

Fondamenti di analisi del segnale geofisico; Propagazione delle onde sismiche nei materiali geologici, moduli di deformazione, comportamento alle interfacce; Prove sismiche a Rifrazione e Riflessione; Prove sismiche in Foro e Prove per onde superficiali; Problemi inversi in geofisica; Comportamento elettrico ed elettromagnetico dei materiali geologici, relazioni tra scheletro solido e matrice fluida; Metodi elettrici (ERT, Polarizzazione Indotta e Potenziali Spontanei); Metodi elettromagnetici (Dominio di tempo e frequenza, GPR). Escursione in campo dedicata all’uso della strumentazione  geofisica per prove sismiche. Escursione in campo dedicata all’uso della strumentazione  geofisica per prove elettriche.

Fundamentals of geophysical signal analysis; Seismic wave propagation
in geological materials, deformation moduli and behavior at the
interfaces; The use of seismic refraction, seismic reflection, boreholes
seismic tests and surface wave tests will be addressed in detail; Inverse
problems in geophysics; Electrical and electromagnetic behavior of
geological materials, relations between the solid skeleton and the pore
fluid; Electrical methods (ERT, Induced Polarization and spontaneous
Potentials); Electromagnetic methods (time and frequency domain, GPR). Hike in the field dedicated to the use of geophysical equipment for seismic testing. Hike in the field dedicated to the use of geophysical instrumentation for electrical testing.

Testi consigliati e bibliografia

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Reynolds J.M. An Introduction to Applied Environmental Geophysics, Wiley & Sons, Baffins Lane, 1997. W.M. Telford, L.P. Geldart e R.E.Sheriff: Applied Geophysics, Cambridge University Press. Kearey, P., Brooks, M.: An Introduction to Geophysical Exploration, Blackwell, 2002. Appunti e slides del corso, eventuale materiale aggiuntivo.

Reynolds J.M. An Introduction to Applied Environmental Geophysics, Wiley & Sons, Baffins Lane, 1997. W.M. Telford, L.P. Geldart e R.E.Sheriff: Applied Geophysics, Cambridge University Press. Kearey, P., Brooks, M.: An Introduction to Geophysical Exploration, Blackwell, 2002.



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Orario lezioni

GiorniOreAula
Martedì14:00 - 16:00Aula 3 Dipartimento di Scienze della Terra
Mercoledì14:00 - 16:00Aula Informatica 4 Torino Esposizioni - Ingresso al n° 15

Lezioni: dal 28/09/2015 al 15/01/2016

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Ultimo aggiornamento: 18/07/2016 17:07
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