- Oggetto:
- Oggetto:
VULCANOLOGIA ED ELEMENTI DI GEOTERMIA
- Oggetto:
Volcanology and geothermal resources
- Oggetto:
Anno accademico 2021/2022
- Codice dell'attività didattica
- MFN0653
- Docenti
- Dott. Diego Coppola (Titolare del corso)
Dott. Daniele Giordano (Assistente) - Corso di studi
- Corso di Laurea in Scienze Geologiche
- Anno
- 3° anno
- Periodo didattico
- Primo semestre
- Tipologia
- A scelta dello studente
- Crediti/Valenza
- 6
- SSD dell'attività didattica
- GEO/08 - geochimica e vulcanologia
- Modalità di erogazione
- Tradizionale
- Lingua di insegnamento
- Italiano
- Modalità di frequenza
- Facoltativa
- Tipologia d'esame
- Scritto ed orale
- Prerequisiti
-
Nozioni di base di Geologia
Nozioni di base di Fisica
Nozioni di base di Fisica Terrestre (Geofisica)
Nozioni di base di Chimica
Nozioni di base di Geochimica
Basic Geology
Basic Physics
Basic Geophysics
Basic Chemistry
Basic Geochemistry - Oggetto:
Sommario insegnamento
- Oggetto:
Obiettivi formativi
Saranno trattati i diversi fenomeni vulcanici, introducendo gli studenti e le studentese alla vulcanologia ed all'analisi qualitativa e moderatamente quantitativa dei diversi processi vulcanici. L'insegnamento sarà caratterizzato da lezioni frontali ed esercitazioni. Le esercitazioni consisteranno in esercizi relativi all'analisi quantitativa di parametri fisico-chimici del magma ed al calcolo dei parametri eruttivi fondamentali per la classificazione delle eruzioni. Il territorio italiano presenta la più alta concentrazione di vulcani attivi rispetto ad altri paesi europei: il corso introduce alla comprensione dei fenomeni vulcanici e ad affrontare le problematiche territoriali legate alle eruzioni vulcaniche.
The various volcanic phenomena will be treated, introducing the student to volcanology and to the qualitative and moderately quantitative analysis of the different volcanic processes.
The course will be characterized by lectures and exercises. The exercises will consist of exercises related to the quantitative analysis of physical-chemical properties of magma as well as to the calculation of the parameters commonly used to classify eruptions.
The Italian territory has the highest concentration of active volcanoes compared to other European countries: the course introduces the student to address the territorial problems related to volcanic eruptions.- Oggetto:
Risultati dell'apprendimento attesi
Conoscenza e capacità di comprensione.
Alla fine di questo insegnamento si dovranno:
- conoscere i principi che regolano le diverse attività vulcaniche;
- conoscere le basi geologiche, geofisiche e geochimiche applicate nello studio dei vulcani attivi;
- conoscere i metodi nel determinare i parametri associati al rischio vulcanico;
- conoscere le nozioni di base ed i metodi di analisi nell’esplorazione delle risorse geotermiche.Capacità di applicare conoscenza e comprensione
Alla fine di questo insegnamento bisognerà essere in grado di:
- descrivere l’attività vulcanica operante sui singoli vulcani attivi;
- reperire i dati geologici, petrologici, geofisici e geochimici utilizzati nello studio dei vulcani;
- interpretare i dati ottenuti dai diversi autori nello studio delle singole eruzioni;
- operare sul terreno nello studio di colate laviche e flussi piroclastici (storici e recenti);
- identificare le zone idrotermali di interesse geotermico.Autonomia di giudizio
Alla fine di questo insegnamento bisognerà saper formulare un giudizio sulle/sui:
- singole attività vulcaniche e loro classificazione;
- metodi e procedure utilizzate nello studio dei vulcani attivi e zone geotermiche.Abilità comunicative
Alla fine dell’insegnamento sarà necessario sapere:
- comprendere ed utilizzare il linguaggio tecnico, scientifico e normativo usato nell’ambito della Vulcanologia e Geotermia;
- comunicare le conoscenze acquisite nello studio dei vulcani e sistemi geotermici.Capacità di apprendimento
Al termine di questo corso gli studenti e le studentesse dovranno mostrare capacità di procedere in modo relativamente autonomo nell’acquisizione di dati geologici, petrologici e geofisico-geochimici in aree vulcaniche.Knowledge and understanding.
At the end of this teaching the student will:
- know the principles that govern the various volcanic activities;
- know the geological, geophysical and geochemical bases applied in the study of active volcanoes;
- know the methods in determining the parameters associated with volcanic risk;
- know the basic concepts and methods of analysis in the exploration of geothermal resources.Ability to apply knowledge and understanding
At the end of this teaching the student will know how to:
- describe the volcanic activity operating on individual active volcanoes;
- find the geological, petrological, geophysical and geochemical data used in the study of volcanoes;
- interpret the data obtained by the various authors in the study of individual eruptions;
- operate on the ground in the study of lava flows and pyroclastic flows (historical and recent);
- identify the hydrothermal areas of geothermal interest.Autonomy of judgment
At the end of this course the student will be able to formulate an opinion on:
- individual volcanic activities and their classification;
- methods and procedures used in the study of active volcanoes and geothermal areas.Communication skills
At the end of the course the student must know:
- understand and use the technical, scientific and regulatory language used in the field of Volcanology and Geothermal Energy;
- communicate the knowledge acquired in the study of volcanoes and geothermal systems.Learning ability
At the end of this course the student will have the ability to proceed in a relatively autonomous way in the acquisition of geological, petrological and geophysical-geochemical data in volcanic areas.- Oggetto:
Modalità di insegnamento
L’insegnamento sarà tenuto in aula in presenza, ma a causa dell’emergenza sanitaria dovuta a COVID 19 verrà anche erogato on-line in diretta streaming tramite la piattaforma Webex (senza registrazione) esclusivamente per studenti seriamente impossibilitati a partecipare in presenza.
La metodologia didattica impiegata consiste in:
Lezioni frontali (N. ore): 36
Esercitazioni (N.ore): 24The teaching will be held in the classroom in person, but due to the health emergency due to COVID 19 it will also be provided online in live streaming via the Webex platform (without recording) exclusively for students seriously unable to participate in person.
Lectures 36 h
Exercises 24 h- Oggetto:
Modalità di verifica dell'apprendimento
1) Prova scritta*: test a scelta multipla sugli argomenti svolti. Alcune domande di carattere generale con approfondimenti vari su tematiche relative ai processi magmatici, eruttivi, idrotermali e geotermici. La prova scritta è riservata agli studenti e studentesse che hanno frequentato il corso nell'anno accademico di riferimento. Lo studente/la studentessa che supera lo scritto può accettare il voto dello scritto medesimo e viene esonerato dal sostenere la prova orale. Lo studente/la studentessa che invece vuole migliorare la votazione dello scritto deve sostenere anche la prova orale.
2) Prova orale*: diverse tipologie di attività vulcanica e parametri classificativi, magnitudo delle eruzioni, principali eruzioni storiche, processi dinamici in camera magmatica, sovrapressioni, energie esplosive. Flussi lavici e flussi piroclastici. Origine ed evoluzione delle caldere. Elementi di Geotermia.*NOTA BENE: La modalità di esame potrà variare a seconda delle norme vigenti dovute all'emergenza COVID-19
Written exam*: it is focused on several closed and open questions on general topics regarding magmatic and eruptive processes, hydrothermal and geothermal activity. The written exam can be taken only by the students who have been attending the course within the reference academic year. The student that passes the written exam can accept the grade given and can wave the oral exam. Conversely, the student seeking a higher grade can take the oral exam.
Oral exam*: the exam deals with n. 3-4 questions regarding the flowing topics: volcanic activity and its classification, magnitude of eruptions, main historical eruptions, dynamic processes in magma chambers, magma overpressures and energy of eruptions, lava and pyroclastic flows, origin and evolution of calderas, elements of Geothermics.
*PLEASE NOTE: The examination procedure may vary according to the regulations in force due to the COVID-19 emergency
- Oggetto:
Programma
- Origini del Vulcanismo: Struttura della terra e calore interno. Cenni sulla tettonica delle placche e contesti geodinamici. Distribuzione geografica dei vulcani e condizioni geodinamiche regionali legate al vulcanesimo.
- Genesi e struttura dei magmi, classificazione delle rocce ignee
- Proprietà dei magmi: Densità, Viscosità e Solubilità dei volatili
- La risalita dei magmi: modelli di risalita e sviluppo di un sistema magmatico crostale
- Tipolgie di Vulcani : Classificazione delle tipologie di attività vulcanica e l’indice di esplosività vulcanica (VEI). Classificazione dei prodotti dell’attività vulcanica
- Processi vulcanici fondamentali: Vescicolazione e Frammentazione del magma
- Prodotti dell’attività Effusiva: Struttura e morfologia dei flussi lavici. Caratteristiche reologiche dei magmi e delle lave. Dinamiche di avanzamento dei flussi lavici e “tubi di lava”
- Reologia e flusso termico delle colate di lava; Misura della viscosità e dello sforzo di taglio critico (o di “snervamento”) su colate laviche attive. Metodi indiretti sulla stima dei parametri reologici delle lave e calcoli relativi.
- Prodotti dell’attività esplosiva: Definizioni e classificazione dei piroclasti
- Le colonne eruttive: Sovrapressioni in camera magmatica e cenni sulla balistica dei proietti. Origine, struttura e evoluzione spazio-temporale delle colonne eruttive. I depositi piroclastici: natura, origine e tipologie. Meccanismi deposizionali ed analisi delle successioni piroclastiche.
- Descrizione delle principali eruzioni storiche. L’eruzione del Vesuvio del 79 d.C. L’eruzione della Peleè, Martinica (1902). L’eruzione di Krakatoa, Indonesia, 1883. L’eruzione di Mount Saint Helen, Stati Uniti, 1980.
- I vulcani d’Italia: I vulcani campani (Vesuvio e Campi Flegrei), i vulcani Siciliani (Etna, Stromboli, Vulcano)
- Cenni di Geotermia. Risorse geotermiche di alta e bassa entalpia. Caratteristiche geologiche dei campi geotermici.
- Origins of Volcanism: Structure of the Earth and Internal Heat. Notes on plate tectonics and geodynamic contests. Geographical distribution of volcanoes and regional geodynamic conditions linked to volcanism.
- Genesis and structure of magmas, classification of igneous rocks
- Properties of magmas: Density, Viscosity and Solubility of volatiles
- The ascent of magmas: models of ascent and development of a crustal magmatic system
- Types of Volcanoes: Classification of the types of volcanic activity and the volcanic explosiveness index (VEI). Classification of products of volcanic activity
- Fundamental volcanic processes: vesiculation and fragmentation of magma
- Effusive activity products: Structure and morphology of lava flows. Rheological characteristics of magmas and lavas. Dynamics of progress of lava flows and "lava tubes"
- Rheology and thermal flux of lava flows; Measurement of viscosity and critical shear stress (or "yield") on active lava flows. Indirect methods on the estimation of the rheological parameters of lavas and relative calculations.
- Products of explosive activity: Definitions and classification of pyroclasts
- The eruptive columns: Overpressures in the magma chamber and hints on projectile ballistics.Origin, structure and space-time evolution of the eruptive columns. Pyroclastic deposits: nature, origin and types. Depositional mechanisms and analysis of pyroclastic sequences.
- Description of the main historical eruptions. The eruption of Vesuvius in 79 AD The eruption of Peleè, Martinique (1902). The eruption of Krakatoa, Indonesia, 1883. The eruption of Mount Saint Helen, United States, 1980.
- The volcanoes of Italy: the volcanoes of Campania (Vesuvius and Campi Flegrei), the Sicilian volcanoes (Etna, Stromboli, Vulcano)
- Basics of Geothermal Resources. High and low enthalpy geothermal resources. Geological characteristics of geothermal fields.
Testi consigliati e bibliografia
- Oggetto:
Il materiale didattico presentato a lezione è reso disponibile in formato cartaceo.
I testi base consigliati per il corso sono:
R. Scandone & L. Giacomelli, 2002. Vulcanologia, Liguori Editore, 642 p.
H. Williams & A. McBirney, 1979. Volcanology, Freeman Cooper & Co., San Francisco, 397 p.
J.M. Bardinzeff, 1998. Vulcanologie, Dunod Editore (II Edizione), 284 p.
Rinehart J.S., 1980. Geysers and Geothermal Energy, Springer Verlag, Berlin, 223 p.
E’ consigliata la consultazione del seguente materiale per approfondimenti e integrazioni:
C. Ollier, 1994. Vulcani. Zanichelli Editore, 237 p.
L. Giacomelli & R. Scandone, 2007. I Vulcani d’Italia, Liguori Editore, 475 p.
Infine sono di seguito indicati alcuni siti internet di interesse:
http://www.protezionecivile.it
The material presented during the lessons and exercises are provided by the teachers.
- The books suggested are the followings:
- Scandone & L. Giacomelli, 2002. Vulcanologia, Liguori Editore, 642 p.
- Williams & A. McBirney, 1979. Volcanology, Freeman Cooper & Co., San Francisco, 397 p.
J.M. Bardinzeff, 1998. Vulcanologie, Dunod Editore (II Edizione), 284 p.
Rinehart J.S., 1980. Geysers and Geothermal Energy, Springer Verlag, Berlin, 223 p.
- Additional books suggested for selected readings:
- Ollier, 1994. Vulcani. Zanichelli Editore, 237 p.
- Giacomelli & R. Scandone, 2007. I Vulcani d’Italia, Liguori Editore, 475 p.
- Websites on volcanoes are the followings:
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Orario lezioni
Giorni Ore Aula Mercoledì 15:00 - 17:00 Aula 3 Dipartimento di Scienze della Terra Giovedì 15:00 - 17:00 Aula B - Disegno Istituto Galileo Ferraris Lezioni: dal 02/10/2017 al 19/01/2018
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