Università Roma Tre

Introduzione alla Geofisica Applicata: presentazione del corso, cenni storici, applicazioni, background matematico: operazioni scalari e vettoriali, divergenza, rotore, gradiente, matrici.

Analisi delle misure geofisiche: concetti di segnali continui o discreti, analisi del segnale, analisi di Fourier, convoluzione e deconvoluzione, aliasing.

Gravimetria: cenni teorici e geodesia: legge di gravitazionale universale, eq. di Laplace e armoniche sferiche, potenziale gravitazionale, formula di Mac Cullagh, Geoide e sferoide di riferimento, anomalie del geoide, isostasia. Prospezioni gravimetriche: misure di gravità assolute e relative (gravimetri), pianificazioni della prospezione, correzioni delle misure: deriva strumentale, riduzione in aria libera, di Bouguer e topografica. Anomalie di Bouguer e in aria libera. Analisi e interpretazione dei dati: tecniche di filtraggio dei dati, ambiguità (non-uniqueness), anomalie di forme geometriche semplici (sfera, cilindro e modello di faglia), esempi casi pratici

Esercizi/riepilogo per casa
Gravimetria: parte pratica: elaborazione in matlab di un software per il calcolo diretto delle anomalie di gravità dovute a punti massa.

Sismica: Introduzione alle onde e alle vibrazioni, Eq. di D’Alembert, soluzione armonica, onde sismiche: richiami di elasticità e relazione stress-strain, eq del moto ed eq. sismica, onde P e S. principio di Fermat: modello a riflessione e riflessione.
Sismica a riflessione: dromocrone (ie. curve tempi di arrivo) dell’onda riflessa, normal-move-out, piano inclinato, prospezioni di sismica a riflessione: acquisizione, elaborazione e interpretazione dei dati (include concetti di risoluzione orizzontale e verticale)
Sismica a rifrazione: dromocrona onde rifratte, tempo di ritardo, sistema a N strati, strato inclinato, concetto di velocità apparente, calcolo spessore e profondità strati.
Geofoni e strumenti di misura per prospezioni sismiche.
MASW: concetto onde di superficie: genesi e tipo di onde: Rayleigh e Love, dispersione, esempio d MASW (i.e. Multichannel Analysis of Surface Waves) : ricostruzione della curva di dispersione, interpretazione tramite inversione
Effetti di sito: tecnica dei rapporti spettrali: concetti di base sull’amplificazione delle onde, cenni sul rumore sismico e
tecnica di Nakamura (H/V)

Esercizi-riepilogo per casa

Geolettrica: legge di Coulomb, densità di corrente, definizione di campo elettrico, legge di Ohm, conduttività elettrica dei materiali e polarizzazione dei materiali dielettrici, legge di Archie, dispositivi geometrici: Wenner, Schlumberger, dipolo-dipolo. Prospezioni: esempi applicativi, sondaggio elettrico verticale (SEV), pseudosezione, concetto di resistività apparente, interpretazione, cenni dei metodi della polarizzazione indotta e del potenziale spontaneo.

Esercizi/riepilogo per casa


Problema inversi: introduzione al concetto di inversione di dati: problemi sovra-determinati e sotto-determinati, metodo dei minini quadrati (generalized inverse), peso dei dati, norma, data fit e complessità del modello. Concetto di non-uniqueness, trattamento non-lineare (cenni). Esempio di localizzazione di un terremoto e tomografia dei tempi di arrivo.

Tutorial inversione geoeletrica


Campo sperimentale in località da definire (Parco Tormarancia). Analisi dati al laboratorio di Geofisica.

- Appunti su Metodi Geofisici per l’Esplorazione del Sottosuolo: Piersanti, Della Monica, Cammarano
- An introduction to Geophysical Exploration: Keary, Brooks e Hill, Blackwell ed.,
- Fundamental of Geophysics, Lowrie, Cambridge ed.