NOMENCLATURA CHIMICA: classi di composti inorganici, formula minima, formula molecolare e di struttura, classi di reazioni chimiche, composti organici: idrocarburi, alcoli ammine (8 H)
NATURA ATOMICA DELLA MATERIA: struttura atomica, massa atomica, mole, isotopi, radiazioni elettromagnetiche, struttura elettronica di Bohr e di Schroedinger, proprietà periodiche (8 H)
TEORIE DI LEGAME CHIMICO: legame covalente, strutture di Lewis, geometria VSEPR, legame ionico, legami deboli elettrostatici (8 H)
PROPRIETÀ CHIMICO-FISICHE DELLE FASI DELLA MATERIA: leggi dei gas, proprietà dei liquidi, legge di Clausius Clapeyron, classificazione e proprietà dei solidi, passaggi di fase e diagrammi di stato (6 H)
SISTEMI A DUE COMPONENTI: soluzioni, unità di concentrazione, solubilità di gas, liquidi e solidi, proprietà colligative (6 H)
TERMODINAMICA E TERMOCHIMICA, energia interna, entalpia, entropia, principi della termodinamica, legge di Hess, spontaneità delle reazioni e energia libera di Gibbs (8 H)
EQUILIBRIO CHIMICO: equilibrio gassoso, legge di azione di massa, proprietà della costante di equilibrio, legge di Van't Hoff, principio di Le Chatelier (4 H)
EQUILIBRI IN SOLUZIONE ACQUOSA: equilibri acido-base, pH, acidi e basi forti e deboli, acidi e basi poliprotiche, reazioni di idrolisi, soluzioni tampone, reazioni di neutralizzazione, prodotto di solubilità (8 H)
ESPERIENZE DI LABORATORIO ED ESERCITAZIONI NUMERICHE: esercitazioni pratiche e esercitazioni numeriche su gli argomenti del corso (24 H)

Chimica di John C. Kotz, Paul M. Treichel, John R. Townsend - EDISES
Stechiometria per la chimica generale di Paola Michelin Lausarot, G. Angelo Vaglio

Introduzione alla Geografia Fisica; la composizione, la suddivisione dell'atmosfera; il bilancio radiativo del sistema Sole/Terra/atmosfera; la temperatura dell'aria; la pressione atmosferica e i venti; la circolazione generale dell'atmosfera; l'umidità dell'aria e le precipitazioni; le perturbazioni atmosferiche; il tempo meteorologico e il clima; la classificazione dei climi e la loro distribuzione; il clima in Italia; le variazioni climatiche nel tempo; il ciclo idrologico; il mare; i caratteri fisico-chimici dell'acqua marina; i movimenti del mare (onde, correnti, maree); Introduzione ai cambiamenti climatici; introduzione generale sulle carte geografiche e sulla loro costruzione; la scala della carta; la forma della Terra (ellissoide e geoide) e il datum; il reticolato geografico; il concetto di latitudine e longitudine; proiezioni geografiche; accenni di triangolazione;il sistema UTM; la simbologia cartografica; la lettura e l'interpretazione delle carte topografiche; la produzione cartografica italiana; esercizi pratici su carte topografiche a differenti scale di dettaglio riguardanti: il calcolo delle coordinate geografiche e metriche (UTM e Gauss-Boaga), la costruzione del profilo topografico, la delimitazione del bacino idrografico, il calcolo della pendenza percentuale e angolare, della quota di un punto, delle distanze planimetriche e reali e della declinazione magnetica per un corretto orientamento della carta.

MCKNIGHT T.H. & HESS D.H., GEOGRAFIA FISICA. COMPRENDERE IL PAESAGGIO. PICCIN, PADOVA

LUPIA PALMIERI E. & PAROTTO M., IL GLOBO TERRESTRE E LA SUA EVOLUZIONE, ZANICHELLI, BOLOGNA

SAURO U., MENEGHEL M., BONDESAN A. & CASTIGLIONI B. – DALLA CARTA TOPOGRAFICA AL PAESAGGIO. ATLANTE RAGIONATO. – ZETABETA EDITRICE SRL, VICENZA

MORI A. – LE CARTE GEOGRAFICHE E LA LORO LETTURA E INTERPRETAZIONE. – LIBRERIA GOLIARDICA, PISA

Numeri e funzioni reali
Numeri complessi
Vettori e Matrici
Limiti di successioni
Limiti di funzioni e funzioni continue
Derivate e loro applicazione
Studio di funzione
Funzioni di più variabili
Calcolo differenziale in più variabili

D.Benedetto, M.Degli Esposti, C.Maffei, Matematica per le scienze della vita, Casa Ed. Ambrosiana (2016)
P. Marcellini, C. Sbordone, Calcolo, Ed. Liguori, 1992

Elementi di teoria degli insiemi. I numeri naturali, interi, razionali, reali e complessi. Successioni numeriche. Funzioni reali e limiti di funzioni, continuità. Derivate di funzioni reali. Matrici e algebra lineare. Elementi di geometria euclidea e di funzioni a più variabili, calcolo di derivate parziali, gradienti, rotori.

- D.Benedetto, M.Degli Esposti, C.Maffei. Matematica per le scienze della vita. Casa Editrice Ambrosiana

Fornire le conoscenze fondamentali delle applicazioni del GIS nell’ambito degli studi territoriali soprattutto a fini geologici. Analisi spaziali usando il software Open Source “QGIS” e gli strumenti integrati di GRASS, GDAL/OGR, SAGA. Codifica dell’informazione reale attraverso modelli vettoriali e raster. Web gis. Digitalizzazione e disegno di dati territoriali (e.g. aree abitate, bacini idrografici) e acquisizioni delle basi del modello relazionale dei dati (linguaggio SQL), accenni alla creazione e gestione dei DBMS (database management system). Analisi di ortofoto, carte topografiche. Basi di cartografia tematica digitale, sistema di riferimento e accenni alle tecniche di acquisizione dei dati territoriali (e.g. gps, telerilevamento, laser scanning, Lidar ecc.). Elaborazioni dei modelli digitali di elevazione (DEM) e cartografia derivata dai DTM modelli di elevazione del terreno (isoipse, pendenza, rilievo ecc.). Esempi di analisi geospaziale dei dati vettoriali e raster. Creazione di carte tematiche di stampa (e.g. carte geologiche).

Dispense (ppt, pdf e word) ed altro materiale (software e dati GIS) utili al corso e all'esame saranno forniti dal docente. Web learning.
Libro di riferimento (opzionale e disponibile in biblioteca)
GIS Open Source per Geologia e ambiente - Analisi e gestione di dati territoriali e ambientali in Qgis - VALERIO NOTI

1. Unità di misura, grandezze fisiche e vettori
2. Leggi del moto di Newton
3. Lavoro ed energia
4. Quantità di moto
5. Moti rotazionali
6. Meccanica dei fluidi
7. Moti periodici
8. Onde
9. Proprietà termiche della materia
10. Leggi della termodinamica

James S. Walker: Fondamenti di Fisica
H.D. Young, R. A. Freedman e A. L. Ford: Principi fdi Fisica

1. Unità di misura, grandezze fisiche e vettori

2. Leggi del moto di Newton

3. Lavoro ed energia

4. Quantità di moto

5. Moti rotazionali

6. Meccanica dei fluidi

7. Moti periodici

8. Onde

9. Proprietà termiche della materia

10. Leggi della termodinamica

11. Elementi introduttivi alla statistica

James S. Walker: Fondamenti di Fisica

H.D. Young, R. A. Freedman e A. L. Ford: Principi di Fisica

Aree e distanze, Integrali, Teorema Fondamentale del calcolo, Tecniche di integrazione, Approssimazioni di integrali, Lunghezza d'arco, Area di una superficie di rotazione, Volume di un solido di rotazione, Integrali multipli, Cambi di coordinate, Integrali di superficie, Teoremi di Divergenza, Green e Stokes. Equazioni differenziali Ordinarie e Equazioni alle derivate parziali.

1. D.Benedetto, M.Degli Esposti, C.Maffei; Matematica per le scienze della vita; Casa Editrice Ambrosiana
2. Paolo Marcellini, Carlo Sbordone; Calcolo; Liguori Editore
3. James Stewart; Calculus - Early trascendentals; Ed. Thomson

Forza elettrica

Campo elettrico

Energia elettrostatica

Condensatori

Resistenze

Circuiti DC, leggi di Kirchhoff

Circuiti DC, carica e scarica del condensatore

Campo magnetico

Seconda legge di Laplace

Prima legge di Laplace

Legge di Ampère

Cenni ai campi nei materiali*

Induzione

Correnti di spostamento*

Induttanza*

Circuiti AC*

Onde EM: derivazione e generalità*

Onde EM: proprietà

Leggi della propagazione delle onde*

Ottica geometrica*

Interferenza

Diffrazione, Polarizzazione

* Questi argomenti non rientrano nei possibili quesiti allo scritto.

H.D. Young, R.A. Feedman, Principi di Fisica vol. 2

Introduzione alla Geomorfologia, Processi di alterazione chimica e fisica; Suoli; Introduzione alla fotointerpretazione; Cartografia geomorfologica; Processi, forme e depositi di versante; Processi, forme e depositi delle acque correnti incanalate; Processi, forme e depositi glaciali; Processi, forme e depositi periglaciali; Processi, forme e depositi carsici; Processi, forme e depositi eolici; Geomorfologia strutturale e morfotettonica; Geomorfologia vulcanica; Forme di planazione e modelli di evoluzione del paesaggio. Le attività di laboratorio comprendono la fotointerpretazione di coppie di stereogrammi riguardanti aree dell'Italia centrale.

DRAMIS & OLLIER, Genesi ed evoluzione del rilievo terrestre. PITAGORA EDITRICE BOLOGNA

MCKNIGHT & HESS, Geografia Fisica. PICCIN, PADOVA

CICCACCI, LE FORME DEL RILIEVO, Atlante illustrato di Geomorfologia. MONDADORI UNIVERSITA’

SPAGNA, Aerogeologia. PITAGORA EDITRICE, BOLOGNA.

ANGELELLI, ARCOZZI, MANDOLESI, PRETI, Guida alla fotointerpretazione e restituzione tematica. PITAGORA EDITRICE, BOLOGNA.

GOMARASCA, Elementi di Geomatica. A.I.T., ROMA.

Paleontologia generale:

Cenni di storia della paleontologia (2h).

Tafonomia (2h).

Sistematica: la classificazione. il concetto di specie. le diverse scuole tassonomiche (2h).

Paleoecologia: paleoecologia marina. Elementi di paleoecologia continentale. Paleoicnologia (4h).

Biostratigrafia: definizione delle biozone. correlazioni biostratigrafiche (4h).

L’evoluzione: fossili ed evoluzione. la teoria evolutiva di Lamarck e i Neolamarckisti. La teoria evolutiva di Darwin. Microevoluzione. Teoria Sintetica e Teoria degli Equilibri Intermittenti. Macroevoluzione. Estinzioni. Radiazioni adattative (8h).

Paleobiogeografia: la biogeografia storica: dispersione e vicarianza. La biogeografia ecologica. tettonica delle placche e paleobiogeografia (2h).

Paleontologia sistematica:

Caratteristiche della cellula procariota ed eucariota. I Regni. (1h).

Regno Protista: Foraminiferi: morfologia, sistematica, distribuzione stratigrafica e paleoecologia con approfondimenti su Fusulinidae, Alveolinidae, Nummulitidae, Orbitoidi, Globigerinini (6h). Morfologia, sistematica, distribuzione stratigrafica e paleoecologia di Tintinnidi, Radiolari, Nannofossili Calcarei e Alghe Calcaree (1h).

Regno Animalia: Poriferi: generalità, morfologia, classificazione e paleoecologia (1h). Celenterati: generalità, morfologia, classificazione, distribuzione stratigrafica e paleoecologia (1h). Molluschi: generalità, sistematica, filogenesi. Approfondimenti sulla morfologia, sistematica, distribuzione stratigrafica e paleoecologia dei Bivalvi, con particolare riferimento alla Superfamiglia Hippuritoidea), Gasteropodi e Cefalopodi (6h).

Artropodi: generalità e classificazione. Morfologia e paleoecologia di trilobiti e ostracodi (2h). Echinodermi: generalità e classificazione. Morfologia e paleoecologia di Echinoidi e Crinoidi (2h). Lophophorata: generalità e classificazione. Morfologia e paleoecologia dei Briozoi. Morfologia, sistematica, distribuzione stratigrafica e paleoecologia dei Brachiopodi (2h). Cenni di paleontologia stratigrafica: la fauna cambriana e le faune del Fanerozoico (2h).

Laboratorio di paleontologia:

Esercitazioni pratiche di riconoscimento morfologico dei gruppi fossili trattati nel modulo di Paleontologia Sistematica (18h).

Studio e riconoscimento delle microbiofacies delle successioni bacinali meso-cenozoiche (successione umbro-marchigiana) (9h).

Studio e riconoscimento delle microbiofacies delle successioni di piattaforma carbonatica meso-cenozoiche (successione laziale-abruzzese) (9h).

Paleontologia Generale:
AAVV, 2020 - Manuale di Paleontologia. Fondamenti e applicazioni. Idelson-Gnocchi;
Raffi S. & Serpagli E., 1993 - Introduzione Alla Paleontologia. U.T.E.T.;
Benton M.J. & Harper D.A.T., 2009 - Introduction to Paleobiology and the fossil record, Wiley-Blackwell.

Paleontologia Sistematica:
Dispense del docente.
Allasinaz A., 1999 - Invertebrati fossili. U.T.E.T.

Laboratorio di Paleontologia:
Dispense del docente.

Paleontologia generale:
Cenni di storia della paleontologia (2h).
Tafonomia (2h).
Sistematica: la classificazione. Il concetto di specie. Le diverse scuole tassonomiche (2h).
Paleoecologia: paleoecologia marina. Elementi di paleoecologia continentale. Paleoicnologia (4h).
Biostratigrafia: definizione delle biozone. Correlazioni biostratigrafiche (4h).
L’evoluzione: fossili ed evoluzione. La teoria evolutiva di Lamarck e i Neolamarckisti. La teoria evolutiva di Darwin. Microevoluzione. Teoria Sintetica e Teoria degli Equilibri Intermittenti. Macroevoluzione. Estinzioni. Radiazioni adattative (4h).
Paleobiogeografia: modello della dispersione e modello della vicarianza. Biogeografia ecologica. Tettonica delle placche e paleobiogeografia. Analisi di case studies (4h).
Approfondimenti (2h).

Paleontologia sistematica:
Caratteristiche della cellula procariota ed eucariota. I Regni. (1h).
Regno Protista: Foraminiferi: morfologia, sistematica, distribuzione stratigrafica e paleoecologia con approfondimenti su Fusulinidae, Alveolinidae, Nummulitidae, Orbitoidi, Globigerinini (6h).
Morfologia, sistematica, distribuzione stratigrafica e paleoecologia di Tintinnidi, Radiolari, Nannofossili Calcarei e Alghe Calcaree (1h).
Regno Animalia: Poriferi: generalità, morfologia, classificazione e paleoecologia (1h).
Celenterati: generalità, morfologia, classificazione, distribuzione stratigrafica e paleoecologia (1h).
Molluschi: generalità, sistematica, filogenesi. Approfondimenti sulla morfologia, sistematica, distribuzione stratigrafica e paleoecologia dei Bivalvi, con particolare riferimento alla Superfamiglia Hippuritoidea), Gasteropodi e Cefalopodi (6h).
Artropodi: generalità e classificazione. Morfologia e paleoecologia di trilobiti e ostracodi (2h).
Echinodermi: generalità e classificazione. Morfologia e paleoecologia di Echinoidi e Crinoidi (2h).
Lophophorata: generalità e classificazione. Morfologia e paleoecologia dei Briozoi. Morfologia, sistematica, distribuzione stratigrafica e paleoecologia dei Brachiopodi (2h).
Cenni di paleontologia stratigrafica: la fauna cambriana e le faune del Fanerozoico (2h).

Laboratorio di paleontologia:
Esercitazioni pratiche di riconoscimento morfologico dei gruppi fossili trattati nel modulo di Paleontologia Sistematica (18h).
Studio e riconoscimento delle microbiofacies delle successioni bacinali meso-cenozoiche (successione umbro-marchigiana) (9h).
Studio e riconoscimento delle microbiofacies delle successioni di piattaforma carbonatica meso-cenozoiche (successione laziale-abruzzese) (9h).

Paleontologia Generale:
Società Paleontologica Italiana (a cura della), 2020 – Manuale di Paleontologia. Fomdamenti – Applicazioni. Idelson-Gnocchi, Napoli.
Raffi S. & Serpagli E., 1993 - Introduzione Alla Paleontologia. U.T.E.T.;
Benton M.J. & Harper D.A.T., 2009 - Introduction to Paleobiology and the fossil record, Wiley-Blackwell.

Paleontologia Sistematica:
Società Paleontologica Italiana (a cura della), 2020 – Manuale di Paleontologia. Fomdamenti – Applicazioni. Idelson-Gnocchi, Napoli.
Dispense del docente.

Laboratorio di Paleontologia:
Dispense del docente.

Introduzione alla Geofisica: presentazione del corso, cenni storici, applicazioni, esempio di approccio interdisciplinare.
Background matematico: operazioni scalari e vettoriali, divergenza, rotore, gradiente, tensori.
Elasticità: Tensore delle deformazioni e degli sforzi, legge di Hooke, relazione elastica generale, parametri elastici: modulo di Young, di taglio, di incompressibilità costanti di Lamè, diagramma circolare dello sforzo piano (cerchi di Mohr).

Proprietà mezzi granulari: classificazione, resistenza meccanica, stato dello sforzo in uno strato litosferico, proprietà dei mezzi granulari saturi: principio di terzaghi: pressioni efficace, neutre e totali. Condizioni dinamiche, moti di filtrazione e legge di Darcy


Reologia: comportamento fragile, viscosità, modelli viscoelastici (Maxwell e Kelvin-Voigt).
Onde elastiche: Propagazione e generazione onde sismiche P e S, coefficiente di Riflessione e di Trasmissione, tensore momento e meccanismi focali (beach balls)

- Introduzione alla Meccanica delle Terre e delle Rocce (Cozzi, Della Monica)
- Fundamental of Geophysics, Lowrie, Cambridge ed.

LEZIONI FRONTALI
Modulo 1. INTRODUZIONE
La tettonica delle placche e i margini di placca. Il ciclo di Wilson. Composizione e struttura di crosta e litosfera: continentale e oceanica (suite ofiolitifera). Principali province che compongono le placche. Distribuzione delle rocce sulla superficie terrestre nel mondo e in Italia. Il ciclo delle rocce. Concetti generali e principi di stratigrafia. La scala dei tempi. Unità stratigrafiche. Litostratigrafia (unità e rapporti tra unità) e sue applicazioni (e.g., carte geologiche, ambienti sedimentari, correlazioni). Principali bacini sedimentari in contesti divergenti, convergenti e trascorrenti: classificazione e fattori di controllo. Principali meccanismi deformativi nella crosta.
Modulo 2. LITOGENESI E DEFORMAZIONE DEI MARGINI DIVERGENTI
Distribuzione dei margini divergenti nel puzzle delle placche. Tettonica estensionale fragile: faglie normali, sistemi di faglie normali (geometria, cinematica). Bacini sedimentari estensionali e loro evoluzione tettono-stratigrafica: dal rift continentale al rift oceanico, sviluppo dei margini passivi. Anatomia e classificazione dei margini passivi. Tettonica salina. Rift oceanico (morfologia, magmatismo, metamorfismo). Modelli di evoluzione di margini divergenti: pure-shear, simple shear.
Modulo 3. LITOGENESI E DEFORMAZIONE DEI MARGINI CONVERGENTI
Distribuzione dei margini convergenti nel puzzle delle placche. Evoluzione di margini convergenti: dalla subduzione alla collisione (magmatismo e metamorfismo). Tettonica compressiva fragile: faglie inverse, sovrascorrimenti, pieghe. Sistemi a pieghe e sovrascorrimenti (geometria, cinematica). Bacini sedimentari in contesti convergenti e loro evoluzione tettono-stratigrafica: bacini di fossa oceanica, di avanarco e retroarco, avanfosse e bacini di thrust-top. Anatomia e classificazione degli orogeni.
Modulo 4. LITOGENESI E DEFORMAZIONE DEI MARGINI TRASFORMI
Distribuzione dei margini trasformi nel puzzle delle placche. Tettonica trascorrente fragile: faglie trascorrenti e sistemi deformativi di strike-slip (geometria, cinematica). Bacini sedimentari in contesti trascorrenti.

ESERCITAZIONI IN AULA (Laboratorio)
Introduzione allo studio delle Rocce sedimentarie; rocce silicoclastiche; rocce carbonatiche e ambienti carbonatici marini; rocce evaporitiche; rocce di origine organica; rocce residuali. Introduzione alla Lettura delle Carte Geoleologiche. Lettura e interpretazione di Carta geologica del Grand Canyon a piccola scala, Foglio Sora scala 100.000, foglio Spoleto scala 50.000, uso di proiezioni stereografiche per rappresentazione di piani e linee geologiche, uso della bussola.

ESERCITAZIONI SUL TERRENO (Campo interdisciplinare)
Escursione a carattere geologico-regionale attraverso l’Italia centrale, dal margine peri-tirrenico estensionale tosco-laziale alla catena appenninica umbro-marchigiana a pieghe e sovrascorrimenti, con lo sviluppo di tre temi principali e cinque esercitazioni tematiche di raccolta ed elaborazione di dati di terreno.
Tema 1. Evoluzione tettono-stratigrafica del margine peri-tirrenico (Tarquinia, Civitavecchia)
Finalità e metodo: ricostruzione del sollevamento costiero attraverso il rilevamento morfologico e il campionamento micropaleontologico di terrazzi marini (sul terreno), l’analisi microscopica di microfaune significative per età e facies, analisi di foto aeree, integrazione dei risultati analitici (in aula), il calcolo del sollevamento e redazione di una relazione descrittiva dell’evoluzione recente del margine.
Tema 2. Evoluzione tettonica, magmatica e sedimentaria del margine peri-tirrenico e relazioni con l’evoluzione compressiva della catena appenninica (Boccheggiano, Massa Marittima)
Finalità e metodo: ricostruzione di stralci di rilevamento e inquadramento dello stile deformativo e della cinematica estensionali e dei processi litogenetici associati (rocce ignee, sedimentarie, metamorfiche) attraverso ricognizioni di terreno per la raccolta di dati di rilevamento, misura di giaciture di piani e linee, riconoscimento rocce, elaborazione dei dati raccolti per la ricostruzione delle principali strutture rilevate.
Tema 3. Evoluzione tettonico-stratigrafica della catena appenninica nel dominio umbro-marchigiano (Valnerina)
Finalità e metodo: ricostruzione di stralci di rilevamento e profili a vista regionali per l’inquadramento dello stile deformativo e della cinematica della tettonica compressiva miocenica e della tettonica estensionale quaternaria. Raccolta dati strutturali alla mesoscala. Ricostruzione della successione stratigrafica meso-cenozoica. Evoluzione pleistocenica tetto-stratigrafica (travertini) della Valle del F. Nera alla confluenza con F. Corno. Lettura e interpretazione di documenti cartografici geologici e topografici a varia scala.

Dispense e articoli scientifici distribuiti dal docente

Mottana M., Crespi R. Minerali e rocce. ISBN 9788837029562

PRESS Frank , SIEVER Raymond , GROTZINGER John , JORDAN Thomas H 2006. CAPIRE LA TERRA. ISBN 978-8808-07991-6 Trad. di P. Fredi, revisione di E. Lupia Palmieri e M. Parotto. Zanichelli ed. pp. 672

Tucker ME 2010. Geologia del sedimentario 2010. Rocce, strutture sedimentarie, ambienti deposizionali. ISBN 9788857900414. 384 pp.

Venturini c. 2012. Realizzare e leggere carte e sezioni geologiche Un approccio alla geologia di terreno e alla sua rappresentazione cartografica. dario flaccovio ed.ISBN 9788857901534. pp.224.

Riconoscimento delle rocce eruttive, magmatiche e metamorfiche sul terreno. Riconoscimento della foliazione primaria e secondaria in rocce metamorfiche. Riconoscimento e rappresentazione cartografica delle faglie, delle giaciture primarie delle rocce e dei vari contatti litologici.
Criteria for recognition of eruptive, magmatic and metamorphic rocks and relative textures in the field. Recognition of primary and secondary (tectonic) foliation in metamorphic rocks. Recognition and cartographic representation of faults, bedding and lithological contacts.

Testi e dispense fornite dal docente

Prima parte: il processo igneo.
Il ciclo crostale delle rocce ed i principali domini petrogenetici. Classificazione generale, nomenclatura e riconoscimento delle rocce eruttive. La giacitura delle rocce ignee e la cristallizzazione magmatica. magmatismo e tettonica. caratteristiche dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici.

Second part: il processo metamorfico.
Fattori del metamorfismo. principali tipi di metamorfismo. Classificazione di rocce metamorfiche. aspetti strutturali, tessiturali e giaciturali delle rocce metamorfiche.

MATERIALE FORNITO DEL DOCENTE.

Studio di terrazzi marini (zona di Tarquinia e Montalto di Castro, Lazio settentrionale) e loro significato tettonico attraverso l'indagine di terreno, l'interpretazione aerofotogeologica e l'analisi paleontologica.

materiale fornito dal docente

Il primo modulo del campo Multidisciplinare (Paleontologia) è articolato in una giornata sul terreno e due di laboratorio, la prima svolta nell'area di Tarquinia e Montalto di Castro (Lazio settentrionale), le seconde due nella foresteria di Allumiere gestita da Roma Tre. Nella giornata in campagna gli studenti imparano a disegnare un log stratigrafico di due successioni sedimentarie caratterizzate da potenze e litologie diverse, misurando la potenza e l'inclinazione degli strati ed effettuando osservazioni macro e microscopiche (con la lente da campagna) della tessitura della roccia e della sua composizione mineralogica e paleontologica. Durante questo lavoro gli studenti prelevano un campione da ciascuna successione per la successiva analizi in laboratorio. Durante le due giornate in foresteria, debitamente attrezzata con stereomicroscopi, gli studenti analizzano i campioni prelevati in campagna da un punto di vista micropaleontologico, contando i foraminiferi planctonici e bentonici presenti nel residuo del sedimento e prelevando le valve degli ostracodi per l'identificazione specifica ed il conteggio delle frequenze percentuali.
Al termine delle analisi, gli studenti, guidati dai docenti presenti, elaborano i dati ottenuti procedendo alla ricostruzione paleoambientale delle successioni esaminate e contestualizzandole in uno schema dell'evoluzione del paesaggio. I risultati dell'elaborazione dei dati confluiscono in una relazione scritta corredata da due profili topografici, una carta geomorfologica dei terrazzi, dai calcoli per l'individuazione delle paleobatimetrie dei paleoambienti marini esaminati e dal calcolo dei tassi di sollevamento plio-pleistocenici dell'area costiera tirrenica esaminata.

Atlante degli Ostracodi fornito dal docente

Programma del corso – 1° semestre.
Introduzione alla mineralogia. Definizione di minerale e cristallo. Concetti base della mineralogia nell’ambito delle scienze geologiche e loro potenziale tecnologico/industriale ed ambientale. Storia della mineralogia.
Cristallografia morfologica. Elementi di simmetria ed i 32 gruppi del punto. Assi cristallografici. Le 32 classi cristalline, i sette sistemi cristallini ed i tre gruppi cristallografici. Giacitura delle facce di un cristallo: indici di weiss e indici di miller. Legge della razionalità degli indici (legge di haüy). Definizioni di: forma; abito; forma aperta o chiusa; forma speciale o generale; molteplicità. Descrizione delle forme semplici nelle 32 classi cristalline. Geminati. Proiezione stereografica.
Cristallografia strutturale. La traslazione e la simmetria nel discontinuo: filari, reticoli planari e reticoli spaziali. I 14 reticoli di bravais. Elementi di simmetria composti: elicogire e slittopiani. I 230 gruppi di spazio.
Cristallochimica. La struttura dell'atomo. Affinità elettronica, potenziale di ionizzazione, elettronegatività. Raggi atomici e ionici. I legami chimici. Impacchettamenti compatti di sfere. Le regole di pauling.
Termodinamica mineralogica. Richiami di termodinamica. Cristallizzazione e crescita cristallina. Le soluzioni solide ed i concetti dell'isomorfismo. Transizioni dei fase e diagrammi di stato. Polimorfismo.
Composizione chimica dei minerali. Formula ideale. Formula empirica. Calcolo della formula cristallo-chimica. Formula semplificata. Uso dei diagrammi triangolari.
Proprietà fisiche dei minerali. Il colore e gli effetti ottici. Proprietà meccaniche (durezza, sfaldatura, tenacità, ecc.), elettriche e magnetiche. Gravità specifica.
Mineralogia sistematica. Criteri di classificazione e definizione di classe, gruppo, famiglia specie e varietà. Sistematica dei non silicati. Sistematica dei silicati.
Esercitazioni. Studio della simmetria dei cristalli su modelli. Proiezioni stereografiche delle principali forme semplici. Riconoscimento macroscopico dei minerali in base alle proprietà fisiche.

Programma del corso – 2° semestre.
Proprietà ottiche. Natura della luce: nomenclatura delle onde elettromagnetiche, fronte e normale d'onda, fase ed interferenza. Il microscopio polarizzatore. Riflessione, rifrazione, dispersione, polarizzazione. Indici di rifrazione e legge di snell. Birifrangenza. Indicatrice uniassica e biassica. Proprietà dei minerali in luce polarizzata: colore, forma e abito, sfaldatura, pleocroismo, indici di rifrazione, rilievo e linea di becke. Proprietà dei minerali a polarizzatori incrociati: colori d'interferenza, estinzione, e segno dell'allungamento. Figure d'interferenza uniassiche e biassiche: segno ottico, stima dell'angolo 2v e della birifrangenza. Descrizione delle proprietà ottiche dei principali minerali costituenti le rocce.
Laboratorio di ottica mineralogica. Uso del microscopio polarizzatore. Osservazione di rilievo e della linea di becke su granulati in olio. Stima della birifrangenza dai colori d'interferenza e uso del compensatore. Osservazione e determinazione dello schema di pleocroismo. Segno ottico dei minerali monoassici in assetto ortoscopico. Figura conoscopica e determinazione del segno ottico dei minerali monoassici. Figura conoscopica e determinazione del segno ottico dei minerali biassici. Tipo di estinzione (retta o parallela, simmetrica, inclinata), angolo di estinzione, angolo c^gamma di anfiboli e pirosseni, angolo emax dei plagioclai, schema di pleocroismo, segno dell’allungamento. Determinazione delle proprietà ottiche dei principali minerali costituenti le rocce.

KLEIN C. (2004). MINERALOGIA. ZANICHELLI.
DEER W.A., HOWIE R.A. & ZUSSMAN J. (1994). INTRODUZIONE AI MINERALI CHE COSTITUISCONO LE ROCCE. ZANICHELLI.
MOTTANA A. (1989). FONDAMENTI DI MINERALOGIA GEOLOGICA. ZANICHELLI.

TESTI PER APPROFONDIMENTO
DYAR M.D. E GUNTER M. (2008). MINERALOGY AND OPTICAL MINERALOGY. MINERALOGICAL SOCIETY OF AMERICA.
PUTNIS A. (1992). INTRODUCTION TO MINERAL SCIENCES. CAMBRIDGE UNIVERSITY PRESS.
BLOSS F.D. (1999). OPTICAL CRYSTALLOGRAPHY. MINERALOGICAL SOCIETY OF AMERICA.

Materiale vario fornito dal docente in funzione delle tematiche svolte durante il corso.

PARTE I :
COSMOCHIMICA (2H). PROCESSI DI NUCLEOSINTESI E STABILITÀ DEGLI ELEMENTI (2H). ABBONDANZA DEGLI ELEMENTI NELLA TERRA E LORO DISTRIBUZIONE NELLE SFERE GEOCHIMICHE (4H). LA CLASSIFICAZIONE GEOCHIMICA DEGLI ELEMENTI: MAGGIORI, MINORI, IN TRACCE (4H). COMPORTAMENTO DEGLI ELEMENTI NEL CORSO DEI PROCESSI MAGMATICI: COEFFICIENTE DI RIPARTIZIONE, ELEMENTI COMPATIBILI E INCOMPATIBILI (4H). MODELLAZIONE GEOCHIMICA DEI PROCESSI DI FUSIONE PARZIALE E CRISTALLIZZAZIONE FRAZIONATA (4H). INTRODUZIONE ALLA GEOCRONOLOGIA RADIOMETRICA (4H): ACCUMULATION CLOCK, DECAY CLOCK, DISEQUILIBRIUM. METODI CRONOLOGICI DEL K/AR, C-14 E RB/SR. INTRODUZIONE ALLA GEOCHIMICA DEGLI ISOTOPI STABILI (2H).
PARTE II:
COMPORTAMENTO DEGLI ELEMENTI DURANTE I PROCESSI SUPERGENICI. PROCESSI DI WEATHERING E RUOLO DELL’ACQUA (4H). FATTORI CHE CONTROLLANO IL COMPORTAMENTO GEOCHIMICO DEGLI ELEMENTI DURANTE IL TRASPORTO E LA SEDIMENTAZIONE: POTENZIALE IONICO, PH, EH (4H). PROCESSI DI ASSORBIMENTO (2H). GEOCHIMICA DELL’IDROSFERA: ACQUE CONTINENTALI (SUPERFICIALI E SOTTERRANEE) (6H). INTERAZIONE ACQUA/ROCCIA. ACQUE MINERALI E LORO UTILIZZAZIONE DA PARTE DELL’UOMO (4H). CENNI DI RADIOATTIVITÀ AMBIENTALE, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO AL PROBLEMA RADON. MISURA DELLA RADIOATTIVITÀ NATURALE ATTRAVERSO LA SPETTROMETRIA GAMMA (4H).

W.M. WHITE (2005) - GEOCHEMISTRY, disponibile online al seguente indirizzo: HTTP://WWW.IMWA.INFO/GEOCHEMISTRY

PARTE I :
COSMOCHIMICA (2H). PROCESSI DI NUCLEOSINTESI E STABILITÀ DEGLI ELEMENTI (2H). ABBONDANZA DEGLI ELEMENTI NELLA TERRA E LORO DISTRIBUZIONE NELLE SFERE GEOCHIMICHE (4H). LA CLASSIFICAZIONE GEOCHIMICA DEGLI ELEMENTI: MAGGIORI, MINORI, IN TRACCE (4H). COMPORTAMENTO DEGLI ELEMENTI NEL CORSO DEI PROCESSI MAGMATICI: COEFFICIENTE DI RIPARTIZIONE, ELEMENTI COMPATIBILI E INCOMPATIBILI (4H). MODELLAZIONE GEOCHIMICA DEI PROCESSI DI FUSIONE PARZIALE E CRISTALLIZZAZIONE FRAZIONATA (4H). INTRODUZIONE ALLA GEOCRONOLOGIA RADIOMETRICA (4H): ACCUMULATION CLOCK, DECAY CLOCK, DISEQUILIBRIUM. METODI CRONOLOGICI DEL K/AR, C-14 E RB/SR. INTRODUZIONE ALLA GEOCHIMICA DEGLI ISOTOPI STABILI (2H).
PARTE II :
COMPORTAMENTO DEGLI ELEMENTI DURANTE I PROCESSI SUPERGENICI. PROCESSI DI WEATHERING E RUOLO DELL’ACQUA (4H). FATTORI CHE CONTROLLANO IL COMPORTAMENTO GEOCHIMICO DEGLI ELEMENTI DURANTE IL TRASPORTO E LA SEDIMENTAZIONE: POTENZIALE IONICO, PH, EH (4H). PROCESSI DI ASSORBIMENTO (2H). GEOCHIMICA DELL’IDROSFERA: ACQUE CONTINENTALI (SUPERFICIALI E SOTTERRANEE) (6H). INTERAZIONE ACQUA/ROCCIA. ACQUE MINERALI E LORO UTILIZZAZIONE DA PARTE DELL’UOMO (4H). CENNI DI RADIOATTIVITÀ AMBIENTALE, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO AL PROBLEMA RADON. MISURA DELLA RADIOATTIVITÀ NATURALE ATTRAVERSO LA SPETTROMETRIA GAMMA (4H).

- GEOCHEMISTRY - W.M. WHITE (2013) WILEY

Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:
INFLUENZA DEI PROCESSI GEOLOGICI NELL’INGEGNERIA E NELL’AMBIENTE; MECCANICA DEI TERRENI: GRANULOMETRIE, LIMITI DI ATTEMBERG, PARAMETRI DI CARATTERIZZAZIONE DEI TERRENI, PRINCIPIO DEGLI SFORZI EFFICACI, CONSOLIDAZIONE; PROPRIETÀ TECNICHE DELLE ROCCE E DEI TERRENI; IDROGEOLOGIA: LEGGE DI DARCY, RUOLO DELLE ROCCE, SORGENTI, CARATTERIZZAZIONE CHIMICO-FISICA DELLE ACQUE, BILANCIO IDROGEOLOGICO, POZZI PER ACQUA; INDAGINI GEOGNOSTICHE: IMPOSTAZIONE DI UN CANTIERE, SONDAGGI GEOGNOSTICI, PROVE GEOTECNICHE IN SITO, LA MECCANICA DEL CAMPIONAMENTO, IL QUADERNO DI CANTIERE, MONITORAGGIO DATI DEL SOTTOSUOLO; FONDAZIONI; NORME TENICHE PER LE COSTRUZIONI; RILEVAMENTO GEOLOGICO-TECNICO; CARTOGRAFIA GEOTEMATICA; LA RELAZIONE GEOLOGICA.

- GONZÀLES DE VALLEJO L.I., GEOINGEGNERIA, PEARSON EDUCATION ITALIA (MI);
- CASADIO M. & ELMI C., IL MANUALE DEL GEOLOGO, EDITRICE PITAGORA (BO);
- CESTARI F., PROVE GEOTECNICHE IN SITU, EDIZIONI GEO-GRAPH (SEGRATE-MI);
- SCESI L.,PAPINI M. & GATTINONI P., PRINCIPI DI GEOLOGIA APPLICATA, CASA EDITRICE AMBROSIANA (MI);
- CERBINI G., IL MANUALE DELLE ACQUE SOTTERRANEE, EDITRICE GEO-GRAPH (SEGRATE-MI);
- VALLARIO A., FRANE E TERRITORIO, LIGUORI EDITORE (NA);
- MASSIMO CIVITA, IDROGEOLOGIA APPLICATA E AMBIENTALE, CASA EDITRICE AMBROSIANA (MI).

Il corso è diviso in tre blocchi principali:

1) Principi di geofisica per la struttura e dinamica della Terra.
Struttura della terra da dati sismologici, gravimetrici e magnetici
2) La tettonica delle placche:
Principi di tettonica delle placche, cinematica e modelli di velocità. Dalla cinematica alla dinamica.
3) Tettonica regionale.
Processi di subduzione e collisione. Il Pacifico Occidentale. Il pacifico Orientale il sistema andino. Il sistema tetideo: dalla collisione Himalayana al Mediterraneo.

Esercitazioni pratiche sono focalizzate alla lettura carte geologiche e realizzazione sezioni geologiche. Analisi e rappresentazione stereografia dati geologici e strutturali.

Testi e materiale didattico:

C.M.R. Fowler, "The Solid Earth An Introduction to Global Geophysics" (Cambridge University Press)

Il docente mette inoltre a disposizione immagine mostrate durante le lezioni and Carte Geologiche

In consultazione:
Allan Cox and Robert B. Hart, "La tettonica delle placche: meccanismi e modalità" (Edizioni Zanichelli)

IL PROCESSO IGNEO. STRUTTURA E COMPOSIZIONE DELLA TERRA. IL CICLO CROSTALE DELLE ROCCE ED I PRINCIPALI DOMINI PETROGENETICI. LE ROCCE MAGMATICHE. COMPOSIZIONE CHIMICA DELLE ROCCE MAGMATICHE E PRINCIPALI CLASSIFICAZIONI SU BASE CHIMICA. CLASSIFICAZIONE GENERALE E NOMENCLATURA DELLE ROCCE ERUTTIVE. IL MAGMA. GIACITURA DELLE ROCCE IGNEE LA CRISTALLIZZAZIONE MAGMATICA. ASPETTI ESSENZIALI DELLA CHIMICO-FISICA DEI MAGMI. SISTEMI A DUE COMPONENTI CON EUTETTICO. SISTEMI A DUE COMPONENTI CON PERITETTICO. SISTEMI A DUE COMPONENTI CON FORMAZIONE DI SOLUZIONI SOLIDE. SISTEMI A TRE COMPONENTI. LA SERIE DI REAZIONE DI BOWEN. IL SISTEMA GRANITICO. IL SISTEMA PETROGENETICO RESIDUALE. STORIA DEI MAGMI: PROVENIENZA E DIFFERENZIAZIONE.
PETROLOGIA CHIMICA: ELEMENTI MAGGIORI E MINORI. PRINCIPALI SERIE MAGMATICHE. ELEMENTI IN TRACCIA E ISOTOPI. GENERAZIONE DI MAGMI BASALTICI. PROCESSI DI DIFFERENZIAZIONE MAGMATICA.
MAGMATISMO E TETTONICA. CARATTERISTICHE DEI MAGMI NEI DIVERSI AMBIENTI PETROGENETICI.AMBIENTAZIONI DI DORSALE OCEANICA. MAGMATISMO D’INTRAPLACCA. LE ASSOCIAZIONI OROGENETICHE. IL PLUTONISMO OROGENICO. LE ROCCE GRANITOIDI.

IL PROCESSO METAMORFICO. FATTORI DEL METAMORFISMO. PRINCIPALI TIPI DI METAMORFISMO.
CLASSIFICAZIONE DI ROCCE METAMORFICHE. ASPETTI STRUTTURALI, TESSITURALI E GIACITURALI DELLE ROCCE METAMORFICHE. ISOGRADE, FACIES METAMORFICHE E DIAGRAMMI P-T-T. LE ASSOCIAZIONI MINERALOGICHE METAMORFICHE E LE REAZIONI METAMORFICHE. IL METAMORFISMO DI ROCCE MAFICHE E ULTRAMAFICHE. IL METAMORFISMO DELLE ROCCE PELITICHE E RESIDUALI. IL METAMORFISMO DI ROCCE CARBONATI CHE E MARNOSE.

1)AN INTRODUCTION TO IGNEOUS AND METAMORPHIC PETROLOGY. JOHN D. WINTER.PRENTICE HALL NEW JERSEY.
2)MAGMATISMO E METAMORFISMO. D’AMICO C., INNOCENTI, F., SASSI F.P. UTET.
3) PETROGRAFIA MICROSCOPICA. ZEZZA U. LA GOLIARDICA PAVESE
4)MATERIALE DIDATTICO (TESTI, GRAFICI ED ESERCIZI) DISTRIBUITO DAL DOCENTE.

Terza parte: attività di laboratorio che verrà svolta durante l’intero arco temporale delle lezioni. L’attività prevede il riconoscimento in sezione sottile delle più comuni rocce magmatiche e metamorfiche.

Prima parte (processo igneo) e seconda parte (processo metamorfico):
- An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. John D. Winter.Prentice Hall New Jersey.
- Magmatismo E Metamorfismo. D’amico C., Innocenti, F., Sassi F.P. Utet.
Terza parte (attività di laboratorio):
- Petrografia Microscopica. Zezza U. La Goliardica Pavese

IL RILEVAMENTO GEOLOGICO COME RECUPERO DI NOZIONI DI BASE NEL CAMPO DELLA GEOLOGIA (FACIES, LITOGENESI, TETTOGENESI, GLIPTOGENESI) E COME INSIEME DI TECNICHE PER RACCOGLIERE DATI DI ANALISI SUL TERRENO E PER PRESENTARLI ELABORATI IN MODO SISTEMATICO, ESSENZIALMENTE DAL PUNTO DI VISTA CARTOGRAFICO.
SCOPI DEL RILEVAMENTO (CONOSCITIVO, APPLICATIVO); SCALE DI IMPIEGO; CRITERI DI RILEVAMENTO (LITO-, BIO-, CRONO-STRATIGRAFICO E MISTO).
STRUMENTI DEL RILEVAMENTO: LETTURA DI BASI TOPOGRAFICHE, INTERPRETAZIONE DI FOTO AEREE, USO DELLA BUSSOLA, RECUPERO E APPROFONDIMENTO DEGLI ELEMENTI FONDAMENTALI DELLA STRATIMETRIA (GIACITURE; PENDENZE E SPESSORI REALI E APPARENTI; INTERSEZIONI DI SUPERFICI E PROBLEMI RELATIVI), RICONOSCIMENTO MACROSCOPICO DEI PRINCIPALI TIPI DI ROCCE.
FORME GEOMETRICHE TIPICHE DEI CORPI LITOLOGICI NON DEFORMATI E DEFORMATI (CENNI E RIFERIMENTI AD ALTRI CORSI).
PRINCIPI DI STRATIGRAFIA (RICHIAMI E APPROFONDIMENTI SPECIFICI). UNITÀ BASE DEL RILEVAMENTO: DALLE FORMAZIONI ALLE UBSU.
INTRODUZIONE ALL’ATTIVITÀ PRATICA DI TERRENO E DI LABORATORIO: LE OPERAZIONI FONDAMENTALI SUL TERRENO E L’ELABORAZIONE DEI DATI.

L’ATTIVITÀ PRATICA SI ARTICOLA SU UNA SERIE DI ESPERIENZE GUIDATE, EFFETTUATE IN CONDIZIONI OPERATIVE, SU AREE DEL TERRITORIO OPPORTUNAMENTE SCELTE PER ESAMINARE ASPETTI DIVERSI DELLA REALTÀ GEOLOGICA.
IN OGNI ESPERIENZA È PREVISTA UNA FASE DI PREPARAZIONE, UNA DI ATTIVITÀ SUL TERRENO (IN GENERE DI UN GIORNO) E UNA DI ELABORAZIONE DEL RILEVAMENTO IN LABORATORIO.
LA FASE DI PREPARAZIONE COMPRENDE L’INTRODUZIONE AL TEMA SPECIFICO, L’EVENTUALE QUADRO GEOLOGICO REGIONALE DI RIFERIMENTO, L’ESAME DELLE BASI CARTOGRAFICHE DELL’AREA IN CUI È PREVISTA L’INDAGINE.
L’ATTIVITÀ DI TERRENO PREVEDE L’IMPEGNO DEI SINGOLI STUDENTI NELL’ANALISI DELL’AREA ATTRAVERSO PERCORSI DA INDIVIDUARE SUL POSTO, CON IL PRELIEVO DI DATI (OSSERVAZIONI MACROSCOPICHE DELLE ROCCE, ANCHE CON L’AIUTO DI UNA LENTE DA GEOLOGO, MISURE STRATIMETRICHE, EVENTUALI CAMPIONATURE, MISURE DI SPESSORI), RIPORTO IN CARTA DEI DATI E LORO REGISTRAZIONE SU LIBRETTO DI CAMPAGNA.
LA FASE DI ELABORAZIONE IN LABORATORIO PREVEDE LA DISCUSSIONE SULLE OPERAZIONI COMPIUTE, IL RIESAME DEI DATI RACCOLTI E LA LORO INTERPRETAZIONE E L’ELABORAZIONE CARTOGRAFICA DELL’ESPERIENZA, ANCHE ATTRAVERSO L’UTILIZZO DI FOTO AEREE. OVE POSSIBILE, È PREVISTA LA DISCUSSIONE DI SEMPLICI PROBLEMI APPLICATIVI SUGGERITI DALLA SITUAZIONE GEOLOGICA ESAMINATA.
OGNI ATTIVITÀ DI TERRENO SI CONCLUDE CON LA PREPARAZIONE DA PARTE DEI SINGOLI STUDENTI DELLA CARTOGRAFIA GEOLOGICA DELL’AREA, COMPLETA DI LEGENDA E SEZIONI GEOLOGICHE, ACCOMPAGNATA DA UNA RELAZIONE SCRITTA, ARTICOLATA SUI RISULTATI DEL RILEVAMENTO EFFETTUATO.

CREMONINI G. - RILEVAMENTO GEOLOGICO. - ED. PITAGORA, BOLOGNA, 1985.
DAMIANI A. - GEOLOGIA SUL TERRENO E RILEVAMENTO GEOLOGICO. - ED. GRASSO, BOLOGNA, 1984.
BUTLER B.C. & BELL J.D.- LETTURA E INTERPRETAZIONE DELLE CARTE GEOLOGICHE. - ED. ZANICHELLI, BOLOGNA, 1991.
INOLTRE: MATERIALE DIDATTICO DI SUPPORTO FORNITO IN AULA, IN RELAZIONE ALLE AREE OGGETTO DELL’ATTIVITA’ PRATICA; ARTICOLI SPECIFICI ATTI AD ILLUSTRARE LA GEOLOGIA DELLE AREE DA RILEVARE.