NOMENCLATURA CHIMICA: 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 TRE FASI DELLA MATERIA: leggi dei gas ideali e reali, proprietà dei liquidi, legge di Clausius Clapeyron, classificazione e proprietà dei solidi, passaggi di fase e diagrammi di stato (8 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, legge di Hess, entropia, principi della termodinamica, spontaneità delle reazioni, energia libera di Gibbs (8 H)
EQUILIBRIO CHIMICO: 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: autoprotolisi dell'acqua, pH, acidi e basi forti e deboli, equilibri acido-base, acidi e basi poliprotici, reazioni di idrolisi, reazioni di neutralizzazione, prodotto di solubilità di sali poco solubili(8 H).
ESERCITAZIONI NUMERICHE: esercizi scritti e calcoli stechiometrici sugli argomenti del corso (24 H)

“Elementi di Chimica” di Palmisano, Marci, Costantini, Luciani, Schiavello (IIa edizione)- EDISES (testo più sintetico)
“Fondamenti di Chimica” di Schiavello, Palmisano(V-VIa edizione)- EDISES (testo più esteso)
Possono essere sostituiti da qualsiasi testo di chimica generale a livello universitario.


"Esercizi di chimica generale" di Alessandro Del Zotto - EDISES
Può essere utilizzato qualsiasi testo di stechiometria a livello universitario.

NOMENCLATURA CHIMICA: 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 TRE FASI DELLA MATERIA: leggi dei gas ideali e reali, proprietà dei liquidi, legge di Clausius Clapeyron, classificazione e proprietà dei solidi, passaggi di fase e diagrammi di stato (8 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, legge di Hess, entropia, principi della termodinamica, spontaneità delle reazioni, energia libera di Gibbs (8 H)
EQUILIBRIO CHIMICO: 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: autoprotolisi dell'acqua, pH, acidi e basi forti e deboli, equilibri acido-base, acidi e basi poliprotici, reazioni di idrolisi, reazioni di neutralizzazione, prodotto di solubilità di sali poco solubili(8 H).
ESERCITAZIONI NUMERICHE: esercizi scritti e calcoli stechiometrici sugli argomenti del corso (24 H)

“Elementi di Chimica” di Palmisano, Marci, Costantini, Luciani, Schiavello (IIa edizione)- EDISES (testo più sintetico)
“Fondamenti di Chimica” di Schiavello, Palmisano(V-VIa edizione)- EDISES (testo più esteso)
Possono essere sostituiti da qualsiasi testo di chimica generale a livello universitario.


"Esercizi di chimica generale" di Alessandro Del Zotto - EDISES
Può essere utilizzato qualsiasi testo di stechiometria a livello universitario.

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

Insiemi numerici: numeri naturali, interi, razionali, reali e complessi. Assioma di completezza e ipotesi del continuo. Rappresentazione di numeri reali sulla retta. Rappresentazione algebrica, trigonometrica ed esponenziale di numeri complessi. Teorema fondamentale dell’algebra.

Vettori: rappresentazione algebrica e geometrica. Somma di vettori, prodotto per uno scalare, combinazioni lineari,
basi. Prodotto scalare e prodotto vettoriale. Disuguaglianza di Cauchy-Schwarz, disuguaglianza triangolare. Rette nel piano cartesiano, rette e piani nello spazio: condizioni di parallelismo e perpendicolarità.

Algebra lineare: matrici, somma di matrici, prodotto per uno scalare, prodotto di matrici, matrice trasposta.
Algebra delle matrici quadrate: traccia, determinante, potenza intera positiva, matrice inversa. Sistemi lineari: rappresentazione matriciale, risoluzione col metodo della matrice inversa, teorema di Cramer, sistemi omogenei, rango di una matrice e teorema di Rouché-Capelli. Autovalori e autovettori. Teorema spettrale per matrici reali simmetriche. Trasformazioni lineari nel piano euclideo: rotazioni.

Funzioni reali di variabile reali. Funzioni iniettive, suriettive e biunivoche. Composizione di funzioni. Invertibilità e monotonia. Punti stazionari: massimi, minimi e flessi. Simmetrie: funzioni pari, dispari e periodiche. Grafico di una funzione e operazioni sui grafici.

Funzioni elementari e loro proprietà. Funzioni lineari, valore assoluto, potenze, esponenziali, logaritmi,
funzioni trigonometriche. Risoluzione di disequazioni. Applicazioni.

Limiti: definizione e proprietà. Teoremi sui limiti: teorema della permanenza del segno e teorema del confronto. Regole di calcolo dei limiti. Forme indeterminate, infiniti e infinitesimi. Limiti notevoli. Funzioni limitate e divergenti. Asintoti. Funzioni continue e punti di discontinuità. Teoremi sulle funzioni continue e controesempi: teorema di Weierstrass, teorema di esistenza degli zeri, teorema del valore intermedio.

Derivate: rapporto incrementale e definizione di derivata. Interpretazione geometrica e rette tangenti a grafici. Derivate di funzioni elementari. Regole di derivazione. Punti di non derivabilità. Teoremi di derivazione: Fermat, Rolle, Lagrange, Cauchy. Criteri di monotonia e convessità. Teorema di de l’Hopital. Approssimazione di
funzioni con polinomi e formula di Taylor. Applicazioni.

Grafici: studio qualitativo del grafico di una funzione.

Cenni di calcolo differenziale per funzioni in più variabili. Limiti in più variabili. Continuità. Derivata direzionale, gradiente e matrice hessiana. Caratterizzazione di punti di massimo, di minimo e di sella. Campi vettoriali: divergenza e rotore.

1. Dispense disponibili online.
2. Carlo Sbordone, Paolo Marcellini, Elementi di Calcolo, Liguori.
3. Carlo Sbordone, Paolo Marcellini, Esercitazioni di Matematica (prima parte e seconda parte), Liguori.

▪ Teoria degli insiemi (cenni).
▪ Insiemi numerici: numeri naturali, interi, razionali, reali, complessi.
▪ Vettori e calcolo vettoriale.
▪ Matrici, algebra lineare e sistemi lineari.
▪ Funzioni reali di una variabile reale:
- funzioni elementari: potenze, esponenziali, logaritmi, funzioni trigonometriche;
- limiti, derivate, formula di Taylor;
- studio qualitativo del grafico.
▪ Cenni di calcolo differenziale in più dimensioni:
- gradiente, derivata direzionale, matrice Hessiana;
- divergenza, rotore.

Teoria
• Note delle lezioni del corso.
• P. Marcellini, C. Sbordone, Elementi di Calcolo (versione semplificata per i nuovi corsi di laurea), Liguori Editore (2016).
• D. Benedetto, M. Degli Esposti, C. Maffei, Matematica per le Scienze della Vita (III edizione), Casa Editrice Ambrosiana -Zanichelli (2015).

Esercizi
• Note delle lezioni del corso.
• P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Analisi di Matematica I (prima parte e seconda parte), Liguori Editore (2016).
• S. Salsa, A. Squellati, Esercizi di Matematica - Calcolo infinitesimale e algebra lineare, Zanichelli (2001).

Il corso è organizzato in tre unità didattiche dedicate ai principi base di geologia e di astronomia (La Terra nello Spazio).

La prima unità didattica si svolge nel primo semestre, durante il quale vengono affrontati argomenti riguardanti i principi generali della geologia e il ciclo delle rocce. Nel dettaglio gli argomenti trattati sono i seguenti.
Il metodo scientifico: ipotesi, teoria, legge. Il principio dell’attualismo; composizione chimica della Terra e sua differenziazione. Il concetto di tempo in geologia. I sistemi del pianeta Terra e le loro interazioni: atmosfera, idrosfera, biosfera e geosfera. La fisiografia del pianeta: continenti ed oceani. Il modello unificante: la tettonica delle placche. I principali minerali costituenti le rocce: elementi di classificazione. Le rocce ignee: criteri di classificazione. Origine dei magmi e loro contesto geodinamico. I vulcani: forme e prodotti dell’attività vulcanica. I processi di alterazione e la genesi dei suoli. Le rocce sedimentarie: loro origine e classificazione. Le rocce metamorfiche: loro origine e classificazione.
Durante il primo semestre le esercitazioni pratiche sono dedicate al riconoscimento macroscopico dei minerali e delle rocce.

La seconda unità didattica si svolge nel secondo semestre, dove sono affrontati argomenti relativi alla dinamica del pianeta Terra e agli ambienti sedimentari. Nel dettaglio gli argomenti trattati sono i seguenti.
I terremoti: loro significato e distribuzione. Gli tsunami. Cenni sulla deformazione delle rocce: faglie e pieghe. Cenni sull’origine e struttura delle catene montuose.
La registrazione del tempo nelle rocce. Principi di sovrapposizione, di intersezione e di inclusione. Lacune stratigrafiche e discordanze angolari. Il record fossile. Datazioni radiometriche. La scala del tempo geologico. Le acque superficiali, i deserti, i ghiacciai, gli ambienti costieri.
Durante il secondo semestre le esercitazioni pratiche sono dedicate all'interpretazione delle carte geologiche e alla costruzioni di sezioni geologiche.

Sempre nel secondo semestre per la terza unità didattica (La Terra nello Spazio) vengono trattati i seguenti argomenti.
Le conoscenze astronomiche e geografiche (la Terra e la sfera celeste; misurazione del tempo; la misura della Terra). Il pianeta Terra nel Sistema Solare (caratteristiche orbitali della Terra e dei pianeti; le variazioni orbitali cicliche di lungo e breve periodo; l’orbita planetaria e i fattori di controllo climatici). La formazione del pianeta e le interazioni con l’ambiente cosmico (meteoriti e formazione del sistema solare; accrezione della Terra e dei pianeti terrestri; la Terra e le meteoriti; il sistema Terra-Luna).
Nel corso del secondo semestre è prevista la visita ad alcuni tra i principali siti astronomici della Città di Roma, ed in particolare alla Meridiana Clementina della Basilica di S. Maria degli Angeli (Roma) per osservare il moto diurno e annuale del Sole, gli effetti della stagionalità, le variazioni astronomiche collegate alla precessione equinoziale, le conseguenze verificabili collegate alle variazioni millenarie dell'obliquità dell'asse di rotazione.

Escursioni sul terreno
Durante il corso saranno svolte quattro escursioni di terreno, due nel primo semestre e due nel secondo semestre. Le prime due si svolgeranno all’interno della città di Roma (Parco della Caffarella e centro storico), la terza si svolgerà sui Monti Prenestini e la quarta, dedicata all’astronomia, di nuovo nel centro storico storico della città.
L’obiettivo principale delle escursioni è quello di inserire l’insieme delle competenze acquisite durante l’anno scolastico all’interno del loro ambito naturale, rappresentato dall’analisi di terreno che rappresenta il campo principale di osservazione del geologo. Gli obiettivi specifici riguardano: osservazione della relazione tra morfologia e litologia (erodibilità, assetto giaciturale, forme del rilievo, processi di erosione chimica e meccanica), apprendimento delle tecniche di acquisizione di dati giaciturali (direzione, inclinazione, immersione) e loro messa in carta, lettura delle carte topografiche, uso del quaderno di campagna, punto in carta, definizione e riconoscimento dei limiti formazionali, cartografia geologica di base, costruzione di sezioni geologiche semplici a partire dai dati di campagna, riconoscimento dei principali litotipi di rocce sedimentarie e vulcaniche e loro ambiente di formazione.
Le attività di terreno sono di natura sperimentale e riguardano principalmente la raccolta di dati originali e la loro elaborazione cartografica.
Durante le escursioni verranno svolte le seguenti attività relative all'astronomia.
Osservazione astronomica virtuale al Planetario di Rocca di Cave:
riconoscimento dei principali riferimenti della volta celeste, osservazione dei fenomeni legati alla rotazione diurna, riconoscimento degli astri e delle costellazioni del periodo, identificazione dell'eclittica, dei pianeti osservabili e dei loro moti,
Osservazione dei corpi celesti al telescopio della stazione osservativa di Rocca di Cave: osservazioni di oggetti di cielo profondo e dei dettagli macroscopici delle superfici planetarie, cenni sull'utilizzazione dei dispositivi CCD per l'acquisizione di immagini planetarie e trattamento dei dati.

- John P. Grotzinger Thomas H Jordan. Capire la Terra. Zanichelli, Bologna. Pagine: 752 ISBN: 9788808821232
- Tarbuck E.J., Lutgens F.K. & Tozzi M. – Scienze Della Terra. – Principato, Milano. Pagine: 572 ISBN: 9788841656501
- E. Lupia Palmieri & M. Parotto - La Terra nello spazio. Zanichelli, Bologna. Pagine 456 - ISBN 9788808063892. (Capitoli 3,4)
- Stephen Marshak. Essentials of Geology. WW Norton & Co ISBN: 978-0-393-88309-1.
- J. K. Beatty, C. C. Petersen & A. Chaikin. The New Solar System. Carolyn Collins Petersen. Sky Publishing Corporation-Cambridge University Press. ISBN:0-933346-86-7.
(Capitoli 7,8,11,15,20)

Il corso è organizzato in tre unità didattiche dedicate ai principi base di geologia e di astronomia (La Terra nello Spazio).

La prima unità didattica si svolge nel primo semestre, durante il quale vengono affrontati argomenti riguardanti i principi generali della geologia e il ciclo delle rocce. Nel dettaglio gli argomenti trattati sono i seguenti.
Il metodo scientifico: ipotesi, teoria, legge. Il principio dell’attualismo; composizione chimica della Terra e sua differenziazione. Il concetto di tempo in geologia. I sistemi del pianeta Terra e le loro interazioni: atmosfera, idrosfera, biosfera e geosfera. La fisiografia del pianeta: continenti ed oceani. Il modello unificante: la tettonica delle placche. I principali minerali costituenti le rocce: elementi di classificazione. Le rocce ignee: criteri di classificazione. Origine dei magmi e loro contesto geodinamico. I vulcani: forme e prodotti dell’attività vulcanica. I processi di alterazione e la genesi dei suoli. Le rocce sedimentarie: loro origine e classificazione. Le rocce metamorfiche: loro origine e classificazione.
Durante il primo semestre le esercitazioni pratiche sono dedicate al riconoscimento macroscopico dei minerali e delle rocce.

La seconda unità didattica si svolge nel secondo semestre, dove sono affrontati argomenti relativi alla dinamica del pianeta Terra e agli ambienti sedimentari. Nel dettaglio gli argomenti trattati sono i seguenti.
I terremoti: loro significato e distribuzione. Gli tsunami. Cenni sulla deformazione delle rocce: faglie e pieghe. Cenni sull’origine e struttura delle catene montuose.
La registrazione del tempo nelle rocce. Principi di sovrapposizione, di intersezione e di inclusione. Lacune stratigrafiche e discordanze angolari. Il record fossile. Datazioni radiometriche. La scala del tempo geologico. Le acque superficiali, i deserti, i ghiacciai, gli ambienti costieri.
Durante il secondo semestre le esercitazioni pratiche sono dedicate all'interpretazione delle carte geologiche e alla costruzioni di sezioni geologiche.

Sempre nel secondo semestre per la terza unità didattica (La Terra nello Spazio) vengono trattati i seguenti argomenti.
Le conoscenze astronomiche e geografiche (la Terra e la sfera celeste; misurazione del tempo; la misura della Terra). Il pianeta Terra nel Sistema Solare (caratteristiche orbitali della Terra e dei pianeti; le variazioni orbitali cicliche di lungo e breve periodo; l’orbita planetaria e i fattori di controllo climatici). La formazione del pianeta e le interazioni con l’ambiente cosmico (meteoriti e formazione del sistema solare; accrezione della Terra e dei pianeti terrestri; la Terra e le meteoriti; il sistema Terra-Luna).
Nel corso del secondo semestre è prevista la visita ad alcuni tra i principali siti astronomici della Città di Roma, ed in particolare alla Meridiana Clementina della Basilica di S. Maria degli Angeli (Roma) per osservare il moto diurno e annuale del Sole, gli effetti della stagionalità, le variazioni astronomiche collegate alla precessione equinoziale, le conseguenze verificabili collegate alle variazioni millenarie dell'obliquità dell'asse di rotazione.

Escursioni sul terreno
Durante il corso saranno svolte quattro escursioni di terreno, due nel primo semestre e due nel secondo semestre. Le prime due si svolgeranno all’interno della città di Roma (Parco della Caffarella e centro storico), la terza si svolgerà sui Monti Prenestini e la quarta, dedicata all’astronomia, di nuovo nel centro storico storico della città.
L’obiettivo principale delle escursioni è quello di inserire l’insieme delle competenze acquisite durante l’anno scolastico all’interno del loro ambito naturale, rappresentato dall’analisi di terreno che rappresenta il campo principale di osservazione del geologo. Gli obiettivi specifici riguardano: osservazione della relazione tra morfologia e litologia (erodibilità, assetto giaciturale, forme del rilievo, processi di erosione chimica e meccanica), apprendimento delle tecniche di acquisizione di dati giaciturali (direzione, inclinazione, immersione) e loro messa in carta, lettura delle carte topografiche, uso del quaderno di campagna, punto in carta, definizione e riconoscimento dei limiti formazionali, cartografia geologica di base, costruzione di sezioni geologiche semplici a partire dai dati di campagna, riconoscimento dei principali litotipi di rocce sedimentarie e vulcaniche e loro ambiente di formazione.
Le attività di terreno sono di natura sperimentale e riguardano principalmente la raccolta di dati originali e la loro elaborazione cartografica.
Durante le escursioni verranno svolte le seguenti attività relative all'astronomia.
Osservazione astronomica virtuale al Planetario di Rocca di Cave:
riconoscimento dei principali riferimenti della volta celeste, osservazione dei fenomeni legati alla rotazione diurna, riconoscimento degli astri e delle costellazioni del periodo, identificazione dell'eclittica, dei pianeti osservabili e dei loro moti,
Osservazione dei corpi celesti al telescopio della stazione osservativa di Rocca di Cave: osservazioni di oggetti di cielo profondo e dei dettagli macroscopici delle superfici planetarie, cenni sull'utilizzazione dei dispositivi CCD per l'acquisizione di immagini planetarie e trattamento dei dati.

- John P. Grotzinger Thomas H Jordan. Capire la Terra. Zanichelli, Bologna. Pagine: 752 ISBN: 9788808821232
- Tarbuck E.J., Lutgens F.K. & Tozzi M. – Scienze Della Terra. – Principato, Milano. Pagine: 572 ISBN: 9788841656501
- E. Lupia Palmieri & M. Parotto - La Terra nello spazio. Zanichelli, Bologna. Pagine 456 - ISBN 9788808063892. (Capitoli 3,4)
- J. K. Beatty, C. C. Petersen & A. Chaikin. The New Solar System. Carolyn Collins Petersen. Sky Publishing Corporation-Cambridge University Press. ISBN:0-933346-86-7.
(Capitoli 7,8,11,15,20)

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

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

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).

Fundamentals of geographic information systems - M.N. Demers - John Wiley & Sons, Inc. (2009)
Geoinformation, Remote Sensing, Photogrammetry and Geographic Information Systems - G. Konecny - CRC Press, Taylor & Francis Group (2014)
GIS Fundamentals A First Text on Geographic Information Systems - P. Bolstad - Eider Press White Bear Lake, Minnesota (2016)
Introducing Geographic Information Systems with ArcGIS_ A Workbook Approach to Learning GIS - M. Kennedy - Wiley & Sons, Inc. (2013)
Sistemi Informativi Geografici - Caiaffa - ENEA
Basics of Geomatics - Mario A. Gomarasca - Springer Netherlands (2009)

Storia della climatologia, organismi internazionali, cambiamenti climatici realtà e negazione
Il sistema climatico: atmosfera, biosfera, idrosfera
Variabilità climatica, cambiamenti climatici, antropocene
La criosfera: ghiacciai, permafrost, aree polari, ghiaccio marino
Il sistema climatico e le sue perturbazioni naturali e antropiche: Variazione della posizione relativa dei continenti, astronomiche, gas ad effetto serra, aerosol, eruzioni vulcaniche, attività solare, variazioni superficie suolo, impatti meteoriti,
Variazione del livello del mare
Il paleoclima: la ricostruzione del cambiamento climatico nel passato (Carote di ghiaccio, speleotemi, carote marine, ecc.).
Punti di non ritorno “Tipping Point”
Eventi estremi
Modelli Climatici
Scenari Socio-Economici condivisi
Cambiamenti climatici simulazioni per il XXI secolo
Impatti del Cambiamento Climatico: criosfera, idrosfera, geosfera, biosfera.
I costi economici per la mitigazione e l’adattamento ai cambiamenti climatici
Innovazione tecnologica per una società decarbonizzata

Pdf e fotocopie di pubblicazioni specialistiche recenti fornite dal docente.

Modulo 1 - Microsoft Excel:
Elementi fondamentali di Microsoft Excel e operazioni di base; creazione e formattazione di fogli di calcolo; utilizzo di formule e funzioni per l'analisi dei dati; organizzazione e gestione di dati; creazione di grafici; importazione ed esportazione di dati e figure; statistica di base.

Modulo 2 - Matlab:
Vettori e matrici: concetti fondamentali e operazioni di base; Indicizzazione e manipolazione di dati; operazioni con vettori e matrici; principi base di programmazione; creazione di script a funzioni; creazione di grafici; importazione ed esportazione di dati e figure; statistica di base.

Modulo 3 - Inkscape:
- Introduzione a Inkscape e concetti fondamentali di grafica vettoriale; creazione e manipolazione di forme e linee; organizzazione di livelli e gestione delle proprietà degli oggetti; applicazione di stili e colori per migliorare la visualizzazione; ottimizzazione di figure per la pubblicazione scientifica

Modulo 4: Microsoft Word e Power Point
Fondamenti di Microsoft Word: creazione e formattazione di documenti di testo; utilizzo di stili, tabelle e oggetti multimediali in Microsoft Word; gestione della bibliografia; creazione di presentazioni in Microsoft PowerPoint; layout, transizioni e animazioni di slides; integrazione di grafici e figure create in altri moduli del corso; collaborazione e condivisione di documenti e presentazioni online

Materiale fornito durante il corso

INTEGRALI IN UNA VARIABILE
Il concetto di area. Le somme di Riemann e l'integrale definito. Il teorema fondamentale del calcolo. Tecniche di integrazione: integrale per sostituzione e per parti, integrale di funzioni razionali. Area tra curve. Valor medio di una funzione.
Integrali impropri.
Lunghezza di una curva e integrale curvilineo

EQUAZIONI DIFFERENZIALI ORDINARIE
Equazioni a variabili separabili. Equazioni lineari di primo ordine.
Equazioni di second'ordine a coe
fficienti costanti. Campi vettoriali.
Il teorema di esistenza e unicit a. Il metodo di Eulero.

INTEGRALI IN PIU' VARIABILI
Volumi. Integrali su domini nel piano e nello spazio tridimensionale.
Area di una
superficie e integrale superficiale. Cambi di variabile. Teoremi di Divergenza, Green e Stokes.

EQUAZIONI DIFFERENZIALI ALLE DERIVATE PARZIALI Equazione delle onde e del calore su un intervallo.

- D. Benedetto, M. Degli Espositi, C. Maffei, Matematica per le scienze della vita.
- P. Marcellini, C. Sbordone, Calcolo.
- P. Marcellini, C. Sbordone, Esercitazioni di Analisi Matematica I, prima parte e seconda parte.

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

-Calcolo integrale in una e più variabili:
i)Calcolo integrale per funzioni di singola variabile: primitiva, integrale definito e indefinito, area con
segno, teorema fondamentale del calcolo integrale, metodi di integrazione (per parti e per sostituzione), integrali impropri;
ii) Calcolo integrale per funzioni in due o tre variabili: metodi di calcolo usando coordinate cartesiane, scambio dell'ordine di integrazione (teorema di Fubini); coordinate polari, cilindriche e sferiche negli integrali doppi e tripli; cambi di coordinate generali negli integrali multipli;
iii) Integrali di linea: lavoro e integrali di campi vettoriali lungo una curva; campi vettoriali conservativi (o esatti) e campi vettoriali chiusi; il teorema di Green per integrali di linea.
-Equazioni differenziali:
iv) Equazioni differenziali lineari del primo ordine: equazioni lineari (soluzione generale e del problema di Cauchy); equazioni a variabili separabili (soluzione generale e del problema di Cauchy); analisi qualitativa della soluzione di equazioni differenziali lineari autonome del prim'ordine in forma normale, soluzioni di equilibrio, equilibrio stabile e instabile;
v) equazioni differenziali lineari del secondo ordine a coefficienti costanti: caso omogeneo e non omogeneo (soluzione generale e del problema di Cauchy). L'oscillatore armonico smorzato e forzato;
vi) Cenni alla teoria delle equazioni differenziali alle derivate parziali: l'equazione delle onde in una dimensione.

-D. Esposito, M. Degli Esposti, C. Maffei: "Matematica per le scienze della vita", Ed. Ambrosiana.
-P. Marcellini, C. Sbordone: "Elementi di Calcolo", Liguori Editore.

Elettrostatica
* Carica elettrica e sua conservazione. Unità di misura.
* Forza tra cariche e legge di Coulomb. Conduttori e isolanti.
* Concetto di campo elettrico e di potenziale elettrico. Linee di forza e linee di campo. Superfici equipotenziali.
* Moto di una carica in presenza di un campo o potenziale elettrostatico. Lavoro ed energia. Energia potenziale elettrostatica.
* Capacità e sua unità di misura. I condensatori. Collegamento in serie e in parallelo di condensatori.
* Corrente elettrica stazionaria. Resistenza elettrica. Collegamento in serie e in parallelo di resistenze.
* Leggi di Ohm. Forza elettromotrice e circuiti elettrici. Leggi di Kirchoff.
Magnetostatica
* Concetto di campo magnetico. Linee di campo. Confronto tra l’interazione elettrostatica e quella magnetostatica.
* Forza di Lorentz su cariche e su fili percorsi da corrente. Spire e bobine. Il solenoide. Momento magnetico di una spira. Leggi di Laplace e di Ampere.
* Magnetismo nella materia: comportamento para-, dia- e ferromagnetico. Ciclo di isteresi e legge di Curie.
Induzione elettromagnetica
* Fenomeni elettrici e magnetici non stazionari. Induzione elettromagnetica e legge di Faraday-Neumann-Lenz. Induttanza.
* Corrente di spostamento. Teoria di Maxwell delle onde elettromagnetiche.
Onde
* Onde e fenomeni ondulatori. Onde meccaniche. Onde armoniche. Caratteristiche delle onde (velocità di propagazione, periodo, frequenza, lunghezza d’onda) e relazioni tra di esse.
* Energia, potenza e intensità delle onde. Sorgenti puntiformi e onde sferiche.
* Il suono: livello sonoro e scala decibel. Effetto Doppler.
* Onde elettromagnetiche. Velocità di propagazione e relazione tra i campi elettrico e magnetico in un’onda elettromagnetica.
* La luce come onda elettromagnetica. Polarizzazione.
* Ottica geometrica. Riflessione e rifrazione della luce. Indice di rifrazione e legge di Snell.
* Ottica fisica. Interferenza e diffrazione.

Hugh D. Young - Roger A. Freedman, “Principi di Fisica. Volume 2: Elettromagnetismo e ottica”, Pearson editore. ISBN: 9788891932341

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 (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.

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 di 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.

Testi di studio
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.

Klein c. (2004). Mineralogia. Zanichelli.
Deer W.A., Howie R.A. & Zussman Jj. (1994). Introduzione ai minerali che costituiscono le rocce. Zanichelli.
Mottana A. (1989). Fondamenti di mineralogia geologica. Zanichelli.

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.

Prerequisiti
La frequenza ai corsi del primo anno della laurea triennale in Scienze Geologiche a carattere prettamente geologico e chimico rappresenta il pre-requisito richiesto pre la frequenza al Corso di Geologia 1 e Campo Interdisciplinare. I fondamenti di geografia fisica, litologia, chimica inorganica sono richiesti. La conoscenza teorica e la capacità di riconoscimento elementare dei principlai minerali costituenti la crosta terrestre e la conoscenza teorica e pratica delle tecniche di base di costruzione di sezioni geologiche sono fortemente richieste

Attendance at the courses of the Bachelor level in Geological Sciences with a focus on geology and chemistry is a prerequisite required for attendance at the Geology 1 Laboratory and Interdisciplinary Field Course. The fundamentals of physical geography, lithology, inorganic chemistry are therefore required. Theoretical knowledge and elementary recognition of the main mineral principles constituting the earth's crust and theoretical and practical knowledge of basic techniques of construction of geological sections are strongly required.

PROGRAMMA
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.equenza ai corsi del primo anno della laurea triennale in Scienze Geologiche a carattere prettamente geologico e chimico rappresenta il pre-requisito richiesto pre la frequenza al Corso di Geologia 1 e Campo Interdisciplinare. I fondamenti di geografia fisica, litologia, chimica inorganica sono richiesti. La conoscenza teorica e la capacità di riconoscimento elementare dei principlai minerali costituenti la crosta terrestre e la conoscenza teorica e pratica delle tecniche di base di costruzione di sezioni geologiche sono fortemente richieste

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.

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 nel Laboratorio Didattico di Paleontologia e Fotogeologia del Dipartimento di Scienze (Roma Tre). Nella giornata in campagna gli studenti imparano a costruire 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 analisi in laboratorio. Durante le due giornate in laboratorio, debitamente attrezzato 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

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 : 24 lezioni (48h) divise in tre gruppi Fundamenti; Tettonica delle placche; Tettonica regionale (subduzione, collisione, Mediterraneo)
Esercitazioni : 18 (36 h) Carte Geologiche, riconoscimento rocce magmatiche e metamorfiche

Fowler The solid Earth Cambridge University Press

riconoscimento rocce magmatiche intrusive e vulcaniche e loro significato litogenetico

William Scott Mackenzie C H Donaldson C Guilford
Atlante delle rocce magmatiche e delle loro tessiture

Metamorfismo: introduzione e concetti generali. Tipi di metamorfismo, metamorfismo e geodinamica. Le rocce metamorfiche: classi composizionali e le facies metamorfiche. Criteri per il riconoscimento delle rocce metamorfiche e loro calssificazione in base alla struttura/tessitura (fabric). Riconoscimento di fabric primario e secondario. I principali tipi di rocce metamorfiche nel metamorfismo regionale.

Dispense fornite dal docente

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

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

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 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 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.
VENTURINI C. – REALIZZARE E LEGGERE CARTE E SEZIONI GEOLOGICHE. FLACCOVIO DARIO EDITORE, 2012
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.

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.

Testi e dispense fornite dal docente