IN OGNI LEZIONE SARANNO ILLUSTRATI I CLIMI E GLI AMBIENTI CHE HANNO CARATTERIZZATO IL NOSTRO PIANETA, PARTENDO DALL’ADEANO PER FINIRE CON L’OLOCENE.
Adeano ed Archeano: 3h
Proterozoico: 3h
Cambriano: 3h
Ordoviciano: 3h
Siluriano: 3h
Devoniano: 3h
Carbonifero: 3h
Permiano: 3h
Triassico: 3h
Giurassico: 3h
Cretacico: 3h
Paleogene: 3h
Neogene: 3h
Quaternario: 3h
Approfondimenti: cause e dinamiche del cambiamento climatico, principali turnover faunistici e floristici, paleogeografia di dettaglio, argomenti a scelta: 6h

STANLEY S.S. (2009) - EARTH SYSTEM HISTORY. FREEMAN AND COMPANY, NEW YORK, 551 PP.

ELMI S. & BABIN C. (2006) – HISTOIRE DE LA TERRE. DUNOD, PARIS, 239 PP.
ANDERSON D.E., GOUDIE A.S., PARKER A.G. (2007) - GLOBAL ENVIRONMENTS THROUGH THE QUATERNARY. OXFORD UNIVERSITY PRESS, OXFORD, 359 PP.
GORNITZ V. (ED.)(2009) – ENCYCLOPEDIA OF PALEOCLIMATOLOGY AND ANCIENT ENVIRONMENTS. SPRINGER (REFERENCE BOOK).
SELDEN P. & NUDDS J. (2012) – EVOLUTION OF FOSSIL ECOSYSTEMS. MANSON PUBLISHING, 2ND EDITION.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

Definizione di microfacies. Tecniche di campionatura, preparazione dei campioni e strumenti per l’analisi delle microfacies (4h).
Componenti di una microfacies: granuli, matrice e cemento (genesi e significato paleoambientale) (4h).
Classificazione dei litoclasti. Granulometria e tessitura. Classificazioni delle rocce carbonatiche (16h).
Esempi di interpretazione di microfacies: metodi qualitativi e quantitativi (applicazioni di analisi multivariata) (6h).
Classificazione dei bioclasti: riconoscimento dei principali gruppi tassonomici in sezione sottile (14h).
Uso delle analisi geochimiche (isotopi stabili, elementi in traccia, isotopi dello stronzio) nell’analisi di microfacies (2h).
Uso delle analisi gamma-ray nell’interpretazione delle microfacies (2h).

Dispense del docente.

Introduzione al corso. Introduzione a Matlab 1. Calcolo Matriciale; ricerca componenti principali (autovalori, autovettori,…).
Introduzione a Matlab 2: vettori riga, colonna, matrici, figure, importare i dati,... Cenni sui Tensori; rototraslazioni rigide e matrice associata.
Rotazione di un segnale sismico per ricavare la componente radiale e trasversa. Numeri complessi e funzioni trigonometriche. Rappresentazione polare. Fasori. Esercitazione in Matlab: rappresentazione in coordinate cartesiani-polari-sferiche. Calcolo vettoriale. Onde. Onde stazionarie.
Analisi dei segnali: sistema lineare tempo-invariante, Teorema della convoluzione.
Esercitazione sulla risposta impulsiva o al gradino. Serie di Fourier. Trasformata di Fourier. Esercitazione sull'Analisi di Fourier di onde meccaniche. Soluzione dell'equazione delle onde nel dominio della frequenza. Esercitazione: ritardo e fase.
Cross Correlazione – Filtraggio dei dati nel tempo e in frequenza.

Mathematical modelling for Earth sciences. Xin She Yang. Dunedin.

Programma del Corso di fisica della ionosfera e della magnetosfera
Docente: Carlo Scotto
La maggior parte degli argomenti è trattato sul libro di G.W. Prölss ("Physics of the Earth's Space Environment", ed. Springer).Viene fatto riferimento ai paragrafi di detto libro. I restanti argomenti sono riportati nelle note di lezione distribuite. In esse è riportata la relativa bibliografia dettagliata.
Introduzione: scopo del corso e presentazione degli argomenti trattati

1. Nozioni di fisica del plasma magneto-ionosferico
Frequenza di plasma, distanza di Debye e potenziale di Debye-Hückel, condizioni di plasma, libero cammino medio, indice di rifrazione di fase per le onde radio in un plasma senza collisioni e in assenza di campo magnetico, plasma non caldo (Note di lezione). (pag. 232, § 7.3.1, § 7.3.2, § 7.3.3) . Energia del campo elettromagnetico (Note di lezione ). Moto delle cariche elettriche in un campo magnetico: moto di girazione, il momento magnetico come invariante adiabatico, moto ove grad(B) è parallelo a B, bounce motion (§ 5.3.1, § 5.3.2, pp. 220-228), gradient drift motion (§ 5.3.2, pp. 228-229), neutral shift drift, drift E x B e conduttività del plasma in assenza di collisioni, drift sotto l'azione di forze esterne (§ 5.3.1, § 5.3.2, § 5.3.3 pp. 219-233).

2. Il mezzo interplanetario.
La corona solare e il vento solare (§ 6.1 e 6.1.1, pp. 278-282, compresi tutti i richiami). Struttura del vento solare a grande scala e sul piano dell'eclittica (§ 6.1.6). Il campo magnetico interplanetario: osservazioni e caratteristiche fisiche (§ 6.2.1, pp. 300-304). Il current sheet eliosferico (§ 6.2.4). Struttura a settori della componente polare di B (§ 6.2.5). Teorema di Alfvén (Appendice A.14, pp.484-487).

3. Magnetosfera
Il campo geomagnetico in prossimità della Terra (§ 5.2). Drift di curvatura (p. 233). Drift totale (p. 234-235). Moto composto dei portatori di cariche (§ 5.3.4). Popolazioni di particelle nella magnetosfera interna: fasce di radiazione, ring current, plasmasfera (§ 5.4).
Il campo geomagnetico distante: configurazione e classificazione, correnti sul lato diurno della magnetopausa, riflessione delle particelle e formazione della corrente, sistema di correnti nella coda geomagnetica (§ 5.5). Popolazione di particelle nella magnetosfera esterna: magnetotail plasma sheet, magnetotail lobe plasma, magnetospheric boundary layer (§ 5.6). Formazione del bow shock e cenno al magnetosheat (§ 6.4 introduzione e § 6.4.1, pp. 325-328).

4. Ionosfera
Processi di assorbimento, attenuazione della radiazione nei gas, deposizione di energia nell'alta atmosfera: funzione di Chapman. Ionosfera terrestre: cenni storici, profilo verticale di densità elettronica, temperatura ionosferica, produzione e scomparsa di ionizzazione, regioni ionosferiche, equilibrio elettronico, profilo verticale di densità elettronica nella regione E e nella regione F2. (§ 3.2; introduzione del cap 4, § 4.1, § 4.2, § 4.3). Morfologia della ionosfera: le cuspidi sulla traccia degli ionogrammi e le regioni ionosferiche (Note di lezione). Variazioni regolari della ionosfera: strati E ed F1(Note di lezione). Variazioni irregolari della ionosfera: strato F2 (Note di lezione ). Strato E sporadico (Note di lezione ). Modello fotochimico semplificato per le regioni E ed F: strato F1 (Note di lezione). Modello fotochimico semplificato per la regione D (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio con collisioni ed in assenza di campo magnetico; interpretazione della parte immaginaria dell'indice di rifrazione: l'assorbimento (Note di lezione). Solar flares e short waves fadeout (Note di lezione). Ulteriori note sullo strato F1 (Note di lezione). Ulteriori note sullo strato E (Note di lezione).

5. Teoria Magnetoionica
Introduzione. Equazioni costitutive per un plasma freddo con collisioni ed in presenza di un campo magnetico (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio nella ionosfera, trascurando le collisioni e considerando il campo magnetico terrestre: equazione di Appleton-Hartree (Note di lezione). Continuità di nf in X=1. Gli zeri dell'equazione di Appleton-Hartree senza collisioni: caso di propagazione longitudinale, trasversale e generale (Note di lezione). Polarizzazione: continuità in X=1 nel caso generale e nel caso di propagazione longitudinale. Polarizzazione in propagazione longitudinale: dipendenza dal segno di YL. Polarizzazione in condizioni generali, per X=1 (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio nella ionosfera, considerando le collisioni e il campo magnetico terrestre. Cenno alla polarizzazione nel caso collisionale. Curve di (X) con collisioni: importanza della regola di Booker (Note di lezione). Condizioni di riflessione e ionogrammi, traccia ordinaria, straordinaria. Raggio Z (Note di lezione). Esempi di ionogrammi (Note di lezione)
Così come indicato nelle note di lezione, il materiale di questa unità didattica si trova su: Ratcliffe, J. A. (1959), The magneto-Ionic Theory and its Applications to the Ionosphere, Cambridge University Press.

6. Assorbimento e dissipazione dell'energia del vento solare
Topologia dell'alta atmosfera polare (§ 7.1). Campi elettrici, e convezione del plasema (§ 7.2). Conduttività e correnti nella ionosfera polare (§ 7.3). Aurore polari: dissipazione dell'energia delle particelle aurorali, origine delle particelle aurorali, aurora diffusa e discreta(§ 7. 4). Solar Wind Dynamo (§ 7.6.1), magnetosfera aperta(§ 7.6.2), convezione del plasma nella magnetosfera aperta (§ 7.6.3), magnetosfera aperta con coda (§ 7.6.4), cenno alla riconnessione (parte del § 7.6.5), correnti di Birkeland nelle regioni 1 e 2 (§ 7.6.6).

7. Tempeste geosferiche
Tempeste magnetiche: variazione regolari, elettrogetto equatoriale, attività magnetica alle basse, alte e medie latitudini, indici geomagnetici (§ 8.1). Sottotempeste magnetiche: fase di crescita e espansione, onde di Alvfèn e loro ruolo (§ 8.3). Tempeste ionosferiche: tempeste negative e positive (§ 8.5).

1) G.W. Prölss "Physics of the Earth's Space Environment"
2) Appunti di lezione.

1 Sistema Solare
- Descrizione del Sistema Solare nel suo insieme, distribuzione di massa e di momento angolare, osservabili astrofisiche.
- Descrizione delle osservabili planetologiche: caratteristiche dei pianeti, dei sistemi di satelliti, dei corpi minori del Sistema Solare
- I pianeti terrestri:caratteristiche generali e processi evolutivi delle superfici planetarie.
- I pianeti terrestri:storia termica, craterizzazione, vulcanismo, tettonica. Planetologia comparata.
- Meteoriti e corpi minori: indizi per la formazione del Sistema Solare, cenni sulla datazione
- I pianeti giganti
- Satelliti planetari
- Struttura interna dei pianeti, differenze tra pianeti terrestri e giganti, evoluzione
- Atmosfere planetarie
2 Pianeti Extrasolari
- Introduzione storica
- Metodi indiretti per la scoperta dei pianeti Extrasolari
- Metodi diretti per la scoperta dei pianeti Extrasolari
- Caratteristiche dei pianeti Extrasolari
- Fisica dei Pianeti Extrasolari
- Caratterizzazione e risultati
- Quale vita?
- Abitabilità e zona abitabile
- La ricerca della vita
3 Parte Comune
- Cenni sulla Teoria della formazione planetaria

- non esiste un testo unico che tratti in modo completo gli argomenti del corso. Un teso consigliato è: Imke de Pater and Jack J. Lissauer, Planetary Sciences, Cambridge University Press.
Durante il corso verranno suggeriti di volta in volta articoli scientifici di review.
Materiali:
- Slides del corso
- Articoli scientifici

Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:
Definizione e tipologia dei sistemi urbani. I fattori di pericolosità naturale e dei rischi delle aree urbane. Il ruolo delle condizioni geologiche, l’influenza dei fattori naturali nel tempo e delle condizioni geografiche sullo sviluppo delle aree urbane. Il concetto di rischio, la valutazione dei fattori di esposizione, di pericolosità, di vulnerabilità nelle aree urbane. Il caso di Roma, analisi dei singoli fattori di pericolosità e della loro evoluzione temporale. Metodologie per la raccolta, la normalizzazione, l’elaborazione di dati diretti del sottosuolo dell'ambiente urbano. Applicazioni tematiche e casi reali.

Geologia di Roma “Vol L” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (1995).
La geologia di Roma dal centro storico alla periferia “Vol LXXX” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (2008).
U. Ventriglia – Geologia del territorio del Comune di Roma, a cura dell’Amministrazione Provinciale di Roma, (2002).
G. Gisotti – Ambiente urbano. – Dario Flaccovio Editore, Palermo (2007).

INTRODUZIONE ALLA GEOTECNICA. ANALISI GRANULOMETRICHE. RELAZIONE TRA LE FASI COSTITUENTI UNA TERRA. LIMITI. SISTEMI DI CLASSIFICAZIONE DELLA TERRA E DELLE ROCCE. L'ACQUA NEL TERRENO. RESISTENZA AL TAGLIO DELLE TERRE. COMPRESSIBILITA’ E CONSOLIDAZIONE. OPERE DI SOSTEGNO. CAPACITÀ PORTANTE DELLE FONDAZIONI DIRETTE. STABILITÀ DEI PENDII. CLASSIFICAZIONE E PROPRIETA’ INDICI DELLE ROCCE. CRITERI DI RESISTENZA DELLE ROCCE. APPLICAZIONI DI MECCANICA DELLE ROCCE. NORMATIVA E LEGISLAZIONE.

LAMBE T.W. & WHITMANN R.W., SOIL MECHANICS, J. WILEY & SONS, LONDON
LANCELLOTTA R., GEOTECNICA, ZANICHELLI, BOLOGNA.
COLOSELLI COLOMBO. ELEMENTI DI GEOTECNICA. ZANICHELLI. BOLOGNA
INTRODUCTION TO ROCK MECHANICS. R.E. GOODMAN.
DISPENSE ED ARTICOLI FORNITI DAL DOCENTE.

Informatizzazione ed organizzazione archivio dati. Analisi ed elaborazioni geospaziali col software Open Source “QGIS” e utilizzo librerie: GDAL/OGR, SAGA, GRASS. Acquisizione dei dati GIS dal web (e.g. servizio geologico italiano, agenzie aerospaziali -NASA, ESA, JAXA- JRC-Unione Europea; USGS-USA) e visualizzazione dati WMS da Webgis internazionali, nazionali e regionali. Processamento dati raster, vettoriali e tabelle attributi, join tra tabelle attributi e geoprocessing. Georeferenziazione e Cartografia. Elaborazione in GIS dei modelli digitali del terreno (isoipse, pendenza, rilievo ecc.). Gis e remote sensing. Analisi geomorfologica in GIS e disegno di una carta geologica (digitalizzazione base, avanzata e cad in Qgis). Gestione DBMS relazionali (postGIS e SpatiaLite) per l’elaborazione di dati litologici, idrogeologici in profondità. Elaborazione di sezioni geologiche (midvatten, inkscape). Distribuzione e condivisione dati nel web (e.g. GeoServer, Geonode, OSM). Qgis e Python (PyQGIS) ed esempi di script in geologia. Accenni di Qgis e R per l’analisi geostatistica. Interpolazione. Esercitazioni (tramite l’utilizzo di dati reali) e teoria dello studio di suscettibilità spaziale di movimenti franosi, applicazione del GIS alla microzonazione sismica, idrogeologia, vulcanologia, utilizzo del gis per il data mining immediato dei disastri naturali (e.g. JRC-Unione Europea), risk management e GIS come supporto decisionale. Restituzione cartacea e digitale degli elaborati (mappe 2D e modelli 3D con video del modello 3D).

Testi di riferimento
Dispense, articoli specialistici e scientifici forniti dal docente, web learning
Testi per approfondimento (facoltativi e non necessari per l'esame)
1. Mario A. Gomarasca – Basics of geomatics – Springer 2009
2. Noti V. “GIS Open Source per Geologia e Ambiente”, Ed. Flaccovio (2014)

Parte I – INTRODUZIONE
• Introduzione alla geologia dell’esplorazione petrolifera
• Il ruolo dei dati sismici e di pozzo nell’esplorazione petrolifera
• Sismica a riflessione

Parte II – ACQUISIZIONE SISMICA
• Acquisizione sismica, a terra e a mare, 2D e 3D.
• Sorgenti e ricevitori sismici
• La geometria dei profili di sismica a riflessione

Parte III – ELABORAZIONE SISMICA (PROCESSING)
• Introduzione
• Basi del processing sismico
• Processing nel dominio tempo e profondità

Parte IV – POZZI E LOGS
• Introduzione
• Well logs: profondità e risoluzione, Caliper log, Gamma Ray log, Sonic Log, Density log, Neutron Log, porosità e litologia.
• Interpretazione e correlazioni di logs di pozzo
• Checkshot (CS), Vertical Seismic Profile (VSP) e sismogrammi sintetici

Parte V – INTERPRETAZIONE SISMICA 2D e 3D
• Concetti base di interpretazione sismica
• Introduzione alla stratigrafia sequenziale sismica
• Modelli acustici e facies sismiche
• Interpretazione di orizzonti e faglie
• Creazione di mappe strutturali
• Utilizzo degli attributi sismici
• Integrazione dei dati sismici di pozzo
• Elementi di conversione tempi-profondità

- Practical seismic interpretation by Michael E. Bradley (Editor)
- Interpretation of Three-Dimensional Seismic Data, by Alistair R. Brown. Society of Exploration Geophysicists
- Basic Well Log Analysis, by Steven Henderson and Neil Hurley, AAPG Methods in Exploration Series 16

Introduzione e scopo delle sezioni geologiche bilanciate. Principali tecniche utilizzate in passato. I fondamentali delle sezioni geologiche profonde. Geometrie Ramp-Flat. Diagrammi di Separazione stratigrafica. Linee di Cutoff (intersezioni faglie limiti stratigrafici). Fault Branching (ramificazione delle faglie). Proiezione in profondità dei dati geologici. Dip analysis (analisi delle pendenze). Fault-related folding (pieghe da faglia): fault-bend folding; fault-propagation folding. Thick skin e thin skin tectonics (tettonica pellicolare e tettonica a rampe). Retrodeformazione di una sezione geologica. Restaurazione geometrica angolare e sinuosa. Sezioni trasversali e sezioni longitudinali. Contributo della deformazione fragile nella preparazione di una sezione profonda. Il ruolo dell’erosione e della compattazione. L’ammissibilità di una sezione bilanciata. Metodi di bilanciamento utilizzando software grafici commerciali. Introduzione all’utilizzo di software specifici. Il ruolo della fratturazione nella permeabilità dei reservoirs. Metodologie di previsione della fratturazione connessa all’evoluzione tettonica delle strutture geologiche attraverso la modellizzazione numerica della loro evoluzione temporale e spaziale e il confronto con analoghi.

N.B. Woodward, S.E. Boyer, J. Suppe (1989)- Balanced Geological Cross-Sections: an essential technique in geological research and exploration. - American Geophysical Union. R.C.

Le proprietà fisiche dei minerali, trattamento e separazione dei minerali, principi di spettroscopia, raggi X, emissione ed assorbimento, diffrazione dei raggi X, le spettroscopie vibrazionali (Raman, FTIR), la microscopia elettronica (SEM) e l'analisi in fluorescenza X (XRF), tecniche di microanalisi (EMPA-WDS), casi di studio, lavoro pratico, seminari.

A.F. GUALTIERI INTRODUZIONE ALLE TECNICHE ANALITICHE STRUMENTALI, ED. LIBRERIA UNIVERSITARIA
Dyar, Gunter, Tasa (2008). Mineralogy and optical mineralogy. Mineralogical Society of America. 708 pp. Disponibili versioni PDF e iPad.
Hutchison (1974) Laboratory handbook of petrographic techniques. Wiley, 527.

L’ambiente celeste; il Sistema solare; forma e dimensioni della Terra; i moti principali della Terra (rotazione e rivoluzione); i moti millenari della Terra; la Terra e la Luna.
L’orientamento; il tempo e la sua misura; la rappresentazione della superficie terrestre; le coordinate geografiche (latitudine e longitudine); la lettura delle carte topografiche.
Le forme del rilievo e il modellamento del rilievo terrestre; l’idrosfera marina, l’idrosfera continentale, la criosfera; l’atmosfera; il clima.
I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico.

Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi della biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a: valutazione, interpretazione e contestualizzazione di fotografie acquisite con tecniche microscopiche. Capacità di comunicare in maniera efficace e con la corretta terminologia;
Competenze applicate: Le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della citologia permetteranno agli studenti di applicarle allo studio dei tessuti. Inoltre, gli studenti saranno in grado di riconoscere e commentare un preparato o una fotografia acquisiti con uno strumento microscopico. Infine, tali conoscenze permetteranno agli studenti di comprendere gli approfondimenti disciplinari che verranno svolti negli anni successivi.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri. Cenni sulla glicolisi. I principali lipidi di interesse biologico. Aminoacidi e proteine. Cenni sulla struttura e funzione delle proteine. Gli enzimi.
Gli acidi nucleici. Struttura di DNA e RNA. La replicazione del DNA, Trascrizione ed RNA messagero, Codice genetico, i ribosomi e la sintesi proteica.
Le membrane cellulari: composizione chimica, Il modello a mosaico fluido. Proteine intrinseche ed estrinseche. Permeabilità e trasporto attivo. Canali ionici. Giunzioni intercellulari: zonula occludens, zonula adherens e desmosomi.
Via citoplasmatica e via secretoria, Il reticolo endoplasmico, Origine e smistamento delle proteine secretorie e di membrana. Apparato di Golgi. Lisosomi, Perossisomi, Endocitosi, fagocitosi, esocitosi.
Struttura dei mitocondri, Probabile origine di mitocondri e plastidi, Il DNA nei mitocondri, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Gli istoni e i nucleosomi. Eucromatina ed eterocromatina. Il nucleolo. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. Cellule aploidi, diploidi e poliploidi. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi. Fasi e sottofasi della meiosi. Il significato della meiosi e del crossing over. La ricombinazione.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Caratteristiche generali. Epiteli di rivestimento. Classificazione e funzioni. La lamina basale.
Tessuto connettivo. I diversi tessuti connettivi: caratteristiche generali e caratteristiche specifiche dei diversi tessuti connettivi. Il connettivo propriamente detto. Classificazione dei connettivi. Matrice extracellulare. Le cellule del connettivo e loro funzione.
Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Il plasma: composizione e funzioni. Eritrociti e globuli bianchi: caratteristiche morfologiche e funzionali.
Tessuto osseo. Osso spugnoso e osso compatto. Struttura microscopica dell'osso: l'osteone. Osteoblasti, osteociti, osteoclasti.
Tessuto muscolare. Il tessuto muscolare liscio. Il tessuto muscolare scheletrico. Struttura e ultrastruttura della fibra muscolare. Miofibrille e miofilamenti: il sarcomero. La contrazione muscolare. Il tessuto muscolare cardiaco.
Tessuto nervoso. Il sistema nervoso centrale e periferico. Morfologia del neurone. Cenni sulla conduzione dell'impulso nervoso. La sinapsi. Neuromediatori. Neuroglia.

Citologia ed Istologia
Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes
Citologia
IL MONDO DELLA CELLULA, Wayne M. Becker, Lewis J. Kleinsmith, Jeff Hardin, Gregory Paul Bertoni, Addison Wesley Pearson
L'essenziale di BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, ALBERTS B, HOPKIN K, BRAY D, JOHNSON A, LEWIS J, RAFF M, ROBERTS K, WALTER P, Zanichelli
Principi di BIOLOGIA DELLA CELLULA, PLOPPER George, Zanichelli
Molecole, Cellule e Organismi, AA Vari, EdiSES
Istologia
Istologia ed Elementi di Anatomia Microscopica, Dalle Donne et al, EdiSES
Istologia, JUNQUEIRA, Mescher AL, Piccin
ISTOLOGIA DI V. MONESI, ADAMO ET AL., PICCIN
ATLANTE DI ISTOLOGIA E ANATOMIA MICROSCOPICA, ROSS - PAWLINA - BARNASH, CASA EDITRICE AMBROSIANA (ATLANTE)

I testi dovrebbero essere dell'ultima edizione disponibile.

1.Geometria Euclidea: Rudimenti di storia della matematica greca. Le costruzioni con riga e compasso. I problemi classici della matematica greca. Gli Elementi di Euclide.
2.La questione del V Postulato: Il tentativo di Posidonio. Enunciati equivalenti: Playfair, Wallis, la transitività del parallelismo. L’opera di Saccheri. Quadrilateri di Saccheri. Le tre ipotesi. Il Teorema di Saccheri-Lagrange e l’esclusione dell’ipotesi dell’angolo ottuso. La nascita della geometria non-euclidea in Bolyai e in Lobachewski.
3. Le simmetrie del piano: Simmetrie del piano e tipi di simmetrie. Caratterizzazione delle isometrie tramite l’immagine di una terna di punti non allineati. Il Teorema di Chasles. Gruppi discreti di isometrie. Rosoni, fregi e Mosaici. Il Teorema di addizione dell’angolo. Teorema di Leonardo e classificazione dei gruppi discreti finiti. Cenni della dimostrazione della classificazione dei gruppi di fregi. Il Teorema di restrizione cristallografica e la classificazione dei gruppi di mosaici.
4. La geometria di Gauss: La geometria della Sfera. Le geometrie localmente euclidee. Gruppi uniformemente discontinui di isometrie. Il Toro, il nastro di Moebius, la bottiglia di Klein. Classificazione dei gruppi uniformemente discontinui. Cenni della dimostrazione del Teorema di classificazione delle geometrie localmente euclidee
5.Moduli di geometrie sul Toro e geometria iperbolica. Geometrie simili. Geometrie simili sul Toro. La figura modulare. Il modello del semipiano superiore di Poincaré. Rette e distanza. Ciò che ripugna Saccheri e che non ripugnava Aristotele

R. Trudeau: "La rivoluzione non Euclidea" Bollati Boringhieri
V. Nikulin, I. Shafarevich "Geometries and groups" Springer ed.

Introduzione: pericolosità e rischio, inquadramento storico;
Concetti generali: le Scienze della Terra; i disastri naturali; metodi di prevenzione, previsione, pianificazione e gestione dei disastri naturali.
Analisi, comprensione fisica e impatto sociale dei disastri naturali nelle Scienze della Terra: terremoti, eruzioni, tsunami, frane, uragani e cicloni, alluvioni, siccità, cambiamenti climatici, variazioni livello marino.
Sintesi: verso una visione generale e condivisa di mitigazione dei disastri naturali.

materiale fornito dal docente

Programma del corso
Richiami di Geomorfologia applicata
Descrizione e classificazione dei fenomeni franosi. Esempi di frane e loro interferenza con opere infrastrutturali, in rete e puntuali. Concetti di pericolosità e rischio.
Richiami di Geotecnica
Caratteristiche di resistenza dei terreni coesivi e granulari. Principio delle tensioni efficaci. L’influenza delle pressioni interstiziali nella stabilità dei pendii. La spinta delle terre e le opere di sostegno.
Richiami di geologia strutturale e geomeccanica
Metodi per la descrizione quantitativa delle discontinuità (ISRM). Le proiezioni stereografiche. La classificazione geomeccanica degli ammassi rocciosi (metodi di Hoek, Barton, Bieniawski). Il “Geological Strength Index” GSI.
Criteri e metodi di indagine e di monitoraggio dei pendii
Tecniche di studio di superficie e di profondità. Tecniche di indagine (sondaggi, prove penetrometriche, geofisica, ecc..) e loro applicazione in funzione delle tipologie di dissesto. Le prove di laboratorio. Le strumentazioni per il monitoraggio dei pendii (inclinometri, piezometri,
topografia, ecc..). Esempi di programmazione di indagini.
Le verifiche di stabilità dei pendii
Pendii in terra: cenni ai metodi di verifica all’equilibrio limite (Janbu, Bishop). Il pendio indefinito. Pendii in roccia: Scivolamento piano di cunei, scivolamento di cunei tridimensionali.
Criteri e tipologie di intervento
La scelta del tipo di intervento. La stabilizzazione delle frane: gli interventi di contrasto e quelli di eliminazione delle cause. Opere di sostegno, rigide e flessibili (muri, paratie). Esempio di verifica di stabilità di un muro. Gli interventi di drenaggio: esempio di dimensionamento di una trincea
drenante. Gli interventi di Ingegneria Naturalistica.

Testi di studio
Dispense, articoli specialistici forniti dal docente

Testi per approfondimento
Colombo-Colleselli: Elementi di Geotecnica. Zanichelli
Lancellotta (2004). Geotecnica. Zanichelli
International Society for Rock Mechanics: Suggested Methods for the
Quantitative description of discontinuities in Rock Masses
Bromhead E.N: The Stability of Slopes. Blachie and Son ltd R.

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine del magmi nell’area mediterranea.



Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico. Orogenesi e metamorfismo: esempi regionali.



Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte I

J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey



Parte II

Bucher & Fry - Petrology Of Metamorphic Rocks. Springer



Parte III

Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine dei magmi nell’area mediterranea.

Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico.

Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte prima
J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey

Parte seconda
Bucher & Fry - Petrology of Metamorphic Rocks. Springer

Parte terza
Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine del magmi nell’area mediterranea.

Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico. Orogenesi e metamorfismo: esempi regionali.

Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte prima
J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey

Parte seconda
Bucher & Fry - Petrology Of Metamorphic Rocks. Springer

Parte terza
Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Introduzione, sostenibilità ambientale e risorse energetiche, il ruolo delle georisorse nello sviluppo della società umana, principi di giacimentologia, classificazione dei giacimenti e caratteristiche geologiche, cave e miniere, materiali naturali utili all’uomo, mineralogia applicata all’ambiente. Casi di studio: i pigmenti, i metalli, cementi e calcestruzzi, le zeoliti, le ceramiche, i materiali litoidi di interesse per i beni culturali, seminari.

NOTE ED APPUNTI DI LEZIONE DEL DOCENTE, DA INTEGRARSI CON
SE Kesler e AC Simon (2015). Mineral resources, economics and the environment. Cambridge University press. 433 pp.
Ugo Bardi (2011) La terra svuotata. Editori Riuniti, 295 pp.
G. Tanelli (2009) Georisorse e ambiente. Aracne. 280 pp.

Elementi di chimica delle acque. Interazione acqua-roccia (dissoluzione, lisciviazione, mixing, processi redox, assorbimento, precipitazione, scambio ionico). La classificazione delle acque (diagrammi di: Piper, Schoeller, Chada e Stiff). Equilibri chimici e speciazione. Gas disciolti. Datazione delle acque antiche (14C) e moderne (3H e CFC). Uso degli isotopi ambientali in idrogeologia ---- Campionamento delle acque (sorgenti e corsi d’acqua) nella Valle della Caffarella (Roma) e analisi in situ (T, pH, CE, TDS). Determinazione in laboratorio della concentrazione di Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3- NO2-, SiO2, PO43-. Elaborazione dati e modellazione col programma PHREEQC. Relazioni tra facies idrogeochimica e assetto geologico-strutturale dell’area romana.

Dispense, articoli specialistici forniti dal docente
C.A.J. Appelo, Dieke Postma Geochemistry, Groundwater and Pollution, CRC Press Second Edition, 2005, ISBN 9780415364218

Il corso mira a fornire allo studente strumenti e metodi per lo studio dei minerali delle rocce. Dopo un richiamo dei concetti base della cristallografia morfologica e strutturale, saranno studiati dal punto di vista sistematico e cristallochimico i minerali più importanti nell’ambiente geologico, in particolar modo i silicati. Verranno infine trattate le principali applicazioni dei materiali naturali in industria, tecnologia e nel recupero dei beni culturali. È parte integrante del corso l'insegnamento delle tecniche moderne di analisi dei minerali e dell'uso dei dati in mineralogia quantitativa.

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.

Introduzione, cordati, vertebrati basali: 3h
"Agnati" e origine della mandibola: 3h
Condritti e osteitti: 3h
Sarcopterigi e origine dei tetrapodi: 3h
Anfibi: 3h
Anapsidi: 3h
Diapsidi: 3h
Dinosauri: 3h
Pterosauri vs. Aves: 3h
Sinapsidi: 3h
Mammiferi mesozoici-Metateri: 3h
Afroteri e Xenartri: 3h
Boreoeuteri: 3h
Laurasiateri: 3h
Euarchontoglires: 3h
Primati: 3h

Il testo di base è:
Benton M.J. (2005) - Vertebrate Palaeontology. Blackwell Publishing, 472 pp.
e le sue successive edizioni aggiornate.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

Descrizione del programma
1. Unità statistica e popolazione
2. Caratteri qualitativi e quantitativi e loro misura
3. Osservazioni statistiche e raccolta dati
4. Tipi di errori
5. Rappresentazioni grafiche
6. Distribuzioni di frequenza univariate e bivariate
7. Media, mediana, moda e altri indici di posizione
8. Dispersione e variabilità
9. Interpolazione di distribuzioni semplici e il metodo dei minimi quadrati
10. Correlazione e regressione lineare
11. Concetto di probabilità
12. Pericolosità e tempi di ritorno
13. Distribuzioni di probabilità
14. Test statistici
15. Elementi di analisi delle serie temporali
16. Autocorrelazione, Cross correlazione
17. Elementi di statistica spaziale
18. Cenni di analisi multivariata: Principal Component Analysis, Factor Analysis, Cluster Analysis
19. Indicatori statistici
20. L’utilizzo della statistica ufficiale
21. Elaborazione statistica di dati sperimentali nell’ambito delle Scienze della terra con utilizzo di MS Excel e R

J. C. DAVIS – Statistical and data analysis in Geology – Third Edition. Ed. Wiley.

I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico, le rocce magmatiche, le rocce sedimentarie, le rocce metamorfiche, giacitura e deformazione delle rocce.
I fenomeni vulcanici: il magma e l’attività vulcanica, i principali tipi di eruzione, forme degli edifici vulcanici, prodotti dell’attività vulcanica, la distribuzione geografica dei vulcani, i vulcani e l’uomo (il rischio vulcanico).
I fenomeni sismici: la teoria del rimbalzo elastico, il ciclo sismico, tipi di onde sismiche e loro propagazione e registrazione, la forza di un terremoto (scale di intensità e magnitudo), la distribuzione geografica dei terremoti, l’attività sismica e l’uomo (rischio sismico).
La tettonica delle placche: la struttura interna della Terra, la struttura della crosta, il campo magnetico terrestre, il flusso di calore della Terra, i moti convettivi all’interno della Terra, dall’ipotesi della deriva dei continenti alla formulazione della teoria della tettonica delle placche.
La Terra come sistema integrato: interazione tra i diversi sistemi del Pianeta (biosfera, atmosfera, idrosfera, litosfera, criosfera), l’atmosfera terrestre, il clima e i fenomeni meteorologici, le risorse naturali rinnovabili e non rinnovabili.
Escursione Caffarella
Escursione Roma

Testi consigliati
Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

USO DI PROGRAMMI DIDATTICI NELL'INSEGNAMENTO DELLA MATEMATICA: I SOFTWARE GEOGEBRA E MATHEMATICA.
COMANDI PER IL CALCOLO SIMBOLICO E NUMERICO, LA VISUALIZZAZIONE DI GRAFICI, CURVE E SUPERFICI E LA LORO ANIMAZIONE AL VARIARE DI PARAMETRI.
ESEMPI DI PROBLEMI: PROPRIETÀ DEI TRIANGOLI NELLA GEOMETRIA EUCLIDEA ED ESEMPI DI GEOMETRIE NON EUCLIDEE, APPROSSIMAZIONE DI PI GRECO E DI ALTRI NUMERI IRRAZIONALI, SOLUZIONI DI EQUAZIONI E DISEQUAZIONI, SOLUZIONI DI SISTEMI, DETERMINAZIONE E VISUALIZZAZIONE DI PARTICOLARI LUOGHI GEOMETRICI, DERIVATA DI UNA FUNZIONE, CALCOLO APPROSSIMATO DI AREE.

DISPENSE DEL DOCENTE SU UN ELENCO DI PROBLEMI DA VISUALIZZARE E RISOLVERE (SIMULANDO UN LABORATORIO SCOLASTICO) CON L'AIUTO DEL SOFTWARE MATHEMATICA O GEOGEBRA.

il corso rivisita argomenti algebrici di base, fra cui:
divisibilità, algoritmo di Euclide,
frazioni continue, numeri di Fibonacci,
combinatoria, costruzioni con riga e compasso, cardinalità, reticoli e algebre di Boole

testi consigliati (non da acquistare)
Baldoni, Ciliberto, Piacentini: Aritmetica, crittografia e codici
Papick, Algebra Connections
Materiale e dispense online

Modulo 1.Dalla conoscenza comune alla conoscenza scientifica. Gli indicatori dellaconoscenza scientifica; il contributo dell’istruzione formale all’immagine della scienza; la comunicazione scientifica.
Modulo 2. La Didattica della Fisica, uncampo di ricercaOrigine e sviluppo della ricerca in didattica della Fisica in Italia; il paradigma costruttivista; i concetti e le misconcezioni; la ricerca sulle rappresentazioni mentali; i modelli di cambiamento concettuale; i nuclei concettuali della Fisica.
Modulo 3. L’insegnamento scientifico nella Scuola secondaria Progettare il curricolo diFisica nei diversi ordini e nei vari indirizzi di studio; il processo di insegnamento/apprendimento; la didattica orientativa e la didattica laboratoriale come approccio metodologico didattico; dai contenuti alla programmazione per competenze; l’orientamento formativo.
Modulo 4. Il ruolo del “laboratorio” nell’apprendimento della FisicaIntegrazione fra teoria e verifica sperimentale; dall’osservazione del fenomeno alla costruzione del modello; i diversi modi di “fare laboratorio”; progettazione di unità di lavoro individuando le più opportune attività sperimentali (dimostrative; in aula con materiali poveri, in laboratorio strumentale, simulate attraverso i sussidi multimediali); implementazione delle abilità operative di laboratorio per la gestione degliesperimenti.
Modulo 5. Progettazione flessibile e modulare dei contenuti/conoscenze, metodologie didattiche e ambienti di apprendimentoInuclei fondanti della Fisica; analisi e progettazione di percorsi didattici che rispondano a criteri di verticalità (evoluzione dei concetti coerente e adeguata allo sviluppo cognitivo degli studenti) e trasversalità (integrazione della Fisica con le altre discipline); simulazioni di metodologie didattiche quali: lezione dialogata, attività di microteaching, co-progettazione, valutazione peer-to-peer, attività di cooperative learning, lavoro di gruppo.
Modulo 6.Valutazione formativa dell’apprendimento Modalità e strumenti utilizzati nelle varie fasi di monitoraggio, misura, verifica, valutazione e autovalutazione dell’apprendimento; individuazione di contesti di apprendimento in grado di sviluppare e rilevare le competenze; il Sistema Nazionale di Valutazione (SNV).
Modulo 7.Fisica Moderna e ContemporaneaIl ruolo della Fisica moderna e contemporanea nei programmi scolastici: quali contenuti/percorsi proporre che garantiscano agli studenti una reale comprensione di essi.Il nuovo Esame di Stato e il ruolo della Fisica nella seconda prova scritta nei Licei scientifici.Laboratorio strumentale.Sono previsti cinque laboratori strumentali di tre ore ciascuno nei mesi di Marzo, Aprile e Maggio.

Gli studenti possono usufruire sulla Piattaforma del Dipartimento di Matematica e Fisica del seguente materiale didattico: presentazioni Power-pointrelative ai contenuti delle lezioni, articoli di ricerca, materiale di lavoro (testi da analizzare tratti da libri di testo, articoli di divulgazione scientifica, memorie originali, schede “tutorial”, filmati, applet, schede per lavori di gruppo, griglie per la valutazione degli apprendimenti, web-sites).

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE
Arons Arnold B. 1992, Guida all'insegnamento della fisica, Zanichelli•P. Guidoni, M. Arcà 2000 –Guardare per sistemi e guardare per variabili –l’educazione scientifica di base -AIF Editore•Vicentini M., Mayer M. (a cura di) (1999). Didattica della Fisica, Loescher Editore.•Grimellini Tomasini N., Segré G. (a cura di) (1991). Conoscenze scientifiche: le rappresentazioni mentali degli studenti, La Nuova Italia, Firenze.•La fisica secondo il PSSC, 25 film del Physical Science Study-Zanichelli•F. Bocci, Manuale per il laboratorio di fisica: introduzione all’analisi dei dati sperimentali -Zanichelli

1. Introduzione al corso, Fisica Terrestre e dell'ambiente

2. Introduzione a Matlab, matrici e vettori, funzioni

3. Introduzione ai segnali e richiami su serie e trasformate di Fourier. Funzione di trasferimento, causalità, relazione di dispersione

4. Esercitazione Matlab, risposta impulsiva

5. Teorema del campionamento, aliasing, segnale analitico, energia del segnale

6. Esercitazione Matlab, trasformata di Fourier, FFT

7. Serie storiche

8. Esercitazione Matlab, Minimi quadrati e filtraggio dei dati

9. Introduzione al Climate change

10. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

11. Terremoti e propagazione delle onde

12. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

13. Equazioni di Maxwell, relazioni costitutive

14. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

15. Misure elettromagnetiche a bassa frequenza e alta frequenza

16. Esercitazione sull'individuazione della sorgente del terremoto

17. Relazione tra parametri elettrici e parametri idraulici: conducibilità elettrica e permeabilità idraulica

18. Esercitazione sull'individuazione della sorgente del terremoto

19. Equazione di dispersione idrodinamica

20. Esercitazione sulla diffusione di un'inquinante

D. C. Champeney, Fourier Transform and their applications, Academic Press.



A. R. Von Hippel, Dielectric and Waves, John Wiley & Sons.

IN OGNI LEZIONE SARANNO ILLUSTRATI I CLIMI E GLI AMBIENTI CHE HANNO CARATTERIZZATO IL NOSTRO PIANETA, PARTENDO DALL’ADEANO PER FINIRE CON L’OLOCENE.
Adeano ed Archeano: 3h
Proterozoico: 3h
Cambriano: 3h
Ordoviciano: 3h
Siluriano: 3h
Devoniano: 3h
Carbonifero: 3h
Permiano: 3h
Triassico: 3h
Giurassico: 3h
Cretacico: 3h
Paleogene: 3h
Neogene: 3h
Quaternario: 3h
Approfondimenti: cause e dinamiche del cambiamento climatico, principali turnover faunistici e floristici, paleogeografia di dettaglio, argomenti a scelta: 6h

STANLEY S.S. (2009) - EARTH SYSTEM HISTORY. FREEMAN AND COMPANY, NEW YORK, 551 PP.

ELMI S. & BABIN C. (2006) – HISTOIRE DE LA TERRE. DUNOD, PARIS, 239 PP.
ANDERSON D.E., GOUDIE A.S., PARKER A.G. (2007) - GLOBAL ENVIRONMENTS THROUGH THE QUATERNARY. OXFORD UNIVERSITY PRESS, OXFORD, 359 PP.
GORNITZ V. (ED.)(2009) – ENCYCLOPEDIA OF PALEOCLIMATOLOGY AND ANCIENT ENVIRONMENTS. SPRINGER (REFERENCE BOOK).
SELDEN P. & NUDDS J. (2012) – EVOLUTION OF FOSSIL ECOSYSTEMS. MANSON PUBLISHING, 2ND EDITION.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici e sperimentali per la comprensione dei meccanismi di generazione dei terremoti mediante lo studio sismologico e geodetico della sorgente sismica e della deformazione crostale associata al ciclo sismico, con particolare attenzione alla sismicità della nostra penisola. Saranno inoltre affrontate tematiche relative alla microzonazione, alla pericolosità sismica e alla sua applicazione nella normativa antisismica, nonché prove pratiche per l’acquisizione e l’analisi dei dati sismici e geodetici.

Terremoti e onde. Metodi e pratica della sismologia moderna. Aldo Zollo e Antonio Emolo, Liguori Editore, 2011.
Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure. Seth Stein and Michael Wysession, Blackwell Publishing, 2003.
Geotechnical Earthquake Engineering. Kramer, S.L., Prentice Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, 1996.
Terremoto e rischio sismico. M.G. Ciaccio e G. Cultrera, Collana Fondamenti, Ed. Ediesse, 2014.

Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:
Definizione e tipologia dei sistemi urbani. I fattori di pericolosità naturale e dei rischi delle aree urbane. Il ruolo delle condizioni geologiche, l’influenza dei fattori naturali nel tempo e delle condizioni geografiche sullo sviluppo delle aree urbane. Il concetto di rischio, la valutazione dei fattori di esposizione, di pericolosità, di vulnerabilità nelle aree urbane. Il caso di Roma, analisi dei singoli fattori di pericolosità e della loro evoluzione temporale. Metodologie per la raccolta, la normalizzazione, l’elaborazione di dati diretti del sottosuolo dell'ambiente urbano. Applicazioni tematiche e casi reali.

Geologia di Roma “Vol L” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (1995).
La geologia di Roma dal centro storico alla periferia “Vol LXXX” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (2008).
U. Ventriglia – Geologia del territorio del Comune di Roma, a cura dell’Amministrazione Provinciale di Roma, (2002).
G. Gisotti – Ambiente urbano. – Dario Flaccovio Editore, Palermo (2007).

Informatizzazione ed organizzazione archivio dati. Analisi ed elaborazioni geospaziali col software Open Source “QGIS” e utilizzo librerie: GDAL/OGR, SAGA, GRASS. Acquisizione dei dati GIS dal web (e.g. servizio geologico italiano, agenzie aerospaziali -NASA, ESA, JAXA- JRC-Unione Europea; USGS-USA) e visualizzazione dati WMS da Webgis internazionali, nazionali e regionali. Processamento dati raster, vettoriali e tabelle attributi, join tra tabelle attributi e geoprocessing. Georeferenziazione e Cartografia. Elaborazione in GIS dei modelli digitali del terreno (isoipse, pendenza, rilievo ecc.). Gis e remote sensing. Analisi geomorfologica in GIS e disegno di una carta geologica (digitalizzazione base, avanzata e cad in Qgis). Gestione DBMS relazionali (postGIS e SpatiaLite) per l’elaborazione di dati litologici, idrogeologici in profondità. Elaborazione di sezioni geologiche (midvatten, inkscape). Distribuzione e condivisione dati nel web (e.g. GeoServer, Geonode, OSM). Qgis e Python (PyQGIS) ed esempi di script in geologia. Accenni di Qgis e R per l’analisi geostatistica. Interpolazione. Esercitazioni (tramite l’utilizzo di dati reali) e teoria dello studio di suscettibilità spaziale di movimenti franosi, applicazione del GIS alla microzonazione sismica, idrogeologia, vulcanologia, utilizzo del gis per il data mining immediato dei disastri naturali (e.g. JRC-Unione Europea), risk management e GIS come supporto decisionale. Restituzione cartacea e digitale degli elaborati (mappe 2D e modelli 3D con video del modello 3D).

Testi di riferimento
Dispense, articoli specialistici e scientifici forniti dal docente, web learning
Testi per approfondimento (facoltativi e non necessari per l'esame)
1. Mario A. Gomarasca – Basics of geomatics – Springer 2009
2. Noti V. “GIS Open Source per Geologia e Ambiente”, Ed. Flaccovio (2014)

Definizione di microfacies. Tecniche di campionatura, preparazione dei campioni e strumenti per l’analisi delle microfacies (4h).
Componenti di una microfacies: granuli, matrice e cemento (genesi e significato paleoambientale) (4h).
Classificazione dei litoclasti. Granulometria e tessitura. Classificazioni delle rocce carbonatiche (16h).
Esempi di interpretazione di microfacies: metodi qualitativi e quantitativi (applicazioni di analisi multivariata) (6h).
Classificazione dei bioclasti: riconoscimento dei principali gruppi tassonomici in sezione sottile (14h).
Uso delle analisi geochimiche (isotopi stabili, elementi in traccia, isotopi dello stronzio) nell’analisi di microfacies (2h).
Uso delle analisi gamma-ray nell’interpretazione delle microfacies (2h).

Dispense del docente.

Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi della biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a: valutazione, interpretazione e contestualizzazione di fotografie acquisite con tecniche microscopiche. Capacità di comunicare in maniera efficace e con la corretta terminologia;
Competenze applicate: Le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della citologia permetteranno agli studenti di applicarle allo studio dei tessuti. Inoltre, gli studenti saranno in grado di riconoscere e commentare un preparato o una fotografia acquisiti con uno strumento microscopico. Infine, tali conoscenze permetteranno agli studenti di comprendere gli approfondimenti disciplinari che verranno svolti negli anni successivi.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri. Cenni sulla glicolisi. I principali lipidi di interesse biologico. Aminoacidi e proteine. Cenni sulla struttura e funzione delle proteine. Gli enzimi.
Gli acidi nucleici. Struttura di DNA e RNA. La replicazione del DNA, Trascrizione ed RNA messagero, Codice genetico, i ribosomi e la sintesi proteica.
Le membrane cellulari: composizione chimica, Il modello a mosaico fluido. Proteine intrinseche ed estrinseche. Permeabilità e trasporto attivo. Canali ionici. Giunzioni intercellulari: zonula occludens, zonula adherens e desmosomi.
Via citoplasmatica e via secretoria, Il reticolo endoplasmico, Origine e smistamento delle proteine secretorie e di membrana. Apparato di Golgi. Lisosomi, Perossisomi, Endocitosi, fagocitosi, esocitosi.
Struttura dei mitocondri, Probabile origine di mitocondri e plastidi, Il DNA nei mitocondri, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Gli istoni e i nucleosomi. Eucromatina ed eterocromatina. Il nucleolo. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. Cellule aploidi, diploidi e poliploidi. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi. Fasi e sottofasi della meiosi. Il significato della meiosi e del crossing over. La ricombinazione.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Caratteristiche generali. Epiteli di rivestimento. Classificazione e funzioni. La lamina basale.
Tessuto connettivo. I diversi tessuti connettivi: caratteristiche generali e caratteristiche specifiche dei diversi tessuti connettivi. Il connettivo propriamente detto. Classificazione dei connettivi. Matrice extracellulare. Le cellule del connettivo e loro funzione.
Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Il plasma: composizione e funzioni. Eritrociti e globuli bianchi: caratteristiche morfologiche e funzionali.
Tessuto osseo. Osso spugnoso e osso compatto. Struttura microscopica dell'osso: l'osteone. Osteoblasti, osteociti, osteoclasti.
Tessuto muscolare. Il tessuto muscolare liscio. Il tessuto muscolare scheletrico. Struttura e ultrastruttura della fibra muscolare. Miofibrille e miofilamenti: il sarcomero. La contrazione muscolare. Il tessuto muscolare cardiaco.
Tessuto nervoso. Il sistema nervoso centrale e periferico. Morfologia del neurone. Cenni sulla conduzione dell'impulso nervoso. La sinapsi. Neuromediatori. Neuroglia.

Citologia ed Istologia
Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes
Citologia
IL MONDO DELLA CELLULA, Wayne M. Becker, Lewis J. Kleinsmith, Jeff Hardin, Gregory Paul Bertoni, Addison Wesley Pearson
L'essenziale di BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, ALBERTS B, HOPKIN K, BRAY D, JOHNSON A, LEWIS J, RAFF M, ROBERTS K, WALTER P, Zanichelli
Principi di BIOLOGIA DELLA CELLULA, PLOPPER George, Zanichelli
Molecole, Cellule e Organismi, AA Vari, EdiSES
Istologia
Istologia ed Elementi di Anatomia Microscopica, Dalle Donne et al, EdiSES
Istologia, JUNQUEIRA, Mescher AL, Piccin
ISTOLOGIA DI V. MONESI, ADAMO ET AL., PICCIN
ATLANTE DI ISTOLOGIA E ANATOMIA MICROSCOPICA, ROSS - PAWLINA - BARNASH, CASA EDITRICE AMBROSIANA (ATLANTE)

I testi dovrebbero essere dell'ultima edizione disponibile.

L’ambiente celeste; il Sistema solare; forma e dimensioni della Terra; i moti principali della Terra (rotazione e rivoluzione); i moti millenari della Terra; la Terra e la Luna.
L’orientamento; il tempo e la sua misura; la rappresentazione della superficie terrestre; le coordinate geografiche (latitudine e longitudine); la lettura delle carte topografiche.
Le forme del rilievo e il modellamento del rilievo terrestre; l’idrosfera marina, l’idrosfera continentale, la criosfera; l’atmosfera; il clima.
I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico.

Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

1.Geometria Euclidea: Rudimenti di storia della matematica greca. Le costruzioni con riga e compasso. I problemi classici della matematica greca. Gli Elementi di Euclide.
2.La questione del V Postulato: Il tentativo di Posidonio. Enunciati equivalenti: Playfair, Wallis, la transitività del parallelismo. L’opera di Saccheri. Quadrilateri di Saccheri. Le tre ipotesi. Il Teorema di Saccheri-Lagrange e l’esclusione dell’ipotesi dell’angolo ottuso. La nascita della geometria non-euclidea in Bolyai e in Lobachewski.
3. Le simmetrie del piano: Simmetrie del piano e tipi di simmetrie. Caratterizzazione delle isometrie tramite l’immagine di una terna di punti non allineati. Il Teorema di Chasles. Gruppi discreti di isometrie. Rosoni, fregi e Mosaici. Il Teorema di addizione dell’angolo. Teorema di Leonardo e classificazione dei gruppi discreti finiti. Cenni della dimostrazione della classificazione dei gruppi di fregi. Il Teorema di restrizione cristallografica e la classificazione dei gruppi di mosaici.
4. La geometria di Gauss: La geometria della Sfera. Le geometrie localmente euclidee. Gruppi uniformemente discontinui di isometrie. Il Toro, il nastro di Moebius, la bottiglia di Klein. Classificazione dei gruppi uniformemente discontinui. Cenni della dimostrazione del Teorema di classificazione delle geometrie localmente euclidee
5.Moduli di geometrie sul Toro e geometria iperbolica. Geometrie simili. Geometrie simili sul Toro. La figura modulare. Il modello del semipiano superiore di Poincaré. Rette e distanza. Ciò che ripugna Saccheri e che non ripugnava Aristotele

R. Trudeau: "La rivoluzione non Euclidea" Bollati Boringhieri
V. Nikulin, I. Shafarevich "Geometries and groups" Springer ed.

Introduzione: pericolosità e rischio, inquadramento storico;
Concetti generali: le Scienze della Terra; i disastri naturali; metodi di prevenzione, previsione, pianificazione e gestione dei disastri naturali.
Analisi, comprensione fisica e impatto sociale dei disastri naturali nelle Scienze della Terra: terremoti, eruzioni, tsunami, frane, uragani e cicloni, alluvioni, siccità, cambiamenti climatici, variazioni livello marino.
Sintesi: verso una visione generale e condivisa di mitigazione dei disastri naturali.

materiale fornito dal docente

Chimico-fisica dei magmi: struttura dei fusi silicatici; significato della polimerizzazione e sua determinazione su base teorica. Effetto della Temperatura, pressione e composizione sulla struttura dei fusi. La temperatura di transizione vetrosa e il rilassamento strutturale.
Proprietà fisiche dei magmi: densità, viscosità, solubilita’ dei volatili, diffusivita’, compressibilita’, conducibilita’ elettrica. Proprieta’ termodinamiche dei magmi: entalpia, entropia, capacita’ di calore. Variazioni di densità e viscosità in funzione del chimismo, della pressione e della temperatura. L'influenza del regime deformativo, della cristallizzazione e della vescicolazione sulla reologia dei magmi.
Influenza delle proprieta’ fisico-chimiche dei magmi sulla risalita del magma e sugli stili eruttivi:
Il processo di risalita dei magmi. Formazione, accrescimento ed evoluzione delle bolle. Cinetica di nucleazione e crescita delle bolle e dei cristalli. Livello di frammentazione ed esplosività dei magmi. Evoluzione dei principali parametri fisici e della reologia del magma durante la risalita verso la superficie.
Il processo effusivo. Vari tipi di colate laviche e di morfologie superficiali in funzione del tasso eruttivo e delle proprietà reologiche. Effetto della topografia del versante sulla velocità e distanza percorribile dalla colata.
Il processo esplosivo. Parametri fisici che controllano gli stili eruttivi. Eruzioni esplosive sostenute: La formazione di colonne eruttive. Colonna sostenuta e ricaduta di tefra, colonna collassante e genesi delle colate piroclastiche. Eruzioni esplosive transienti.
Il corso prevede attività di laboratorio per la determinazione sperimentale delle proprietà fisico-chimiche dei magmi (esperimenti di alta temperatura e misure spettroscopiche) ed esercizi numerici finalizzati alla determinazione quantitativa dei parametri tessiturali delle prodotti eruttivi (cristallinità vescicolarità e distribuzione delle taglie) e alla simulazione dei processi vulcanologici.

FUNDAMENTAL OF PHYSICAL VOLCANOLOGY. ELISABETH A. PARFITT AND LIONEL WILSON. BLACKWELL PUBLISHING
Materiale fornito dal docente

Terza parte: attività di laboratorio che verrà svolta durante l’intero arco temporale delle lezioni. Il corso prevede attività di laboratorio per la determinazione sperimentale delle proprietà fisico-chimiche dei magmi (esperimenti di alta temperatura e misure spettroscopiche) ed esercizi numerici finalizzati alla determinazione quantitativa dei parametri tessiturali delle prodotti eruttivi (cristallinità vescicolarità e distribuzione delle taglie) e alla simulazione dei processi vulcanologici.

Prima parte (Proprietà fisico chimiche dei magmi)
Encyclopedia of Volcanoes Haraldur Sigurdsson - Academic Press
Origin and Transport of Magma - Volatiles in Magmas (Paul Wallace and Alfred T. Anderson, Jr.)
Physical Properties of Magmas (Frank J. Spera)

Seconda parte (dinamiche eruttive e di trasporto dei magmi)
Fundamental of Physical Volcanology Elisabeth A. Parfitt and Lionel Wilson - Blackwell publishing
Encyclopedia of Volcanoes Haraldur Sigurdsson - Academic Press
Explosive Volcanism

Programma del corso
Richiami di Geomorfologia applicata
Descrizione e classificazione dei fenomeni franosi. Esempi di frane e loro interferenza con opere infrastrutturali, in rete e puntuali. Concetti di pericolosità e rischio.
Richiami di Geotecnica
Caratteristiche di resistenza dei terreni coesivi e granulari. Principio delle tensioni efficaci. L’influenza delle pressioni interstiziali nella stabilità dei pendii. La spinta delle terre e le opere di sostegno.
Richiami di geologia strutturale e geomeccanica
Metodi per la descrizione quantitativa delle discontinuità (ISRM). Le proiezioni stereografiche. La classificazione geomeccanica degli ammassi rocciosi (metodi di Hoek, Barton, Bieniawski). Il “Geological Strength Index” GSI.
Criteri e metodi di indagine e di monitoraggio dei pendii
Tecniche di studio di superficie e di profondità. Tecniche di indagine (sondaggi, prove penetrometriche, geofisica, ecc..) e loro applicazione in funzione delle tipologie di dissesto. Le prove di laboratorio. Le strumentazioni per il monitoraggio dei pendii (inclinometri, piezometri,
topografia, ecc..). Esempi di programmazione di indagini.
Le verifiche di stabilità dei pendii
Pendii in terra: cenni ai metodi di verifica all’equilibrio limite (Janbu, Bishop). Il pendio indefinito. Pendii in roccia: Scivolamento piano di cunei, scivolamento di cunei tridimensionali.
Criteri e tipologie di intervento
La scelta del tipo di intervento. La stabilizzazione delle frane: gli interventi di contrasto e quelli di eliminazione delle cause. Opere di sostegno, rigide e flessibili (muri, paratie). Esempio di verifica di stabilità di un muro. Gli interventi di drenaggio: esempio di dimensionamento di una trincea
drenante. Gli interventi di Ingegneria Naturalistica.

Testi di studio
Dispense, articoli specialistici forniti dal docente

Testi per approfondimento
Colombo-Colleselli: Elementi di Geotecnica. Zanichelli
Lancellotta (2004). Geotecnica. Zanichelli
International Society for Rock Mechanics: Suggested Methods for the
Quantitative description of discontinuities in Rock Masses
Bromhead E.N: The Stability of Slopes. Blachie and Son ltd R.

Elementi di chimica delle acque. Interazione acqua-roccia (dissoluzione, lisciviazione, mixing, processi redox, assorbimento, precipitazione, scambio ionico). La classificazione delle acque (diagrammi di: Piper, Schoeller, Chada e Stiff). Equilibri chimici e speciazione. Gas disciolti. Datazione delle acque antiche (14C) e moderne (3H e CFC). Uso degli isotopi ambientali in idrogeologia ---- Campionamento delle acque (sorgenti e corsi d’acqua) nella Valle della Caffarella (Roma) e analisi in situ (T, pH, CE, TDS). Determinazione in laboratorio della concentrazione di Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3- NO2-, SiO2, PO43-. Elaborazione dati e modellazione col programma PHREEQC. Relazioni tra facies idrogeochimica e assetto geologico-strutturale dell’area romana.

Dispense, articoli specialistici forniti dal docente
C.A.J. Appelo, Dieke Postma Geochemistry, Groundwater and Pollution, CRC Press Second Edition, 2005, ISBN 9780415364218

Descrizione del programma
1. Unità statistica e popolazione
2. Caratteri qualitativi e quantitativi e loro misura
3. Osservazioni statistiche e raccolta dati
4. Tipi di errori
5. Rappresentazioni grafiche
6. Distribuzioni di frequenza univariate e bivariate
7. Media, mediana, moda e altri indici di posizione
8. Dispersione e variabilità
9. Interpolazione di distribuzioni semplici e il metodo dei minimi quadrati
10. Correlazione e regressione lineare
11. Concetto di probabilità
12. Pericolosità e tempi di ritorno
13. Distribuzioni di probabilità
14. Test statistici
15. Elementi di analisi delle serie temporali
16. Autocorrelazione, Cross correlazione
17. Elementi di statistica spaziale
18. Cenni di analisi multivariata: Principal Component Analysis, Factor Analysis, Cluster Analysis
19. Indicatori statistici
20. L’utilizzo della statistica ufficiale
21. Elaborazione statistica di dati sperimentali nell’ambito delle Scienze della terra con utilizzo di MS Excel e R

J. C. DAVIS – Statistical and data analysis in Geology – Third Edition. Ed. Wiley.

Il corso mira a fornire allo studente strumenti e metodi per lo studio dei minerali delle rocce. Dopo un richiamo dei concetti base della cristallografia morfologica e strutturale, saranno studiati dal punto di vista sistematico e cristallochimico i minerali più importanti nell’ambiente geologico, in particolar modo i silicati. Verranno infine trattate le principali applicazioni dei materiali naturali in industria, tecnologia e nel recupero dei beni culturali. È parte integrante del corso l'insegnamento delle tecniche moderne di analisi dei minerali e dell'uso dei dati in mineralogia quantitativa.

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.

Introduzione, cordati, vertebrati basali: 3h
"Agnati" e origine della mandibola: 3h
Condritti e osteitti: 3h
Sarcopterigi e origine dei tetrapodi: 3h
Anfibi: 3h
Anapsidi: 3h
Diapsidi: 3h
Dinosauri: 3h
Pterosauri vs. Aves: 3h
Sinapsidi: 3h
Mammiferi mesozoici-Metateri: 3h
Afroteri e Xenartri: 3h
Boreoeuteri: 3h
Laurasiateri: 3h
Euarchontoglires: 3h
Primati: 3h

Il testo di base è:
Benton M.J. (2005) - Vertebrate Palaeontology. Blackwell Publishing, 472 pp.
e le sue successive edizioni aggiornate.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico, le rocce magmatiche, le rocce sedimentarie, le rocce metamorfiche, giacitura e deformazione delle rocce.
I fenomeni vulcanici: il magma e l’attività vulcanica, i principali tipi di eruzione, forme degli edifici vulcanici, prodotti dell’attività vulcanica, la distribuzione geografica dei vulcani, i vulcani e l’uomo (il rischio vulcanico).
I fenomeni sismici: la teoria del rimbalzo elastico, il ciclo sismico, tipi di onde sismiche e loro propagazione e registrazione, la forza di un terremoto (scale di intensità e magnitudo), la distribuzione geografica dei terremoti, l’attività sismica e l’uomo (rischio sismico).
La tettonica delle placche: la struttura interna della Terra, la struttura della crosta, il campo magnetico terrestre, il flusso di calore della Terra, i moti convettivi all’interno della Terra, dall’ipotesi della deriva dei continenti alla formulazione della teoria della tettonica delle placche.
La Terra come sistema integrato: interazione tra i diversi sistemi del Pianeta (biosfera, atmosfera, idrosfera, litosfera, criosfera), l’atmosfera terrestre, il clima e i fenomeni meteorologici, le risorse naturali rinnovabili e non rinnovabili.
Escursione Caffarella
Escursione Roma

Testi consigliati
Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

USO DI PROGRAMMI DIDATTICI NELL'INSEGNAMENTO DELLA MATEMATICA: I SOFTWARE GEOGEBRA E MATHEMATICA.
COMANDI PER IL CALCOLO SIMBOLICO E NUMERICO, LA VISUALIZZAZIONE DI GRAFICI, CURVE E SUPERFICI E LA LORO ANIMAZIONE AL VARIARE DI PARAMETRI.
ESEMPI DI PROBLEMI: PROPRIETÀ DEI TRIANGOLI NELLA GEOMETRIA EUCLIDEA ED ESEMPI DI GEOMETRIE NON EUCLIDEE, APPROSSIMAZIONE DI PI GRECO E DI ALTRI NUMERI IRRAZIONALI, SOLUZIONI DI EQUAZIONI E DISEQUAZIONI, SOLUZIONI DI SISTEMI, DETERMINAZIONE E VISUALIZZAZIONE DI PARTICOLARI LUOGHI GEOMETRICI, DERIVATA DI UNA FUNZIONE, CALCOLO APPROSSIMATO DI AREE.

DISPENSE DEL DOCENTE SU UN ELENCO DI PROBLEMI DA VISUALIZZARE E RISOLVERE (SIMULANDO UN LABORATORIO SCOLASTICO) CON L'AIUTO DEL SOFTWARE MATHEMATICA O GEOGEBRA.

il corso rivisita argomenti algebrici di base, fra cui:
divisibilità, algoritmo di Euclide,
frazioni continue, numeri di Fibonacci,
combinatoria, costruzioni con riga e compasso, cardinalità, reticoli e algebre di Boole

testi consigliati (non da acquistare)
Baldoni, Ciliberto, Piacentini: Aritmetica, crittografia e codici
Papick, Algebra Connections
Materiale e dispense online

Modulo 1.Dalla conoscenza comune alla conoscenza scientifica. Gli indicatori dellaconoscenza scientifica; il contributo dell’istruzione formale all’immagine della scienza; la comunicazione scientifica.
Modulo 2. La Didattica della Fisica, uncampo di ricercaOrigine e sviluppo della ricerca in didattica della Fisica in Italia; il paradigma costruttivista; i concetti e le misconcezioni; la ricerca sulle rappresentazioni mentali; i modelli di cambiamento concettuale; i nuclei concettuali della Fisica.
Modulo 3. L’insegnamento scientifico nella Scuola secondaria Progettare il curricolo diFisica nei diversi ordini e nei vari indirizzi di studio; il processo di insegnamento/apprendimento; la didattica orientativa e la didattica laboratoriale come approccio metodologico didattico; dai contenuti alla programmazione per competenze; l’orientamento formativo.
Modulo 4. Il ruolo del “laboratorio” nell’apprendimento della FisicaIntegrazione fra teoria e verifica sperimentale; dall’osservazione del fenomeno alla costruzione del modello; i diversi modi di “fare laboratorio”; progettazione di unità di lavoro individuando le più opportune attività sperimentali (dimostrative; in aula con materiali poveri, in laboratorio strumentale, simulate attraverso i sussidi multimediali); implementazione delle abilità operative di laboratorio per la gestione degliesperimenti.
Modulo 5. Progettazione flessibile e modulare dei contenuti/conoscenze, metodologie didattiche e ambienti di apprendimentoInuclei fondanti della Fisica; analisi e progettazione di percorsi didattici che rispondano a criteri di verticalità (evoluzione dei concetti coerente e adeguata allo sviluppo cognitivo degli studenti) e trasversalità (integrazione della Fisica con le altre discipline); simulazioni di metodologie didattiche quali: lezione dialogata, attività di microteaching, co-progettazione, valutazione peer-to-peer, attività di cooperative learning, lavoro di gruppo.
Modulo 6.Valutazione formativa dell’apprendimento Modalità e strumenti utilizzati nelle varie fasi di monitoraggio, misura, verifica, valutazione e autovalutazione dell’apprendimento; individuazione di contesti di apprendimento in grado di sviluppare e rilevare le competenze; il Sistema Nazionale di Valutazione (SNV).
Modulo 7.Fisica Moderna e ContemporaneaIl ruolo della Fisica moderna e contemporanea nei programmi scolastici: quali contenuti/percorsi proporre che garantiscano agli studenti una reale comprensione di essi.Il nuovo Esame di Stato e il ruolo della Fisica nella seconda prova scritta nei Licei scientifici.Laboratorio strumentale.Sono previsti cinque laboratori strumentali di tre ore ciascuno nei mesi di Marzo, Aprile e Maggio.

Gli studenti possono usufruire sulla Piattaforma del Dipartimento di Matematica e Fisica del seguente materiale didattico: presentazioni Power-pointrelative ai contenuti delle lezioni, articoli di ricerca, materiale di lavoro (testi da analizzare tratti da libri di testo, articoli di divulgazione scientifica, memorie originali, schede “tutorial”, filmati, applet, schede per lavori di gruppo, griglie per la valutazione degli apprendimenti, web-sites).

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE
Arons Arnold B. 1992, Guida all'insegnamento della fisica, Zanichelli•P. Guidoni, M. Arcà 2000 –Guardare per sistemi e guardare per variabili –l’educazione scientifica di base -AIF Editore•Vicentini M., Mayer M. (a cura di) (1999). Didattica della Fisica, Loescher Editore.•Grimellini Tomasini N., Segré G. (a cura di) (1991). Conoscenze scientifiche: le rappresentazioni mentali degli studenti, La Nuova Italia, Firenze.•La fisica secondo il PSSC, 25 film del Physical Science Study-Zanichelli•F. Bocci, Manuale per il laboratorio di fisica: introduzione all’analisi dei dati sperimentali -Zanichelli

IN OGNI LEZIONE SARANNO ILLUSTRATI I CLIMI E GLI AMBIENTI CHE HANNO CARATTERIZZATO IL NOSTRO PIANETA, PARTENDO DALL’ADEANO PER FINIRE CON L’OLOCENE.
Adeano ed Archeano: 3h
Proterozoico: 3h
Cambriano: 3h
Ordoviciano: 3h
Siluriano: 3h
Devoniano: 3h
Carbonifero: 3h
Permiano: 3h
Triassico: 3h
Giurassico: 3h
Cretacico: 3h
Paleogene: 3h
Neogene: 3h
Quaternario: 3h
Approfondimenti: cause e dinamiche del cambiamento climatico, principali turnover faunistici e floristici, paleogeografia di dettaglio, argomenti a scelta: 6h

STANLEY S.S. (2009) - EARTH SYSTEM HISTORY. FREEMAN AND COMPANY, NEW YORK, 551 PP.

ELMI S. & BABIN C. (2006) – HISTOIRE DE LA TERRE. DUNOD, PARIS, 239 PP.
ANDERSON D.E., GOUDIE A.S., PARKER A.G. (2007) - GLOBAL ENVIRONMENTS THROUGH THE QUATERNARY. OXFORD UNIVERSITY PRESS, OXFORD, 359 PP.
GORNITZ V. (ED.)(2009) – ENCYCLOPEDIA OF PALEOCLIMATOLOGY AND ANCIENT ENVIRONMENTS. SPRINGER (REFERENCE BOOK).
SELDEN P. & NUDDS J. (2012) – EVOLUTION OF FOSSIL ECOSYSTEMS. MANSON PUBLISHING, 2ND EDITION.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

Definizione di microfacies. Tecniche di campionatura, preparazione dei campioni e strumenti per l’analisi delle microfacies (4h).
Componenti di una microfacies: granuli, matrice e cemento (genesi e significato paleoambientale) (4h).
Classificazione dei litoclasti. Granulometria e tessitura. Classificazioni delle rocce carbonatiche (16h).
Esempi di interpretazione di microfacies: metodi qualitativi e quantitativi (applicazioni di analisi multivariata) (6h).
Classificazione dei bioclasti: riconoscimento dei principali gruppi tassonomici in sezione sottile (14h).
Uso delle analisi geochimiche (isotopi stabili, elementi in traccia, isotopi dello stronzio) nell’analisi di microfacies (2h).
Uso delle analisi gamma-ray nell’interpretazione delle microfacies (2h).

Dispense del docente.

Introduzione al corso. Introduzione a Matlab 1. Calcolo Matriciale; ricerca componenti principali (autovalori, autovettori,…).
Introduzione a Matlab 2: vettori riga, colonna, matrici, figure, importare i dati,... Cenni sui Tensori; rototraslazioni rigide e matrice associata.
Rotazione di un segnale sismico per ricavare la componente radiale e trasversa. Numeri complessi e funzioni trigonometriche. Rappresentazione polare. Fasori. Esercitazione in Matlab: rappresentazione in coordinate cartesiani-polari-sferiche. Calcolo vettoriale. Onde. Onde stazionarie.
Analisi dei segnali: sistema lineare tempo-invariante, Teorema della convoluzione.
Esercitazione sulla risposta impulsiva o al gradino. Serie di Fourier. Trasformata di Fourier. Esercitazione sull'Analisi di Fourier di onde meccaniche. Soluzione dell'equazione delle onde nel dominio della frequenza. Esercitazione: ritardo e fase.
Cross Correlazione – Filtraggio dei dati nel tempo e in frequenza.

Mathematical modelling for Earth sciences. Xin She Yang. Dunedin.

Programma del Corso di fisica della ionosfera e della magnetosfera
Docente: Carlo Scotto
La maggior parte degli argomenti è trattato sul libro di G.W. Prölss ("Physics of the Earth's Space Environment", ed. Springer).Viene fatto riferimento ai paragrafi di detto libro. I restanti argomenti sono riportati nelle note di lezione distribuite. In esse è riportata la relativa bibliografia dettagliata.
Introduzione: scopo del corso e presentazione degli argomenti trattati

1. Nozioni di fisica del plasma magneto-ionosferico
Frequenza di plasma, distanza di Debye e potenziale di Debye-Hückel, condizioni di plasma, libero cammino medio, indice di rifrazione di fase per le onde radio in un plasma senza collisioni e in assenza di campo magnetico, plasma non caldo (Note di lezione). (pag. 232, § 7.3.1, § 7.3.2, § 7.3.3) . Energia del campo elettromagnetico (Note di lezione ). Moto delle cariche elettriche in un campo magnetico: moto di girazione, il momento magnetico come invariante adiabatico, moto ove grad(B) è parallelo a B, bounce motion (§ 5.3.1, § 5.3.2, pp. 220-228), gradient drift motion (§ 5.3.2, pp. 228-229), neutral shift drift, drift E x B e conduttività del plasma in assenza di collisioni, drift sotto l'azione di forze esterne (§ 5.3.1, § 5.3.2, § 5.3.3 pp. 219-233).

2. Il mezzo interplanetario.
La corona solare e il vento solare (§ 6.1 e 6.1.1, pp. 278-282, compresi tutti i richiami). Struttura del vento solare a grande scala e sul piano dell'eclittica (§ 6.1.6). Il campo magnetico interplanetario: osservazioni e caratteristiche fisiche (§ 6.2.1, pp. 300-304). Il current sheet eliosferico (§ 6.2.4). Struttura a settori della componente polare di B (§ 6.2.5). Teorema di Alfvén (Appendice A.14, pp.484-487).

3. Magnetosfera
Il campo geomagnetico in prossimità della Terra (§ 5.2). Drift di curvatura (p. 233). Drift totale (p. 234-235). Moto composto dei portatori di cariche (§ 5.3.4). Popolazioni di particelle nella magnetosfera interna: fasce di radiazione, ring current, plasmasfera (§ 5.4).
Il campo geomagnetico distante: configurazione e classificazione, correnti sul lato diurno della magnetopausa, riflessione delle particelle e formazione della corrente, sistema di correnti nella coda geomagnetica (§ 5.5). Popolazione di particelle nella magnetosfera esterna: magnetotail plasma sheet, magnetotail lobe plasma, magnetospheric boundary layer (§ 5.6). Formazione del bow shock e cenno al magnetosheat (§ 6.4 introduzione e § 6.4.1, pp. 325-328).

4. Ionosfera
Processi di assorbimento, attenuazione della radiazione nei gas, deposizione di energia nell'alta atmosfera: funzione di Chapman. Ionosfera terrestre: cenni storici, profilo verticale di densità elettronica, temperatura ionosferica, produzione e scomparsa di ionizzazione, regioni ionosferiche, equilibrio elettronico, profilo verticale di densità elettronica nella regione E e nella regione F2. (§ 3.2; introduzione del cap 4, § 4.1, § 4.2, § 4.3). Morfologia della ionosfera: le cuspidi sulla traccia degli ionogrammi e le regioni ionosferiche (Note di lezione). Variazioni regolari della ionosfera: strati E ed F1(Note di lezione). Variazioni irregolari della ionosfera: strato F2 (Note di lezione ). Strato E sporadico (Note di lezione ). Modello fotochimico semplificato per le regioni E ed F: strato F1 (Note di lezione). Modello fotochimico semplificato per la regione D (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio con collisioni ed in assenza di campo magnetico; interpretazione della parte immaginaria dell'indice di rifrazione: l'assorbimento (Note di lezione). Solar flares e short waves fadeout (Note di lezione). Ulteriori note sullo strato F1 (Note di lezione). Ulteriori note sullo strato E (Note di lezione).

5. Teoria Magnetoionica
Introduzione. Equazioni costitutive per un plasma freddo con collisioni ed in presenza di un campo magnetico (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio nella ionosfera, trascurando le collisioni e considerando il campo magnetico terrestre: equazione di Appleton-Hartree (Note di lezione). Continuità di nf in X=1. Gli zeri dell'equazione di Appleton-Hartree senza collisioni: caso di propagazione longitudinale, trasversale e generale (Note di lezione). Polarizzazione: continuità in X=1 nel caso generale e nel caso di propagazione longitudinale. Polarizzazione in propagazione longitudinale: dipendenza dal segno di YL. Polarizzazione in condizioni generali, per X=1 (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio nella ionosfera, considerando le collisioni e il campo magnetico terrestre. Cenno alla polarizzazione nel caso collisionale. Curve di (X) con collisioni: importanza della regola di Booker (Note di lezione). Condizioni di riflessione e ionogrammi, traccia ordinaria, straordinaria. Raggio Z (Note di lezione). Esempi di ionogrammi (Note di lezione)
Così come indicato nelle note di lezione, il materiale di questa unità didattica si trova su: Ratcliffe, J. A. (1959), The magneto-Ionic Theory and its Applications to the Ionosphere, Cambridge University Press.

6. Assorbimento e dissipazione dell'energia del vento solare
Topologia dell'alta atmosfera polare (§ 7.1). Campi elettrici, e convezione del plasema (§ 7.2). Conduttività e correnti nella ionosfera polare (§ 7.3). Aurore polari: dissipazione dell'energia delle particelle aurorali, origine delle particelle aurorali, aurora diffusa e discreta(§ 7. 4). Solar Wind Dynamo (§ 7.6.1), magnetosfera aperta(§ 7.6.2), convezione del plasma nella magnetosfera aperta (§ 7.6.3), magnetosfera aperta con coda (§ 7.6.4), cenno alla riconnessione (parte del § 7.6.5), correnti di Birkeland nelle regioni 1 e 2 (§ 7.6.6).

7. Tempeste geosferiche
Tempeste magnetiche: variazione regolari, elettrogetto equatoriale, attività magnetica alle basse, alte e medie latitudini, indici geomagnetici (§ 8.1). Sottotempeste magnetiche: fase di crescita e espansione, onde di Alvfèn e loro ruolo (§ 8.3). Tempeste ionosferiche: tempeste negative e positive (§ 8.5).

1) G.W. Prölss "Physics of the Earth's Space Environment"
2) Appunti di lezione.

1 Sistema Solare
- Descrizione del Sistema Solare nel suo insieme, distribuzione di massa e di momento angolare, osservabili astrofisiche.
- Descrizione delle osservabili planetologiche: caratteristiche dei pianeti, dei sistemi di satelliti, dei corpi minori del Sistema Solare
- I pianeti terrestri:caratteristiche generali e processi evolutivi delle superfici planetarie.
- I pianeti terrestri:storia termica, craterizzazione, vulcanismo, tettonica. Planetologia comparata.
- Meteoriti e corpi minori: indizi per la formazione del Sistema Solare, cenni sulla datazione
- I pianeti giganti
- Satelliti planetari
- Struttura interna dei pianeti, differenze tra pianeti terrestri e giganti, evoluzione
- Atmosfere planetarie
2 Pianeti Extrasolari
- Introduzione storica
- Metodi indiretti per la scoperta dei pianeti Extrasolari
- Metodi diretti per la scoperta dei pianeti Extrasolari
- Caratteristiche dei pianeti Extrasolari
- Fisica dei Pianeti Extrasolari
- Caratterizzazione e risultati
- Quale vita?
- Abitabilità e zona abitabile
- La ricerca della vita
3 Parte Comune
- Cenni sulla Teoria della formazione planetaria

- non esiste un testo unico che tratti in modo completo gli argomenti del corso. Un teso consigliato è: Imke de Pater and Jack J. Lissauer, Planetary Sciences, Cambridge University Press.
Durante il corso verranno suggeriti di volta in volta articoli scientifici di review.
Materiali:
- Slides del corso
- Articoli scientifici

Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:
Definizione e tipologia dei sistemi urbani. I fattori di pericolosità naturale e dei rischi delle aree urbane. Il ruolo delle condizioni geologiche, l’influenza dei fattori naturali nel tempo e delle condizioni geografiche sullo sviluppo delle aree urbane. Il concetto di rischio, la valutazione dei fattori di esposizione, di pericolosità, di vulnerabilità nelle aree urbane. Il caso di Roma, analisi dei singoli fattori di pericolosità e della loro evoluzione temporale. Metodologie per la raccolta, la normalizzazione, l’elaborazione di dati diretti del sottosuolo dell'ambiente urbano. Applicazioni tematiche e casi reali.

Geologia di Roma “Vol L” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (1995).
La geologia di Roma dal centro storico alla periferia “Vol LXXX” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (2008).
U. Ventriglia – Geologia del territorio del Comune di Roma, a cura dell’Amministrazione Provinciale di Roma, (2002).
G. Gisotti – Ambiente urbano. – Dario Flaccovio Editore, Palermo (2007).

INTRODUZIONE ALLA GEOTECNICA. ANALISI GRANULOMETRICHE. RELAZIONE TRA LE FASI COSTITUENTI UNA TERRA. LIMITI. SISTEMI DI CLASSIFICAZIONE DELLA TERRA E DELLE ROCCE. L'ACQUA NEL TERRENO. RESISTENZA AL TAGLIO DELLE TERRE. COMPRESSIBILITA’ E CONSOLIDAZIONE. OPERE DI SOSTEGNO. CAPACITÀ PORTANTE DELLE FONDAZIONI DIRETTE. STABILITÀ DEI PENDII. CLASSIFICAZIONE E PROPRIETA’ INDICI DELLE ROCCE. CRITERI DI RESISTENZA DELLE ROCCE. APPLICAZIONI DI MECCANICA DELLE ROCCE. NORMATIVA E LEGISLAZIONE.

LAMBE T.W. & WHITMANN R.W., SOIL MECHANICS, J. WILEY & SONS, LONDON
LANCELLOTTA R., GEOTECNICA, ZANICHELLI, BOLOGNA.
COLOSELLI COLOMBO. ELEMENTI DI GEOTECNICA. ZANICHELLI. BOLOGNA
INTRODUCTION TO ROCK MECHANICS. R.E. GOODMAN.
DISPENSE ED ARTICOLI FORNITI DAL DOCENTE.

Informatizzazione ed organizzazione archivio dati. Analisi ed elaborazioni geospaziali col software Open Source “QGIS” e utilizzo librerie: GDAL/OGR, SAGA, GRASS. Acquisizione dei dati GIS dal web (e.g. servizio geologico italiano, agenzie aerospaziali -NASA, ESA, JAXA- JRC-Unione Europea; USGS-USA) e visualizzazione dati WMS da Webgis internazionali, nazionali e regionali. Processamento dati raster, vettoriali e tabelle attributi, join tra tabelle attributi e geoprocessing. Georeferenziazione e Cartografia. Elaborazione in GIS dei modelli digitali del terreno (isoipse, pendenza, rilievo ecc.). Gis e remote sensing. Analisi geomorfologica in GIS e disegno di una carta geologica (digitalizzazione base, avanzata e cad in Qgis). Gestione DBMS relazionali (postGIS e SpatiaLite) per l’elaborazione di dati litologici, idrogeologici in profondità. Elaborazione di sezioni geologiche (midvatten, inkscape). Distribuzione e condivisione dati nel web (e.g. GeoServer, Geonode, OSM). Qgis e Python (PyQGIS) ed esempi di script in geologia. Accenni di Qgis e R per l’analisi geostatistica. Interpolazione. Esercitazioni (tramite l’utilizzo di dati reali) e teoria dello studio di suscettibilità spaziale di movimenti franosi, applicazione del GIS alla microzonazione sismica, idrogeologia, vulcanologia, utilizzo del gis per il data mining immediato dei disastri naturali (e.g. JRC-Unione Europea), risk management e GIS come supporto decisionale. Restituzione cartacea e digitale degli elaborati (mappe 2D e modelli 3D con video del modello 3D).

Testi di riferimento
Dispense, articoli specialistici e scientifici forniti dal docente, web learning
Testi per approfondimento (facoltativi e non necessari per l'esame)
1. Mario A. Gomarasca – Basics of geomatics – Springer 2009
2. Noti V. “GIS Open Source per Geologia e Ambiente”, Ed. Flaccovio (2014)

Parte I – INTRODUZIONE
• Introduzione alla geologia dell’esplorazione petrolifera
• Il ruolo dei dati sismici e di pozzo nell’esplorazione petrolifera
• Sismica a riflessione

Parte II – ACQUISIZIONE SISMICA
• Acquisizione sismica, a terra e a mare, 2D e 3D.
• Sorgenti e ricevitori sismici
• La geometria dei profili di sismica a riflessione

Parte III – ELABORAZIONE SISMICA (PROCESSING)
• Introduzione
• Basi del processing sismico
• Processing nel dominio tempo e profondità

Parte IV – POZZI E LOGS
• Introduzione
• Well logs: profondità e risoluzione, Caliper log, Gamma Ray log, Sonic Log, Density log, Neutron Log, porosità e litologia.
• Interpretazione e correlazioni di logs di pozzo
• Checkshot (CS), Vertical Seismic Profile (VSP) e sismogrammi sintetici

Parte V – INTERPRETAZIONE SISMICA 2D e 3D
• Concetti base di interpretazione sismica
• Introduzione alla stratigrafia sequenziale sismica
• Modelli acustici e facies sismiche
• Interpretazione di orizzonti e faglie
• Creazione di mappe strutturali
• Utilizzo degli attributi sismici
• Integrazione dei dati sismici di pozzo
• Elementi di conversione tempi-profondità

- Practical seismic interpretation by Michael E. Bradley (Editor)
- Interpretation of Three-Dimensional Seismic Data, by Alistair R. Brown. Society of Exploration Geophysicists
- Basic Well Log Analysis, by Steven Henderson and Neil Hurley, AAPG Methods in Exploration Series 16

Introduzione e scopo delle sezioni geologiche bilanciate. Principali tecniche utilizzate in passato. I fondamentali delle sezioni geologiche profonde. Geometrie Ramp-Flat. Diagrammi di Separazione stratigrafica. Linee di Cutoff (intersezioni faglie limiti stratigrafici). Fault Branching (ramificazione delle faglie). Proiezione in profondità dei dati geologici. Dip analysis (analisi delle pendenze). Fault-related folding (pieghe da faglia): fault-bend folding; fault-propagation folding. Thick skin e thin skin tectonics (tettonica pellicolare e tettonica a rampe). Retrodeformazione di una sezione geologica. Restaurazione geometrica angolare e sinuosa. Sezioni trasversali e sezioni longitudinali. Contributo della deformazione fragile nella preparazione di una sezione profonda. Il ruolo dell’erosione e della compattazione. L’ammissibilità di una sezione bilanciata. Metodi di bilanciamento utilizzando software grafici commerciali. Introduzione all’utilizzo di software specifici. Il ruolo della fratturazione nella permeabilità dei reservoirs. Metodologie di previsione della fratturazione connessa all’evoluzione tettonica delle strutture geologiche attraverso la modellizzazione numerica della loro evoluzione temporale e spaziale e il confronto con analoghi.

N.B. Woodward, S.E. Boyer, J. Suppe (1989)- Balanced Geological Cross-Sections: an essential technique in geological research and exploration. - American Geophysical Union. R.C.

Le proprietà fisiche dei minerali, trattamento e separazione dei minerali, principi di spettroscopia, raggi X, emissione ed assorbimento, diffrazione dei raggi X, le spettroscopie vibrazionali (Raman, FTIR), la microscopia elettronica (SEM) e l'analisi in fluorescenza X (XRF), tecniche di microanalisi (EMPA-WDS), casi di studio, lavoro pratico, seminari.

A.F. GUALTIERI INTRODUZIONE ALLE TECNICHE ANALITICHE STRUMENTALI, ED. LIBRERIA UNIVERSITARIA
Dyar, Gunter, Tasa (2008). Mineralogy and optical mineralogy. Mineralogical Society of America. 708 pp. Disponibili versioni PDF e iPad.
Hutchison (1974) Laboratory handbook of petrographic techniques. Wiley, 527.

L’ambiente celeste; il Sistema solare; forma e dimensioni della Terra; i moti principali della Terra (rotazione e rivoluzione); i moti millenari della Terra; la Terra e la Luna.
L’orientamento; il tempo e la sua misura; la rappresentazione della superficie terrestre; le coordinate geografiche (latitudine e longitudine); la lettura delle carte topografiche.
Le forme del rilievo e il modellamento del rilievo terrestre; l’idrosfera marina, l’idrosfera continentale, la criosfera; l’atmosfera; il clima.
I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico.

Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi della biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a: valutazione, interpretazione e contestualizzazione di fotografie acquisite con tecniche microscopiche. Capacità di comunicare in maniera efficace e con la corretta terminologia;
Competenze applicate: Le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della citologia permetteranno agli studenti di applicarle allo studio dei tessuti. Inoltre, gli studenti saranno in grado di riconoscere e commentare un preparato o una fotografia acquisiti con uno strumento microscopico. Infine, tali conoscenze permetteranno agli studenti di comprendere gli approfondimenti disciplinari che verranno svolti negli anni successivi.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri. Cenni sulla glicolisi. I principali lipidi di interesse biologico. Aminoacidi e proteine. Cenni sulla struttura e funzione delle proteine. Gli enzimi.
Gli acidi nucleici. Struttura di DNA e RNA. La replicazione del DNA, Trascrizione ed RNA messagero, Codice genetico, i ribosomi e la sintesi proteica.
Le membrane cellulari: composizione chimica, Il modello a mosaico fluido. Proteine intrinseche ed estrinseche. Permeabilità e trasporto attivo. Canali ionici. Giunzioni intercellulari: zonula occludens, zonula adherens e desmosomi.
Via citoplasmatica e via secretoria, Il reticolo endoplasmico, Origine e smistamento delle proteine secretorie e di membrana. Apparato di Golgi. Lisosomi, Perossisomi, Endocitosi, fagocitosi, esocitosi.
Struttura dei mitocondri, Probabile origine di mitocondri e plastidi, Il DNA nei mitocondri, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Gli istoni e i nucleosomi. Eucromatina ed eterocromatina. Il nucleolo. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. Cellule aploidi, diploidi e poliploidi. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi. Fasi e sottofasi della meiosi. Il significato della meiosi e del crossing over. La ricombinazione.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Caratteristiche generali. Epiteli di rivestimento. Classificazione e funzioni. La lamina basale.
Tessuto connettivo. I diversi tessuti connettivi: caratteristiche generali e caratteristiche specifiche dei diversi tessuti connettivi. Il connettivo propriamente detto. Classificazione dei connettivi. Matrice extracellulare. Le cellule del connettivo e loro funzione.
Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Il plasma: composizione e funzioni. Eritrociti e globuli bianchi: caratteristiche morfologiche e funzionali.
Tessuto osseo. Osso spugnoso e osso compatto. Struttura microscopica dell'osso: l'osteone. Osteoblasti, osteociti, osteoclasti.
Tessuto muscolare. Il tessuto muscolare liscio. Il tessuto muscolare scheletrico. Struttura e ultrastruttura della fibra muscolare. Miofibrille e miofilamenti: il sarcomero. La contrazione muscolare. Il tessuto muscolare cardiaco.
Tessuto nervoso. Il sistema nervoso centrale e periferico. Morfologia del neurone. Cenni sulla conduzione dell'impulso nervoso. La sinapsi. Neuromediatori. Neuroglia.

Citologia ed Istologia
Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes
Citologia
IL MONDO DELLA CELLULA, Wayne M. Becker, Lewis J. Kleinsmith, Jeff Hardin, Gregory Paul Bertoni, Addison Wesley Pearson
L'essenziale di BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, ALBERTS B, HOPKIN K, BRAY D, JOHNSON A, LEWIS J, RAFF M, ROBERTS K, WALTER P, Zanichelli
Principi di BIOLOGIA DELLA CELLULA, PLOPPER George, Zanichelli
Molecole, Cellule e Organismi, AA Vari, EdiSES
Istologia
Istologia ed Elementi di Anatomia Microscopica, Dalle Donne et al, EdiSES
Istologia, JUNQUEIRA, Mescher AL, Piccin
ISTOLOGIA DI V. MONESI, ADAMO ET AL., PICCIN
ATLANTE DI ISTOLOGIA E ANATOMIA MICROSCOPICA, ROSS - PAWLINA - BARNASH, CASA EDITRICE AMBROSIANA (ATLANTE)

I testi dovrebbero essere dell'ultima edizione disponibile.

1.Geometria Euclidea: Rudimenti di storia della matematica greca. Le costruzioni con riga e compasso. I problemi classici della matematica greca. Gli Elementi di Euclide.
2.La questione del V Postulato: Il tentativo di Posidonio. Enunciati equivalenti: Playfair, Wallis, la transitività del parallelismo. L’opera di Saccheri. Quadrilateri di Saccheri. Le tre ipotesi. Il Teorema di Saccheri-Lagrange e l’esclusione dell’ipotesi dell’angolo ottuso. La nascita della geometria non-euclidea in Bolyai e in Lobachewski.
3. Le simmetrie del piano: Simmetrie del piano e tipi di simmetrie. Caratterizzazione delle isometrie tramite l’immagine di una terna di punti non allineati. Il Teorema di Chasles. Gruppi discreti di isometrie. Rosoni, fregi e Mosaici. Il Teorema di addizione dell’angolo. Teorema di Leonardo e classificazione dei gruppi discreti finiti. Cenni della dimostrazione della classificazione dei gruppi di fregi. Il Teorema di restrizione cristallografica e la classificazione dei gruppi di mosaici.
4. La geometria di Gauss: La geometria della Sfera. Le geometrie localmente euclidee. Gruppi uniformemente discontinui di isometrie. Il Toro, il nastro di Moebius, la bottiglia di Klein. Classificazione dei gruppi uniformemente discontinui. Cenni della dimostrazione del Teorema di classificazione delle geometrie localmente euclidee
5.Moduli di geometrie sul Toro e geometria iperbolica. Geometrie simili. Geometrie simili sul Toro. La figura modulare. Il modello del semipiano superiore di Poincaré. Rette e distanza. Ciò che ripugna Saccheri e che non ripugnava Aristotele

R. Trudeau: "La rivoluzione non Euclidea" Bollati Boringhieri
V. Nikulin, I. Shafarevich "Geometries and groups" Springer ed.

Introduzione: pericolosità e rischio, inquadramento storico;
Concetti generali: le Scienze della Terra; i disastri naturali; metodi di prevenzione, previsione, pianificazione e gestione dei disastri naturali.
Analisi, comprensione fisica e impatto sociale dei disastri naturali nelle Scienze della Terra: terremoti, eruzioni, tsunami, frane, uragani e cicloni, alluvioni, siccità, cambiamenti climatici, variazioni livello marino.
Sintesi: verso una visione generale e condivisa di mitigazione dei disastri naturali.

materiale fornito dal docente

Programma del corso
Richiami di Geomorfologia applicata
Descrizione e classificazione dei fenomeni franosi. Esempi di frane e loro interferenza con opere infrastrutturali, in rete e puntuali. Concetti di pericolosità e rischio.
Richiami di Geotecnica
Caratteristiche di resistenza dei terreni coesivi e granulari. Principio delle tensioni efficaci. L’influenza delle pressioni interstiziali nella stabilità dei pendii. La spinta delle terre e le opere di sostegno.
Richiami di geologia strutturale e geomeccanica
Metodi per la descrizione quantitativa delle discontinuità (ISRM). Le proiezioni stereografiche. La classificazione geomeccanica degli ammassi rocciosi (metodi di Hoek, Barton, Bieniawski). Il “Geological Strength Index” GSI.
Criteri e metodi di indagine e di monitoraggio dei pendii
Tecniche di studio di superficie e di profondità. Tecniche di indagine (sondaggi, prove penetrometriche, geofisica, ecc..) e loro applicazione in funzione delle tipologie di dissesto. Le prove di laboratorio. Le strumentazioni per il monitoraggio dei pendii (inclinometri, piezometri,
topografia, ecc..). Esempi di programmazione di indagini.
Le verifiche di stabilità dei pendii
Pendii in terra: cenni ai metodi di verifica all’equilibrio limite (Janbu, Bishop). Il pendio indefinito. Pendii in roccia: Scivolamento piano di cunei, scivolamento di cunei tridimensionali.
Criteri e tipologie di intervento
La scelta del tipo di intervento. La stabilizzazione delle frane: gli interventi di contrasto e quelli di eliminazione delle cause. Opere di sostegno, rigide e flessibili (muri, paratie). Esempio di verifica di stabilità di un muro. Gli interventi di drenaggio: esempio di dimensionamento di una trincea
drenante. Gli interventi di Ingegneria Naturalistica.

Testi di studio
Dispense, articoli specialistici forniti dal docente

Testi per approfondimento
Colombo-Colleselli: Elementi di Geotecnica. Zanichelli
Lancellotta (2004). Geotecnica. Zanichelli
International Society for Rock Mechanics: Suggested Methods for the
Quantitative description of discontinuities in Rock Masses
Bromhead E.N: The Stability of Slopes. Blachie and Son ltd R.

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine del magmi nell’area mediterranea.



Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico. Orogenesi e metamorfismo: esempi regionali.



Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte I

J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey



Parte II

Bucher & Fry - Petrology Of Metamorphic Rocks. Springer



Parte III

Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine dei magmi nell’area mediterranea.

Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico.

Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte prima
J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey

Parte seconda
Bucher & Fry - Petrology of Metamorphic Rocks. Springer

Parte terza
Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine del magmi nell’area mediterranea.

Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico. Orogenesi e metamorfismo: esempi regionali.

Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte prima
J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey

Parte seconda
Bucher & Fry - Petrology Of Metamorphic Rocks. Springer

Parte terza
Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Introduzione, sostenibilità ambientale e risorse energetiche, il ruolo delle georisorse nello sviluppo della società umana, principi di giacimentologia, classificazione dei giacimenti e caratteristiche geologiche, cave e miniere, materiali naturali utili all’uomo, mineralogia applicata all’ambiente. Casi di studio: i pigmenti, i metalli, cementi e calcestruzzi, le zeoliti, le ceramiche, i materiali litoidi di interesse per i beni culturali, seminari.

NOTE ED APPUNTI DI LEZIONE DEL DOCENTE, DA INTEGRARSI CON
SE Kesler e AC Simon (2015). Mineral resources, economics and the environment. Cambridge University press. 433 pp.
Ugo Bardi (2011) La terra svuotata. Editori Riuniti, 295 pp.
G. Tanelli (2009) Georisorse e ambiente. Aracne. 280 pp.

Elementi di chimica delle acque. Interazione acqua-roccia (dissoluzione, lisciviazione, mixing, processi redox, assorbimento, precipitazione, scambio ionico). La classificazione delle acque (diagrammi di: Piper, Schoeller, Chada e Stiff). Equilibri chimici e speciazione. Gas disciolti. Datazione delle acque antiche (14C) e moderne (3H e CFC). Uso degli isotopi ambientali in idrogeologia ---- Campionamento delle acque (sorgenti e corsi d’acqua) nella Valle della Caffarella (Roma) e analisi in situ (T, pH, CE, TDS). Determinazione in laboratorio della concentrazione di Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3- NO2-, SiO2, PO43-. Elaborazione dati e modellazione col programma PHREEQC. Relazioni tra facies idrogeochimica e assetto geologico-strutturale dell’area romana.

Dispense, articoli specialistici forniti dal docente
C.A.J. Appelo, Dieke Postma Geochemistry, Groundwater and Pollution, CRC Press Second Edition, 2005, ISBN 9780415364218

Il corso mira a fornire allo studente strumenti e metodi per lo studio dei minerali delle rocce. Dopo un richiamo dei concetti base della cristallografia morfologica e strutturale, saranno studiati dal punto di vista sistematico e cristallochimico i minerali più importanti nell’ambiente geologico, in particolar modo i silicati. Verranno infine trattate le principali applicazioni dei materiali naturali in industria, tecnologia e nel recupero dei beni culturali. È parte integrante del corso l'insegnamento delle tecniche moderne di analisi dei minerali e dell'uso dei dati in mineralogia quantitativa.

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.

Introduzione, cordati, vertebrati basali: 3h
"Agnati" e origine della mandibola: 3h
Condritti e osteitti: 3h
Sarcopterigi e origine dei tetrapodi: 3h
Anfibi: 3h
Anapsidi: 3h
Diapsidi: 3h
Dinosauri: 3h
Pterosauri vs. Aves: 3h
Sinapsidi: 3h
Mammiferi mesozoici-Metateri: 3h
Afroteri e Xenartri: 3h
Boreoeuteri: 3h
Laurasiateri: 3h
Euarchontoglires: 3h
Primati: 3h

Il testo di base è:
Benton M.J. (2005) - Vertebrate Palaeontology. Blackwell Publishing, 472 pp.
e le sue successive edizioni aggiornate.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

Descrizione del programma
1. Unità statistica e popolazione
2. Caratteri qualitativi e quantitativi e loro misura
3. Osservazioni statistiche e raccolta dati
4. Tipi di errori
5. Rappresentazioni grafiche
6. Distribuzioni di frequenza univariate e bivariate
7. Media, mediana, moda e altri indici di posizione
8. Dispersione e variabilità
9. Interpolazione di distribuzioni semplici e il metodo dei minimi quadrati
10. Correlazione e regressione lineare
11. Concetto di probabilità
12. Pericolosità e tempi di ritorno
13. Distribuzioni di probabilità
14. Test statistici
15. Elementi di analisi delle serie temporali
16. Autocorrelazione, Cross correlazione
17. Elementi di statistica spaziale
18. Cenni di analisi multivariata: Principal Component Analysis, Factor Analysis, Cluster Analysis
19. Indicatori statistici
20. L’utilizzo della statistica ufficiale
21. Elaborazione statistica di dati sperimentali nell’ambito delle Scienze della terra con utilizzo di MS Excel e R

J. C. DAVIS – Statistical and data analysis in Geology – Third Edition. Ed. Wiley.

I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico, le rocce magmatiche, le rocce sedimentarie, le rocce metamorfiche, giacitura e deformazione delle rocce.
I fenomeni vulcanici: il magma e l’attività vulcanica, i principali tipi di eruzione, forme degli edifici vulcanici, prodotti dell’attività vulcanica, la distribuzione geografica dei vulcani, i vulcani e l’uomo (il rischio vulcanico).
I fenomeni sismici: la teoria del rimbalzo elastico, il ciclo sismico, tipi di onde sismiche e loro propagazione e registrazione, la forza di un terremoto (scale di intensità e magnitudo), la distribuzione geografica dei terremoti, l’attività sismica e l’uomo (rischio sismico).
La tettonica delle placche: la struttura interna della Terra, la struttura della crosta, il campo magnetico terrestre, il flusso di calore della Terra, i moti convettivi all’interno della Terra, dall’ipotesi della deriva dei continenti alla formulazione della teoria della tettonica delle placche.
La Terra come sistema integrato: interazione tra i diversi sistemi del Pianeta (biosfera, atmosfera, idrosfera, litosfera, criosfera), l’atmosfera terrestre, il clima e i fenomeni meteorologici, le risorse naturali rinnovabili e non rinnovabili.
Escursione Caffarella
Escursione Roma

Testi consigliati
Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

USO DI PROGRAMMI DIDATTICI NELL'INSEGNAMENTO DELLA MATEMATICA: I SOFTWARE GEOGEBRA E MATHEMATICA.
COMANDI PER IL CALCOLO SIMBOLICO E NUMERICO, LA VISUALIZZAZIONE DI GRAFICI, CURVE E SUPERFICI E LA LORO ANIMAZIONE AL VARIARE DI PARAMETRI.
ESEMPI DI PROBLEMI: PROPRIETÀ DEI TRIANGOLI NELLA GEOMETRIA EUCLIDEA ED ESEMPI DI GEOMETRIE NON EUCLIDEE, APPROSSIMAZIONE DI PI GRECO E DI ALTRI NUMERI IRRAZIONALI, SOLUZIONI DI EQUAZIONI E DISEQUAZIONI, SOLUZIONI DI SISTEMI, DETERMINAZIONE E VISUALIZZAZIONE DI PARTICOLARI LUOGHI GEOMETRICI, DERIVATA DI UNA FUNZIONE, CALCOLO APPROSSIMATO DI AREE.

DISPENSE DEL DOCENTE SU UN ELENCO DI PROBLEMI DA VISUALIZZARE E RISOLVERE (SIMULANDO UN LABORATORIO SCOLASTICO) CON L'AIUTO DEL SOFTWARE MATHEMATICA O GEOGEBRA.

il corso rivisita argomenti algebrici di base, fra cui:
divisibilità, algoritmo di Euclide,
frazioni continue, numeri di Fibonacci,
combinatoria, costruzioni con riga e compasso, cardinalità, reticoli e algebre di Boole

testi consigliati (non da acquistare)
Baldoni, Ciliberto, Piacentini: Aritmetica, crittografia e codici
Papick, Algebra Connections
Materiale e dispense online

Modulo 1.Dalla conoscenza comune alla conoscenza scientifica. Gli indicatori dellaconoscenza scientifica; il contributo dell’istruzione formale all’immagine della scienza; la comunicazione scientifica.
Modulo 2. La Didattica della Fisica, uncampo di ricercaOrigine e sviluppo della ricerca in didattica della Fisica in Italia; il paradigma costruttivista; i concetti e le misconcezioni; la ricerca sulle rappresentazioni mentali; i modelli di cambiamento concettuale; i nuclei concettuali della Fisica.
Modulo 3. L’insegnamento scientifico nella Scuola secondaria Progettare il curricolo diFisica nei diversi ordini e nei vari indirizzi di studio; il processo di insegnamento/apprendimento; la didattica orientativa e la didattica laboratoriale come approccio metodologico didattico; dai contenuti alla programmazione per competenze; l’orientamento formativo.
Modulo 4. Il ruolo del “laboratorio” nell’apprendimento della FisicaIntegrazione fra teoria e verifica sperimentale; dall’osservazione del fenomeno alla costruzione del modello; i diversi modi di “fare laboratorio”; progettazione di unità di lavoro individuando le più opportune attività sperimentali (dimostrative; in aula con materiali poveri, in laboratorio strumentale, simulate attraverso i sussidi multimediali); implementazione delle abilità operative di laboratorio per la gestione degliesperimenti.
Modulo 5. Progettazione flessibile e modulare dei contenuti/conoscenze, metodologie didattiche e ambienti di apprendimentoInuclei fondanti della Fisica; analisi e progettazione di percorsi didattici che rispondano a criteri di verticalità (evoluzione dei concetti coerente e adeguata allo sviluppo cognitivo degli studenti) e trasversalità (integrazione della Fisica con le altre discipline); simulazioni di metodologie didattiche quali: lezione dialogata, attività di microteaching, co-progettazione, valutazione peer-to-peer, attività di cooperative learning, lavoro di gruppo.
Modulo 6.Valutazione formativa dell’apprendimento Modalità e strumenti utilizzati nelle varie fasi di monitoraggio, misura, verifica, valutazione e autovalutazione dell’apprendimento; individuazione di contesti di apprendimento in grado di sviluppare e rilevare le competenze; il Sistema Nazionale di Valutazione (SNV).
Modulo 7.Fisica Moderna e ContemporaneaIl ruolo della Fisica moderna e contemporanea nei programmi scolastici: quali contenuti/percorsi proporre che garantiscano agli studenti una reale comprensione di essi.Il nuovo Esame di Stato e il ruolo della Fisica nella seconda prova scritta nei Licei scientifici.Laboratorio strumentale.Sono previsti cinque laboratori strumentali di tre ore ciascuno nei mesi di Marzo, Aprile e Maggio.

Gli studenti possono usufruire sulla Piattaforma del Dipartimento di Matematica e Fisica del seguente materiale didattico: presentazioni Power-pointrelative ai contenuti delle lezioni, articoli di ricerca, materiale di lavoro (testi da analizzare tratti da libri di testo, articoli di divulgazione scientifica, memorie originali, schede “tutorial”, filmati, applet, schede per lavori di gruppo, griglie per la valutazione degli apprendimenti, web-sites).

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE
Arons Arnold B. 1992, Guida all'insegnamento della fisica, Zanichelli•P. Guidoni, M. Arcà 2000 –Guardare per sistemi e guardare per variabili –l’educazione scientifica di base -AIF Editore•Vicentini M., Mayer M. (a cura di) (1999). Didattica della Fisica, Loescher Editore.•Grimellini Tomasini N., Segré G. (a cura di) (1991). Conoscenze scientifiche: le rappresentazioni mentali degli studenti, La Nuova Italia, Firenze.•La fisica secondo il PSSC, 25 film del Physical Science Study-Zanichelli•F. Bocci, Manuale per il laboratorio di fisica: introduzione all’analisi dei dati sperimentali -Zanichelli

1. Introduzione al corso, Fisica Terrestre e dell'ambiente

2. Introduzione a Matlab, matrici e vettori, funzioni

3. Introduzione ai segnali e richiami su serie e trasformate di Fourier. Funzione di trasferimento, causalità, relazione di dispersione

4. Esercitazione Matlab, risposta impulsiva

5. Teorema del campionamento, aliasing, segnale analitico, energia del segnale

6. Esercitazione Matlab, trasformata di Fourier, FFT

7. Serie storiche

8. Esercitazione Matlab, Minimi quadrati e filtraggio dei dati

9. Introduzione al Climate change

10. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

11. Terremoti e propagazione delle onde

12. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

13. Equazioni di Maxwell, relazioni costitutive

14. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

15. Misure elettromagnetiche a bassa frequenza e alta frequenza

16. Esercitazione sull'individuazione della sorgente del terremoto

17. Relazione tra parametri elettrici e parametri idraulici: conducibilità elettrica e permeabilità idraulica

18. Esercitazione sull'individuazione della sorgente del terremoto

19. Equazione di dispersione idrodinamica

20. Esercitazione sulla diffusione di un'inquinante

D. C. Champeney, Fourier Transform and their applications, Academic Press.



A. R. Von Hippel, Dielectric and Waves, John Wiley & Sons.

Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:
Definizione e tipologia dei sistemi urbani. I fattori di pericolosità naturale e dei rischi delle aree urbane. Il ruolo delle condizioni geologiche, l’influenza dei fattori naturali nel tempo e delle condizioni geografiche sullo sviluppo delle aree urbane. Il concetto di rischio, la valutazione dei fattori di esposizione, di pericolosità, di vulnerabilità nelle aree urbane. Il caso di Roma, analisi dei singoli fattori di pericolosità e della loro evoluzione temporale. Metodologie per la raccolta, la normalizzazione, l’elaborazione di dati diretti del sottosuolo dell'ambiente urbano. Applicazioni tematiche e casi reali.

Geologia di Roma “Vol L” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (1995).
La geologia di Roma dal centro storico alla periferia “Vol LXXX” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (2008).
U. Ventriglia – Geologia del territorio del Comune di Roma, a cura dell’Amministrazione Provinciale di Roma, (2002).
G. Gisotti – Ambiente urbano. – Dario Flaccovio Editore, Palermo (2007).

Parte I – INTRODUZIONE
• Introduzione alla geologia dell’esplorazione petrolifera
• Il ruolo dei dati sismici e di pozzo nell’esplorazione petrolifera
• Sismica a riflessione

Parte II – ACQUISIZIONE SISMICA
• Acquisizione sismica, a terra e a mare, 2D e 3D.
• Sorgenti e ricevitori sismici
• La geometria dei profili di sismica a riflessione

Parte III – ELABORAZIONE SISMICA (PROCESSING)
• Introduzione
• Basi del processing sismico
• Processing nel dominio tempo e profondità

Parte IV – POZZI E LOGS
• Introduzione
• Well logs: profondità e risoluzione, Caliper log, Gamma Ray log, Sonic Log, Density log, Neutron Log, porosità e litologia.
• Interpretazione e correlazioni di logs di pozzo
• Checkshot (CS), Vertical Seismic Profile (VSP) e sismogrammi sintetici

Parte V – INTERPRETAZIONE SISMICA 2D e 3D
• Concetti base di interpretazione sismica
• Introduzione alla stratigrafia sequenziale sismica
• Modelli acustici e facies sismiche
• Interpretazione di orizzonti e faglie
• Creazione di mappe strutturali
• Utilizzo degli attributi sismici
• Integrazione dei dati sismici di pozzo
• Elementi di conversione tempi-profondità

- Practical seismic interpretation by Michael E. Bradley (Editor)
- Interpretation of Three-Dimensional Seismic Data, by Alistair R. Brown. Society of Exploration Geophysicists
- Basic Well Log Analysis, by Steven Henderson and Neil Hurley, AAPG Methods in Exploration Series 16

Introduzione e scopo delle sezioni geologiche bilanciate. Principali tecniche utilizzate in passato. I fondamentali delle sezioni geologiche profonde. Geometrie Ramp-Flat. Diagrammi di Separazione stratigrafica. Linee di Cutoff (intersezioni faglie limiti stratigrafici). Fault Branching (ramificazione delle faglie). Proiezione in profondità dei dati geologici. Dip analysis (analisi delle pendenze). Fault-related folding (pieghe da faglia): fault-bend folding; fault-propagation folding. Thick skin e thin skin tectonics (tettonica pellicolare e tettonica a rampe). Retrodeformazione di una sezione geologica. Restaurazione geometrica angolare e sinuosa. Sezioni trasversali e sezioni longitudinali. Contributo della deformazione fragile nella preparazione di una sezione profonda. Il ruolo dell’erosione e della compattazione. L’ammissibilità di una sezione bilanciata. Metodi di bilanciamento utilizzando software grafici commerciali. Introduzione all’utilizzo di software specifici. Il ruolo della fratturazione nella permeabilità dei reservoirs. Metodologie di previsione della fratturazione connessa all’evoluzione tettonica delle strutture geologiche attraverso la modellizzazione numerica della loro evoluzione temporale e spaziale e il confronto con analoghi.

N.B. Woodward, S.E. Boyer, J. Suppe (1989)- Balanced Geological Cross-Sections: an essential technique in geological research and exploration. - American Geophysical Union. R.C.

Le proprietà fisiche dei minerali, trattamento e separazione dei minerali, principi di spettroscopia, raggi X, emissione ed assorbimento, diffrazione dei raggi X, le spettroscopie vibrazionali (Raman, FTIR), la microscopia elettronica (SEM) e l'analisi in fluorescenza X (XRF), tecniche di microanalisi (EMPA-WDS), casi di studio, lavoro pratico, seminari.

A.F. GUALTIERI INTRODUZIONE ALLE TECNICHE ANALITICHE STRUMENTALI, ED. LIBRERIA UNIVERSITARIA
Dyar, Gunter, Tasa (2008). Mineralogy and optical mineralogy. Mineralogical Society of America. 708 pp. Disponibili versioni PDF e iPad.
Hutchison (1974) Laboratory handbook of petrographic techniques. Wiley, 527.

Definizione di microfacies. Tecniche di campionatura, preparazione dei campioni e strumenti per l’analisi delle microfacies (4h).
Componenti di una microfacies: granuli, matrice e cemento (genesi e significato paleoambientale) (4h).
Classificazione dei litoclasti. Granulometria e tessitura. Classificazioni delle rocce carbonatiche (16h).
Esempi di interpretazione di microfacies: metodi qualitativi e quantitativi (applicazioni di analisi multivariata) (6h).
Classificazione dei bioclasti: riconoscimento dei principali gruppi tassonomici in sezione sottile (14h).
Uso delle analisi geochimiche (isotopi stabili, elementi in traccia, isotopi dello stronzio) nell’analisi di microfacies (2h).
Uso delle analisi gamma-ray nell’interpretazione delle microfacies (2h).

Dispense del docente.

Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi della biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a: valutazione, interpretazione e contestualizzazione di fotografie acquisite con tecniche microscopiche. Capacità di comunicare in maniera efficace e con la corretta terminologia;
Competenze applicate: Le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della citologia permetteranno agli studenti di applicarle allo studio dei tessuti. Inoltre, gli studenti saranno in grado di riconoscere e commentare un preparato o una fotografia acquisiti con uno strumento microscopico. Infine, tali conoscenze permetteranno agli studenti di comprendere gli approfondimenti disciplinari che verranno svolti negli anni successivi.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri. Cenni sulla glicolisi. I principali lipidi di interesse biologico. Aminoacidi e proteine. Cenni sulla struttura e funzione delle proteine. Gli enzimi.
Gli acidi nucleici. Struttura di DNA e RNA. La replicazione del DNA, Trascrizione ed RNA messagero, Codice genetico, i ribosomi e la sintesi proteica.
Le membrane cellulari: composizione chimica, Il modello a mosaico fluido. Proteine intrinseche ed estrinseche. Permeabilità e trasporto attivo. Canali ionici. Giunzioni intercellulari: zonula occludens, zonula adherens e desmosomi.
Via citoplasmatica e via secretoria, Il reticolo endoplasmico, Origine e smistamento delle proteine secretorie e di membrana. Apparato di Golgi. Lisosomi, Perossisomi, Endocitosi, fagocitosi, esocitosi.
Struttura dei mitocondri, Probabile origine di mitocondri e plastidi, Il DNA nei mitocondri, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Gli istoni e i nucleosomi. Eucromatina ed eterocromatina. Il nucleolo. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. Cellule aploidi, diploidi e poliploidi. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi. Fasi e sottofasi della meiosi. Il significato della meiosi e del crossing over. La ricombinazione.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Caratteristiche generali. Epiteli di rivestimento. Classificazione e funzioni. La lamina basale.
Tessuto connettivo. I diversi tessuti connettivi: caratteristiche generali e caratteristiche specifiche dei diversi tessuti connettivi. Il connettivo propriamente detto. Classificazione dei connettivi. Matrice extracellulare. Le cellule del connettivo e loro funzione.
Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Il plasma: composizione e funzioni. Eritrociti e globuli bianchi: caratteristiche morfologiche e funzionali.
Tessuto osseo. Osso spugnoso e osso compatto. Struttura microscopica dell'osso: l'osteone. Osteoblasti, osteociti, osteoclasti.
Tessuto muscolare. Il tessuto muscolare liscio. Il tessuto muscolare scheletrico. Struttura e ultrastruttura della fibra muscolare. Miofibrille e miofilamenti: il sarcomero. La contrazione muscolare. Il tessuto muscolare cardiaco.
Tessuto nervoso. Il sistema nervoso centrale e periferico. Morfologia del neurone. Cenni sulla conduzione dell'impulso nervoso. La sinapsi. Neuromediatori. Neuroglia.

Citologia ed Istologia
Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes
Citologia
IL MONDO DELLA CELLULA, Wayne M. Becker, Lewis J. Kleinsmith, Jeff Hardin, Gregory Paul Bertoni, Addison Wesley Pearson
L'essenziale di BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, ALBERTS B, HOPKIN K, BRAY D, JOHNSON A, LEWIS J, RAFF M, ROBERTS K, WALTER P, Zanichelli
Principi di BIOLOGIA DELLA CELLULA, PLOPPER George, Zanichelli
Molecole, Cellule e Organismi, AA Vari, EdiSES
Istologia
Istologia ed Elementi di Anatomia Microscopica, Dalle Donne et al, EdiSES
Istologia, JUNQUEIRA, Mescher AL, Piccin
ISTOLOGIA DI V. MONESI, ADAMO ET AL., PICCIN
ATLANTE DI ISTOLOGIA E ANATOMIA MICROSCOPICA, ROSS - PAWLINA - BARNASH, CASA EDITRICE AMBROSIANA (ATLANTE)

I testi dovrebbero essere dell'ultima edizione disponibile.

L’ambiente celeste; il Sistema solare; forma e dimensioni della Terra; i moti principali della Terra (rotazione e rivoluzione); i moti millenari della Terra; la Terra e la Luna.
L’orientamento; il tempo e la sua misura; la rappresentazione della superficie terrestre; le coordinate geografiche (latitudine e longitudine); la lettura delle carte topografiche.
Le forme del rilievo e il modellamento del rilievo terrestre; l’idrosfera marina, l’idrosfera continentale, la criosfera; l’atmosfera; il clima.
I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico.

Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

1.Geometria Euclidea: Rudimenti di storia della matematica greca. Le costruzioni con riga e compasso. I problemi classici della matematica greca. Gli Elementi di Euclide.
2.La questione del V Postulato: Il tentativo di Posidonio. Enunciati equivalenti: Playfair, Wallis, la transitività del parallelismo. L’opera di Saccheri. Quadrilateri di Saccheri. Le tre ipotesi. Il Teorema di Saccheri-Lagrange e l’esclusione dell’ipotesi dell’angolo ottuso. La nascita della geometria non-euclidea in Bolyai e in Lobachewski.
3. Le simmetrie del piano: Simmetrie del piano e tipi di simmetrie. Caratterizzazione delle isometrie tramite l’immagine di una terna di punti non allineati. Il Teorema di Chasles. Gruppi discreti di isometrie. Rosoni, fregi e Mosaici. Il Teorema di addizione dell’angolo. Teorema di Leonardo e classificazione dei gruppi discreti finiti. Cenni della dimostrazione della classificazione dei gruppi di fregi. Il Teorema di restrizione cristallografica e la classificazione dei gruppi di mosaici.
4. La geometria di Gauss: La geometria della Sfera. Le geometrie localmente euclidee. Gruppi uniformemente discontinui di isometrie. Il Toro, il nastro di Moebius, la bottiglia di Klein. Classificazione dei gruppi uniformemente discontinui. Cenni della dimostrazione del Teorema di classificazione delle geometrie localmente euclidee
5.Moduli di geometrie sul Toro e geometria iperbolica. Geometrie simili. Geometrie simili sul Toro. La figura modulare. Il modello del semipiano superiore di Poincaré. Rette e distanza. Ciò che ripugna Saccheri e che non ripugnava Aristotele

R. Trudeau: "La rivoluzione non Euclidea" Bollati Boringhieri
V. Nikulin, I. Shafarevich "Geometries and groups" Springer ed.

Introduzione, sostenibilità ambientale e risorse energetiche, il ruolo delle georisorse nello sviluppo della società umana, principi di giacimentologia, classificazione dei giacimenti e caratteristiche geologiche, cave e miniere, materiali naturali utili all’uomo, mineralogia applicata all’ambiente. Casi di studio: i pigmenti, i metalli, cementi e calcestruzzi, le zeoliti, le ceramiche, i materiali litoidi di interesse per i beni culturali, seminari.

NOTE ED APPUNTI DI LEZIONE DEL DOCENTE, DA INTEGRARSI CON
SE Kesler e AC Simon (2015). Mineral resources, economics and the environment. Cambridge University press. 433 pp.
Ugo Bardi (2011) La terra svuotata. Editori Riuniti, 295 pp.
G. Tanelli (2009) Georisorse e ambiente. Aracne. 280 pp.

Elementi di chimica delle acque. Interazione acqua-roccia (dissoluzione, lisciviazione, mixing, processi redox, assorbimento, precipitazione, scambio ionico). La classificazione delle acque (diagrammi di: Piper, Schoeller, Chada e Stiff). Equilibri chimici e speciazione. Gas disciolti. Datazione delle acque antiche (14C) e moderne (3H e CFC). Uso degli isotopi ambientali in idrogeologia ---- Campionamento delle acque (sorgenti e corsi d’acqua) nella Valle della Caffarella (Roma) e analisi in situ (T, pH, CE, TDS). Determinazione in laboratorio della concentrazione di Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3- NO2-, SiO2, PO43-. Elaborazione dati e modellazione col programma PHREEQC. Relazioni tra facies idrogeochimica e assetto geologico-strutturale dell’area romana.

Dispense, articoli specialistici forniti dal docente
C.A.J. Appelo, Dieke Postma Geochemistry, Groundwater and Pollution, CRC Press Second Edition, 2005, ISBN 9780415364218

Descrizione del programma
1. Unità statistica e popolazione
2. Caratteri qualitativi e quantitativi e loro misura
3. Osservazioni statistiche e raccolta dati
4. Tipi di errori
5. Rappresentazioni grafiche
6. Distribuzioni di frequenza univariate e bivariate
7. Media, mediana, moda e altri indici di posizione
8. Dispersione e variabilità
9. Interpolazione di distribuzioni semplici e il metodo dei minimi quadrati
10. Correlazione e regressione lineare
11. Concetto di probabilità
12. Pericolosità e tempi di ritorno
13. Distribuzioni di probabilità
14. Test statistici
15. Elementi di analisi delle serie temporali
16. Autocorrelazione, Cross correlazione
17. Elementi di statistica spaziale
18. Cenni di analisi multivariata: Principal Component Analysis, Factor Analysis, Cluster Analysis
19. Indicatori statistici
20. L’utilizzo della statistica ufficiale
21. Elaborazione statistica di dati sperimentali nell’ambito delle Scienze della terra con utilizzo di MS Excel e R

J. C. DAVIS – Statistical and data analysis in Geology – Third Edition. Ed. Wiley.

Il corso mira a fornire allo studente strumenti e metodi per lo studio dei minerali delle rocce. Dopo un richiamo dei concetti base della cristallografia morfologica e strutturale, saranno studiati dal punto di vista sistematico e cristallochimico i minerali più importanti nell’ambiente geologico, in particolar modo i silicati. Verranno infine trattate le principali applicazioni dei materiali naturali in industria, tecnologia e nel recupero dei beni culturali. È parte integrante del corso l'insegnamento delle tecniche moderne di analisi dei minerali e dell'uso dei dati in mineralogia quantitativa.

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.

Introduzione, cordati, vertebrati basali: 3h
"Agnati" e origine della mandibola: 3h
Condritti e osteitti: 3h
Sarcopterigi e origine dei tetrapodi: 3h
Anfibi: 3h
Anapsidi: 3h
Diapsidi: 3h
Dinosauri: 3h
Pterosauri vs. Aves: 3h
Sinapsidi: 3h
Mammiferi mesozoici-Metateri: 3h
Afroteri e Xenartri: 3h
Boreoeuteri: 3h
Laurasiateri: 3h
Euarchontoglires: 3h
Primati: 3h

Il testo di base è:
Benton M.J. (2005) - Vertebrate Palaeontology. Blackwell Publishing, 472 pp.
e le sue successive edizioni aggiornate.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico, le rocce magmatiche, le rocce sedimentarie, le rocce metamorfiche, giacitura e deformazione delle rocce.
I fenomeni vulcanici: il magma e l’attività vulcanica, i principali tipi di eruzione, forme degli edifici vulcanici, prodotti dell’attività vulcanica, la distribuzione geografica dei vulcani, i vulcani e l’uomo (il rischio vulcanico).
I fenomeni sismici: la teoria del rimbalzo elastico, il ciclo sismico, tipi di onde sismiche e loro propagazione e registrazione, la forza di un terremoto (scale di intensità e magnitudo), la distribuzione geografica dei terremoti, l’attività sismica e l’uomo (rischio sismico).
La tettonica delle placche: la struttura interna della Terra, la struttura della crosta, il campo magnetico terrestre, il flusso di calore della Terra, i moti convettivi all’interno della Terra, dall’ipotesi della deriva dei continenti alla formulazione della teoria della tettonica delle placche.
La Terra come sistema integrato: interazione tra i diversi sistemi del Pianeta (biosfera, atmosfera, idrosfera, litosfera, criosfera), l’atmosfera terrestre, il clima e i fenomeni meteorologici, le risorse naturali rinnovabili e non rinnovabili.
Escursione Caffarella
Escursione Roma

Testi consigliati
Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

USO DI PROGRAMMI DIDATTICI NELL'INSEGNAMENTO DELLA MATEMATICA: I SOFTWARE GEOGEBRA E MATHEMATICA.
COMANDI PER IL CALCOLO SIMBOLICO E NUMERICO, LA VISUALIZZAZIONE DI GRAFICI, CURVE E SUPERFICI E LA LORO ANIMAZIONE AL VARIARE DI PARAMETRI.
ESEMPI DI PROBLEMI: PROPRIETÀ DEI TRIANGOLI NELLA GEOMETRIA EUCLIDEA ED ESEMPI DI GEOMETRIE NON EUCLIDEE, APPROSSIMAZIONE DI PI GRECO E DI ALTRI NUMERI IRRAZIONALI, SOLUZIONI DI EQUAZIONI E DISEQUAZIONI, SOLUZIONI DI SISTEMI, DETERMINAZIONE E VISUALIZZAZIONE DI PARTICOLARI LUOGHI GEOMETRICI, DERIVATA DI UNA FUNZIONE, CALCOLO APPROSSIMATO DI AREE.

DISPENSE DEL DOCENTE SU UN ELENCO DI PROBLEMI DA VISUALIZZARE E RISOLVERE (SIMULANDO UN LABORATORIO SCOLASTICO) CON L'AIUTO DEL SOFTWARE MATHEMATICA O GEOGEBRA.

il corso rivisita argomenti algebrici di base, fra cui:
divisibilità, algoritmo di Euclide,
frazioni continue, numeri di Fibonacci,
combinatoria, costruzioni con riga e compasso, cardinalità, reticoli e algebre di Boole

testi consigliati (non da acquistare)
Baldoni, Ciliberto, Piacentini: Aritmetica, crittografia e codici
Papick, Algebra Connections
Materiale e dispense online

Modulo 1.Dalla conoscenza comune alla conoscenza scientifica. Gli indicatori dellaconoscenza scientifica; il contributo dell’istruzione formale all’immagine della scienza; la comunicazione scientifica.
Modulo 2. La Didattica della Fisica, uncampo di ricercaOrigine e sviluppo della ricerca in didattica della Fisica in Italia; il paradigma costruttivista; i concetti e le misconcezioni; la ricerca sulle rappresentazioni mentali; i modelli di cambiamento concettuale; i nuclei concettuali della Fisica.
Modulo 3. L’insegnamento scientifico nella Scuola secondaria Progettare il curricolo diFisica nei diversi ordini e nei vari indirizzi di studio; il processo di insegnamento/apprendimento; la didattica orientativa e la didattica laboratoriale come approccio metodologico didattico; dai contenuti alla programmazione per competenze; l’orientamento formativo.
Modulo 4. Il ruolo del “laboratorio” nell’apprendimento della FisicaIntegrazione fra teoria e verifica sperimentale; dall’osservazione del fenomeno alla costruzione del modello; i diversi modi di “fare laboratorio”; progettazione di unità di lavoro individuando le più opportune attività sperimentali (dimostrative; in aula con materiali poveri, in laboratorio strumentale, simulate attraverso i sussidi multimediali); implementazione delle abilità operative di laboratorio per la gestione degliesperimenti.
Modulo 5. Progettazione flessibile e modulare dei contenuti/conoscenze, metodologie didattiche e ambienti di apprendimentoInuclei fondanti della Fisica; analisi e progettazione di percorsi didattici che rispondano a criteri di verticalità (evoluzione dei concetti coerente e adeguata allo sviluppo cognitivo degli studenti) e trasversalità (integrazione della Fisica con le altre discipline); simulazioni di metodologie didattiche quali: lezione dialogata, attività di microteaching, co-progettazione, valutazione peer-to-peer, attività di cooperative learning, lavoro di gruppo.
Modulo 6.Valutazione formativa dell’apprendimento Modalità e strumenti utilizzati nelle varie fasi di monitoraggio, misura, verifica, valutazione e autovalutazione dell’apprendimento; individuazione di contesti di apprendimento in grado di sviluppare e rilevare le competenze; il Sistema Nazionale di Valutazione (SNV).
Modulo 7.Fisica Moderna e ContemporaneaIl ruolo della Fisica moderna e contemporanea nei programmi scolastici: quali contenuti/percorsi proporre che garantiscano agli studenti una reale comprensione di essi.Il nuovo Esame di Stato e il ruolo della Fisica nella seconda prova scritta nei Licei scientifici.Laboratorio strumentale.Sono previsti cinque laboratori strumentali di tre ore ciascuno nei mesi di Marzo, Aprile e Maggio.

Gli studenti possono usufruire sulla Piattaforma del Dipartimento di Matematica e Fisica del seguente materiale didattico: presentazioni Power-pointrelative ai contenuti delle lezioni, articoli di ricerca, materiale di lavoro (testi da analizzare tratti da libri di testo, articoli di divulgazione scientifica, memorie originali, schede “tutorial”, filmati, applet, schede per lavori di gruppo, griglie per la valutazione degli apprendimenti, web-sites).

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE
Arons Arnold B. 1992, Guida all'insegnamento della fisica, Zanichelli•P. Guidoni, M. Arcà 2000 –Guardare per sistemi e guardare per variabili –l’educazione scientifica di base -AIF Editore•Vicentini M., Mayer M. (a cura di) (1999). Didattica della Fisica, Loescher Editore.•Grimellini Tomasini N., Segré G. (a cura di) (1991). Conoscenze scientifiche: le rappresentazioni mentali degli studenti, La Nuova Italia, Firenze.•La fisica secondo il PSSC, 25 film del Physical Science Study-Zanichelli•F. Bocci, Manuale per il laboratorio di fisica: introduzione all’analisi dei dati sperimentali -Zanichelli

IN OGNI LEZIONE SARANNO ILLUSTRATI I CLIMI E GLI AMBIENTI CHE HANNO CARATTERIZZATO IL NOSTRO PIANETA, PARTENDO DALL’ADEANO PER FINIRE CON L’OLOCENE.
Adeano ed Archeano: 3h
Proterozoico: 3h
Cambriano: 3h
Ordoviciano: 3h
Siluriano: 3h
Devoniano: 3h
Carbonifero: 3h
Permiano: 3h
Triassico: 3h
Giurassico: 3h
Cretacico: 3h
Paleogene: 3h
Neogene: 3h
Quaternario: 3h
Approfondimenti: cause e dinamiche del cambiamento climatico, principali turnover faunistici e floristici, paleogeografia di dettaglio, argomenti a scelta: 6h

STANLEY S.S. (2009) - EARTH SYSTEM HISTORY. FREEMAN AND COMPANY, NEW YORK, 551 PP.

ELMI S. & BABIN C. (2006) – HISTOIRE DE LA TERRE. DUNOD, PARIS, 239 PP.
ANDERSON D.E., GOUDIE A.S., PARKER A.G. (2007) - GLOBAL ENVIRONMENTS THROUGH THE QUATERNARY. OXFORD UNIVERSITY PRESS, OXFORD, 359 PP.
GORNITZ V. (ED.)(2009) – ENCYCLOPEDIA OF PALEOCLIMATOLOGY AND ANCIENT ENVIRONMENTS. SPRINGER (REFERENCE BOOK).
SELDEN P. & NUDDS J. (2012) – EVOLUTION OF FOSSIL ECOSYSTEMS. MANSON PUBLISHING, 2ND EDITION.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

Definizione di microfacies. Tecniche di campionatura, preparazione dei campioni e strumenti per l’analisi delle microfacies (4h).
Componenti di una microfacies: granuli, matrice e cemento (genesi e significato paleoambientale) (4h).
Classificazione dei litoclasti. Granulometria e tessitura. Classificazioni delle rocce carbonatiche (16h).
Esempi di interpretazione di microfacies: metodi qualitativi e quantitativi (applicazioni di analisi multivariata) (6h).
Classificazione dei bioclasti: riconoscimento dei principali gruppi tassonomici in sezione sottile (14h).
Uso delle analisi geochimiche (isotopi stabili, elementi in traccia, isotopi dello stronzio) nell’analisi di microfacies (2h).
Uso delle analisi gamma-ray nell’interpretazione delle microfacies (2h).

Dispense del docente.

Introduzione al corso. Introduzione a Matlab 1. Calcolo Matriciale; ricerca componenti principali (autovalori, autovettori,…).
Introduzione a Matlab 2: vettori riga, colonna, matrici, figure, importare i dati,... Cenni sui Tensori; rototraslazioni rigide e matrice associata.
Rotazione di un segnale sismico per ricavare la componente radiale e trasversa. Numeri complessi e funzioni trigonometriche. Rappresentazione polare. Fasori. Esercitazione in Matlab: rappresentazione in coordinate cartesiani-polari-sferiche. Calcolo vettoriale. Onde. Onde stazionarie.
Analisi dei segnali: sistema lineare tempo-invariante, Teorema della convoluzione.
Esercitazione sulla risposta impulsiva o al gradino. Serie di Fourier. Trasformata di Fourier. Esercitazione sull'Analisi di Fourier di onde meccaniche. Soluzione dell'equazione delle onde nel dominio della frequenza. Esercitazione: ritardo e fase.
Cross Correlazione – Filtraggio dei dati nel tempo e in frequenza.

Mathematical modelling for Earth sciences. Xin She Yang. Dunedin.

Programma del Corso di fisica della ionosfera e della magnetosfera
Docente: Carlo Scotto
La maggior parte degli argomenti è trattato sul libro di G.W. Prölss ("Physics of the Earth's Space Environment", ed. Springer).Viene fatto riferimento ai paragrafi di detto libro. I restanti argomenti sono riportati nelle note di lezione distribuite. In esse è riportata la relativa bibliografia dettagliata.
Introduzione: scopo del corso e presentazione degli argomenti trattati

1. Nozioni di fisica del plasma magneto-ionosferico
Frequenza di plasma, distanza di Debye e potenziale di Debye-Hückel, condizioni di plasma, libero cammino medio, indice di rifrazione di fase per le onde radio in un plasma senza collisioni e in assenza di campo magnetico, plasma non caldo (Note di lezione). (pag. 232, § 7.3.1, § 7.3.2, § 7.3.3) . Energia del campo elettromagnetico (Note di lezione ). Moto delle cariche elettriche in un campo magnetico: moto di girazione, il momento magnetico come invariante adiabatico, moto ove grad(B) è parallelo a B, bounce motion (§ 5.3.1, § 5.3.2, pp. 220-228), gradient drift motion (§ 5.3.2, pp. 228-229), neutral shift drift, drift E x B e conduttività del plasma in assenza di collisioni, drift sotto l'azione di forze esterne (§ 5.3.1, § 5.3.2, § 5.3.3 pp. 219-233).

2. Il mezzo interplanetario.
La corona solare e il vento solare (§ 6.1 e 6.1.1, pp. 278-282, compresi tutti i richiami). Struttura del vento solare a grande scala e sul piano dell'eclittica (§ 6.1.6). Il campo magnetico interplanetario: osservazioni e caratteristiche fisiche (§ 6.2.1, pp. 300-304). Il current sheet eliosferico (§ 6.2.4). Struttura a settori della componente polare di B (§ 6.2.5). Teorema di Alfvén (Appendice A.14, pp.484-487).

3. Magnetosfera
Il campo geomagnetico in prossimità della Terra (§ 5.2). Drift di curvatura (p. 233). Drift totale (p. 234-235). Moto composto dei portatori di cariche (§ 5.3.4). Popolazioni di particelle nella magnetosfera interna: fasce di radiazione, ring current, plasmasfera (§ 5.4).
Il campo geomagnetico distante: configurazione e classificazione, correnti sul lato diurno della magnetopausa, riflessione delle particelle e formazione della corrente, sistema di correnti nella coda geomagnetica (§ 5.5). Popolazione di particelle nella magnetosfera esterna: magnetotail plasma sheet, magnetotail lobe plasma, magnetospheric boundary layer (§ 5.6). Formazione del bow shock e cenno al magnetosheat (§ 6.4 introduzione e § 6.4.1, pp. 325-328).

4. Ionosfera
Processi di assorbimento, attenuazione della radiazione nei gas, deposizione di energia nell'alta atmosfera: funzione di Chapman. Ionosfera terrestre: cenni storici, profilo verticale di densità elettronica, temperatura ionosferica, produzione e scomparsa di ionizzazione, regioni ionosferiche, equilibrio elettronico, profilo verticale di densità elettronica nella regione E e nella regione F2. (§ 3.2; introduzione del cap 4, § 4.1, § 4.2, § 4.3). Morfologia della ionosfera: le cuspidi sulla traccia degli ionogrammi e le regioni ionosferiche (Note di lezione). Variazioni regolari della ionosfera: strati E ed F1(Note di lezione). Variazioni irregolari della ionosfera: strato F2 (Note di lezione ). Strato E sporadico (Note di lezione ). Modello fotochimico semplificato per le regioni E ed F: strato F1 (Note di lezione). Modello fotochimico semplificato per la regione D (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio con collisioni ed in assenza di campo magnetico; interpretazione della parte immaginaria dell'indice di rifrazione: l'assorbimento (Note di lezione). Solar flares e short waves fadeout (Note di lezione). Ulteriori note sullo strato F1 (Note di lezione). Ulteriori note sullo strato E (Note di lezione).

5. Teoria Magnetoionica
Introduzione. Equazioni costitutive per un plasma freddo con collisioni ed in presenza di un campo magnetico (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio nella ionosfera, trascurando le collisioni e considerando il campo magnetico terrestre: equazione di Appleton-Hartree (Note di lezione). Continuità di nf in X=1. Gli zeri dell'equazione di Appleton-Hartree senza collisioni: caso di propagazione longitudinale, trasversale e generale (Note di lezione). Polarizzazione: continuità in X=1 nel caso generale e nel caso di propagazione longitudinale. Polarizzazione in propagazione longitudinale: dipendenza dal segno di YL. Polarizzazione in condizioni generali, per X=1 (Note di lezione). Indice di rifrazione per le onde radio nella ionosfera, considerando le collisioni e il campo magnetico terrestre. Cenno alla polarizzazione nel caso collisionale. Curve di (X) con collisioni: importanza della regola di Booker (Note di lezione). Condizioni di riflessione e ionogrammi, traccia ordinaria, straordinaria. Raggio Z (Note di lezione). Esempi di ionogrammi (Note di lezione)
Così come indicato nelle note di lezione, il materiale di questa unità didattica si trova su: Ratcliffe, J. A. (1959), The magneto-Ionic Theory and its Applications to the Ionosphere, Cambridge University Press.

6. Assorbimento e dissipazione dell'energia del vento solare
Topologia dell'alta atmosfera polare (§ 7.1). Campi elettrici, e convezione del plasema (§ 7.2). Conduttività e correnti nella ionosfera polare (§ 7.3). Aurore polari: dissipazione dell'energia delle particelle aurorali, origine delle particelle aurorali, aurora diffusa e discreta(§ 7. 4). Solar Wind Dynamo (§ 7.6.1), magnetosfera aperta(§ 7.6.2), convezione del plasma nella magnetosfera aperta (§ 7.6.3), magnetosfera aperta con coda (§ 7.6.4), cenno alla riconnessione (parte del § 7.6.5), correnti di Birkeland nelle regioni 1 e 2 (§ 7.6.6).

7. Tempeste geosferiche
Tempeste magnetiche: variazione regolari, elettrogetto equatoriale, attività magnetica alle basse, alte e medie latitudini, indici geomagnetici (§ 8.1). Sottotempeste magnetiche: fase di crescita e espansione, onde di Alvfèn e loro ruolo (§ 8.3). Tempeste ionosferiche: tempeste negative e positive (§ 8.5).

1) G.W. Prölss "Physics of the Earth's Space Environment"
2) Appunti di lezione.

1 Sistema Solare
- Descrizione del Sistema Solare nel suo insieme, distribuzione di massa e di momento angolare, osservabili astrofisiche.
- Descrizione delle osservabili planetologiche: caratteristiche dei pianeti, dei sistemi di satelliti, dei corpi minori del Sistema Solare
- I pianeti terrestri:caratteristiche generali e processi evolutivi delle superfici planetarie.
- I pianeti terrestri:storia termica, craterizzazione, vulcanismo, tettonica. Planetologia comparata.
- Meteoriti e corpi minori: indizi per la formazione del Sistema Solare, cenni sulla datazione
- I pianeti giganti
- Satelliti planetari
- Struttura interna dei pianeti, differenze tra pianeti terrestri e giganti, evoluzione
- Atmosfere planetarie
2 Pianeti Extrasolari
- Introduzione storica
- Metodi indiretti per la scoperta dei pianeti Extrasolari
- Metodi diretti per la scoperta dei pianeti Extrasolari
- Caratteristiche dei pianeti Extrasolari
- Fisica dei Pianeti Extrasolari
- Caratterizzazione e risultati
- Quale vita?
- Abitabilità e zona abitabile
- La ricerca della vita
3 Parte Comune
- Cenni sulla Teoria della formazione planetaria

- non esiste un testo unico che tratti in modo completo gli argomenti del corso. Un teso consigliato è: Imke de Pater and Jack J. Lissauer, Planetary Sciences, Cambridge University Press.
Durante il corso verranno suggeriti di volta in volta articoli scientifici di review.
Materiali:
- Slides del corso
- Articoli scientifici

Il programma del corso prevede la presentazione e discussione dei seguenti argomenti:
Definizione e tipologia dei sistemi urbani. I fattori di pericolosità naturale e dei rischi delle aree urbane. Il ruolo delle condizioni geologiche, l’influenza dei fattori naturali nel tempo e delle condizioni geografiche sullo sviluppo delle aree urbane. Il concetto di rischio, la valutazione dei fattori di esposizione, di pericolosità, di vulnerabilità nelle aree urbane. Il caso di Roma, analisi dei singoli fattori di pericolosità e della loro evoluzione temporale. Metodologie per la raccolta, la normalizzazione, l’elaborazione di dati diretti del sottosuolo dell'ambiente urbano. Applicazioni tematiche e casi reali.

Geologia di Roma “Vol L” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (1995).
La geologia di Roma dal centro storico alla periferia “Vol LXXX” Memorie Descrittive della Carta Geologica d’Italia (2008).
U. Ventriglia – Geologia del territorio del Comune di Roma, a cura dell’Amministrazione Provinciale di Roma, (2002).
G. Gisotti – Ambiente urbano. – Dario Flaccovio Editore, Palermo (2007).

INTRODUZIONE ALLA GEOTECNICA. ANALISI GRANULOMETRICHE. RELAZIONE TRA LE FASI COSTITUENTI UNA TERRA. LIMITI. SISTEMI DI CLASSIFICAZIONE DELLA TERRA E DELLE ROCCE. L'ACQUA NEL TERRENO. RESISTENZA AL TAGLIO DELLE TERRE. COMPRESSIBILITA’ E CONSOLIDAZIONE. OPERE DI SOSTEGNO. CAPACITÀ PORTANTE DELLE FONDAZIONI DIRETTE. STABILITÀ DEI PENDII. CLASSIFICAZIONE E PROPRIETA’ INDICI DELLE ROCCE. CRITERI DI RESISTENZA DELLE ROCCE. APPLICAZIONI DI MECCANICA DELLE ROCCE. NORMATIVA E LEGISLAZIONE.

LAMBE T.W. & WHITMANN R.W., SOIL MECHANICS, J. WILEY & SONS, LONDON
LANCELLOTTA R., GEOTECNICA, ZANICHELLI, BOLOGNA.
COLOSELLI COLOMBO. ELEMENTI DI GEOTECNICA. ZANICHELLI. BOLOGNA
INTRODUCTION TO ROCK MECHANICS. R.E. GOODMAN.
DISPENSE ED ARTICOLI FORNITI DAL DOCENTE.

Informatizzazione ed organizzazione archivio dati. Analisi ed elaborazioni geospaziali col software Open Source “QGIS” e utilizzo librerie: GDAL/OGR, SAGA, GRASS. Acquisizione dei dati GIS dal web (e.g. servizio geologico italiano, agenzie aerospaziali -NASA, ESA, JAXA- JRC-Unione Europea; USGS-USA) e visualizzazione dati WMS da Webgis internazionali, nazionali e regionali. Processamento dati raster, vettoriali e tabelle attributi, join tra tabelle attributi e geoprocessing. Georeferenziazione e Cartografia. Elaborazione in GIS dei modelli digitali del terreno (isoipse, pendenza, rilievo ecc.). Gis e remote sensing. Analisi geomorfologica in GIS e disegno di una carta geologica (digitalizzazione base, avanzata e cad in Qgis). Gestione DBMS relazionali (postGIS e SpatiaLite) per l’elaborazione di dati litologici, idrogeologici in profondità. Elaborazione di sezioni geologiche (midvatten, inkscape). Distribuzione e condivisione dati nel web (e.g. GeoServer, Geonode, OSM). Qgis e Python (PyQGIS) ed esempi di script in geologia. Accenni di Qgis e R per l’analisi geostatistica. Interpolazione. Esercitazioni (tramite l’utilizzo di dati reali) e teoria dello studio di suscettibilità spaziale di movimenti franosi, applicazione del GIS alla microzonazione sismica, idrogeologia, vulcanologia, utilizzo del gis per il data mining immediato dei disastri naturali (e.g. JRC-Unione Europea), risk management e GIS come supporto decisionale. Restituzione cartacea e digitale degli elaborati (mappe 2D e modelli 3D con video del modello 3D).

Testi di riferimento
Dispense, articoli specialistici e scientifici forniti dal docente, web learning
Testi per approfondimento (facoltativi e non necessari per l'esame)
1. Mario A. Gomarasca – Basics of geomatics – Springer 2009
2. Noti V. “GIS Open Source per Geologia e Ambiente”, Ed. Flaccovio (2014)

Parte I – INTRODUZIONE
• Introduzione alla geologia dell’esplorazione petrolifera
• Il ruolo dei dati sismici e di pozzo nell’esplorazione petrolifera
• Sismica a riflessione

Parte II – ACQUISIZIONE SISMICA
• Acquisizione sismica, a terra e a mare, 2D e 3D.
• Sorgenti e ricevitori sismici
• La geometria dei profili di sismica a riflessione

Parte III – ELABORAZIONE SISMICA (PROCESSING)
• Introduzione
• Basi del processing sismico
• Processing nel dominio tempo e profondità

Parte IV – POZZI E LOGS
• Introduzione
• Well logs: profondità e risoluzione, Caliper log, Gamma Ray log, Sonic Log, Density log, Neutron Log, porosità e litologia.
• Interpretazione e correlazioni di logs di pozzo
• Checkshot (CS), Vertical Seismic Profile (VSP) e sismogrammi sintetici

Parte V – INTERPRETAZIONE SISMICA 2D e 3D
• Concetti base di interpretazione sismica
• Introduzione alla stratigrafia sequenziale sismica
• Modelli acustici e facies sismiche
• Interpretazione di orizzonti e faglie
• Creazione di mappe strutturali
• Utilizzo degli attributi sismici
• Integrazione dei dati sismici di pozzo
• Elementi di conversione tempi-profondità

- Practical seismic interpretation by Michael E. Bradley (Editor)
- Interpretation of Three-Dimensional Seismic Data, by Alistair R. Brown. Society of Exploration Geophysicists
- Basic Well Log Analysis, by Steven Henderson and Neil Hurley, AAPG Methods in Exploration Series 16

Introduzione e scopo delle sezioni geologiche bilanciate. Principali tecniche utilizzate in passato. I fondamentali delle sezioni geologiche profonde. Geometrie Ramp-Flat. Diagrammi di Separazione stratigrafica. Linee di Cutoff (intersezioni faglie limiti stratigrafici). Fault Branching (ramificazione delle faglie). Proiezione in profondità dei dati geologici. Dip analysis (analisi delle pendenze). Fault-related folding (pieghe da faglia): fault-bend folding; fault-propagation folding. Thick skin e thin skin tectonics (tettonica pellicolare e tettonica a rampe). Retrodeformazione di una sezione geologica. Restaurazione geometrica angolare e sinuosa. Sezioni trasversali e sezioni longitudinali. Contributo della deformazione fragile nella preparazione di una sezione profonda. Il ruolo dell’erosione e della compattazione. L’ammissibilità di una sezione bilanciata. Metodi di bilanciamento utilizzando software grafici commerciali. Introduzione all’utilizzo di software specifici. Il ruolo della fratturazione nella permeabilità dei reservoirs. Metodologie di previsione della fratturazione connessa all’evoluzione tettonica delle strutture geologiche attraverso la modellizzazione numerica della loro evoluzione temporale e spaziale e il confronto con analoghi.

N.B. Woodward, S.E. Boyer, J. Suppe (1989)- Balanced Geological Cross-Sections: an essential technique in geological research and exploration. - American Geophysical Union. R.C.

Le proprietà fisiche dei minerali, trattamento e separazione dei minerali, principi di spettroscopia, raggi X, emissione ed assorbimento, diffrazione dei raggi X, le spettroscopie vibrazionali (Raman, FTIR), la microscopia elettronica (SEM) e l'analisi in fluorescenza X (XRF), tecniche di microanalisi (EMPA-WDS), casi di studio, lavoro pratico, seminari.

A.F. GUALTIERI INTRODUZIONE ALLE TECNICHE ANALITICHE STRUMENTALI, ED. LIBRERIA UNIVERSITARIA
Dyar, Gunter, Tasa (2008). Mineralogy and optical mineralogy. Mineralogical Society of America. 708 pp. Disponibili versioni PDF e iPad.
Hutchison (1974) Laboratory handbook of petrographic techniques. Wiley, 527.

L’ambiente celeste; il Sistema solare; forma e dimensioni della Terra; i moti principali della Terra (rotazione e rivoluzione); i moti millenari della Terra; la Terra e la Luna.
L’orientamento; il tempo e la sua misura; la rappresentazione della superficie terrestre; le coordinate geografiche (latitudine e longitudine); la lettura delle carte topografiche.
Le forme del rilievo e il modellamento del rilievo terrestre; l’idrosfera marina, l’idrosfera continentale, la criosfera; l’atmosfera; il clima.
I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico.

Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi della biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. Acquisizione di consapevole autonomia di giudizio con riferimento a: valutazione, interpretazione e contestualizzazione di fotografie acquisite con tecniche microscopiche. Capacità di comunicare in maniera efficace e con la corretta terminologia;
Competenze applicate: Le conoscenze di base acquisite attraverso lo studio della citologia permetteranno agli studenti di applicarle allo studio dei tessuti. Inoltre, gli studenti saranno in grado di riconoscere e commentare un preparato o una fotografia acquisiti con uno strumento microscopico. Infine, tali conoscenze permetteranno agli studenti di comprendere gli approfondimenti disciplinari che verranno svolti negli anni successivi.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri. Cenni sulla glicolisi. I principali lipidi di interesse biologico. Aminoacidi e proteine. Cenni sulla struttura e funzione delle proteine. Gli enzimi.
Gli acidi nucleici. Struttura di DNA e RNA. La replicazione del DNA, Trascrizione ed RNA messagero, Codice genetico, i ribosomi e la sintesi proteica.
Le membrane cellulari: composizione chimica, Il modello a mosaico fluido. Proteine intrinseche ed estrinseche. Permeabilità e trasporto attivo. Canali ionici. Giunzioni intercellulari: zonula occludens, zonula adherens e desmosomi.
Via citoplasmatica e via secretoria, Il reticolo endoplasmico, Origine e smistamento delle proteine secretorie e di membrana. Apparato di Golgi. Lisosomi, Perossisomi, Endocitosi, fagocitosi, esocitosi.
Struttura dei mitocondri, Probabile origine di mitocondri e plastidi, Il DNA nei mitocondri, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Gli istoni e i nucleosomi. Eucromatina ed eterocromatina. Il nucleolo. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. Cellule aploidi, diploidi e poliploidi. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi. Fasi e sottofasi della meiosi. Il significato della meiosi e del crossing over. La ricombinazione.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Caratteristiche generali. Epiteli di rivestimento. Classificazione e funzioni. La lamina basale.
Tessuto connettivo. I diversi tessuti connettivi: caratteristiche generali e caratteristiche specifiche dei diversi tessuti connettivi. Il connettivo propriamente detto. Classificazione dei connettivi. Matrice extracellulare. Le cellule del connettivo e loro funzione.
Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Il plasma: composizione e funzioni. Eritrociti e globuli bianchi: caratteristiche morfologiche e funzionali.
Tessuto osseo. Osso spugnoso e osso compatto. Struttura microscopica dell'osso: l'osteone. Osteoblasti, osteociti, osteoclasti.
Tessuto muscolare. Il tessuto muscolare liscio. Il tessuto muscolare scheletrico. Struttura e ultrastruttura della fibra muscolare. Miofibrille e miofilamenti: il sarcomero. La contrazione muscolare. Il tessuto muscolare cardiaco.
Tessuto nervoso. Il sistema nervoso centrale e periferico. Morfologia del neurone. Cenni sulla conduzione dell'impulso nervoso. La sinapsi. Neuromediatori. Neuroglia.

Citologia ed Istologia
Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes
Citologia
IL MONDO DELLA CELLULA, Wayne M. Becker, Lewis J. Kleinsmith, Jeff Hardin, Gregory Paul Bertoni, Addison Wesley Pearson
L'essenziale di BIOLOGIA MOLECOLARE DELLA CELLULA, ALBERTS B, HOPKIN K, BRAY D, JOHNSON A, LEWIS J, RAFF M, ROBERTS K, WALTER P, Zanichelli
Principi di BIOLOGIA DELLA CELLULA, PLOPPER George, Zanichelli
Molecole, Cellule e Organismi, AA Vari, EdiSES
Istologia
Istologia ed Elementi di Anatomia Microscopica, Dalle Donne et al, EdiSES
Istologia, JUNQUEIRA, Mescher AL, Piccin
ISTOLOGIA DI V. MONESI, ADAMO ET AL., PICCIN
ATLANTE DI ISTOLOGIA E ANATOMIA MICROSCOPICA, ROSS - PAWLINA - BARNASH, CASA EDITRICE AMBROSIANA (ATLANTE)

I testi dovrebbero essere dell'ultima edizione disponibile.

1.Geometria Euclidea: Rudimenti di storia della matematica greca. Le costruzioni con riga e compasso. I problemi classici della matematica greca. Gli Elementi di Euclide.
2.La questione del V Postulato: Il tentativo di Posidonio. Enunciati equivalenti: Playfair, Wallis, la transitività del parallelismo. L’opera di Saccheri. Quadrilateri di Saccheri. Le tre ipotesi. Il Teorema di Saccheri-Lagrange e l’esclusione dell’ipotesi dell’angolo ottuso. La nascita della geometria non-euclidea in Bolyai e in Lobachewski.
3. Le simmetrie del piano: Simmetrie del piano e tipi di simmetrie. Caratterizzazione delle isometrie tramite l’immagine di una terna di punti non allineati. Il Teorema di Chasles. Gruppi discreti di isometrie. Rosoni, fregi e Mosaici. Il Teorema di addizione dell’angolo. Teorema di Leonardo e classificazione dei gruppi discreti finiti. Cenni della dimostrazione della classificazione dei gruppi di fregi. Il Teorema di restrizione cristallografica e la classificazione dei gruppi di mosaici.
4. La geometria di Gauss: La geometria della Sfera. Le geometrie localmente euclidee. Gruppi uniformemente discontinui di isometrie. Il Toro, il nastro di Moebius, la bottiglia di Klein. Classificazione dei gruppi uniformemente discontinui. Cenni della dimostrazione del Teorema di classificazione delle geometrie localmente euclidee
5.Moduli di geometrie sul Toro e geometria iperbolica. Geometrie simili. Geometrie simili sul Toro. La figura modulare. Il modello del semipiano superiore di Poincaré. Rette e distanza. Ciò che ripugna Saccheri e che non ripugnava Aristotele

R. Trudeau: "La rivoluzione non Euclidea" Bollati Boringhieri
V. Nikulin, I. Shafarevich "Geometries and groups" Springer ed.

Introduzione: pericolosità e rischio, inquadramento storico;
Concetti generali: le Scienze della Terra; i disastri naturali; metodi di prevenzione, previsione, pianificazione e gestione dei disastri naturali.
Analisi, comprensione fisica e impatto sociale dei disastri naturali nelle Scienze della Terra: terremoti, eruzioni, tsunami, frane, uragani e cicloni, alluvioni, siccità, cambiamenti climatici, variazioni livello marino.
Sintesi: verso una visione generale e condivisa di mitigazione dei disastri naturali.

materiale fornito dal docente

Programma del corso
Richiami di Geomorfologia applicata
Descrizione e classificazione dei fenomeni franosi. Esempi di frane e loro interferenza con opere infrastrutturali, in rete e puntuali. Concetti di pericolosità e rischio.
Richiami di Geotecnica
Caratteristiche di resistenza dei terreni coesivi e granulari. Principio delle tensioni efficaci. L’influenza delle pressioni interstiziali nella stabilità dei pendii. La spinta delle terre e le opere di sostegno.
Richiami di geologia strutturale e geomeccanica
Metodi per la descrizione quantitativa delle discontinuità (ISRM). Le proiezioni stereografiche. La classificazione geomeccanica degli ammassi rocciosi (metodi di Hoek, Barton, Bieniawski). Il “Geological Strength Index” GSI.
Criteri e metodi di indagine e di monitoraggio dei pendii
Tecniche di studio di superficie e di profondità. Tecniche di indagine (sondaggi, prove penetrometriche, geofisica, ecc..) e loro applicazione in funzione delle tipologie di dissesto. Le prove di laboratorio. Le strumentazioni per il monitoraggio dei pendii (inclinometri, piezometri,
topografia, ecc..). Esempi di programmazione di indagini.
Le verifiche di stabilità dei pendii
Pendii in terra: cenni ai metodi di verifica all’equilibrio limite (Janbu, Bishop). Il pendio indefinito. Pendii in roccia: Scivolamento piano di cunei, scivolamento di cunei tridimensionali.
Criteri e tipologie di intervento
La scelta del tipo di intervento. La stabilizzazione delle frane: gli interventi di contrasto e quelli di eliminazione delle cause. Opere di sostegno, rigide e flessibili (muri, paratie). Esempio di verifica di stabilità di un muro. Gli interventi di drenaggio: esempio di dimensionamento di una trincea
drenante. Gli interventi di Ingegneria Naturalistica.

Testi di studio
Dispense, articoli specialistici forniti dal docente

Testi per approfondimento
Colombo-Colleselli: Elementi di Geotecnica. Zanichelli
Lancellotta (2004). Geotecnica. Zanichelli
International Society for Rock Mechanics: Suggested Methods for the
Quantitative description of discontinuities in Rock Masses
Bromhead E.N: The Stability of Slopes. Blachie and Son ltd R.

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine del magmi nell’area mediterranea.



Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico. Orogenesi e metamorfismo: esempi regionali.



Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte I

J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey



Parte II

Bucher & Fry - Petrology Of Metamorphic Rocks. Springer



Parte III

Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine dei magmi nell’area mediterranea.

Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico.

Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte prima
J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey

Parte seconda
Bucher & Fry - Petrology of Metamorphic Rocks. Springer

Parte terza
Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine del magmi nell’area mediterranea.

Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico. Orogenesi e metamorfismo: esempi regionali.

Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte prima
J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey

Parte seconda
Bucher & Fry - Petrology Of Metamorphic Rocks. Springer

Parte terza
Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Introduzione, sostenibilità ambientale e risorse energetiche, il ruolo delle georisorse nello sviluppo della società umana, principi di giacimentologia, classificazione dei giacimenti e caratteristiche geologiche, cave e miniere, materiali naturali utili all’uomo, mineralogia applicata all’ambiente. Casi di studio: i pigmenti, i metalli, cementi e calcestruzzi, le zeoliti, le ceramiche, i materiali litoidi di interesse per i beni culturali, seminari.

NOTE ED APPUNTI DI LEZIONE DEL DOCENTE, DA INTEGRARSI CON
SE Kesler e AC Simon (2015). Mineral resources, economics and the environment. Cambridge University press. 433 pp.
Ugo Bardi (2011) La terra svuotata. Editori Riuniti, 295 pp.
G. Tanelli (2009) Georisorse e ambiente. Aracne. 280 pp.

Elementi di chimica delle acque. Interazione acqua-roccia (dissoluzione, lisciviazione, mixing, processi redox, assorbimento, precipitazione, scambio ionico). La classificazione delle acque (diagrammi di: Piper, Schoeller, Chada e Stiff). Equilibri chimici e speciazione. Gas disciolti. Datazione delle acque antiche (14C) e moderne (3H e CFC). Uso degli isotopi ambientali in idrogeologia ---- Campionamento delle acque (sorgenti e corsi d’acqua) nella Valle della Caffarella (Roma) e analisi in situ (T, pH, CE, TDS). Determinazione in laboratorio della concentrazione di Ca2+, Mg2+, Na+, K+, HCO3-, Cl-, SO42-, NO3- NO2-, SiO2, PO43-. Elaborazione dati e modellazione col programma PHREEQC. Relazioni tra facies idrogeochimica e assetto geologico-strutturale dell’area romana.

Dispense, articoli specialistici forniti dal docente
C.A.J. Appelo, Dieke Postma Geochemistry, Groundwater and Pollution, CRC Press Second Edition, 2005, ISBN 9780415364218

Il corso mira a fornire allo studente strumenti e metodi per lo studio dei minerali delle rocce. Dopo un richiamo dei concetti base della cristallografia morfologica e strutturale, saranno studiati dal punto di vista sistematico e cristallochimico i minerali più importanti nell’ambiente geologico, in particolar modo i silicati. Verranno infine trattate le principali applicazioni dei materiali naturali in industria, tecnologia e nel recupero dei beni culturali. È parte integrante del corso l'insegnamento delle tecniche moderne di analisi dei minerali e dell'uso dei dati in mineralogia quantitativa.

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.

Introduzione, cordati, vertebrati basali: 3h
"Agnati" e origine della mandibola: 3h
Condritti e osteitti: 3h
Sarcopterigi e origine dei tetrapodi: 3h
Anfibi: 3h
Anapsidi: 3h
Diapsidi: 3h
Dinosauri: 3h
Pterosauri vs. Aves: 3h
Sinapsidi: 3h
Mammiferi mesozoici-Metateri: 3h
Afroteri e Xenartri: 3h
Boreoeuteri: 3h
Laurasiateri: 3h
Euarchontoglires: 3h
Primati: 3h

Il testo di base è:
Benton M.J. (2005) - Vertebrate Palaeontology. Blackwell Publishing, 472 pp.
e le sue successive edizioni aggiornate.

I testi da sottoporre a revisione critica saranno proposti dagli studenti o selezionati dal docente tra i più recenti e/o controversi.

Descrizione del programma
1. Unità statistica e popolazione
2. Caratteri qualitativi e quantitativi e loro misura
3. Osservazioni statistiche e raccolta dati
4. Tipi di errori
5. Rappresentazioni grafiche
6. Distribuzioni di frequenza univariate e bivariate
7. Media, mediana, moda e altri indici di posizione
8. Dispersione e variabilità
9. Interpolazione di distribuzioni semplici e il metodo dei minimi quadrati
10. Correlazione e regressione lineare
11. Concetto di probabilità
12. Pericolosità e tempi di ritorno
13. Distribuzioni di probabilità
14. Test statistici
15. Elementi di analisi delle serie temporali
16. Autocorrelazione, Cross correlazione
17. Elementi di statistica spaziale
18. Cenni di analisi multivariata: Principal Component Analysis, Factor Analysis, Cluster Analysis
19. Indicatori statistici
20. L’utilizzo della statistica ufficiale
21. Elaborazione statistica di dati sperimentali nell’ambito delle Scienze della terra con utilizzo di MS Excel e R

J. C. DAVIS – Statistical and data analysis in Geology – Third Edition. Ed. Wiley.

I materiali della Terra: i minerali, i processi litogenetici, il ciclo litogenetico, le rocce magmatiche, le rocce sedimentarie, le rocce metamorfiche, giacitura e deformazione delle rocce.
I fenomeni vulcanici: il magma e l’attività vulcanica, i principali tipi di eruzione, forme degli edifici vulcanici, prodotti dell’attività vulcanica, la distribuzione geografica dei vulcani, i vulcani e l’uomo (il rischio vulcanico).
I fenomeni sismici: la teoria del rimbalzo elastico, il ciclo sismico, tipi di onde sismiche e loro propagazione e registrazione, la forza di un terremoto (scale di intensità e magnitudo), la distribuzione geografica dei terremoti, l’attività sismica e l’uomo (rischio sismico).
La tettonica delle placche: la struttura interna della Terra, la struttura della crosta, il campo magnetico terrestre, il flusso di calore della Terra, i moti convettivi all’interno della Terra, dall’ipotesi della deriva dei continenti alla formulazione della teoria della tettonica delle placche.
La Terra come sistema integrato: interazione tra i diversi sistemi del Pianeta (biosfera, atmosfera, idrosfera, litosfera, criosfera), l’atmosfera terrestre, il clima e i fenomeni meteorologici, le risorse naturali rinnovabili e non rinnovabili.
Escursione Caffarella
Escursione Roma

Testi consigliati
Capire la Terra
J.P. Grotzinger, T-H Jordan
(Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana)

Il Globo Terrestre e la sua evoluzione
E. L. Palmieri e M. Parotto
Sesta Edizione (2008)

Materiale didattico distribuito durante lo svolgimento del corso

USO DI PROGRAMMI DIDATTICI NELL'INSEGNAMENTO DELLA MATEMATICA: I SOFTWARE GEOGEBRA E MATHEMATICA.
COMANDI PER IL CALCOLO SIMBOLICO E NUMERICO, LA VISUALIZZAZIONE DI GRAFICI, CURVE E SUPERFICI E LA LORO ANIMAZIONE AL VARIARE DI PARAMETRI.
ESEMPI DI PROBLEMI: PROPRIETÀ DEI TRIANGOLI NELLA GEOMETRIA EUCLIDEA ED ESEMPI DI GEOMETRIE NON EUCLIDEE, APPROSSIMAZIONE DI PI GRECO E DI ALTRI NUMERI IRRAZIONALI, SOLUZIONI DI EQUAZIONI E DISEQUAZIONI, SOLUZIONI DI SISTEMI, DETERMINAZIONE E VISUALIZZAZIONE DI PARTICOLARI LUOGHI GEOMETRICI, DERIVATA DI UNA FUNZIONE, CALCOLO APPROSSIMATO DI AREE.

DISPENSE DEL DOCENTE SU UN ELENCO DI PROBLEMI DA VISUALIZZARE E RISOLVERE (SIMULANDO UN LABORATORIO SCOLASTICO) CON L'AIUTO DEL SOFTWARE MATHEMATICA O GEOGEBRA.

il corso rivisita argomenti algebrici di base, fra cui:
divisibilità, algoritmo di Euclide,
frazioni continue, numeri di Fibonacci,
combinatoria, costruzioni con riga e compasso, cardinalità, reticoli e algebre di Boole

testi consigliati (non da acquistare)
Baldoni, Ciliberto, Piacentini: Aritmetica, crittografia e codici
Papick, Algebra Connections
Materiale e dispense online

Modulo 1.Dalla conoscenza comune alla conoscenza scientifica. Gli indicatori dellaconoscenza scientifica; il contributo dell’istruzione formale all’immagine della scienza; la comunicazione scientifica.
Modulo 2. La Didattica della Fisica, uncampo di ricercaOrigine e sviluppo della ricerca in didattica della Fisica in Italia; il paradigma costruttivista; i concetti e le misconcezioni; la ricerca sulle rappresentazioni mentali; i modelli di cambiamento concettuale; i nuclei concettuali della Fisica.
Modulo 3. L’insegnamento scientifico nella Scuola secondaria Progettare il curricolo diFisica nei diversi ordini e nei vari indirizzi di studio; il processo di insegnamento/apprendimento; la didattica orientativa e la didattica laboratoriale come approccio metodologico didattico; dai contenuti alla programmazione per competenze; l’orientamento formativo.
Modulo 4. Il ruolo del “laboratorio” nell’apprendimento della FisicaIntegrazione fra teoria e verifica sperimentale; dall’osservazione del fenomeno alla costruzione del modello; i diversi modi di “fare laboratorio”; progettazione di unità di lavoro individuando le più opportune attività sperimentali (dimostrative; in aula con materiali poveri, in laboratorio strumentale, simulate attraverso i sussidi multimediali); implementazione delle abilità operative di laboratorio per la gestione degliesperimenti.
Modulo 5. Progettazione flessibile e modulare dei contenuti/conoscenze, metodologie didattiche e ambienti di apprendimentoInuclei fondanti della Fisica; analisi e progettazione di percorsi didattici che rispondano a criteri di verticalità (evoluzione dei concetti coerente e adeguata allo sviluppo cognitivo degli studenti) e trasversalità (integrazione della Fisica con le altre discipline); simulazioni di metodologie didattiche quali: lezione dialogata, attività di microteaching, co-progettazione, valutazione peer-to-peer, attività di cooperative learning, lavoro di gruppo.
Modulo 6.Valutazione formativa dell’apprendimento Modalità e strumenti utilizzati nelle varie fasi di monitoraggio, misura, verifica, valutazione e autovalutazione dell’apprendimento; individuazione di contesti di apprendimento in grado di sviluppare e rilevare le competenze; il Sistema Nazionale di Valutazione (SNV).
Modulo 7.Fisica Moderna e ContemporaneaIl ruolo della Fisica moderna e contemporanea nei programmi scolastici: quali contenuti/percorsi proporre che garantiscano agli studenti una reale comprensione di essi.Il nuovo Esame di Stato e il ruolo della Fisica nella seconda prova scritta nei Licei scientifici.Laboratorio strumentale.Sono previsti cinque laboratori strumentali di tre ore ciascuno nei mesi di Marzo, Aprile e Maggio.

Gli studenti possono usufruire sulla Piattaforma del Dipartimento di Matematica e Fisica del seguente materiale didattico: presentazioni Power-pointrelative ai contenuti delle lezioni, articoli di ricerca, materiale di lavoro (testi da analizzare tratti da libri di testo, articoli di divulgazione scientifica, memorie originali, schede “tutorial”, filmati, applet, schede per lavori di gruppo, griglie per la valutazione degli apprendimenti, web-sites).

BIBLIOGRAFIA ESSENZIALE
Arons Arnold B. 1992, Guida all'insegnamento della fisica, Zanichelli•P. Guidoni, M. Arcà 2000 –Guardare per sistemi e guardare per variabili –l’educazione scientifica di base -AIF Editore•Vicentini M., Mayer M. (a cura di) (1999). Didattica della Fisica, Loescher Editore.•Grimellini Tomasini N., Segré G. (a cura di) (1991). Conoscenze scientifiche: le rappresentazioni mentali degli studenti, La Nuova Italia, Firenze.•La fisica secondo il PSSC, 25 film del Physical Science Study-Zanichelli•F. Bocci, Manuale per il laboratorio di fisica: introduzione all’analisi dei dati sperimentali -Zanichelli

1. Introduzione al corso, Fisica Terrestre e dell'ambiente

2. Introduzione a Matlab, matrici e vettori, funzioni

3. Introduzione ai segnali e richiami su serie e trasformate di Fourier. Funzione di trasferimento, causalità, relazione di dispersione

4. Esercitazione Matlab, risposta impulsiva

5. Teorema del campionamento, aliasing, segnale analitico, energia del segnale

6. Esercitazione Matlab, trasformata di Fourier, FFT

7. Serie storiche

8. Esercitazione Matlab, Minimi quadrati e filtraggio dei dati

9. Introduzione al Climate change

10. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

11. Terremoti e propagazione delle onde

12. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

13. Equazioni di Maxwell, relazioni costitutive

14. Esercitazione su una serie temporale (Concentrazione della CO2 in atmosfera)

15. Misure elettromagnetiche a bassa frequenza e alta frequenza

16. Esercitazione sull'individuazione della sorgente del terremoto

17. Relazione tra parametri elettrici e parametri idraulici: conducibilità elettrica e permeabilità idraulica

18. Esercitazione sull'individuazione della sorgente del terremoto

19. Equazione di dispersione idrodinamica

20. Esercitazione sulla diffusione di un'inquinante

D. C. Champeney, Fourier Transform and their applications, Academic Press.



A. R. Von Hippel, Dielectric and Waves, John Wiley & Sons.

Il corso si propone di fornire agli studenti i concetti teorici e sperimentali per la comprensione dei meccanismi di generazione dei terremoti mediante lo studio sismologico e geodetico della sorgente sismica e della deformazione crostale associata al ciclo sismico, con particolare attenzione alla sismicità della nostra penisola. Saranno inoltre affrontate tematiche relative alla microzonazione, alla pericolosità sismica e alla sua applicazione nella normativa antisismica, nonché prove pratiche per l’acquisizione e l’analisi dei dati sismici e geodetici.

Terremoti e onde. Metodi e pratica della sismologia moderna. Aldo Zollo e Antonio Emolo, Liguori Editore, 2011.
Introduction to Seismology, Earthquakes, and Earth Structure. Seth Stein and Michael Wysession, Blackwell Publishing, 2003.
Geotechnical Earthquake Engineering. Kramer, S.L., Prentice Hall, Inc., Upper Saddle River, New Jersey, 1996.
Terremoto e rischio sismico. M.G. Ciaccio e G. Cultrera, Collana Fondamenti, Ed. Ediesse, 2014.

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine del magmi nell’area mediterranea.



Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico. Orogenesi e metamorfismo: esempi regionali.



Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte I

J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey



Parte II

Bucher & Fry - Petrology Of Metamorphic Rocks. Springer



Parte III

Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005

Parte prima: Il processo igneo. Caratteristiche chimiche e geochimiche dei magmi come indicatori petrogenetici. Gli elementi in traccia e gli isotopi e la loro distribuzione nei magmi. Processi di fusione parziale nel mantello. Segregazione e ascesa del magma. Principali serie magmatiche. Caratteristiche geochimiche e stili eruttivi dei magmi nei diversi ambienti petrogenetici. Ambientazioni di dorsale oceanica, le associazioni orogenetiche, il plutonismo orogenico, le rocce granitoidi. Orogenesi e magmatismo: l’origine dei magmi nell’area mediterranea.

Parte seconda: Il processo metamorfico: tipi litologici e principali facies metamorfiche; gradienti di metamorfismo e ambientazione geodinamica. Il metamorfismo orogenico. Il metamorfismo di contatto; migmatiti e processi di fusione parziale. Relazioni blastesi/deformazione: cristallizzazione pre-, sin-, post-cinematica. I principali geotermometri e geobarometri. Percorsi pressione-temperatura-tempo (P-T-t) e ricostruzione della storia deformativa in rocce a metamorfismo polifasico.

Parte terza: Principali metodi di datazione usati nello studio dei differenti ambienti geodinamici con lo scopo principale di comprendere quali siano i limiti e le potenzialità di ciascuna sistematica isotopica nel contesto geologico investigato. Metodi classici del K/Ar, Ar/Ar, Rb/Sr, U-Th/Pb, Sm/Nd. Principali metodi legati al danno di radiazione, quali tracce di fissione e luminescenza, particolarmente utili nelle ricostruzioni termocronometriche.

Parte prima
J. D. Winter - An Introduction To Igneous And Metamorphic Petrology. Prentice Hall, New Jersey

Parte seconda
Bucher & Fry - Petrology of Metamorphic Rocks. Springer

Parte terza
Faure, T. M. Mensing – Isotopes. Principles And Applications. Wiley, 2005