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 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).

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. 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.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri.
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 e giunzioni intercellulari.
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, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Eucromatina ed eterocromatina. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Tessuto connettivo. Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Tessuto osseo. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso.

Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes

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.

Testi adottati
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

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.

l corso si propone di introdurre gli studenti all'insegnamento della matematica nella scuola secondaria di primo e secondo grado, attraverso un approccio storico-epistemologico ai concetti di base della matematica elementare (aritmetica, geometria, algebra, probabilità, funzioni). In particolare verranno trattati gli argomenti: l'insegnamento della matematica e la sua evoluzione; sistemi numerici; gli assiomi e i postulati di Euclide; le geometrie non euclidee e localmente euclidee; le costruzioni geometriche con riga e compasso e le macchine matematiche; elementi di storia del calcolo infinitesimale. Cenni alle indicazioni nazionali.

GIORGIO ISRAEL, ANA MILLÁN GASCA, Pensare in matematica, Zanichelli, 2012.
ANA MILLÁN GASCA, All'inizio fu lo scriba, Mimesis, 2004
ENRICO GIUSTI, Analisi matematica 1, Bollati Boringhieri, 2002

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.

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.
PER APPROFONDIMENTI SULLA VISUALIZZAZIONE CON MATHEMATICA DI CURVE E SUPERFICI:
RENZO CADDEO, ALFRED GRAY LEZIONI DI GEOMETRIA DIFFERENZIALE - CURVE E SUPERFICI VOL. 1,
ED. CUEC (COOPERATIVA UNIVERSITARIA EDITRICE CAGLIARITANA)

Il programma prevede due percorsi intrecciati: temi che hanno interesse didattico e temi di carattere più specificamente applicativo computazionale. Argomenti classici (Geometria euclidea, configurazioni di punti e rette..) sono scelti per la loro ricaduta in computer graphics, argomenti di geometria computazionale sono motivati da problemi matematici che hanno una elementare rappresentazione (Sistemi di equazioni polinomiali in n incognite..).
Sulla base degli interessi e delle richieste degli studenti frequentanti sono possibili cambiamenti di parti del programma.


Geometria Euclidea: richiami sugli assiomi, punti notevoli nei triangoli, cerchio dei nove punti, teorema di Morley, [1] cap. 1, altri teoremi sui triangoli.
Geometria affine e coordinate baricentriche, teorema di Ceva , teorema di Menelao, [1] cap. 13.
Geometria proiettiva: assiomi, il caso del piano sul campo finito F2, teoremi di Pappo e di Desargues, collineazioni e correlazioni, [1] cap. 14.
Geometria ordinata e il problema di Sylvester sulla collineazione di punti, [1] cap 12; [4] cap. 9, generalizzazioni.
Triangolarizzazioni di Delaunay e tassellazione di Voronoi: proprietà e algoritmi, [5].
Ideali di polinomi, ordinamenti di monomi e divisioni tra polinomi in più variabili, basi di Groebner, [2].
Risolvere equazioni polinomiali per eliminazione, per autovettori e autovalori, per risultanti, [2].
Geometria dei politopi, mixed volume, teorema di Bernstein, [2].

Materiali, discussioni, forum, videolezioni disponibili mediante piattaforma moodle https://matematicafisica.el.uniroma3.it/

1) H.S.M. Coxeter Introduction to geometry, Wiley 1970;
2) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Using Algebraic Geometry, GTM 185 Springer.


inoltre, parti estratte da
3) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Ideals, Varieties, and Algorithms. An Introduction to Computational Algebraic Geometry and Commutative Algebra UTM Springer
4) M. Aigner, G. Ziegler, Proofs from THE BOOK, Springer, 1998;
5) S. Rebay, Tecniche di Generazione di Griglia per il Calcolo Scientifico-Triangolazione di Delaunay, slides Univ. Studi di Brescia;
6) B. Sturmfels, Polynomial equations and convex polytopes, American Mathematical Monthly 105 (1998) 907-922.
7) Shuhong Gao, Absolute Irreducibility of Polynomials via Newton Polytopes, J. of Algebra 237 (2001), 501-520.

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 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. 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.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri.
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 e giunzioni intercellulari.
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, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Eucromatina ed eterocromatina. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Tessuto connettivo. Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Tessuto osseo. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso.

Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes

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.

Testi adottati
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

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.

l corso si propone di introdurre gli studenti all'insegnamento della matematica nella scuola secondaria di primo e secondo grado, attraverso un approccio storico-epistemologico ai concetti di base della matematica elementare (aritmetica, geometria, algebra, probabilità, funzioni). In particolare verranno trattati gli argomenti: l'insegnamento della matematica e la sua evoluzione; sistemi numerici; gli assiomi e i postulati di Euclide; le geometrie non euclidee e localmente euclidee; le costruzioni geometriche con riga e compasso e le macchine matematiche; elementi di storia del calcolo infinitesimale. Cenni alle indicazioni nazionali.

GIORGIO ISRAEL, ANA MILLÁN GASCA, Pensare in matematica, Zanichelli, 2012.
ANA MILLÁN GASCA, All'inizio fu lo scriba, Mimesis, 2004
ENRICO GIUSTI, Analisi matematica 1, Bollati Boringhieri, 2002

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.

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.
PER APPROFONDIMENTI SULLA VISUALIZZAZIONE CON MATHEMATICA DI CURVE E SUPERFICI:
RENZO CADDEO, ALFRED GRAY LEZIONI DI GEOMETRIA DIFFERENZIALE - CURVE E SUPERFICI VOL. 1,
ED. CUEC (COOPERATIVA UNIVERSITARIA EDITRICE CAGLIARITANA)

Il programma prevede due percorsi intrecciati: temi che hanno interesse didattico e temi di carattere più specificamente applicativo computazionale. Argomenti classici (Geometria euclidea, configurazioni di punti e rette..) sono scelti per la loro ricaduta in computer graphics, argomenti di geometria computazionale sono motivati da problemi matematici che hanno una elementare rappresentazione (Sistemi di equazioni polinomiali in n incognite..).
Sulla base degli interessi e delle richieste degli studenti frequentanti sono possibili cambiamenti di parti del programma.


Geometria Euclidea: richiami sugli assiomi, punti notevoli nei triangoli, cerchio dei nove punti, teorema di Morley, [1] cap. 1, altri teoremi sui triangoli.
Geometria affine e coordinate baricentriche, teorema di Ceva , teorema di Menelao, [1] cap. 13.
Geometria proiettiva: assiomi, il caso del piano sul campo finito F2, teoremi di Pappo e di Desargues, collineazioni e correlazioni, [1] cap. 14.
Geometria ordinata e il problema di Sylvester sulla collineazione di punti, [1] cap 12; [4] cap. 9, generalizzazioni.
Triangolarizzazioni di Delaunay e tassellazione di Voronoi: proprietà e algoritmi, [5].
Ideali di polinomi, ordinamenti di monomi e divisioni tra polinomi in più variabili, basi di Groebner, [2].
Risolvere equazioni polinomiali per eliminazione, per autovettori e autovalori, per risultanti, [2].
Geometria dei politopi, mixed volume, teorema di Bernstein, [2].

Materiali, discussioni, forum, videolezioni disponibili mediante piattaforma moodle https://matematicafisica.el.uniroma3.it

1) H.S.M. Coxeter Introduction to geometry, Wiley 1970;
2) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Using Algebraic Geometry, GTM 185 Springer.


inoltre, parti estratte da
3) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Ideals, Varieties, and Algorithms. An Introduction to Computational Algebraic Geometry and Commutative Algebra UTM Springer
4) M. Aigner, G. Ziegler, Proofs from THE BOOK, Springer, 1998;
5) S. Rebay, Tecniche di Generazione di Griglia per il Calcolo Scientifico-Triangolazione di Delaunay, slides Univ. Studi di Brescia;
6) B. Sturmfels, Polynomial equations and convex polytopes, American Mathematical Monthly 105 (1998) 907-922.
7) Shuhong Gao, Absolute Irreducibility of Polynomials via Newton Polytopes, J. of Algebra 237 (2001), 501-520.

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.

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. 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.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri.
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 e giunzioni intercellulari.
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, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Eucromatina ed eterocromatina. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Tessuto connettivo. Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Tessuto osseo. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso.

Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes

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.

Testi adottati
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

La Terra nel Sistema Solare
Titus-Bode Law. Pianeti terrestri e gassosi. Cenni sulla formazione del sistema solare. Cenni di chimica del sistema solare. Classificazione geochimica degli elementi. Formazione e differenziazione dei pianeti

La Terra come Pianeta
Definizione di pianeta. Leggi di Keplero. Caratteristiche generali: acqua liquida, atmosfera, dicotomia crostale, campo magnetico, dinamica interna.

Massa, densità e momento d’inerzia della Terra
Il problema della stima della densità media della Terra: cenni storici (da Newton a Poynting). L’esperimento di Cavendish in chiave moderna. Stima della massa della Terra e dei pianeti – Densità media della Terra. Richiami sul momento d’inerzia. Tensore dei momenti d’inerzia. Ellisoide e sferoide. Momento d’inerzia di una sfera solida a densità costante. Momenti d’inerzia e modelli di strutture planetarie.

La forma e la gravità terrestre
La forma (figure) della Terra..Ellissoide oblato e schiacciamento polare. Forma della Terra e topografia. Forma della Terra e variazioni di g. Accelerazione e potenziale gravitazionale. Potenziale gravitazionale: equazione di Laplace. Potenziale gravitazionale in coordinate sferiche. Potenziale gravitazionale di una sfera solida a densità costante. Soluzione generale dell’equazione di Laplace in coordinate sferiche. Polinomi di Legendre. Armoniche sferiche e coefficenti di Stokes. Equazione di MacCullagh e momenti d’inerzia. Ellitticità della forma (figure) della Terra. Il rapporto di accelerazione m (acceleration ratio). Il geopotenziale. Relazione fra J2, J4, m ed f. Calcolo del rapporto d’inerzia per la Terra. La gravità sullo sferoide di riferimento. Latitudine geocentrica e geografica. Formula di Clairaut. La gravità normale. Il geoide. Misure di g. Misure assolite e relative. Correzioni nella misura di g. Anomalie in aria libera e di Bouguer. Non univocità delle anomalie di g. Isostasia. Anomalie isostatiche. Movimenti verticali della crosta. Compensazione isostatica. Aggiustamenti isostatici e viscosità del mantello. Misure del geoide da satellite. Ondulazioni del geoide.

Maree e rotazione terrestre
Origine delle maree. Potenziali mareali. Componenti dell’accelerazione mareale lunare. Combinazione delle maree lunari e solari. Maree Terrestri. Attrito mareale e decelerazione della rotazione terrestre e lunare. Nutazione di Eulero ed oscillazione di Chandler. Precessione luni-solare.

Cenni sulle proprietà dei minerali e delle rocce
Struttura cristallina dei minerali. Le rocce. Classificazione delle rocce. Rocce sedimentarie, ignee e metamorfiche. Eutettici e soluzioni solide.

Magnetismo terrestre: Cenni storici - da Petrus Peregrinus a Gauss.

Il magnetismo delle rocce
Fisica del magnetismo. Principio di equivalenza di Ampere. Richiami sui momenti magnetici atomici. Suscettività magnetica. Proprietà magnetiche della materia. Diamagnetismo (teoria classica). Paramagnetismo (teoria classica). Ferromagnetismo. Ferrimagnetismo. Antiferromagnetismo. Ferromagnetismo parassita. Minerali magnetici. Magnetismo delle rocce. Titanomagnetiti e serie magnetiche. Magnetizzazione delle rocce. Tipi di magnetizzazione. Magnetizzazione termo-rimanente (TRM). Magnetizzazione chimica rimanente (CRM). Magnetizzazione detritica rimanente (DRM). Cenni sul Paleomagnetismo.

Campo magnetico terrestre
Le osservabili del CMT. Carattersitiche generali del CMT. Equazione di Laplace e potenziale del CMT. Coefficienti di Gauss. CMT modellizzato con dipoli. Il campo dipolare terrestre. Best fit del CMT – dipolo eccentrico inclinato. Spettro di potenza del CMT. Stima della profondità della sorgente del campo principale. Variazione secolare. Sorgenti esterne del CMT. Composizione del nucleo terrestre. Modelli del CMT. Dinamo di Bullard. Modello a dinamo autoeccitata. L’approccio magnetoidrodinamico. Equazioni della magnetoidrodinamica. Modelli magneto idrodinamici. Misure magnetiche. Magnetometro a precessione. Anomalie magnetiche e correzioni.

Calore terrestre
Il budget energetico della Terra. Trasmissione del calore all’interno della Terra: conduzione, convezione, irraggiamento e avvezione. Sorgenti interne di calore. Calore originario; calore radiogenico; altre sorgenti di calore. Equazione della conduzione (Equazione di Fourier). Equazione della conduzione del calore in tre dimensioni. Diffusione termica. Termine avvettivo. Geoterma di equilibrio. Cenni sul trasporto di calore nella litosfera oceanica e continetale. Scala temporale del flusso conduttivo di calore. Gradiente termico adiabatico. Gradiente del punto di fusione. Diagrammi delle geoterme all’interno della Terra.

Struttura interna della Terra
Equazione di Adams- Williamson. Andamento della densità con la profondità. Densità decompressa. La fasi mineralogiche del mantello. Modello composizionale della Terra. Struttura ed asimmetrie del nucleo terrestre. Profili di v, rho, g e P all’interno della Terra. Modello di Bullen e Preliminary Reference Earth Model (PREM).

Stacey, F. D., and Davis, P. M. (2008) Physics of the Earth, Cambridge University Press.

Fowler, C. M. R. (2005). The Solid Earth, Cambridge University Press.

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

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

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

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.

l corso si propone di introdurre gli studenti all'insegnamento della matematica nella scuola secondaria di primo e secondo grado, attraverso un approccio storico-epistemologico ai concetti di base della matematica elementare (aritmetica, geometria, algebra, probabilità, funzioni). In particolare verranno trattati gli argomenti: l'insegnamento della matematica e la sua evoluzione; sistemi numerici; gli assiomi e i postulati di Euclide; le geometrie non euclidee e localmente euclidee; le costruzioni geometriche con riga e compasso e le macchine matematiche; elementi di storia del calcolo infinitesimale. Cenni alle indicazioni nazionali.

GIORGIO ISRAEL, ANA MILLÁN GASCA, Pensare in matematica, Zanichelli, 2012.
ANA MILLÁN GASCA, All'inizio fu lo scriba, Mimesis, 2004
ENRICO GIUSTI, Analisi matematica 1, Bollati Boringhieri, 2002

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.

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.
PER APPROFONDIMENTI SULLA VISUALIZZAZIONE CON MATHEMATICA DI CURVE E SUPERFICI:
RENZO CADDEO, ALFRED GRAY LEZIONI DI GEOMETRIA DIFFERENZIALE - CURVE E SUPERFICI VOL. 1,
ED. CUEC (COOPERATIVA UNIVERSITARIA EDITRICE CAGLIARITANA)

Il programma prevede due percorsi intrecciati: temi che hanno interesse didattico e temi di carattere più specificamente applicativo computazionale. Argomenti classici (Geometria euclidea, configurazioni di punti e rette..) sono scelti per la loro ricaduta in computer graphics, argomenti di geometria computazionale sono motivati da problemi matematici che hanno una elementare rappresentazione (Sistemi di equazioni polinomiali in n incognite..).
Sulla base degli interessi e delle richieste degli studenti frequentanti sono possibili cambiamenti di parti del programma.


Geometria Euclidea: richiami sugli assiomi, punti notevoli nei triangoli, cerchio dei nove punti, teorema di Morley, [1] cap. 1, altri teoremi sui triangoli.
Geometria affine e coordinate baricentriche, teorema di Ceva , teorema di Menelao, [1] cap. 13.
Geometria proiettiva: assiomi, il caso del piano sul campo finito F2, teoremi di Pappo e di Desargues, collineazioni e correlazioni, [1] cap. 14.
Geometria ordinata e il problema di Sylvester sulla collineazione di punti, [1] cap 12; [4] cap. 9, generalizzazioni.
Triangolarizzazioni di Delaunay e tassellazione di Voronoi: proprietà e algoritmi, [5].
Ideali di polinomi, ordinamenti di monomi e divisioni tra polinomi in più variabili, basi di Groebner, [2].
Risolvere equazioni polinomiali per eliminazione, per autovettori e autovalori, per risultanti, [2].
Geometria dei politopi, mixed volume, teorema di Bernstein, [2].

Materiali, discussioni, forum, videolezioni disponibili mediante piattaforma moodle https://matematicafisica.el.uniroma3.it/

1) H.S.M. Coxeter Introduction to geometry, Wiley 1970;
2) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Using Algebraic Geometry, GTM 185 Springer.


inoltre, parti estratte da
3) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Ideals, Varieties, and Algorithms. An Introduction to Computational Algebraic Geometry and Commutative Algebra UTM Springer
4) M. Aigner, G. Ziegler, Proofs from THE BOOK, Springer, 1998;
5) S. Rebay, Tecniche di Generazione di Griglia per il Calcolo Scientifico-Triangolazione di Delaunay, slides Univ. Studi di Brescia;
6) B. Sturmfels, Polynomial equations and convex polytopes, American Mathematical Monthly 105 (1998) 907-922.
7) Shuhong Gao, Absolute Irreducibility of Polynomials via Newton Polytopes, J. of Algebra 237 (2001), 501-520.

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.

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).

Definizione storica di Quaternario: criterio paleontologico, criterio climatico. cause delle variazioni climatiche quaternarie. Glaciazioni del Gelasiano e del Pleistocene. Paleoclimatologia storica olocenica (6h).
Storia della cronostratigrafia del Plio-Quaternario. Il limite Plio-Quaternario. Età e piani del Quaternario marino. I GSSP e le sezioni marine italiane piu’ rilevanti. L’Olocene e le carote di ghiaccio. L’Antropocene (10h).
Stratigrafia magnetica del Quaternario. Metodi di datazione utilizzati per il Quaternario. Stratigrafia isotopica del Plio-Quaternario (2h).
Le oscillazioni del livello marino durante il Quaternario: indicatori geomorfologici e paleobiologici delle linee di riva. Curve eustatiche (2h).
Biostratigrafia del Quaternario marino: foraminiferi planctonici, foraminiferi bentonici, nannofossili calcarei, molluschi marini, ostracodi marini (concetti di ospite nordico e ospite senegalese) (8h).
Cronologia storica dei glaciali. Principali depositi glaciali delle aree alpine ed appenniniche (2h). Cronostratigrafia storica del Plio-Quaternario continentale (2h).
Biocronologia del Plio-Quaternario continentale: grandi mammiferi, micromammiferi, molluschi continentali, ostracodi continentali. Stratigrafia pollinica. Stratigrafia climatica (8h).
Principali record del Quaternario continentale in Italia centrale: il Plio-Quaternario della campagna romana; i bacini intermontani dell’Italia centrale (Bacino del Valdarno, Bacino Tiberino, Bacino dell’Aquila) (8h).

Pdf e fotocopie di pubblicazioni specialistiche recenti fornite dal docente.

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.

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.

IL CORSO MIRA A FORNIRE ALLO STUDENTE STRUMENTI E METODI PER RICONOSCERE L'IMPATTO ANTROPICO SUI CICLI GEOCHIMICI NATURALI DEGLI ELEMENTI. SI ARTICOLA IN TRE SEZIONI PRINCIPALI CHE RIGUARDANO L'INQUINAMENTO DELL'IDROSFERA, QUELLO DELL'ATMOSFERA E LA RADIOGEOCHIMICA AMBIENTALE. IL CORSO SI APRE CON L'ILLUSTRAZIONE DI DUE CASI-STUDIO, CHE SI RIFERISCONO AL VERSAMENTO NEL SOTTOSUOLO DI DUE SOSTANZE INQUINANTI (CR-VI E ACETON-CIANOIDRINA), CON CONSEGUENTE CONTAMINAZIONE DEL SUOLO E DELLA FALDA FREATICA. VENGONO ILLUSTRATI I PROCESSI DI MONITORAGGIO, ATTI A IDENTIFICARE L'ESTENSIONE DELLA CONTAMINAZIONE, E L'APPLICAZIONE DI OPPORTUNE TECNICHE DI RISANAMENTO AMBIENTALE. ATTRAVERSO L'ILLUSTRAZIONE DI QUESTI STUDI, VENGONO INTRODOTTI ALCUNI TEMI-CARDINE DELLA MATERIA: PROCESSI DI ASSORBIMENTO DELLE SPECIE CHIMICHE DA PARTE DEI MINERALI ARGILLOSI, DELLA SOSTANZA ORGANICA, E DEGLI OSSIDI IDRATI DI FE, MN E AL ; LA MOBILITÀ GEOCHIMICA E I PARAMETRI CHE LA INFLUENZANO; IL CONCETTO DI FONDO NATURALE E DI ANOMALIA GEOCHIMICA; L'IMPORTANZA DI UNA CARTOGRAFIA TEMATICA. SI AFFRONTA INOLTRE L'INQUINAMENTO DA PARTE DEI METALLI PESANTI E, IN PARTICOLARE DEL PB E DEL HG.
LA PARTE RELATIVA AI PROCESSI IN ATMOSFERA TRATTA DELL'EFFETTO SERRA, DELLA RIDUZIONE DELLA CONCENTRAZIONE DELL'OZONO STRATOSFERICO, DEL TEMA DELL'INQUINAMENTO URBANO, DELLE PIOGGE ACIDE E DELLO SMOG FOTOCHIMICO. PER OGNUNO DI QUESTI ARGOMENTI, SI EVIDENZIA COME L’EQUILIBRIO NATURALE VENGA PERTURBATO DALLE AZIONI DELL’UOMO, MA SI SOTTOLINEA ANCHE CHE CERTE VARIAZIONI OSSERVATE POSSONO TROVARE SPIEGAZIONE IN PROCESSI EVOLUTIVI GIÀ REGISTRATI NEL PASSATO GEOLOGICO.
LA SEZIONE RELATIVA ALLA RADIOGEOCHIMICA SI OCCUPA DI RADIOATTIVITÀ AMBIENTALE E DI PROCESSI E RISCHI LEGATI ALLE ATTIVITÀ ANTROPICHE IN QUESTO AMBITO: PRODUZIONE DI ENERGIA NUCLEARE E SMALTIMENTO DELLE SCORIE RADIOATTIVE, INCIDENTI A CENTRALI NUCLEARI (CHERNOBYL E FUKUSHIMA), USO BELLICO DELLE BARRE DI URANIO IMPOVERITO, CON RELATIVA CONTAMINAZIONE AMBIENTALE. INFINE VIENE TRATTATO IL TEMA DEL RISCHIO RADON E DELL'USO DI TALE ELEMENTO COME TRACCIANTE GEOLOGICO NELLA GENESI DEI SINKHOLE, COME PRECURSORE SISMICO, NELLO STUDIO DELLA CIRCOLAZIONE IDROGEOLOGICA E NEL MONITORAGGIO DELL'INQUINAMENTO DI SUOLI E ACQUE DA PARTE DI SOSTANZE IN FASE LIQUIDA NON-ACQUOSA (NAPL).
IL CORSO CONTEMPLA INFINE ALCUNE LEZIONI DI CARATTERE PIÙ GENERALE SULLA GEOCHIMICA MEDICA (DISCIPLINA DI RECENTE ISTITUZIONE) CHE SI OCCUPA DELLE POTENZIALI OCCASIONI D’INTERAZIONE TRA L’ORGANISMO UMANO E IL CICLO GEOCHIMICO DEGLI ELEMENTI; VIENE DEDICATO AMPIO SPAZIO ANCHE ALL’IMPATTO AMBIENTALE DELLE DISCARICHE DI RIFIUTI SOLIDI URBANI, CON PARTICOLARE RIFERIMENTO ALLA GEOCHIMICA DEL PERCOLATO E CON CENNI AL RUOLO FONDAMENTALE DEI BATTERI (BIOGEOCHIMICA) NELLA DEGRADAZIONE E TRASFORMAZIONE DI MOLTI INQUINANTI.

BAIRD C. CHIMICA AMBIENTALE. ZANICHELLI EDITORE, 2001- IN ITALIANO
DONGARRA' G., VARRICA D. GEOCHIMICA E AMBIENTE, EDISES, 2004 - IN ITALIANO
DREVER J.I. THE GEOCHEMISTRY OF NATURAL WATERS - SURFACE AND GROUNDWATER ENVIRONMENT, PRENTICE-HALL, 1997 - CAPITOLI 4, 5, 9 - ADSORBIMENTO, SCAMBIO CATIONICO, METALLI PESANTI NATHANAIL C.P., BARDOS R.P. RECLAMATION OF CONTAMINATED LAND, WILEY, 2004
SHERWOOD LOLLAR B. ENVIRONMENTAL GEOCHEMISTRY. VOLUME 9 DEL TREATISE ON GEOCHEMISTRY. ELSEVIER B.V. 2004
TUCCIMEI P. MATERIALE DIDATTICO VARIO, IN FORMATO ELETTRONICO E CARTACEO

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.

INTRODUZIONE ALLA GEOLOGIA DEL PETROLIO. LA GEOLOGIA APPLICATA ALLA RICERCA E SVILUPPO DI IDROCARBURI. IL RUOLO DEGLI IDROCARBURI NELLA SOCIETÀ ATTUALE. STATISTICHE SULLA RICERCA E SVILUPPO DEGLI IDROCARBURI. IL RUOLO DEL GEOLOGO. NATURA ED ORIGINE DEGLI IDROCARBURI. COMPOSIZIONE DEGLI IDROCARBURI. CLASSIFICAZIONE. IL CICLO DELL'ACCUMULO DI PETROLIO. ORIGINE ORGANICA ED INORGANICA. LE ROCCE MADRI. PRINCIPI DI TRASFORMAZIONE DELLA MATERIA ORGANICA IN IDROCARBURI. MECCANISMI DI MIGRAZIONE ED INTRAPPOLAMENTO. L'ACCUMULO. ROCCE SERBATOIO. TRAPPOLE PER IDROCARBURI E LORO CLASSIFICAZIONE. CONTESTI GEOLOGICI DOVE RICERCARE PETROLIO. L'ESPLORAZIONE DEL PETROLIO. INTERPRETAZIONE DEI CAROTAGGI. L'ESPLORAZIONE SISMICA. TECNICHE DI PROSPEZIONE IN FUNZIONE DEL CONTESTO GEOLOGICO. COSTRUZIONE DI SEZIONI GEOLOGICAMENTE CORRETTE E LORO RESTORAZIONE. ESERCITAZIONI PRATICHE. ESCURSIONE DI UN GIORNO SU AFFIORAMENTI DI ROCCE MADRI, ROCCE SERBATOIO E VISITA DI UN IMPIANTO DI ESTRAZIONE.

- J. GLUYAS, R. SWARBRICK - PETROLEUM GEOSCIENCE - BLACKWELL PUBLISHING (2003).
- SELLEY - ELEMENTS OF PETROLEUM GEOLOGY-SECOND EDITION ACADEMIC PRESS (1998).
- N.B. WOODWARD, S.E. BOYER, J. SUPPE - BALANCED GEOLOGICAL CROSS-SECTIONS: AN ESSENTIAL TECHNIQUE IN GEOLOGICAL RESEARCH AND EXPLORATION. - AMERICAN GEOPHYSICAL UNION. R.C. (1989).

Origini e storia del Telerilevamento. Introduzione al telerilevamento ottico. Il ruolo del telerilevamento nel monitoraggio geo-ambientale e geo-tettonico. Lo spettro elettromagnetico e le sue interazioni con i materiali superficiali (acqua, vegetazione, suoli e rocce). Caratteristiche dei sensori ottici. Risoluzione spaziale, spettrale, radiometrica e temporale. Elementi di spettroradiometria: riflettanza, trasmittanza, emittanza. Interazioni con l’atmosfera. Firme spettrali. Caratteristiche delle immagini pancromatiche, multispettrali ed iperspettrali. Analisi multi temporali. Tecniche di elaborazione ed interpretazione delle immagini a scala regionale e locale. Classificazioni supervised e unsupervised. Il telerilevamento attivo nelle microonde: sistemi radar. Tecniche di utilizzo delle immagini radar. Immagini termiche. Esercitazioni pratiche con dati acquisiti con diversi sensori satellitari ed aviotrasportati

Gomarasca M.A., 2004. Elementi di Geomatica. Ed. Associazione Italiana di Telerilevamento
S A Drury 2001. Image interpretation in Geologgy. Blackwell Science
Dessena MA e Melis MT, 2006. Telerilevamento applicato. Mako edizioni

Sabins F. F., 2007. Remote Sensing: Principles and Interpretation. Waveland Press, Inc.

Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi della biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. 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.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri.
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 e giunzioni intercellulari.
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, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Eucromatina ed eterocromatina. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Tessuto connettivo. Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Tessuto osseo. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso.

Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes

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.

Testi adottati
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

La Terra nel Sistema Solare
Titus-Bode Law. Pianeti terrestri e gassosi. Cenni sulla formazione del sistema solare. Cenni di chimica del sistema solare. Classificazione geochimica degli elementi. Formazione e differenziazione dei pianeti

La Terra come Pianeta
Definizione di pianeta. Leggi di Keplero. Caratteristiche generali: acqua liquida, atmosfera, dicotomia crostale, campo magnetico, dinamica interna.

Massa, densità e momento d’inerzia della Terra
Il problema della stima della densità media della Terra: cenni storici (da Newton a Poynting). L’esperimento di Cavendish in chiave moderna. Stima della massa della Terra e dei pianeti – Densità media della Terra. Richiami sul momento d’inerzia. Tensore dei momenti d’inerzia. Ellisoide e sferoide. Momento d’inerzia di una sfera solida a densità costante. Momenti d’inerzia e modelli di strutture planetarie.

La forma e la gravità terrestre
La forma (figure) della Terra..Ellissoide oblato e schiacciamento polare. Forma della Terra e topografia. Forma della Terra e variazioni di g. Accelerazione e potenziale gravitazionale. Potenziale gravitazionale: equazione di Laplace. Potenziale gravitazionale in coordinate sferiche. Potenziale gravitazionale di una sfera solida a densità costante. Soluzione generale dell’equazione di Laplace in coordinate sferiche. Polinomi di Legendre. Armoniche sferiche e coefficenti di Stokes. Equazione di MacCullagh e momenti d’inerzia. Ellitticità della forma (figure) della Terra. Il rapporto di accelerazione m (acceleration ratio). Il geopotenziale. Relazione fra J2, J4, m ed f. Calcolo del rapporto d’inerzia per la Terra. La gravità sullo sferoide di riferimento. Latitudine geocentrica e geografica. Formula di Clairaut. La gravità normale. Il geoide. Misure di g. Misure assolite e relative. Correzioni nella misura di g. Anomalie in aria libera e di Bouguer. Non univocità delle anomalie di g. Isostasia. Anomalie isostatiche. Movimenti verticali della crosta. Compensazione isostatica. Aggiustamenti isostatici e viscosità del mantello. Misure del geoide da satellite. Ondulazioni del geoide.

Maree e rotazione terrestre
Origine delle maree. Potenziali mareali. Componenti dell’accelerazione mareale lunare. Combinazione delle maree lunari e solari. Maree Terrestri. Attrito mareale e decelerazione della rotazione terrestre e lunare. Nutazione di Eulero ed oscillazione di Chandler. Precessione luni-solare.

Cenni sulle proprietà dei minerali e delle rocce
Struttura cristallina dei minerali. Le rocce. Classificazione delle rocce. Rocce sedimentarie, ignee e metamorfiche. Eutettici e soluzioni solide.

Magnetismo terrestre: Cenni storici - da Petrus Peregrinus a Gauss.

Il magnetismo delle rocce
Fisica del magnetismo. Principio di equivalenza di Ampere. Richiami sui momenti magnetici atomici. Suscettività magnetica. Proprietà magnetiche della materia. Diamagnetismo (teoria classica). Paramagnetismo (teoria classica). Ferromagnetismo. Ferrimagnetismo. Antiferromagnetismo. Ferromagnetismo parassita. Minerali magnetici. Magnetismo delle rocce. Titanomagnetiti e serie magnetiche. Magnetizzazione delle rocce. Tipi di magnetizzazione. Magnetizzazione termo-rimanente (TRM). Magnetizzazione chimica rimanente (CRM). Magnetizzazione detritica rimanente (DRM). Cenni sul Paleomagnetismo.

Campo magnetico terrestre
Le osservabili del CMT. Carattersitiche generali del CMT. Equazione di Laplace e potenziale del CMT. Coefficienti di Gauss. CMT modellizzato con dipoli. Il campo dipolare terrestre. Best fit del CMT – dipolo eccentrico inclinato. Spettro di potenza del CMT. Stima della profondità della sorgente del campo principale. Variazione secolare. Sorgenti esterne del CMT. Composizione del nucleo terrestre. Modelli del CMT. Dinamo di Bullard. Modello a dinamo autoeccitata. L’approccio magnetoidrodinamico. Equazioni della magnetoidrodinamica. Modelli magneto idrodinamici. Misure magnetiche. Magnetometro a precessione. Anomalie magnetiche e correzioni.

Calore terrestre
Il budget energetico della Terra. Trasmissione del calore all’interno della Terra: conduzione, convezione, irraggiamento e avvezione. Sorgenti interne di calore. Calore originario; calore radiogenico; altre sorgenti di calore. Equazione della conduzione (Equazione di Fourier). Equazione della conduzione del calore in tre dimensioni. Diffusione termica. Termine avvettivo. Geoterma di equilibrio. Cenni sul trasporto di calore nella litosfera oceanica e continetale. Scala temporale del flusso conduttivo di calore. Gradiente termico adiabatico. Gradiente del punto di fusione. Diagrammi delle geoterme all’interno della Terra.

Struttura interna della Terra
Equazione di Adams- Williamson. Andamento della densità con la profondità. Densità decompressa. La fasi mineralogiche del mantello. Modello composizionale della Terra. Struttura ed asimmetrie del nucleo terrestre. Profili di v, rho, g e P all’interno della Terra. Modello di Bullen e Preliminary Reference Earth Model (PREM).

Stacey, F. D., and Davis, P. M. (2008) Physics of the Earth, Cambridge University Press.

Fowler, C. M. R. (2005). The Solid Earth, Cambridge University Press.

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.

Introduzione al corso; Ruolo della geomorfologia nella valutazione del rischio naturale; Concetti di pericolosità, vulnerabilità e rischio geomorfologico; Cause esogene ed endogene degli eventi geomorfologici e metodi di studio; Cartografia tematica; Dinamica fluviale con particolare riguardo all'erosione, rischi relativi e cenni sulla mitigazione; inondazioni; Dinamica costiera e problemi relativi all’erosione di falesie e spiagge con cenni sulla mitigazione; Geomorfologia tettonica con particolare riguardo alla tettonica attiva; Dinamica dei versanti: processi diffusi, frane ed erosione del suolo, relativo rischio e cenni sulla mitigazione. Per ogni argomento trattato sono previste attività pratiche in classe, studi individuali e di gruppo.

Alcantara-Ayala, Goudie "Geomorphological Hazards and Disaster Prevention", Cambridge University Press

Mario Panizza "Manuale di Geomorfologia Applicata", FrancoAngeli (Nuova Edizione)

Antonio Vallario "Frane e territorio", Liguori Editore

Durante il corso verranno inoltre indicati e/o forniti articoli scientifici e materiale didattico vario.

Pericolosità e rischio applicati ai vulcani: definizioni, storia, prospettive. Approccio deterministico e probabilistico, a breve, medio e lungo termine. Sistemi di monitoraggio geofisico e geochimico. Unrest vulcanico. Scenari eruttivi e di riferimento. Elicitazioni. Costruzione dell’albero degli eventi.
Elementi per la valutazione del rischio vulcanico (vulnerabilità e valore esposto; evacuazioni, resilienza, informazione).
Pericolosità derivante da eruzioni effusive (colate di lava, duomi, fontane di lava, attività stromboliana). Pericolosità derivante da eruzioni esplosive (flussi piroclastici, depositi di caduta, ash plume, impatti climatici). Rimobilizzazione di prodotti vulcanici (lahar). Pericolosità da collasso settoriale e relativi tsunami. Pericolosità da emissione di gas. Pericolosità sismica in aree vulcaniche. Approccio integrato ed analisi multi-hazard.
Il rischio vulcanico in Protezione Civile.
Esempi di definizione della pericolosità presso i principali vulcani attivi italiani (Etna, Stromboli, Vesuvio, Campi Flegrei).

materiale fornito dal docente

l corso si propone di introdurre gli studenti all'insegnamento della matematica nella scuola secondaria di primo e secondo grado, attraverso un approccio storico-epistemologico ai concetti di base della matematica elementare (aritmetica, geometria, algebra, probabilità, funzioni). In particolare verranno trattati gli argomenti: l'insegnamento della matematica e la sua evoluzione; sistemi numerici; gli assiomi e i postulati di Euclide; le geometrie non euclidee e localmente euclidee; le costruzioni geometriche con riga e compasso e le macchine matematiche; elementi di storia del calcolo infinitesimale. Cenni alle indicazioni nazionali.

GIORGIO ISRAEL, ANA MILLÁN GASCA, Pensare in matematica, Zanichelli, 2012.
ANA MILLÁN GASCA, All'inizio fu lo scriba, Mimesis, 2004
ENRICO GIUSTI, Analisi matematica 1, Bollati Boringhieri, 2002

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.

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.
PER APPROFONDIMENTI SULLA VISUALIZZAZIONE CON MATHEMATICA DI CURVE E SUPERFICI:
RENZO CADDEO, ALFRED GRAY LEZIONI DI GEOMETRIA DIFFERENZIALE - CURVE E SUPERFICI VOL. 1,
ED. CUEC (COOPERATIVA UNIVERSITARIA EDITRICE CAGLIARITANA)

Il programma prevede due percorsi intrecciati: temi che hanno interesse didattico e temi di carattere più specificamente applicativo computazionale. Argomenti classici (Geometria euclidea, configurazioni di punti e rette..) sono scelti per la loro ricaduta in computer graphics, argomenti di geometria computazionale sono motivati da problemi matematici che hanno una elementare rappresentazione (Sistemi di equazioni polinomiali in n incognite..).
Sulla base degli interessi e delle richieste degli studenti frequentanti sono possibili cambiamenti di parti del programma.


Geometria Euclidea: richiami sugli assiomi, punti notevoli nei triangoli, cerchio dei nove punti, teorema di Morley, [1] cap. 1, altri teoremi sui triangoli.
Geometria affine e coordinate baricentriche, teorema di Ceva , teorema di Menelao, [1] cap. 13.
Geometria proiettiva: assiomi, il caso del piano sul campo finito F2, teoremi di Pappo e di Desargues, collineazioni e correlazioni, [1] cap. 14.
Geometria ordinata e il problema di Sylvester sulla collineazione di punti, [1] cap 12; [4] cap. 9, generalizzazioni.
Triangolarizzazioni di Delaunay e tassellazione di Voronoi: proprietà e algoritmi, [5].
Ideali di polinomi, ordinamenti di monomi e divisioni tra polinomi in più variabili, basi di Groebner, [2].
Risolvere equazioni polinomiali per eliminazione, per autovettori e autovalori, per risultanti, [2].
Geometria dei politopi, mixed volume, teorema di Bernstein, [2].

Materiali, discussioni, forum, videolezioni disponibili mediante piattaforma moodle https://matematicafisica.el.uniroma3.it/

1) H.S.M. Coxeter Introduction to geometry, Wiley 1970;
2) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Using Algebraic Geometry, GTM 185 Springer.


inoltre, parti estratte da
3) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Ideals, Varieties, and Algorithms. An Introduction to Computational Algebraic Geometry and Commutative Algebra UTM Springer
4) M. Aigner, G. Ziegler, Proofs from THE BOOK, Springer, 1998;
5) S. Rebay, Tecniche di Generazione di Griglia per il Calcolo Scientifico-Triangolazione di Delaunay, slides Univ. Studi di Brescia;
6) B. Sturmfels, Polynomial equations and convex polytopes, American Mathematical Monthly 105 (1998) 907-922.
7) Shuhong Gao, Absolute Irreducibility of Polynomials via Newton Polytopes, J. of Algebra 237 (2001), 501-520.

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 nella frequenza.

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

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 nella frequenza.

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

Università degli Studi Roma Tre - A.A. 2019-2020
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.

Prima parte
Dr. Luca Fiorani

Definizione di clima (climatologia e meteorologia). Il sistema climatico (atmosfera, biosfera, criosfera, geosfera, idrosfera, Sole).
La radiazione solare e il bilancio energetico della Terra (richiami di fisica solare, leggi della radiazione, assorbimento della radiazione solare nell’atmosfera).
Atmosfera e clima (richiami di composizione, struttura e circolazione dell’atmosfera).
Nubi e aerosol (richiami di processi di condensazione e formazione delle nubi).
Oceano e clima (richiami di composizione, struttura e circolazione dell’oceano).
Trasferimento radiativo (richiami di assorbimento, emissione e trasferimento radiativo dell’atmosfera).
L’effetto serra (l’atmosfera come serra, i gas serra, calcolo del bilancio energetico, modelli di effetto serra).
Lo strato di ozono (radiazione ultravioletta in atmosfera, fotochimica della produzione di ozono, misure di ozono, “buco” dell’ozono).
Osservazioni climatiche con telerilevamento (misure da terra, misure satellitari, strumenti infrarossi, strumenti “limb viewing”, applicazioni del telerilevamento agli studi climatici).
Sensitività climatica e cambiamento climatico (cambiamenti astronomici, solari, atmosferici, oceanici e fluttuazioni di temperatura).
Clima di altri pianeti.
Clima e società.
Variabilità multidecadale della temperatura superficiale del mare (seminario del Dr. Salvatore Marullo).
Misura lidar di gas serra (visita al Centro Ricerche ENEA di Frascati).



Seconda parte
Dr. Antonello Pasini

Introduzione ai modelli climatici. Il percorso concettuale dalle osservazioni alle simulazioni. Approcci dinamico e statistico. Gerarchia dei modelli climatici e loro componenti, tipologie di modelli, il concetto di parametrizzazione.
Modelli a Bilancio di Energia (EBM). Struttura generale di un EBM, EBM 0-dimensionali, EBM 1-dimensionali, parametrizzazioni negli EBM, applicazioni.
Modelli Radiativo-Convettivi (RC) e Modelli a Complessità Intermedia (EMIC). Equilibrio radiativo e radiativo-convettivo e implementazione nei modelli climatici a complessità intermedia.
Modelli Climatici Globali (GCM). Struttura di un GCM, componenti e interazioni, equazioni fondamentali e loro modellazione. Attività di attribution e risultati. Validazione dei modelli di clima.
Cenni di modellistica climatica regionale e tecniche di downscaling.
Scenari e proiezioni climatiche per il XXI secolo.
Analizzare il clima e i suoi cambiamenti da un altro punto di vista: modelli a rete neurale e analisi di causalità di Granger. Dettagli sulle tecniche e risultati di attribution. Downscaling con modelli a rete neurale.

Testi
F. W. Taylor (2005), Elementary Climate Physics, Oxford.
K. McGuffie & A. Henderson-Sellers (2014), The Climate Modelling Primer, 4th Edition, Wiley.

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

- Introduzione
- Fondamenta (evidenze superficiali e profonde dei processi geodinamici, cenni su MATLAB ed esercizi)
- Legge di conservazione della massa
- Calore e Temperatura. Legge di conservazione dell’energia.
- Meccanica del continuo applicata ai macrosistemi: sforzi e deformazioni, elasticità, strain, flessurazione, reologia (elasticità, viscosità, plasticità)
- Forze. Legge di conservazione del momento.
- Principi di Fluidodinamica
- Gravità
- Meccanica delle faglie
- Applicazioni geodinamiche relative a differenti ambientazioni tettoniche.

- GEODYNAMICS: SECOND EDITION, TURCOTTE, D. L. AND SCHUBERT, G., JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, 2002 (AVAILABLE AT BAST).

- RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI FORNITI DAL DOCENTE DURANTE IL CORSO.

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. 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.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri.
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 e giunzioni intercellulari.
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, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Eucromatina ed eterocromatina. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Tessuto connettivo. Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Tessuto osseo. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso.

Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes

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.

Testi adottati
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

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.

• J. Gaskill, Linear systems, Fourier transforms, and optics, Wiley.

• F. W. Taylor, Elementary Climate Phyisics, OXFORD Univeristy Press.

• C. Chatfield, The Analysis of Time Series, CHAPMAN & HALL/CRC.

• A. Zollo, Terremoti e Onde, Liguori Editore.

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

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.

l corso si propone di introdurre gli studenti all'insegnamento della matematica nella scuola secondaria di primo e secondo grado, attraverso un approccio storico-epistemologico ai concetti di base della matematica elementare (aritmetica, geometria, algebra, probabilità, funzioni). In particolare verranno trattati gli argomenti: l'insegnamento della matematica e la sua evoluzione; sistemi numerici; gli assiomi e i postulati di Euclide; le geometrie non euclidee e localmente euclidee; le costruzioni geometriche con riga e compasso e le macchine matematiche; elementi di storia del calcolo infinitesimale. Cenni alle indicazioni nazionali.

GIORGIO ISRAEL, ANA MILLÁN GASCA, Pensare in matematica, Zanichelli, 2012.
ANA MILLÁN GASCA, All'inizio fu lo scriba, Mimesis, 2004
ENRICO GIUSTI, Analisi matematica 1, Bollati Boringhieri, 2002

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.

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.
PER APPROFONDIMENTI SULLA VISUALIZZAZIONE CON MATHEMATICA DI CURVE E SUPERFICI:
RENZO CADDEO, ALFRED GRAY LEZIONI DI GEOMETRIA DIFFERENZIALE - CURVE E SUPERFICI VOL. 1,
ED. CUEC (COOPERATIVA UNIVERSITARIA EDITRICE CAGLIARITANA)

Il programma prevede due percorsi intrecciati: temi che hanno interesse didattico e temi di carattere più specificamente applicativo computazionale. Argomenti classici (Geometria euclidea, configurazioni di punti e rette..) sono scelti per la loro ricaduta in computer graphics, argomenti di geometria computazionale sono motivati da problemi matematici che hanno una elementare rappresentazione (Sistemi di equazioni polinomiali in n incognite..).
Sulla base degli interessi e delle richieste degli studenti frequentanti sono possibili cambiamenti di parti del programma.


Geometria Euclidea: richiami sugli assiomi, punti notevoli nei triangoli, cerchio dei nove punti, teorema di Morley, [1] cap. 1, altri teoremi sui triangoli.
Geometria affine e coordinate baricentriche, teorema di Ceva , teorema di Menelao, [1] cap. 13.
Geometria proiettiva: assiomi, il caso del piano sul campo finito F2, teoremi di Pappo e di Desargues, collineazioni e correlazioni, [1] cap. 14.
Geometria ordinata e il problema di Sylvester sulla collineazione di punti, [1] cap 12; [4] cap. 9, generalizzazioni.
Triangolarizzazioni di Delaunay e tassellazione di Voronoi: proprietà e algoritmi, [5].
Ideali di polinomi, ordinamenti di monomi e divisioni tra polinomi in più variabili, basi di Groebner, [2].
Risolvere equazioni polinomiali per eliminazione, per autovettori e autovalori, per risultanti, [2].
Geometria dei politopi, mixed volume, teorema di Bernstein, [2].

Materiali, discussioni, forum, videolezioni disponibili mediante piattaforma moodle https://matematicafisica.el.uniroma3.it/

1) H.S.M. Coxeter Introduction to geometry, Wiley 1970;
2) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Using Algebraic Geometry, GTM 185 Springer.


inoltre, parti estratte da
3) D. Cox, J. Little, D. O’Shea Ideals, Varieties, and Algorithms. An Introduction to Computational Algebraic Geometry and Commutative Algebra UTM Springer
4) M. Aigner, G. Ziegler, Proofs from THE BOOK, Springer, 1998;
5) S. Rebay, Tecniche di Generazione di Griglia per il Calcolo Scientifico-Triangolazione di Delaunay, slides Univ. Studi di Brescia;
6) B. Sturmfels, Polynomial equations and convex polytopes, American Mathematical Monthly 105 (1998) 907-922.
7) Shuhong Gao, Absolute Irreducibility of Polynomials via Newton Polytopes, J. of Algebra 237 (2001), 501-520.

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.

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).

Definizione storica di Quaternario: criterio paleontologico, criterio climatico. cause delle variazioni climatiche quaternarie. Glaciazioni del Gelasiano e del Pleistocene. Paleoclimatologia storica olocenica (6h).
Storia della cronostratigrafia del Plio-Quaternario. Il limite Plio-Quaternario. Età e piani del Quaternario marino. I GSSP e le sezioni marine italiane piu’ rilevanti. L’Olocene e le carote di ghiaccio. L’Antropocene (10h).
Stratigrafia magnetica del Quaternario. Metodi di datazione utilizzati per il Quaternario. Stratigrafia isotopica del Plio-Quaternario (2h).
Le oscillazioni del livello marino durante il Quaternario: indicatori geomorfologici e paleobiologici delle linee di riva. Curve eustatiche (2h).
Biostratigrafia del Quaternario marino: foraminiferi planctonici, foraminiferi bentonici, nannofossili calcarei, molluschi marini, ostracodi marini (concetti di ospite nordico e ospite senegalese) (8h).
Cronologia storica dei glaciali. Principali depositi glaciali delle aree alpine ed appenniniche (2h). Cronostratigrafia storica del Plio-Quaternario continentale (2h).
Biocronologia del Plio-Quaternario continentale: grandi mammiferi, micromammiferi, molluschi continentali, ostracodi continentali. Stratigrafia pollinica. Stratigrafia climatica (8h).
Principali record del Quaternario continentale in Italia centrale: il Plio-Quaternario della campagna romana; i bacini intermontani dell’Italia centrale (Bacino del Valdarno, Bacino Tiberino, Bacino dell’Aquila) (8h).

Pdf e fotocopie di pubblicazioni specialistiche recenti fornite dal docente.

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.

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.

INTRODUZIONE ALLA GEOLOGIA DEL PETROLIO. LA GEOLOGIA APPLICATA ALLA RICERCA E SVILUPPO DI IDROCARBURI. IL RUOLO DEGLI IDROCARBURI NELLA SOCIETÀ ATTUALE. STATISTICHE SULLA RICERCA E SVILUPPO DEGLI IDROCARBURI. IL RUOLO DEL GEOLOGO. NATURA ED ORIGINE DEGLI IDROCARBURI. COMPOSIZIONE DEGLI IDROCARBURI. CLASSIFICAZIONE. IL CICLO DELL'ACCUMULO DI PETROLIO. ORIGINE ORGANICA ED INORGANICA. LE ROCCE MADRI. PRINCIPI DI TRASFORMAZIONE DELLA MATERIA ORGANICA IN IDROCARBURI. MECCANISMI DI MIGRAZIONE ED INTRAPPOLAMENTO. L'ACCUMULO. ROCCE SERBATOIO. TRAPPOLE PER IDROCARBURI E LORO CLASSIFICAZIONE. CONTESTI GEOLOGICI DOVE RICERCARE PETROLIO. L'ESPLORAZIONE DEL PETROLIO. INTERPRETAZIONE DEI CAROTAGGI. L'ESPLORAZIONE SISMICA. TECNICHE DI PROSPEZIONE IN FUNZIONE DEL CONTESTO GEOLOGICO. COSTRUZIONE DI SEZIONI GEOLOGICAMENTE CORRETTE E LORO RESTORAZIONE. ESERCITAZIONI PRATICHE. ESCURSIONE DI UN GIORNO SU AFFIORAMENTI DI ROCCE MADRI, ROCCE SERBATOIO E VISITA DI UN IMPIANTO DI ESTRAZIONE.

- J. GLUYAS, R. SWARBRICK - PETROLEUM GEOSCIENCE - BLACKWELL PUBLISHING (2003).
- SELLEY - ELEMENTS OF PETROLEUM GEOLOGY-SECOND EDITION ACADEMIC PRESS (1998).
- N.B. WOODWARD, S.E. BOYER, J. SUPPE - BALANCED GEOLOGICAL CROSS-SECTIONS: AN ESSENTIAL TECHNIQUE IN GEOLOGICAL RESEARCH AND EXPLORATION. - AMERICAN GEOPHYSICAL UNION. R.C. (1989).

Origini e storia del Telerilevamento. Introduzione al telerilevamento ottico. Il ruolo del telerilevamento nel monitoraggio geo-ambientale e geo-tettonico. Lo spettro elettromagnetico e le sue interazioni con i materiali superficiali (acqua, vegetazione, suoli e rocce). Caratteristiche dei sensori ottici. Risoluzione spaziale, spettrale, radiometrica e temporale. Elementi di spettroradiometria: riflettanza, trasmittanza, emittanza. Interazioni con l’atmosfera. Firme spettrali. Caratteristiche delle immagini pancromatiche, multispettrali ed iperspettrali. Analisi multi temporali. Tecniche di elaborazione ed interpretazione delle immagini a scala regionale e locale. Classificazioni supervised e unsupervised. Il telerilevamento attivo nelle microonde: sistemi radar. Tecniche di utilizzo delle immagini radar. Immagini termiche. Esercitazioni pratiche con dati acquisiti con diversi sensori satellitari ed aviotrasportati

Gomarasca M.A., 2004. Elementi di Geomatica. Ed. Associazione Italiana di Telerilevamento
S A Drury 2001. Image interpretation in Geologgy. Blackwell Science
Dessena MA e Melis MT, 2006. Telerilevamento applicato. Mako edizioni

Sabins F. F., 2007. Remote Sensing: Principles and Interpretation. Waveland Press, Inc.

Saranno affrontati i seguenti argomenti:
a) Introduzione alla modellazione sperimentale: cos'è un modello sperimentale; storia della modellazione sperimentale; panoramica sull'attività svolta presso i Laboratori nazionali ed internazionali di Tettonica Sperimentale.
b) Materiali analogici e proprietà dei materiali (questa sessione include le misurazioni delle proprietà dei materiali presso il laboratorio LET);
c) Principi di scaling;
d) Quantificazione dei modelli analoghi;
e) Panoramica sulle tecniche di analisi delle immagini;
f) Esercizi con MATPIV (e introduzione a MATLAB);
g) Costruzione di modelli alla scala crostale per lo studio di sistemi convergenti, estensionali e trascorrenti (attività svolta presso il Laboratorio LET).
h) Costruzione di modelli alla scala del mantello per lo studio del processo di subduzione; i) Modelli viscoelastici per lo studio dei terremoti di subduzione.
Tutti i modelli realizzati saranno e interpretati i risultati della modellazione. Inoltre, verranno evidenziate potenziali applicazioni ad esempi naturali.

- Geodynamics: Second Edition, Turcotte, D. L. and Schubert, G., John Wiley & Sons, New York, 2002.
- Mantle Dynamics: Mantle Convection in the Earth and Planets, Schubert, G., Turcotte, D. L. and P. Olson, Cambridge University Press, 2001
- Dynamic Earth, Plates, Plumes and Mantle Convection, Davies, G.F., Cambridge University Press, 1999.
- Treatise on Geophysics, volumi 1, 3, 6, 7, 9 Ed. Schubert G., Elsevier 2007
- Bibliography given by the instructors during the classes.

All the reference sources are available at library BAST of Roma Tre University.

- Introduzione
- Fondamenta (evidenze superficiali e profonde dei processi geodinamici, cenni su MATLAB ed esercizi)
- Legge di conservazione della massa
- Calore e Temperatura. Legge di conservazione dell’energia.
- Meccanica del continuo applicata ai macrosistemi: sforzi e deformazioni, elasticità, strain, flessurazione, reologia (elasticità, viscosità, plasticità)
- Forze. Legge di conservazione del momento.
- Principi di Fluidodinamica
- Gravità
- Meccanica delle faglie
- Applicazioni geodinamiche relative a differenti ambientazioni tettoniche.

- GEODYNAMICS: SECOND EDITION, TURCOTTE, D. L. AND SCHUBERT, G., JOHN WILEY & SONS, NEW YORK, 2002 (AVAILABLE AT BAST).

- RIFERIMENTI BIBLIOGRAFICI FORNITI DAL DOCENTE DURANTE IL CORSO.

VOLCANISM AND PLATE-TECTONICS; MAGMA-TRIGGERING AND MAGMA-INDUCED STRUCTURES.
- DEFORMATIONS INDUCED BY MAGMATIC ACTIVITY: RISE OF MAGMA THROUGH DIAPIRS; PROPAGATION AND EMPLACEMENT OF DIKES; FORMATION OF SILLS, LACCOLITHS AND MAGMA CHAMBERS; VERTICAL MOVEMENTS IN VOLCANIC AREAS (CALDERAS, RESURGENCES, BRADYSEISMS); SECTOR COLLAPSES OF VOLCANIC EDIFICES; MONITORING OF VOLCANIC AREAS: ANALYSIS OF DEFORMATION AND SOURCES.
- REGIONAL CONTROL OF EXTENSIONAL, STRIKE-SLIP AND COMPRESSIVE TECTONICS ON VOLCANISM: CONTINENTAL, TRANSITIONAL AND OCEANIC RIFTS, OBLIQUELY AND ORTHOGONALLY CONVERGENT MARGINS, BACK-ARC BASINS; EARTHQUAKE-VOLCANO INTERACTIONS; HOT SPOTS.
- VOLCANO-TECTONICS AND ERUPTIONS: HAZARD MITIGATION AND APPLICATIONS TO ITALIAN VOLCANOES.
- VOLCANO-TECTONICS AND GEOTHERMAL ENERGY.

MATERIALE FORNITO DAL DOCENTE

Conoscenza e capacità di comprensione: Conoscenza dei principi della biologia cellulare e della organizzazione in tessuti. 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.

Argomenti di Citologia.
Teoria cellulare. Metodi di studio della cellula: il microscopio.
Le macromolecole: I principali glucidi di interesse biologico e loro polimeri.
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 e giunzioni intercellulari.
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, Cenni sul metabolismo energetico: la respirazione.
Il citoscheletro: Microtubuli, microfilamenti e filamenti intermedi.
Il nucleo degli eucarioti, Involucro nucleare e pori nucleari, Eucromatina ed eterocromatina. Struttura dei cromosomi.
Il ciclo cellulare: l'interfase (fasi G1, S e G2), La divisione cellulare. La mitosi nelle cellule animali. La meiosi.

Argomenti di Istologia
Tessuto epiteliale. Tessuto connettivo. Il sangue e cenni di immunologia cellulare. Tessuto osseo. Tessuto muscolare. Tessuto nervoso.

Biologia Cellula e Tessuti, Autori vari, edi-ermes

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.

Testi adottati
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

La Terra nel Sistema Solare
Titus-Bode Law. Pianeti terrestri e gassosi. Cenni sulla formazione del sistema solare. Cenni di chimica del sistema solare. Classificazione geochimica degli elementi. Formazione e differenziazione dei pianeti

La Terra come Pianeta
Definizione di pianeta. Leggi di Keplero. Caratteristiche generali: acqua liquida, atmosfera, dicotomia crostale, campo magnetico, dinamica interna.

Massa, densità e momento d’inerzia della Terra
Il problema della stima della densità media della Terra: cenni storici (da Newton a Poynting). L’esperimento di Cavendish in chiave moderna. Stima della massa della Terra e dei pianeti – Densità media della Terra. Richiami sul momento d’inerzia. Tensore dei momenti d’inerzia. Ellisoide e sferoide. Momento d’inerzia di una sfera solida a densità costante. Momenti d’inerzia e modelli di strutture planetarie.

La forma e la gravità terrestre
La forma (figure) della Terra..Ellissoide oblato e schiacciamento polare. Forma della Terra e topografia. Forma della Terra e variazioni di g. Accelerazione e potenziale gravitazionale. Potenziale gravitazionale: equazione di Laplace. Potenziale gravitazionale in coordinate sferiche. Potenziale gravitazionale di una sfera solida a densità costante. Soluzione generale dell’equazione di Laplace in coordinate sferiche. Polinomi di Legendre. Armoniche sferiche e coefficenti di Stokes. Equazione di MacCullagh e momenti d’inerzia. Ellitticità della forma (figure) della Terra. Il rapporto di accelerazione m (acceleration ratio). Il geopotenziale. Relazione fra J2, J4, m ed f. Calcolo del rapporto d’inerzia per la Terra. La gravità sullo sferoide di riferimento. Latitudine geocentrica e geografica. Formula di Clairaut. La gravità normale. Il geoide. Misure di g. Misure assolite e relative. Correzioni nella misura di g. Anomalie in aria libera e di Bouguer. Non univocità delle anomalie di g. Isostasia. Anomalie isostatiche. Movimenti verticali della crosta. Compensazione isostatica. Aggiustamenti isostatici e viscosità del mantello. Misure del geoide da satellite. Ondulazioni del geoide.

Maree e rotazione terrestre
Origine delle maree. Potenziali mareali. Componenti dell’accelerazione mareale lunare. Combinazione delle maree lunari e solari. Maree Terrestri. Attrito mareale e decelerazione della rotazione terrestre e lunare. Nutazione di Eulero ed oscillazione di Chandler. Precessione luni-solare.

Cenni sulle proprietà dei minerali e delle rocce
Struttura cristallina dei minerali. Le rocce. Classificazione delle rocce. Rocce sedimentarie, ignee e metamorfiche. Eutettici e soluzioni solide.

Magnetismo terrestre: Cenni storici - da Petrus Peregrinus a Gauss.

Il magnetismo delle rocce
Fisica del magnetismo. Principio di equivalenza di Ampere. Richiami sui momenti magnetici atomici. Suscettività magnetica. Proprietà magnetiche della materia. Diamagnetismo (teoria classica). Paramagnetismo (teoria classica). Ferromagnetismo. Ferrimagnetismo. Antiferromagnetismo. Ferromagnetismo parassita. Minerali magnetici. Magnetismo delle rocce. Titanomagnetiti e serie magnetiche. Magnetizzazione delle rocce. Tipi di magnetizzazione. Magnetizzazione termo-rimanente (TRM). Magnetizzazione chimica rimanente (CRM). Magnetizzazione detritica rimanente (DRM). Cenni sul Paleomagnetismo.

Campo magnetico terrestre
Le osservabili del CMT. Carattersitiche generali del CMT. Equazione di Laplace e potenziale del CMT. Coefficienti di Gauss. CMT modellizzato con dipoli. Il campo dipolare terrestre. Best fit del CMT – dipolo eccentrico inclinato. Spettro di potenza del CMT. Stima della profondità della sorgente del campo principale. Variazione secolare. Sorgenti esterne del CMT. Composizione del nucleo terrestre. Modelli del CMT. Dinamo di Bullard. Modello a dinamo autoeccitata. L’approccio magnetoidrodinamico. Equazioni della magnetoidrodinamica. Modelli magneto idrodinamici. Misure magnetiche. Magnetometro a precessione. Anomalie magnetiche e correzioni.

Calore terrestre
Il budget energetico della Terra. Trasmissione del calore all’interno della Terra: conduzione, convezione, irraggiamento e avvezione. Sorgenti interne di calore. Calore originario; calore radiogenico; altre sorgenti di calore. Equazione della conduzione (Equazione di Fourier). Equazione della conduzione del calore in tre dimensioni. Diffusione termica. Termine avvettivo. Geoterma di equilibrio. Cenni sul trasporto di calore nella litosfera oceanica e continetale. Scala temporale del flusso conduttivo di calore. Gradiente termico adiabatico. Gradiente del punto di fusione. Diagrammi delle geoterme all’interno della Terra.

Struttura interna della Terra
Equazione di Adams- Williamson. Andamento della densità con la profondità. Densità decompressa. La fasi mineralogiche del mantello. Modello composizionale della Terra. Struttura ed asimmetrie del nucleo terrestre. Profili di v, rho, g e P all’interno della Terra. Modello di Bullen e Preliminary Reference Earth Model (PREM).

Stacey, F. D., and Davis, P. M. (2008) Physics of the Earth, Cambridge University Press.

Fowler, C. M. R. (2005). The Solid Earth, Cambridge University Press.

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.

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

Nella prima parte del corso verranno illustrate le conoscenze attuali sulla nascita del Pianeta Terra e sulla sua evoluzione Precambriana.
Nella seconda parte del corso verranno illustrati i principali eventi orogenici paleozoici e la formazione della Pangea. Nella terza parte del corso verranno descritti i principali eventi geodinamici responsabili dell'attuale assetto delle Alpi e dell'area Mediterranea. Gli argomenti trattati sono i seguenti.
Origine del Sistema Solare: le meteoriti, la Luna. Eone Adeano: la Terra primordiale e l’oceano di magma. Origine ed evoluzione dell’atmosfera; origine ed evoluzione dell’idrosfera. Archeano: Le tracce della prima crosta continentale, le rocce più antiche. Il Proterozoico: la crescita dei continenti, Banded Iron Formation, Il Ciclo di Wilson, l’atmosfera secondaria, l’evoluzione della vita. L’inizio della Plate Tectonics, l’evoluzione della Plate Tectonics nel tempo. Paleogeografie. Metodi per le ricostruzioni paleogeografiche.

L’evoluzione paleogegrafica durante il Paleozoico. Placche, microplacche e oceani nel Paleozoico. L’orogenesi Caledonica. Evoluzione delle Caledonidi in Scozia. Le Caledonidi nella penisola Scandinava: rocce UHP, i bacini Devoniani di supradetachment. L’Orogenesi Varisica: le principali unità strutturali, il ruolo degli oroclini. L’orogenesi Varisica in Sardegna. La formazione del Supercontinente Pangea. Pangea A e Pangea B.

I bacini Permo-Triassici. L’apertura dell’Oceano Atlantico e la cinematica Africa-Europa. Il ciclo Alpino: dal margine passivo alla costruzione della catena. Principali unità strutturali delle Alpi e loro evoluzione. Struttura ed evoluzione dell’area Mediterranea: oroclini, bacini di retroarco, sismicità e cinematica attuale. L’Appennino Settentrionale, dai domini interni all’avanfossa padano-adriatica. L’Appennino Centrale: dalla catena alla formazione del margine tirrenico e dei bacini estensionali. L’Appennino Meridionale: unità paleogeografiche e assetto strutturale attuale.