ID:
001072
Tipo Insegnamento:
Opzionale
Durata (ore):
48
CFU:
6
Url:
SCIENZE GEOLOGICHE, GEORISORSE E TERRITORIO/GEOSCIENZE E RISCHI GEOLOGICI 1 Anno: 1
SCIENZE GEOLOGICHE, GEORISORSE E TERRITORIO/GEOSCIENZE E RISCHI GEOLOGICI 2 Anno: 1
Anno:
2024
Dati Generali
Periodo di attività
Primo Semestre (23/09/2024 - 20/12/2024)
Syllabus
Obiettivi Formativi
L’insegnamento si propone di fornire agli studenti e studentesse la conoscenza degli aspetti fondamentali della vulcanologia, scienza multidisciplinare che coinvolge diverse branche della scienza (geochimica, geofisica, petrologia, informatica e molte altre). Nello specifico, il corso intende trasmettere:
- La conoscenza degli aspetti fondamentali della vulcanologia e dei parametri intensivi (T, P, fO2, XH2O, etc.) di un sistema magmatico, dei diversi tipi di vulcani e della loro distribuzione sul globo terrestre nel quadro unificante della Tettonica delle Placche; conoscenza dei meccanismi eruttivi e dei prodotti vulcanici principali.
- La conoscenza delle dinamiche che possono avvenire nelle camere magmatiche e/o nei sistemi di alimentazione e di come queste condizionino i meccanismi eruttivi e la loro pericolosità.
- La conoscenza della pericolosità e del rischio vulcanico in relazione a valore e vulnerabilità degli insediamenti ed alla resilienza del territorio; conoscenza del significato dei fenomeni precursori e dei sistemi di monitoraggio dei vulcani, conoscenza di come si possa prevenire e prevedere l'istaurarsi di una crisi vulcanica.
Al termine dell’insegnamento, gli studenti e le studentesse:
- Sapranno riconoscere i principali tipi di vulcani, le loro modalità eruttive ed i loro prodotti anche in funzione contesto geodinamico in cui si trovano; sapranno raccogliere ed elaborare dati vulcanologici, petrologici e geochimici utili alla ricostruzione di scenari eruttivi passati e/o attuali.
- Sapranno quali sono i fattori che favoriscono l’instaurarsi di una camera magmatica e di una modalità di alimentazione a sistema aperto o chiuso e sapranno valutare la pericolosità.
- Sapranno delineare possibili scenari eruttivi e pericolosità connesse e sapranno interpretare i dati ricavati dai sistemi di monitoraggio vulcanico. Questo permetterà loro di avere una idea di base su come prevedere una crisi vulcanica e come avvenga la sua gestione nel breve e medio termine, sia ai fini di una corretta divulgazione scientifica che per un inserimento in enti di ricerca deputati allo studio ed al controllo dei vulcani in Italia e nel mondo.
- La conoscenza degli aspetti fondamentali della vulcanologia e dei parametri intensivi (T, P, fO2, XH2O, etc.) di un sistema magmatico, dei diversi tipi di vulcani e della loro distribuzione sul globo terrestre nel quadro unificante della Tettonica delle Placche; conoscenza dei meccanismi eruttivi e dei prodotti vulcanici principali.
- La conoscenza delle dinamiche che possono avvenire nelle camere magmatiche e/o nei sistemi di alimentazione e di come queste condizionino i meccanismi eruttivi e la loro pericolosità.
- La conoscenza della pericolosità e del rischio vulcanico in relazione a valore e vulnerabilità degli insediamenti ed alla resilienza del territorio; conoscenza del significato dei fenomeni precursori e dei sistemi di monitoraggio dei vulcani, conoscenza di come si possa prevenire e prevedere l'istaurarsi di una crisi vulcanica.
Al termine dell’insegnamento, gli studenti e le studentesse:
- Sapranno riconoscere i principali tipi di vulcani, le loro modalità eruttive ed i loro prodotti anche in funzione contesto geodinamico in cui si trovano; sapranno raccogliere ed elaborare dati vulcanologici, petrologici e geochimici utili alla ricostruzione di scenari eruttivi passati e/o attuali.
- Sapranno quali sono i fattori che favoriscono l’instaurarsi di una camera magmatica e di una modalità di alimentazione a sistema aperto o chiuso e sapranno valutare la pericolosità.
- Sapranno delineare possibili scenari eruttivi e pericolosità connesse e sapranno interpretare i dati ricavati dai sistemi di monitoraggio vulcanico. Questo permetterà loro di avere una idea di base su come prevedere una crisi vulcanica e come avvenga la sua gestione nel breve e medio termine, sia ai fini di una corretta divulgazione scientifica che per un inserimento in enti di ricerca deputati allo studio ed al controllo dei vulcani in Italia e nel mondo.
Prerequisiti
- Conoscenze di base di chimica inorganica e fisica.
- Conoscenze di petrografia, mineralogia e mineralogia ottica.
- Conoscenza della petrologia dei magmi e delle loro caratteristiche chimico-fisiche.
- Conoscenza delle tecniche analitiche dei geomateriali (XRF, XRD, ICP-MS, Raman, ecc..).
- Utili potranno essere anche alcuni concetti di fluido-dinamica e sedimentologia.
- Conoscenze di petrografia, mineralogia e mineralogia ottica.
- Conoscenza della petrologia dei magmi e delle loro caratteristiche chimico-fisiche.
- Conoscenza delle tecniche analitiche dei geomateriali (XRF, XRD, ICP-MS, Raman, ecc..).
- Utili potranno essere anche alcuni concetti di fluido-dinamica e sedimentologia.
Metodi didattici
Il corso si svolge prevalentemente con lezioni frontali, che includono alcune brevi esercitazioni. Le lezioni si avvalgono sempre di presentazioni power point, che includono foto e video e che vengono fornite agli studenti al termine di ciascuna lezione. Lo sviluppo degli argomenti teorici viene continuamente confrontato con eventi vulcanologici avvenuti in Italia e nel mondo. Il docente invita continuamente gli studenti a recuperare foto e filmati (oltreché materiale scientifico come articoli su riviste o libri anche in inglese) dalla rete per una trattazione meno astratta dell’argomento e li stimola a rendersi parte attiva della lezione con un atteggiamento critico e propositivo.
Al termine del corso, quando possibile e in accordo con gli studenti, viene organizzata una escursione didattica a tema vulcanologico. Le possibili mete sono i vulcani italiani, le Isole Canarie e l’Islanda. Per non interferire con gli altri insegnamenti le escursioni vengono di norma tenute in periodi durante i quali non ci sono lezioni, come vacanze pasquali, ponti del 23 e 25 Aprile, 1 Maggio o 2 Giugno, o nel periodo estivo (obbligatorio nel caso dell’Islanda).
Al termine del corso, quando possibile e in accordo con gli studenti, viene organizzata una escursione didattica a tema vulcanologico. Le possibili mete sono i vulcani italiani, le Isole Canarie e l’Islanda. Per non interferire con gli altri insegnamenti le escursioni vengono di norma tenute in periodi durante i quali non ci sono lezioni, come vacanze pasquali, ponti del 23 e 25 Aprile, 1 Maggio o 2 Giugno, o nel periodo estivo (obbligatorio nel caso dell’Islanda).
Verifica Apprendimento
L’esame consiste in una prova orale in cui lo studente presenta la sua analisi di un sistema vulcanico a scelta, approfondito tramite lo studio di lavori scientifici che ne permettano un inquadramento generale nel contesto degli argomenti trattati durante il corso (la creazione di una presentazione power point è fortemente consigliata). Durante o a seguito di questa esposizione, il docente pone anche delle domande atte a verificare l’acquisizione delle nozioni fondamentali della vulcanologia e la capacità dello studente di collegare dati, processi e modelli e di poter, altresì, ragionare su situazioni complesse.
Testi
Scandone R., Giacomelli L. (1998). Vulcanologia. Principi fisici e metodi di indagine. Liguori Ed.
Morbidelli L. (2003). Le rocce e i loro costituenti. Bardi Ed.
Sigurdsson H., Houghton B., Rymer H., Stix J., McNutt S. (1999). Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press Ed.
Schmincke H.-U. (2004). Volcanism. Sprinter-Verlag, Berlin.
Morbidelli L. (2003). Le rocce e i loro costituenti. Bardi Ed.
Sigurdsson H., Houghton B., Rymer H., Stix J., McNutt S. (1999). Encyclopedia of Volcanoes. Academic Press Ed.
Schmincke H.-U. (2004). Volcanism. Sprinter-Verlag, Berlin.
Contenuti
Parte 1 – Concetti di base
a) Classificazione dei magmi: analisi modale e normativa, concetto di saturazione e sottosaturazione dei magmi, doppio triangolo di Streckeisen, TAS e diagrammi discriminanti per le affinità seriali (AFM, K2O vs SiO2; Na2O vs K2O, etc);
b) Caratteristiche chimico-fisiche dei magmi: temperatura, densità, composizione chimica e viscosità. Concetto di elementi maggiori ed in tracce. Elementi compatibili ed incompatibili.
c) La genesi dei magmi basici: i meccanismi di fusione della sorgente, effetti della pressione, dei fluidi e dell’eterogeneità della sorgente.
Parte 2 – Struttura e caratteristiche dei magmi
d) Risalita dei magmi dal mantello fino alla superfice terrestre: anomalie termiche e composizionali, angolo diedro, meccanismi di migrazione dei magmi per porous flow o per fracturing.
e) Struttura dei liquidi magmatici, elementi costruttori e modificatori di struttura, ruolo dei volatili e grado di polimerizzazione, coefficienti di diffusione chimica e termica. Cenni di dinamica magmatica: moti convettivi laminari e turbolenti, condizioni e velocità di raffreddamento dei magmi.
f) Differenziazione magmatica: crescita di cristalli, velocità di nucleazione e di crescita cristallina, ruolo dei fluidi, cristallizzazione in sistema aperto e chiuso.
g) Camere magmatiche: complessi stratiformi, tipi di layering, fluido-dinamica nelle camere magmatiche, modelli dinamici (convettivi) o statici (in situ).
Parte 3 – Le forme vulcaniche, le eruzioni, i sistemi vulcanici
h) Forme vulcaniche e colate: Vulcano a scudo e strato-vulcano, vulcani a cima patta. Crateri e caldere. Necks, spine e plug. Colate basiche subaeree e sottomarine (pillow-lava), colate intermedie e acide. Domi e domo-lava.
i) Classificazione delle eruzioni secondo Walker (1980): eruzioni effusive ed esplosive, eruzioni freato-magmatiche, eruzioni in ambiente subaereo e sottomarino, eruzioni pliniane. Indice di esplosività, VEI. Analisi di alcune eruzioni recenti (es. Volcan de Fuego, Hunga-Tonga Hunga Ha’apai, Stromboli).
j) Forma e altezza della colonna eruttiva di tipo pliniano e idromagmatico. Depositi piroclastici, sequenze eruttive e meccanismi genetici; lahars e colate di fango. Analisi dei prodotti vulcanici in sequenze eruttive.
k) I gas vulcanici, loro ruolo nell’attività vulcanica e nella previsione delle eruzioni.
Parte 4 – Il rischio vulcanico e il monitoraggio dei vulcani
l) Pericolosità e Rischio vulcanico: elementi topografici, geomorfologici e petrografici per la valutazione della pericolosità vulcanica. Fattori antropici per la definizione del rischio. L’esempio dell’area vesuviana e dei Campi Flegrei.
m) I sistemi di monitoraggio e sorveglianza dei vulcani attivi: parametri geofisici, geochimici e topografici e strumentazione. I fenomeni premonitori di una eruzione vulcanica. Il rapporto tra scienziati e decision-maker.
n) Eruzioni e clima: l’influenza dei grandi eventi vulcanici sulle variabili climatiche e sulle attività umane.
o) Eventi vulcanici nella storia geologica italiana. I vulcani attivi sulla penisola italiana. Storia evolutiva, scenari eruttivi, pericolosità e rischio di Vesuvio, Campi Flegrei, Stromboli ed Etna.
a) Classificazione dei magmi: analisi modale e normativa, concetto di saturazione e sottosaturazione dei magmi, doppio triangolo di Streckeisen, TAS e diagrammi discriminanti per le affinità seriali (AFM, K2O vs SiO2; Na2O vs K2O, etc);
b) Caratteristiche chimico-fisiche dei magmi: temperatura, densità, composizione chimica e viscosità. Concetto di elementi maggiori ed in tracce. Elementi compatibili ed incompatibili.
c) La genesi dei magmi basici: i meccanismi di fusione della sorgente, effetti della pressione, dei fluidi e dell’eterogeneità della sorgente.
Parte 2 – Struttura e caratteristiche dei magmi
d) Risalita dei magmi dal mantello fino alla superfice terrestre: anomalie termiche e composizionali, angolo diedro, meccanismi di migrazione dei magmi per porous flow o per fracturing.
e) Struttura dei liquidi magmatici, elementi costruttori e modificatori di struttura, ruolo dei volatili e grado di polimerizzazione, coefficienti di diffusione chimica e termica. Cenni di dinamica magmatica: moti convettivi laminari e turbolenti, condizioni e velocità di raffreddamento dei magmi.
f) Differenziazione magmatica: crescita di cristalli, velocità di nucleazione e di crescita cristallina, ruolo dei fluidi, cristallizzazione in sistema aperto e chiuso.
g) Camere magmatiche: complessi stratiformi, tipi di layering, fluido-dinamica nelle camere magmatiche, modelli dinamici (convettivi) o statici (in situ).
Parte 3 – Le forme vulcaniche, le eruzioni, i sistemi vulcanici
h) Forme vulcaniche e colate: Vulcano a scudo e strato-vulcano, vulcani a cima patta. Crateri e caldere. Necks, spine e plug. Colate basiche subaeree e sottomarine (pillow-lava), colate intermedie e acide. Domi e domo-lava.
i) Classificazione delle eruzioni secondo Walker (1980): eruzioni effusive ed esplosive, eruzioni freato-magmatiche, eruzioni in ambiente subaereo e sottomarino, eruzioni pliniane. Indice di esplosività, VEI. Analisi di alcune eruzioni recenti (es. Volcan de Fuego, Hunga-Tonga Hunga Ha’apai, Stromboli).
j) Forma e altezza della colonna eruttiva di tipo pliniano e idromagmatico. Depositi piroclastici, sequenze eruttive e meccanismi genetici; lahars e colate di fango. Analisi dei prodotti vulcanici in sequenze eruttive.
k) I gas vulcanici, loro ruolo nell’attività vulcanica e nella previsione delle eruzioni.
Parte 4 – Il rischio vulcanico e il monitoraggio dei vulcani
l) Pericolosità e Rischio vulcanico: elementi topografici, geomorfologici e petrografici per la valutazione della pericolosità vulcanica. Fattori antropici per la definizione del rischio. L’esempio dell’area vesuviana e dei Campi Flegrei.
m) I sistemi di monitoraggio e sorveglianza dei vulcani attivi: parametri geofisici, geochimici e topografici e strumentazione. I fenomeni premonitori di una eruzione vulcanica. Il rapporto tra scienziati e decision-maker.
n) Eruzioni e clima: l’influenza dei grandi eventi vulcanici sulle variabili climatiche e sulle attività umane.
o) Eventi vulcanici nella storia geologica italiana. I vulcani attivi sulla penisola italiana. Storia evolutiva, scenari eruttivi, pericolosità e rischio di Vesuvio, Campi Flegrei, Stromboli ed Etna.
Lingua Insegnamento
ITALIANO
Corsi
Corsi
SCIENZE GEOLOGICHE, GEORISORSE E TERRITORIO
Laurea Magistrale
2 anni
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Persone
Persone
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