Corso di laurea in Scienze geologiche
Anno accademico 2020/2021 - 1° anno
GEOLOGIA FISICA
Docenti titolari dell'insegnamento
ROSANNA MANISCALCOSTEFANO CATALANO
Obiettivi formativi
Alla fine del corso lo studente conoscerà e comprenderà i concetti riguardanti la struttura dell’Interno della Terra, i meccanismi della Tettonica delle Placche e dei processi geologici connessi, il ciclo delle rocce, i principali processi esogeni.
Inoltre, lo studente sarà in grado di riconoscere rocce di diversa genesi e forme del paesaggio; sarà in grado di leggere ed utilizzare carte topografiche e dati topografici nonché di eseguire profili topografici; verrà introdotto alla pratica della interpretazione di immagini da satellite per il riconoscimento delle forme del paesaggio e dei processi attivi sulla superficie.
Modalità di svolgimento dell'insegnamento
L’insegnamento verrà svolto attraverso lezioni frontali e lezioni partecipate e cooperative, anche con l'utilizzo di piattaforme interattive (Mentimeter). Oltre le lezioni frontali è prevista un’attività di laboratorio con esercitazioni pratiche sulle carte topografiche, lavoro a piccoli gruppi, visite guidate, relazioni, esperienze didattiche sul campo e seminari di approfondimento. L’attività frontale e di laboratorio potrà essere svolta anche in modalità a distanza, attraverso l’utilizzo di Microsoft Teams, Google Earth e Gis. I diversi metodi d’insegnamento condurranno lo studente all’acquisizione ed applicazione delle conoscenze.
Prerequisiti richiesti
Nessuno. All'inizio del corso verrà effettuato un test per valutare le conoscenze e competenze in ingresso.
Frequenza lezioni
La frequenza è obbligatoria ai sensi del regolamento didattico del Corso di Studio. I docenti verificheranno la presenza in aula e/o a distanza e compileranno un registro delle presenze.
Contenuti del corso
Lezioni frontali: Le scienze della terra. Il pianeta terra. L’interno della Terra. Dalla deriva dei continenti alla Tettonica delle placche. Rocce e minerali. Rocce ignee e vulcani. Vulcani e tettonica delle placche. Processi endogeni e processi esogeni: il rilievo, l’isostasia ed il ciclo di erosione. Sedimenti e rocce sedimentarie. Rocce metamorfiche. Tettonica: pieghe e faglie. Tettonica delle placche e orogenesi. Il ciclo idrologico e le acque sotterranee. I corsi d’acqua. Coste ed erosione costiera. Sedimentazione in ambiente marino e oceanico. Il rilievo delle terre emerse: interazione tra tettonica, erosione e clima. Principi e pratica di analisi di un paesaggio. Caratteri litologici ed evoluzione dei versanti. Elementi di morfologia costiera e fluviale e lettura del paesaggio.
Laboratorio: La rappresentazione della superficie terrestre: carte topografiche e geologiche. Le proiezioni geografiche. Tipi di carte. L’Italia nelle carte topografiche. Simbologia. Metodi di lettura e interpretazione delle carte topografiche e geomorfologiche. Cenni di cartografia geologica. Pieghe e faglie con la plastilina. Principio di isostasia ed esercizi. Riconoscimento rocce. Lettura carte geografiche e dei fondali oceanici ed esercizi sulla tettonica delle placche. La Tettonica delle placche con Google Earth. Uso della bussola da geologo: orientarsi e misurare la giacitura di uno strato.
Testi di riferimento
1. D. DUFF – Principi di Geologia Fisica di Holmes – Ed. Piccin
2. E. LAVAGNA, G. LOCARNO – Geocartografia. Guida alla lettura delle carte geotopografiche. Ed. Zanichelli.
3. J. P. GROTZINGER, T. H. JORDAN - Capire la Terra. Terza edizione italiana condotta sulla settima edizione americana A cura di Elvidio Lupia Palmieri, Maurizio Parotto. Ed. Zanichelli.
Altro materiale didattico
4. Dispense fornite dai docenti e presentazioni utilizzate a lezione
Il materiale didattico da utilizzare ad integrazione dei libri di testo e gli esercizi da svolgere in aula o autonomamente a casa sono di volta in volta pubblicati sulla piattaforma www.studium.unict.it
Programmazione del corso
| Argomenti | Riferimenti testi | |
| 1 | Introduzione alle Scienze della Terra. Le Scienze della Terra ed il principio dell’attualismo*. Criteri di indagine nel campo della geologia. | 1 |
| 2 | Il Pianeta Terra*. Conoscenze sull’interno della Terra fornite dalla Geofisica*. Il campo della gravità terrestre e le sue anomalie*. Principio dell’isostasia*. | 1, 3 |
| 3 | Il campo magnetico della Terra*. Il paleomagnetismo. e le inversioni di polarità*. Stratigrafia magnetica. Metodi di datazione | 1 |
| 4 | Dalla deriva dei continenti all’espansione dei fondali oceanici*. Tettonica delle placche e orogenesi: margini di placca e margini continentali*. Tettonica delle placche e terremoti*. | 1, 3 |
| 5 | Rocce e minerali. Il ciclo delle rocce*. Rocce ignee e vulcani*. Vulcani e tettonica delle placche*. | 1, 3 |
| 6 | Rocce sedimentarie*. Fenomeni di erosione, trasporto e diagenesi*. Classificazioni genetiche*. Rocce clastiche, organogene e chimiche. Evaporiti e crisi di salinità messiniana. Tettonica delle placche e bacini sedimentari*. | 1, 3 |
| 7 | Il metamorfismo e le rocce metamorfiche*. Tipi di metamorfismo: metamorfismo di seppellimento, metamorfismo di contatto e metamorfismo regionale*. Metamorfismo e tettonica delle placche*. | 1, 3 |
| 8 | Tettonica, studio delle deformazioni. Proprietà meccaniche delle rocce. Deformazioni fragili e duttili. Classificazione delle faglie, associazioni di faglie*. Pieghe, stili tettonici e falde di ricoprimento*. | 1, 3 |
| 9 | La sedimentazione in ambiente marino e oceanico. Fondi marini ed oceanici*. La sedimentazione in ambiente marino ed oceanico*. Conoidi sottomarine e torbiditi*. | 1, 3 |
| 10 | Processi esogeni ed endogeni: definizione di rilievo e relazioni con l’isostasia. Relazioni tra topografia ed evoluzione del rilievo: agenti, fattori e condizioni. I processi di degradazione. La curva ipsografica globale. Rilievo e province geologiche a scala globale. Modelli del ciclo di erosione.* | 3,4 |
| 11 | Modelli di evoluzione dei versanti: relazioni con i fattori litologici, gli agenti esogeni e le condizioni climatiche. Processi di degradazione meteorica: disgregazione meccanica e alterazione chimica*. Criteri di classificazione dei versanti e di individuazione dello stato di maturità*.Individuazione su immagini da satelliti di aree in erosione e deposizione attiva.* | 4 |
| 12 | Corsi d'acqua*; Morfologia fluviale*. Forma del letto in relazione con la dinamica fluviale. Processi e forme dell'erosione fluviale; propagazione dell'erosione; profilo longitudinale dei corsi d'acqua*; profilo di equilibrio e livello di base*. | 3 |
| 13 | I litorali*: l’azione delle onde: altre cause del modellamento delle coste; i processi litorali; trasporto, erosione e sedimentazione. Coste alte e basse. Lagune e foci fluviali*; i terrazzi marini*. I Delta. | 3 |
| 14 | Terrazzi marini: rapporti tra eustatismo e sollevamento*. Forme in aree costiere in sollevamento: criteri di valutazione dei tassi di movimento*. Criteri di riconoscimento ed interpretazione di forme fluviali elementari: relazioni con le variazioni glacio-eustatiche e le deformazioni tettoniche *. | 3,4 |
| 15 | Esempi di lettura di forme elementari rappresentate su carte topografiche o su modelli digitali del terreno.* | 2, 4 |
Verifica dell'apprendimento
MODALITÀ DI VERIFICA DELL'APPRENDIMENTO
L'esame può svolgersi sia in forma scritta sugli argomenti di laboratorio che in forma orale sugli argomenti delle lezioni frontali. Lo studente sarà invitato a sostenere una prova in itinere, scritta, sugli argomenti riguardanti la parte pratica ed i contenuti svolti durante la prima parte del corso (fino al momento della prova). Il voto della prova in itinere, se superata, concorrerà al voto finale. Lo studente che non avrà sostenuto la prova in itinere dovrà sostenere sia la prova scritta che quella orale alla fine del corso. Se a causa dell’emergenza Covid-19 non potranno essere svolti gli esami in presenza, questi potranno svolgersi anche a distanza su Piattaforma Microsoft Teams su tutti gli argomenti, teorici e di laboratorio, svolti durante il corso.
PROVA IN ITINERE
Il docente effettuerà una prova in itinere scritta, che riguarderà la prima parte del programma (svolto fino al momento della prova) contenente risposte aperte ed esercizi applicativi. La prova in itinere contiene generalmente cinque quesiti ed ha una durata di due ore. A ciascun quesito viene assegnato un punteggio in trentesimi in base alla difficoltà. Il punteggio viene specificato sul compito.
PROVE DI FINE CORSO
La verifica finale consiste in una prova scritta sugli argomenti del laboratorio ed una prova orale. La prova scritta contiene risposte aperte ed esercizi applicativi e consiste generalmente in cinque quesiti da svolgere in due ore. A ciascun quesito viene assegnato un punteggio in trentesimi in base alla difficoltà. Il punteggio viene specificato sul compito. Il voto della prova scritta, se superata, concorrerà al voto finale. Gli elementi di valutazione del colloquio orale saranno la pertinenza delle risposte rispetto alle domande formulate, la qualità dei contenuti, la capacità di collegamento con altri temi oggetto del programma, la capacità di riportare esempi, la proprietà di linguaggio tecnico e la capacità espressiva complessiva dello studente.
ESEMPI DI DOMANDE E/O ESERCIZI FREQUENTI
Profilo topografico.
Pendenza di un versante.
Reticolato geografico e chilometrico e coordinate.
Scala di una carta. Lettura carta topografica.
Dalla deriva dei continenti alla tettonica delle placche.
L’interno della Terra.
Distribuzione dei vulcani e tettonica delle placche. Terremoti e tettonica delle placche.
Lettura carte geografiche e dei fondali oceanici.
Margini di placca e margini continentali.
Descrivere le modalità di lettura ed interpretazione della curva ipsografica globale.
Effetti dei processi endogeni sulla distribuzione altimetrica del rilievo.
Evidenze della gradazione sulla curva ipsografica.
Descrivere i processi di evoluzione da orogene a cratone.
Descrivere le principali differenze tra i 3 modelli del ciclo di erosione.
Criteri per la datazione relativa di elementi di un paesaggio.
Criteri di valutazione dello stadio di maturità di un versante.
Descrivere le differenze tra i 3 modelli di evoluzione dei versanti, in relazione al ciclo di erosione.
Criteri di lettura di una curva eustatica.
Che effetti hanno le modifiche di pendenza lungo un corso d’acqua?
Criteri di lettura del diagramma di Hjulstrom.
Esempio di compito scritto su una tavoletta a scala 1:25:000
- Eseguire il profilo topografico AB utilizzando una scala verticale uguale a quella della carta.
- Designare in coordinate geografiche e chilometriche i punti A e B.
- Calcolare la distanza planimetrica tra i punti A e B
- Calcolare la pendenza tra i punti C e D
- Qual è l’estensione in Kmq del Lago?
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