GEOFISICA APPLICATA PER L'ARCHEOLOGIA

A. Conoscenza e capacità di comprensione (Knowledge and understanding):

Lo studente apprenderà i concetti e i principi fondamentali legati alle proprietà fisiche/chimiche ed i processi del sistema terra.  Lo studente acquisirà i concetti di base della geofisica applicata per la caratterizzazione del sottosuolo, anche in contesti urbani. La ricaduta di tali conoscenze riveste un ruolo e significato notevole nella progettazione delle indagini geofisiche più appropriate, come supporto agli studi volti alla mitigazione dei rischi naturali, nei campi dell’archeologia e dei beni culturali e come propedeutici nella fase di progettazione e pianificazione territoriale. Le competenze richieste consistono in una buona padronanza dei principi fisici e matematici.

B. Capacità di applicare conoscenza e comprensione (Applying knowledge and understanding):

Lo studente sarà in grado di applicare le conoscenze acquisite, circa le metodologie geofisiche, per la caratterizzazione mediante la conoscenza dei parametri quantitativi  dei terreni nel sottosuolo, in aree urbane, aree archeologiche etc. Sarà, inoltre, capace di eseguire rilievi sul campo utilizzando metodologie geoelettriche (ERT), simiche (Tomografia sismica) Elettromagnetiche (G.P.R.), oltre che interpretare i risultati ottenuti per la modellazione del sottosuolo. 

C. Autonomia di giudizio (Making judgements):

Lo studente sarà incentivato ad approfondire autonomamente i temi trattati, redigendo relazioni dettagliate sulle tecniche utilizzate e sulle procedure di analisi dei dati geofisici e determinazione dei livelli di incertezza. Attraverso il coinvolgimento in casi studio pratici, verrà incoraggiato a sviluppare un approccio indipendente nella selezione e valutazione delle metodologie geofisiche più appropriate ai vari contesti oggetto di indagine. Inoltre, il confronto critico con i colleghi e il docente sarà fortemente promosso, permettendo allo studente di riflettere sul proprio percorso di apprendimento e monitorare i propri progressi in modo continuo.

D. Abilità comunicative (Communication skills):

La partecipazione attiva alle lezioni, alle escursioni in campagna e attività di laboratorio per la elaborazione ed interpretazione dei dati, aiuteranno lo studente a sviluppare la capacità di comunicare e argomentare criticamente  e con chiarezza e precisione, sulla  scelta dell'utilizzo delle varie metodologie, le procedure di analisi e i risultati delle indagini geofisiche. Lo studente sarà in grado di utilizzare un linguaggio tecnico-scientifico rigoroso, appropriato al contesto della geofisica applicata. 

E. Capacità di apprendere (Learning skills):

Attraverso esercitazioni pratiche in campagna mediante l'applicazione di metodologie di indagine geofisica e successivamente in laboratorio per l’elaborazione dei dati, lo studente acquisirà delle ulteriori capacità che gli consentiranno di migliorare il proprio metodo di studio. Sarà inoltre in grado di aggiornarsi autonomamente su nuove tematiche professionali legate alla geofisica applicata, riconoscendo i prerequisiti necessari per comprendere nuovi strumenti e tecniche di analisi..

Metodi Geoelettrici: La resistività elettrica delle rocce. Formula di Archie. Strumentazione per le indagini geoelettriche. Sezione energizzante. Sezione ricevente. Acquisizione del segnale nei casi di basso rapporto segnale/disturbo. Metodo della resistività. Dispositivi elettrodici. Profili e sondaggi di resistività. L’acquisizione dei dati in campagna. Analisi dei dati e interpretazione. L’uso dei software per l’inversione e l’interpretazione. Mappe di resistività apparente, pseudosezione. Ricostruzione del substrato e scelta del quadripolo geoelettrico più appropriato per campagne archeologiche. Scelta delle metodologie da usare in campagna per l’ottimizzazione delle indagini. Tomografia elettrica 2D e 3D. Casi applicativi.

Metodi Sismici: attivi e passivi, Principi di teoria dell’elasticità. Costanti elastiche. Equazione d’onda. Onde di volume e onde superficiali. Propagazione delle onde. Legge di Snell. Principio di Fermat. Strumentazione sismica. Sorgenti sismiche. Metodi di campagna nella sismica a rifrazione. Scelta delle metodologie da usare in campagna per l’ottimizzazione delle indagini per l’individuazione e delimitazione di cripte e/o cavità sepolte. Tomografia sismica. Effetti dovuti a eterogeneità, di irregolarità geometriche e topografiche causate dalla presenza di cavità mediante l’applicazione della tecnica di Nakamura o dei rapporti spettrali (HVSR). Esempi applicativi.

Metodi Elettromagnetici: Il Ground Penetrating Radar (georadar). Caratteristiche dello strumento e principi di funzionamento. Configurazione delle antenne trasmittenti e riceventi. Scelta della frequenza dell’antenna. Acquisizione di profili radar, elaborazione ed interpretazione dei dati. Considerazioni e limiti sulle prospezioni G.P.R. Esempi applicativi.

Mod. A (2 CFU)

-   Coco G., Corrao M. “Geofisica applicata con particolare riferimento alle prospezioni sismiche, elettriche, elettromagnetiche e geotermiche. Flaccovio Dario editore, pp. 240, 2009.

Mod. B (2 CFU)

-   Corrao M., Coco G. (2021): Geofisica Applicata – III edizione. Flaccovio Dario editore., pp. 272.

Mod. C (2 CFU)

-   Federica Boschi 2020: “Archeologia senza scavo. Geofisica e indagini non invasive”, Bononia University Press, pp. 292

Si ricorda che, ai sensi dell’art. 171 della legge 22 aprile 1941, n. 633 e successive disposizioni, fotocopiare libri in commercio, in misura superiore al 15% del volume o del fascicolo di rivista, è reato penale.

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Per la valutazione dell’esame si terrà conto del raggiungimento di un’appropriata conoscenza dei metodi scientifici di indagine geofisica, delle tecniche di analisi dei dati, della lettura e dell’interpretazione dei risultati. 

1) cenni sulla resistività e sulle sue variazioni;

2) scelta delle configurazioni quadripolari per ricerche archeologiche e tomografie elettriche 2D e 3D

3) tomografia sismica 2D